JP3491105B2 - Numerically controlled machine tools - Google Patents

Numerically controlled machine tools

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JP3491105B2
JP3491105B2 JP33074194A JP33074194A JP3491105B2 JP 3491105 B2 JP3491105 B2 JP 3491105B2 JP 33074194 A JP33074194 A JP 33074194A JP 33074194 A JP33074194 A JP 33074194A JP 3491105 B2 JP3491105 B2 JP 3491105B2
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昭二 桃井
恒一 石田
壽 吉田
真一 中平
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、設定された加工条件に
基づいて加工プログラムを自動生成するとき、当該加工
条件に対応する所定の切削条件値テーブルを参照して切
削条件値を自動的に決定し該加工プログラム中に設定し
て機械加工を実行する数値制御工作機械に関する。 【0002】 【従来の技術】回転軸まわりのローターの質量分布が不
均衡な部品は回転時に全体としてつり合わず、不つり合
いの遠心力は軸と軸受とを経て機枠に伝わる。この力
は、機械に、回転速度と同じ周期の振動を引き起こし、
部品の疲労破壊や、工作機械の主軸における仕上げ面精
度の低下などをもたらす。 【0003】従来、不つり合いに起因して発生する力や
振動を、ある限度以内に抑えるためには、ローターの質
量分布を調べ、必要ならば、その質量分布を再調整す
る。これを、一般に、つり合わせという。不つり合いの
測定は、回転軸又は機枠に組み付ける前の部品(ロータ
ー)の場合には、つり合い試験機(バランシングマシ
ン)を用いて測定し、一方、機枠に組み付けられた状態
の部品(ローター)の場合には、フィールドバランサを
用いて測定する。 【0004】この種のつり合い試験機、フィールドバラ
ンサは、ともに、不つり合いを計測する装置であって、
不つり合い質量を補正するために部品やワークを修正加
工する機械機構を備えているわけではない。 【0005】このため、従来から、工作機械による加工
が終わった段階で、上記試験機などを用いて完成部品の
不つり合いを測定し、この測定結果に基づいて、工作機
械によって、不つり合い修正の加工を行っていた。例え
ば、次に示す修正加工の工程(1)〜(3)によって、
完成部品やワークの不つり合いの補正が行われてきた。 (1)一旦、加工済みワークを数値制御工作機械から取
り外す。そして、バランス試験機に取り付け、回転時の
加工済みワークの振動を計測し、その解析データを採
る。 (2)この解析データから、除去すべき質量(以下、補
正質量という)、補正質量の存在する位置の位相、セン
タからの距離などのデータを所定の演算式によって算出
する。 (3)再び、ワークをチャックに取り付け、算出された
補正データを数値制御工作機械の制御部に入力して、不
つり合い補正のための修正加工を行う。 例え
ば、ワーク不つり合い質量を補正するための加工条件を
設定し、こ の加工条件に対応する切削条件値を
自動的に決定し、この切削条件値を 当該加工プ
ログラム中に設定する。具体的には、補正質量に見合う
径と 深さとを有する穴を、入力データから決定
されるワーク上の補正点に、 所定の切削プログ
ラムに基づいてドリル加工にて空ける。あるいは、補
正質量に見合う弧と深さとを有する溝をエンドミ
ルにて切削する。 実際には一回の修正加工だけでは、不つり合いを補正し
きれないことが多い。そこで、上記(1)、(2)、
(3)の工程を繰り返すことで、不つり合いを許容値範
囲に収まるように修正加工を繰り返す。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】しかし上記数値制御工
作機械においては、不つり合いの補正のために、ワーク
の取り外し、取り付け、修正加工といった作業工程を繰
り返さなければならなかった。また、振動の計測・演算
にも、労力と時間を要した。したがって、生産性の低下
の原因ともなっていた。また、ワークの取り付け・取り
外しを繰り返し行うので、正確な振動の計測が困難であ
り、不つり合い質量の算出についても誤差が大きいとい
う問題もあった。 【0007】このようなことから、ワークの不つり合い
計測及び不つり合い補正の修正加工がワークの本加工に
引き続いて、一連の連続工程として行うことができる数
値制御工作機械が、久しく求められていた。 【0008】そこで本発明の目的は、振動の計測から、
ワークの本加工、ワーク不つり合いの修正加工までを連
続工程として実行できる数値制御工作機械を提供するこ
とにある。 【0009】 【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、設定された加工条件に基づいて加工プログラムを
自動生成するとき、当該加工条件に対応する所定の切削
条件値テーブルを参照して切削条件値を自動的に決定し
該加工プログラム中に設定して機械加工を実行する数値
制御工作機械において、主軸回転時に質量不つり合いに
起因して発生する、主軸の振動あるいは主軸と主軸に取
り付けられた負荷との総合振動を検出する振動検出手段
と、主軸の回転角度を検出する回転角度検出手段と、上
記振動検出手段により検出された振動と上記回転角度検
出手段により検出された回転角度とに基づいて主軸の振
動スペクトルあるいは主軸と負荷との総合振動スペクト
ルを解析し、該振動スペクトルあるいは該総合振動スペ
クトルから主軸回転速度に対応する振動周波数帯域にあ
る特定スペクトルを抽出し、該特定スペクトルから主軸
の振動振幅及び振動位相あるいは主軸と負荷との総合の
振動振幅及び振動位相を検出する振動スペクトル解析手
段と、該振動スペクトル解析手段によって検出された振
動振幅と振動位相とに基づいて、主軸の振動ベクトルあ
るいは主軸と負荷との総合振動ベクトルを表すデータを
生成する振動ベクトルデータ生成手段と、該振動ベクト
ルデータ生成手段によって生成された、主軸の振動ベク
トルデータならびに負荷として質量が既知の試し重りを
主軸に取り付けたときの主軸と試し重りとの総合振動ベ
クトルデータとから、試し重り単体の振動ベクトルデー
タを演算する試し重り振動ベクトル演算手段と、該振動
ベクトルデータ生成手段によって生成された、主軸の振
動ベクトルデータならびに負荷としてワークを主軸に取
り付けたときの主軸とワークとの総合振動ベクトルデー
タから、ワーク単体の振動ベクトルデータを演算するワ
ーク振動ベクトル演算手段と、上記試し重り振動ベクト
ル演算手段により演算された試し重り単体の振動ベクト
ルデータと上記ワーク振動ベクトル演算手段により演算
されたワーク単体の振動ベクトルデータとから、当該ワ
ークにおける不つり合いの質量を演算する不つり合い質
量演算手段と、該演算されたワーク不つり合い質量が所
定の許容質量範囲外にあるか否かを判断する判断手段
と、該判断手段によりワーク不つり合い質量が許容質量
範囲外にあるとの肯定判断がなされると、上記不つり合
い質量演算手段により演算されたワーク不つり合い質量
と上記ワーク振動ベクトル演算手段によって演算された
ワーク単体の振動ベクトルとに基づいて、ワークの不つ
り合いを補正するための加工条件を設定する加工条件設
定手段と、を備えたことを特徴とする数値制御工作機械
にある。 【0010】 【作用】以上のように構成された本発明の数値制御工作
機械によれば、振動スペクトル解析手段が、振動検出手
段により検出された振動の大きさと、回転角度検出手段
により検出された回転角度とに基づいて、主軸の振動ス
ペクトルあるいは主軸と負荷との総合振動スペクトルを
解析する。続いて、その振動スペクトルから主軸回転速
度に対応する振動周波数帯域にある特定スペクトルを抽
出し、その特定スペクトルから主軸の振動振幅及び振動
位相を、あるいは主軸と負荷との総合の振動振幅及び振
動位相を検出する。 【0011】この検出された振動振幅と振動位相とに基
づいて、振動ベクトルデータ生成手段が、主軸の振動ベ
クトルあるいは主軸と負荷との総合振動ベクトルを表す
データを生成する。すると、試し重り振動ベクトル演算
手段が、その主軸の振動ベクトルデータならびに負荷と
して質量が既知の試し重りを主軸に取り付けたときの主
軸と試し重りとの総合振動ベクトルデータとから、試し
重り単体の振動ベクトルデータを演算する。この総合振
動ベクトルは、主軸の振動ベクトルと試し重り単体の振
動ベクトルとの合成ベクトルにほかならない。よって、
具体的には、総合振動ベクトルから主軸の振動ベクトル
を減算することで、試し重り単体の振動ベクトル(デー
タ)が求められる。そして、ワーク振動ベクトル演算手
段が、振動ベクトルデータ生成手段によって生成され
た、主軸の振動ベクトルデータならびに負荷としてワー
クを主軸に取り付けたときの主軸とワークとの総合振動
ベクトルデータから、ワーク単体の振動ベクトルデータ
を演算する。この総合振動ベクトルデータは、主軸の振
動ベクトルとワークの振動ベクトルとの合成ベクトルに
ほかならない。よって、具体的には、総合振動ベクトル
から主軸の振動ベクトルを減算することで、ワーク単体
の振動ベクトル(データ)が求められる。 【0012】続いて、不つり合い質量演算手段が、試し
重り単体の振動ベクトルデータとワーク単体の振動ベク
トルデータとから、当該ワークにおける不つり合いの質
量を演算する。例えば、公知のように、主軸回転数が一
定のとき、振動振幅は不つり合いの大きさに比例する。
加えて、試し重りは質量が既知である。よって、ワーク
単体の振動ベクトルの大きさ(有効線分)を試し重り単
体の振動ベクトルの大きさ(有効線分)で除したもの
に、試し重り質量を乗ずれば、ワークの不つり合い質量
が求められる。 【0013】そこで判断手段が、その演算されたワーク
不つり合い質量について、所定の許容質量範囲外にある
か否かを判断する。ここにおいて、ワーク不つり合い質
量が許容質量範囲外にあるとの肯定判断がなされると、
加工条件設定手段が、ワーク不つり合い質量と、ワーク
単体の振動ベクトルデータとに基づいて、ワークの不ふ
つりあいを補正するための加工条件を設定する。 【0014】すると、数値制御工作機械においては、設
定された加工条件に基づいて加工プログラムを自動生成
の際に、当該加工条件に対応する所定の切削条件値テー
ブルを参照して切削条件値を自動的に決定し該加工プロ
グラム中に設定し、不つり合いを補正するための機械加
工を実行する。 【0015】 【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず、図1は本発明を適用した自動加工システムの
概略構成を表す説明図、図2は数値制御工作機械におけ
る機械各部の配置を示す説明図、図3は数値制御工作機
械における主制御部の主要構成を表すブロック図、図4
は振動計測装置の概略構成を表すブロック図である。 【0016】図に示すように、自動加工システム1は、
大きくみて、数値制御工作機械3と、振動計測装置5と
を中心にして構成され、数値制御工作機械3には、ワー
ク加工部10と主制御部30とが、主要部として備えら
れている。 【0017】図1及び図2に示すように、数値制御工作
機械3のワーク加工部10には、主軸11及び主軸台1
2、ミル軸を備える刃物台13、タレット14、表示装
置15などを備える操作盤16などがある。主軸11に
はチャック20が装着されている。図には示されてはい
ないが、主軸11の軸線上に、主軸11に対向する形
で、もう一つの主軸が配設されている。二つの主軸台は
共に同軸上にあって水平方向にそれぞれ独立で移動自在
に設けられている。これら二つの主軸にて表裏一、二工
程連続加工が可能なように機械構成がなされている。刃
物台13には、各種工具の外に、振動計測に使う試し重
り取り付け器具(不図示)、ロウ付け又はハンダ付け可
能な注入器具(不図示)も備えられている。これら工具
・器具は、振動計測や機械加工の際に、刃物台13から
取り出され、所定の取り付け位置にセットされる。な
お、機械各部の機能は数値制御工作機械の構成部分とし
て周知であるので詳細説明は省略する。 【0018】操作盤16には、切削送り速度を加減調整
するためのオーバードライブキー、主軸周速を加減調整
するためのオーバードライブキー、プログラムされてい
る切削送り速度や主軸周速の設定値の書き換えを指令す
るための指令キー(いずれも不図示)、ワークの不つり
合いを計測を指令する指令キーなどが接続されている。
表示装置15には、加工に関するデータや、作業プロセ
スなどが標示される。 【0019】図3に示すように、主制御部30には、論
理演算回路として構成され情報処理機能をもつ中央情報
処理ユニット31が設けられ、バス線32を介して、十
分な記憶容量を有するメインメモリ33、システム制御
プログラムが格納されたシステム制御プログラムメモリ
34、機械加工用のプログラムが格納された加工プログ
ラムメモリ35、振動計測用のプログラムが格納された
計測プログラムメモリ36、データの一時的格納や演算
処理のためのワークエリアとなるワークメモリ37、外
部ユニットとの信号の入出力及び処理を行う第1インタ
ーフェース38、外部機器と信号の入出力及び処理を行
う第2インターフェース39に、内部接続されている。 【0020】システム制御プログラムメモリ34には、
自動加工システム1の全体を制御するためのシステム制
御処理プログラムが格納され、加工プログラムメモリ3
5には、各種ワークに対応した加工プログラム生成・実
行制御のための処理、データ書き換え・加工条件設定や
切削条件設定のための各種処理などのプログラム、ワー
ク加工のための切削条件値や初期値など各種データを網
羅したデータ参照テーブルなどが格納されている。 【0021】第1インターフェース38に外部接続され
るのは、振動計測装置5のほかに、主軸制御ユニット4
0、X軸・Z軸のサーボモータSMx・SMzを制御す
るためのX軸サーボユニット41・Z軸サーボユニット
42、ミル軸の駆動を制御するミル軸サーボユニット4
3などがある。第2インターフェース39に外部接続さ
れる機器としては、操作盤16、各種センサ44、手動
パルスハンドル45、プリンタ46などがある。 【0022】主軸制御ユニット40は、モータドライバ
として構成され、主軸モータMの回転駆動を直接に制御
する。主軸モータMにはトランスデューサ(不図示)が
設けられ、主軸モータMの回転角度量を検出する。X軸
サーボユニット41、Z軸サーボユニット42、ミル軸
サーボユニット43も、それぞれモータドライバとして
構成され、サーボモータSMx,SMz・ミル軸モータ
(不図示)の駆動をそれぞれ直接に制御する。 【0023】このように構成された自動加工システム1
では、その起動時に、数値制御工作機械3の主制御部3
0が、加工条件の一覧やパターン、切削条件値のマニュ
アル設定あるいは自動設定かの選択画面などを表示装置
15に出力する。マニュアル設定が選択されると、加工
条件の項目及び細目の一覧を出力する。続いて、段取り
情報画面を表示15に出力する。例えば、加工の概況を
示す情報画面、チャック及び外爪の形状・寸法などの詳
細を示す情報画面、加工形状の詳細を示す情報画面、使
用工具の詳細を示す情報画面などが示される。このよう
に加工に関するあらゆる情報が目で確認しやすい形式で
出力される。また、キーボード(不図示)からプリント
指令が入力されると、表示出力と同形式の段取り情報シ
ートがプリンタ46から出力される。 【0024】主制御部30が、加工プログラムメモリ3
5から、加工すべきワーク種別に対応した加工プログラ
ムを読み出し実行することで、加工作業のための制御を
行う。例えば、操作盤16から入力された加工条件に基
づいて加工プログラムを自動生成するときには、当該ワ
ークの加工条件に対応する加工プログラムメモリ35内
の切削条件値テーブルを参照して、当該ワークの切削条
件値を自動的に決定し、当該加工プログラム中に設定す
る。その加工プログラムにおいては、例えば、主軸11
の原点(いわゆるC軸原点)からの角度を求めて、C軸
制御によるミーリング加工などの加工工程を実行する。
また主制御部30は、加工プログラムを周知のEIA/
ISOコードなどによる実行制御プログラムへとコンパ
イラする。そして、生成された実行制御プログラムに従
って数値制御工作機械3の機械駆動系を制御してワーク
の加工を実行する。なお、これら実行制御プログラムの
内容は周知事項であるので、詳細は省略する。 【0025】図4に示すように、振動計測装置5は、セ
ンサ類51,52と、入力インターフェース55と、D
FT演算ユニット56と、入出力インターフェース57
とを備え、主軸回転時の、主軸11の振動、主軸11に
試し重りを付けたときの振動、主軸11とワークとの総
合振動を計測し、その振動スペクトルを解析する。振動
計測装置5は、数値制御工作機械3の主制御部30から
指令信号が入力されると計測を行い、計測・解析のデー
タ(振動の振幅μm 及び位相α)を主制御部30へ出力
する。 【0026】振動センサ51は、圧電型加速度ピックア
ップと呼ばれ、振動の大きさを圧力として測定し電気信
号S1を出力する。エンコーダ52は、光学式シャフト
・エンコーダと呼ばれ、主軸11に直結した回転ディス
ク(不図示)が回転すると、その回転ディスクのスリッ
ト(不図示)を通過する光を感知して回転速度に応じた
周期のパルス信号S2を出力する。 【0027】なお、振動センサ51は、ピエゾ素子を用
いた半導体圧力センサや非接触型のうず電流変位検出セ
ンサでもよい。また、エンコーダ52は磁気式のエンコ
ーダでもよいし、あるいは、数値制御工作機械3に予め
備えられているトランスデューサ(不図示)が出力する
電気信号を利用してもよい。この場合には、振動計測装
置5の部品数や信号線を減らすことができる。 【0028】入力インターフェース55は、振動センサ
51から入力されるアナログのレベル信号S1を、サン
プル・ホールドしてディジタルデータD1に変換するA
/D変換器55aと、ディジタルのレベルデータD1を
一時的に格納・蓄積するためのメモリ55bと、エンコ
ーダ52からの入力信号S2を方形波の同期信号D2に
整形する波形整形回路55cとを主要部として備えてい
る。 【0029】DFT演算ユニット56は、論理演算回路
として構成され、周知のROM、RAM、入出力ポート
(いずれも不図示)ワンチップ・マイクロコンピュータ
ユニットであり、離散的フーリエ変換(Descrete Fouri
er Transform)の高速演算を行う。DFT演算ユニット
56では、レベルデータD1について離散的フーリエ級
数演算を実行して振動を解析する。本実施例では、入力
されたディジタルデータD1及び同期信号D2に基づい
て、離散的フーリエ変換の演算によって振動スペクトル
を解析する。その解析から、主軸回転数成分の特定スペ
クトルを抽出して、その振動振幅及び位相を求める。 【0030】入出力インターフェース57は、DFT演
算ユニット56で求められた振動振幅及び位相のディジ
タルデータを信号として、数値制御工作機械3の主制御
部30へ出力する。また、主制御部30から計測指令信
号が入力されると、入力インターフェース55に振動セ
ンサ51及びエンコーダ52からの信号取り込みを指令
する。 【0031】なお、振動振幅Sの単位は[μm ](ミク
ロン)であり、位相αの単位は[度]で表される。ま
た、上記の演算は、離散的フーリエ演算の計算方法とし
て周知であるので、詳細は省略する。また、本実施例で
は、DFT演算ユニット56、離散的フーリエ演算を実
行して振動の振幅及び位相を算出したが、このほかにF
FT(Fast Fourier Transform)と呼ばれる高速フーリ
エ演算を実行することで算出してもよく、さらに、高速
フーリエ演算用の中央演算処理ユニット(いわゆるDS
P)を用いてフーリエ変換を高速で実行してもよい。 【0032】上記のように構成された自動加工システム
1では、数値制御工作機械3の主制御部30が、ワーク
加工の前に、まずもって、基準振動の計測処理を実行す
る。以下、図5及び図6を参照しながら、図7のフロー
チャートに沿って本処理について説明する。 【0033】処理を開始すると、まずステップ100
で、無負荷・試し重り無しの状態で、所定回転速度、所
定時間、主軸11を回転させる運転モードに入る旨の指
令を、主軸制御ユニット30へ指令すると共に、振動の
計測指令(以下、第1計測という)を振動計測装置5へ
出力する。図5の(a)欄に、第1計測の様子を模式的
に示す。続いて、ステップ110で、試し重りDを主軸
11の所定位置に取り付ける旨の指令をミル軸サーボユ
ニット43へ出力する。この処理の実行によって、主軸
11の所定位置Ptに質量Wt[g ]の試し重りDが取
り付けられる。所定位置Ptは、例えば、主軸11の回
転軸座標の0度、いわゆるC軸原点にあって、回転軸心
から所定距離rの位置に取り付けられる(以下、このC
軸座標における角度位置をC軸位相と呼ぶ)。なお本実
施例では、上記所定距離rは、後述の回転軸中心から修
正加工点までの距離に基づいて設定される。 【0034】続いて、ステップ120では、ステップ1
10で実行した第1計測と同じ所定時間、所定回転速度
で主軸11を回転させる運転モードに入る旨の指令を、
ミル軸サーボユニット43へ出力すると共に、振動の計
測指令(以下、第2計測という)を振動計測装置5へ出
力して、ステップ130へ進む。図5の(b)欄に、第
2計測の様子を模式的に示す。 【0035】ステップ130では、振動計測装置5か
ら、計測結果データ(振動の振幅μm及び位相α)が入
力されると、その入力データからベクトルデータを作成
し、試し重り単体Dの振動ベクトルを算出するための処
理を実行する。具体的には、振動の振幅・位相につい
て、第1及び第2計測時の入力データを、Sa・αa及
びSb・αbとすると、第1計測時の振動ベクトルはV
a(Sa,αa),第2計測時の振動ベクトルVb(S
b,αb)と表される。第2計測時の振動ベクトルVb
から、第1計測時の振動ベクトルVaを減じると、試し
重り単体Dの振動ベクトルが求められる。したがって、
試し重り自体Dの振動ベクトルをVt(St,αt)と
すると、公知のように、 Vb−Va=Vt・・・(A) である。したがって、式(A)から、ベクトル演算によ
って試し重り単体Dの振動ベクトルVtを求めることが
できる。このベクトル演算は、図6の(a)欄に示すよ
うに、次のように展開される。 |Vt|=(|Va|2+|Vb|2−2|Va|・|V
b|cosθ11/2={(Sa)2+(Sb)2−2(S
a)(Sb)cosθ11/2=St θ1 =αa−αb θ2 =αb−αt=cos-1(|Vb|2+|Vt|2−|
Va|2)/2|Vb|・|Vt|=cos-1{(Sb)2
+(Sa)2−(St)2/2Sb・St} αt=αb−θ2 αtは、試し重りDがC軸位相では0度の位置にある。
つまり、ワークWの不つり合い質量が集中しているとみ
なす点の位相(計測位相)αwは、C軸位相では角度
(αw−αt)として表される。 【0036】なお、本実施例では、逆三角関数の演算に
よって振動ベクトルの角度を求めたが、変換用のデータ
テーブルを予め作成しておいて、θ2 ,αtを求めても
よい。この場合には、演算にかかる処理時間が短縮さ
れ、本処理がより高速に実行される。 【0037】続いて、ステップ140では、求められた
ベクトルVt(St,αt),Va(Sa,αa),V
b(Sb,αb)のデータをデフォルト値として、ワー
クメモリ37内の所定エリアに格納し、一旦処理を終了
する。 【0038】上記の処理の結果、試し重り単体Dの振動
ベクトルVt(St,αt)が求められる。この振動ベ
クトルVtは、とりもなおさず、主軸11に一定の不つ
り合い(質量Wt[g]で位相αt)を付加して計測し
た振動ベクトルである。したがって、文献公知のように
(例えば、城戸健一 編著『FFTアナライザ活用マニ
アル』日本プラントメンテナンス協会発行、日本能率協
会発売)、不つり合いに起因する振動は、 (1)振動数は主軸回転数に等しい (2)回転数が一定のとき、振動振幅は不つり合いの大
きさ(g-mm)に比例する (3)位置は振動位相に関係する(不つり合い質量がほ
ぼ一点に集中しているとみなす) このような理由から、試し重り単体Dの振動ベクトルV
tは、ワークWの不つり合いに起因する振動ベクトルを
算出するための基準となる。ワークWの振動ベクトルを
Vx(Sx,αx)とすると、その不つり合いの質量W
xは、次式で表される。 Wx=(Sx/St)×Wt・・・(B) このWtは影響係数といわれている。試し重りDについ
ては、質量Wtと位置Ptとが既知である(既に述べた
ように、その位置Ptとは、C軸原点であり、C軸位相
βt=0である)。そして、上記の処理によって、試し
重り単体Dの振動ベクトルVt(St,αt)が求めら
れた。したがって、ワークの振動ベクトルVx(Sx,
αx)を計測すれば、(B)式からワークの不つり合い
の質量Wxが求めることができる。 【0039】次に、主制御部30は、ワークの本加工が
終了すると、ワーク振動計測・不つり合い修正処理を実
行する。以下、図5及び図6を参照しながら、図8のフ
ローチャートに沿って本処理について説明する。 【0040】処理を開始すると、まずステップ200
で、加工済みのワークWがチャック20に装着されてい
ることを確認し、ステップ210へ進む。ステップ21
0では、第1及び第2計測のときと同じ所定時間、所定
回転速度で主軸11を回転させる運転モードに入る旨の
指令を、主軸制御ユニット30へ指令すると共に、振動
の計測(以下、第3計測という)を、振動計測装置5へ
指令する。そして、振動計測装置5から、計測結果デー
タ(振動の振幅μm 及び位相α)が入力されるのを待っ
て、ステップ220へ進む。図5の(c)欄に、第3計
測の様子を模式的に示す。 【0041】ステップ220では、第3計測データから
ベクトルデータを作成し、ワークWを装着したときの主
軸11の不つり合いの大きさ、及びワークW単体の不つ
り合い質量を算出するための処理を実行する。具体的に
は、第3計測時の振動の振幅・位相についての入力デー
タを、Sc・αcと表すと、その振動ベクトルはVc
(Sc,αc)と表される。ワークなし・試し重りなし
の振動ベクトルVa(Sa、αa)については、1計測
にて計測済みであるので、ワーク単体の振動ベクトルV
x(Sx,αx)は、 Vx=Vc−Va |Vx|=(|Vc|2+|Va|2−|Vc|・|Va
|cosθ31/2 θ3=αc−αa θ4=cos-1{(|Va|2+|Vx|2−|Vc|2)/2|
Va|・|Vx|}1/2 αx=θ3+θ4+αa |Vx|=Sxが求められたので、(B)式より、ワー
クの不つり合い質量は、 Wx=(Sx/St)×Wt であるので、試し重りDの計測位相αtは、既に、上記
の基準振動の計測処理によって求められており、試し重
りDのC軸位相βtは既知である。ワーク単体の振動ベ
クトルVxの計測位相αxが求められたので、ワークの
不つり合い点のC軸位相βxは、 βx=(αx−αt)+βt ここで、試し重りDの取り付け位置がC軸原点であるの
で、βt=0である。したがって、修正加工点のC軸位
相βxは、次式で表される。 βx=αx−αt 【0042】次いで、ステップ230へ進み、加工プロ
グラムメモリ35内の切削条件値テーブルから修正加工
データを読み出す。修正加工データは、加工プログラム
の中に設けられたデータテーブルに、ワーク種類に応じ
予め設定されている。修正加工データとしては、例え
ば、回転軸中心から修正加工点までの距離r、ワーク不
つり合いを補正するための修正加工内容(穴加工、エン
ドミル加工など)、ワーク材質の比重に応じた修正加工
の大きさ(ドリル加工のときは穴の径・深さ、エンドミ
ル加工のときは円弧の長さなど)、修正形態に対応した
工具種類、工具径などがある。さらに、ステップ240
で、ワーク種類別に予め定められているワーク加工精度
に関するデータテーブルから、不つり合い質量の許容範
囲Mを読み出す。なお、不つり合い質量の最大許容値M
は、完成ワークの最大回転速度における許容振動振幅な
どによって予め定められている。 【0043】続いてステップ250では、ステップ22
0で求めたワークの不つり合い質量Wxが、ステップ2
40で読み出した不つり合い質量の最大許容値Mを越え
ているか否かを判断する。この判断処理において、最大
許容値Mを越えていない、すなわち最大許容値M以下で
あるとの否定判断がなされると、ステップ400へ進
む。一方、最大許容値Mを越えているとの肯定判断がな
されたときは、ステップ260へ進む。 【0044】ステップ260では、修正加工のための工
程が用意されているか否かを判断する。この判断処理に
おいて、修正工程が用意されていないと否定判断がなさ
れたときには、ステップ400に進む。一方、修正工程
が用意されていると肯定判断したときには、ステップ2
70へ進む。 【0045】ステップ270では、ワーク不つり合いの
質量Wxと、修正加工点の位相βmil 及びステップ23
0で読み出したデータに基づいて、X軸、Y軸、C軸で
構成される三次元座標上での座標位置、修正加工データ
を設定する。 【0046】ステップ280では、不つり合い量を数値
制御工作機械3の加工プロラグムで必要とされるデータ
形式で加工詳細を決定するための処理を実行する。具体
的には、除去すべき質量(以下、補正質量mという)
と、角度、及び位置のデータ、及びワークWの材質情報
とから、加工態様(穴空け加工、エンドミル加工な
ど)、加工穴の径・深さ、指定工具などのデータからな
るデータテーブルを生成する。なお、補正質量mは不つ
り合い量Wxを最大質量として設定され、完成ワークの
定格重量の範囲から制約される。 【0047】続いて、ステップ290では、ステップ2
70で定めた座標位置及びステップ280で設定した加
工詳細に基づいて所定の加工プログラムを実行する旨の
指令を、主軸制御ユニット40、X軸及びZ軸のサーボ
ユニット41,42、ミル軸サーボユニット43へ出力
する。この処理は数値制御工作機械の加工制御として周
知であり、また本発明の要部ではないので、説明は省略
する。 【0048】ステップ300では、修正加工実行回数が
所定の制限回数未満であるか否かを判断する。この判断
処理において修正加工実行回数が制限回数未満であると
の肯定判断がなされたときには、ステップ210に戻
る。つまり、再度ステップ210からステップ290の
処理を繰り返す。一方、修正加工実行回数が制限回数以
上であるとの否定判断がなされたときには、ステップ4
00へ進む。 【0049】一方、ステップ250から、またステップ
260から、あるいはステップ300から、ステップ4
00へ進むと、この処理において、不つり合い質量W
x、位相をワークメモリ37の所定エリアに格納して、
処理を終了する。 【0050】なお、上記のステップ280において実行
される修正加工の詳細決定処理には、いくつかの形態が
ある。この場合には、それぞれの形態に応じた修正加工
の詳細を定めるようにする。以下、図9に沿って具体例
について説明する。 (1)図9の(a)欄に示すように、修正加工位置デー
タとして、修正加工点までの距離rとC軸位相βmil と
で決定される位置に、一つの修正加工点(ここでは、仮
に、基準点PCNT という)を設定する。 (2)図9の(b)欄に示すように、ワーク不つり合い
質量Wxが所定量Wdを越えるときには、基準点PCNT
に加えて、修正加工点を複数箇所に設定する。例えば、
半径rの円周上において、基準点を中心としてピッチh
で、複数の修正加工点(P1,P2,・・・)を設定す
る。このときには、まず、基準点PCNT にて、所定質量
Wdの分を修正加工する。次に、修正加工点(P1,P
2,・・・)にて、残りの補正質量分については、これ
を等分して修正加工点(P1,P2,・・・)に割り当
ててドリル加工の深さを設定する。ただし、修正加工点
Pnは、基準点から中心角でδ以内の範囲で、総数がN
以下とする制約条件を、ワーク種類に応じて設定してお
く。 (3)図9の(c)欄に示すように、基準点PCNT がワ
ークWのボルト座面B(ダウェルピンの外側)に位置す
るときには、基準点PCNT には修正加工点を設定しな
い。その代わりに、基準点PCNT を中心として時計方向
及び反時計方向にピッチi(または、中心角ε)で、2
箇所に、修正加工点P1,P2を設定する。このときに
は、補正質量mを等分して修正加工点P1,P2に割り
当ててドリル加工の深さを設定する。さらに、追加の修
正加工点(P3,・・・)の設定を要するときには、修
正加工点P1の時計方向の外側及びP2の反時計方向の
外側に、より小さなピッチj(または、中心角ζ)で、
2箇所に設定する。補正質量mについては、修正加工点
P1,P2での加工後に、ステップ220で算出される
ワークの不つり合い質量Wxを、最初のときと同様にし
て等分して配分する。 (4)図9の(d)欄に示すように、エンドミル加工の
ときは、基準点PCNTを中心に、円弧の長さL(また
は、中心角η)・深さdの溝加工によってワーク不つり
合いを修正する。ワーク不つり合い質量Wxの大きさに
応じて円弧Lの長さが決定される。2回目以降の修正加
工は、上記条件のうち、補正質量mに応じた深さの加工
を追加する形で修正加工を行う。 【0051】以上説明したように本実施例では、自動加
工システム1において、主制御部10が、本加工に先だ
って、振動の計測及びワークの不つり合い質量及び不つ
り合い点の算出のための各処理を実行する。続いて、本
加工のための所定の各処理を実行する。そして、ワーク
不つり合い質量とワーク単体の振動ベクトルとに基づい
て、ワークの不つり合いを補正するための加工条件を設
定する。この加工条件に対応する切削条件値テーブルを
参照して切削条件値を決定して加工プログラム中に設定
して修正加工を実行する。 【0052】そのため、不つり合いの計測、ワークの本
加工から修正加工までを連続した工程として自動実行す
ることができる。したがって、労力の軽減、生産性の向
上にも功を奏する。 【0053】また従来は、ワークの取り付け・取り外し
を繰り返し行うために、正確な振動の計測が困難であ
り、不つり合い質量の算出についての誤差が大きいとい
う問題があったが、本実施例では、修正加工の際にワー
クの取り付け・取り外しを行わずに振動計測・修正加工
を一連の連続工程として実行するので、振動計測の精
度、不つり合いの補正精度の向上に功を奏する。加え
て、従来は、鋳物や溶断材などの異形材を素材とするワ
ーク、回転部品の回転中心に対して対称でない位置に穴
加工や切欠き加工が施された完成部品など、不つり合い
の計測及び修正加工に、多数の工程と時間を要したが、
本実施例では、工程数が削減されると共に、計測・本加
工・修正加工までの一貫工程が実現されている。 【0054】さらに、不つり合いの補正のための修正加
工の形態が、ワークの形状に応じて選択されて実行され
るので、完成ワークの機能に支障が生じることがない。 【0055】なお、本実施例ではワークの不つり合い
を、穴あけ加工やエンドミル加工によって、修正した
が、ワーク質量を減らすことができない場合には、ワー
ク不つり合いの主軸回転軸を中心としての対向位置(C
軸座標での+180度の位置)に、穴あけ・タップ加工
を施し、この穴に、比重の大きい金属ネジはめ込むを、
あるいはロウ付けにより穴を充てんする。このようにし
て、不つり合いを補正する。あるいは、補正質量に見合
う重りを、補正点とは対向する点に、取り付けてもよ
い。 【0056】上記の場合には、ワーク質量を減じること
なく、不つり合いの補正ができる。 【0057】 【発明の効果】以上詳述したように本発明の数値制御工
作機械によれば、ワークの振動スペクトル解析から、試
し重り単体の振動ベクトルとワーク単体の振動ベクトル
とを算出し、これら振動ベクトルから当該ワークの不つ
り合い質量を演算する。さらに、そのワーク不つり合い
質量と上記ワーク単体の振動ベクトルとに基づいて、ワ
ークの不つり合いを補正するための加工条件を設定す
る。そして、設定加工条件に基づいて加工プログラムを
自動生成するとき、その加工条件に対応する切削条件値
テーブルを参照して切削条件値を自動的に決定して該加
工プログラム中に設定して機械加工を実行する。それゆ
え、本発明の数値制御工作機械において、振動の計測か
ら、ワークの本加工、そしてワーク不つり合いの修正加
工までを、一貫した連続工程として自動実行することが
できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
When automatically generating a machining program based on
Refer to the specified cutting condition value table corresponding to the
Cutting conditions are automatically determined and set during the machining program.
Numerically controlled machine tool for performing machining. [0002] 2. Description of the Related Art The mass distribution of a rotor around a rotation axis is not sufficient.
Balanced parts do not balance as a whole during rotation and are unbalanced
The centrifugal force is transmitted to the machine frame via the shaft and the bearing. This power
Causes the machine to vibrate in the same cycle as the rotational speed,
Fatigue failure of parts and finishing surface refinement on machine tool spindles
It causes a decrease in degree. Conventionally, forces generated due to unbalance are
To keep the vibration within a certain limit, the quality of the rotor
Examine the mass distribution and, if necessary, readjust the mass distribution
You. This is generally referred to as balancing. Unbalanced
Measurements should be performed on parts (rotor
-), The balancing tester (balancing machine)
), While assembled on the machine frame
Parts (rotor), use a field balancer
Measure using [0004] This type of balance testing machine, field rose
Sensors are both devices that measure unbalance,
Modify parts and workpieces to compensate for unbalanced mass.
It does not have a mechanical mechanism to work. [0005] Therefore, conventionally, machining with a machine tool
At the end of the process, the completed parts are
Measure the unbalance and, based on the measurement results,
A machine was used to correct the unbalance. example
For example, the following correction processing steps (1) to (3)
Compensation for unbalance between finished parts and workpieces has been performed. (1) Once the machined work is taken out from the numerically controlled machine tool
Remove. And attached to the balance testing machine,
Measure the vibration of the machined workpiece and collect the analysis data.
You. (2) From the analysis data, the mass to be removed (hereinafter,
Positive mass), the phase of the position where the correction mass exists,
Calculates data such as distance from the data by a predetermined formula
I do. (3) The work is attached to the chuck again, and the calculated
Enter the correction data into the control unit of the numerically controlled machine
Correction processing for balance correction is performed. example
If the processing conditions for correcting the work unbalance mass
Set the cutting condition value corresponding to this machining condition.
It is automatically determined and this cutting condition value is
Set during programming. More specifically, it matches the corrected mass
Determine the hole with diameter and depth from the input data
The correction point on the workpiece
Empty by drilling based on the ram. Alternatively,
      End groove with arc and depth commensurate with positive mass
And cut it. In practice, a single corrective operation can correct unbalance
Often cannot. Therefore, the above (1), (2),
By repeating the process of (3), the unbalance is reduced to the allowable value range.
Repeat the correction processing to fit in the box. [0006] However, the above numerical control system
In machine tools, work to correct imbalance
Work processes such as removal, installation and correction
I had to return. Measurement and calculation of vibration
It took a lot of effort and time. Therefore, reduced productivity
Was also the cause. In addition, work installation and removal
Repeated removal makes it difficult to measure vibration accurately.
It is said that there is a large error in calculating the unbalanced mass.
There was also a problem. [0007] Because of the above, the work is unbalanced.
Correction processing of measurement and unbalance correction is used for main processing of workpieces
The number that can be subsequently performed as a series of continuous steps
Value-controlled machine tools have been sought for a long time. Accordingly, an object of the present invention is to measure the vibration from
The process from the main processing of the work to the correction processing
To provide a numerically controlled machine tool that can be executed as a subsequent process
And there. [0009] The gist of the present invention is as follows.
A machining program based on the set machining conditions.
When automatically generated, the specified cutting corresponding to the processing conditions
Cutting condition values are automatically determined by referring to the condition value table.
Numerical value that is set in the machining program to execute machining
In a control machine tool, mass imbalance occurs during spindle rotation
The vibration of the main shaft or the vibration between the main shaft and the main shaft
Vibration detection means for detecting the total vibration with the attached load
A rotation angle detecting means for detecting a rotation angle of the main shaft;
The vibration detected by the vibration detecting means and the rotation angle
Of the main shaft based on the rotation angle detected by the
Dynamic spectrum or total vibration spectrum of spindle and load
The vibration spectrum or the total vibration spectrum.
To the vibration frequency band corresponding to the spindle speed.
A particular spectrum, and extract the main axis from the particular spectrum.
Of the vibration amplitude and vibration phase of the
Vibration spectrum analyzer to detect vibration amplitude and vibration phase
And the vibration detected by the vibration spectrum analyzing means.
Based on the dynamic amplitude and vibration phase, the vibration vector
Or data representing the total vibration vector of the spindle and load.
Means for generating vibration vector data, and the vibration vector
Vibration vector of the spindle generated by the
Torque data and test weight of known mass as load
The total vibration of the spindle and the test weight when attached to the spindle
From the vector data, the vibration vector data of the test weight alone
Weight vibration vector calculating means for calculating the vibration,
Spindle vibration generated by vector data generation means
Workpiece data is taken as the main axis as motion vector data and load.
Vibration vector data of main spindle and workpiece when attached
To calculate the vibration vector data of the workpiece
Vibration vector computing means and the above-mentioned test weight vibration vector
Vibration vector of the test weight calculated by the
Data and the above work vibration vector calculation means
From the vibration vector data of the workpiece
Unbalance quality to calculate the unbalance mass in the network
The quantity calculating means and the calculated work unbalance mass
Judgment means for judging whether it is out of the specified allowable mass range
The work unbalance mass is the allowable mass
If an affirmative decision is made that the value is out of the range,
Work unbalance mass calculated by the mass calculation means
And the work vibration vector calculation means
Based on the vibration vector of the workpiece alone,
Machining condition setting to set machining conditions for correcting interference
Numerical control machine tool comprising:
It is in. [0010] The numerical control machine according to the present invention constructed as described above.
According to the machine, the vibration spectrum analyzing means uses the vibration detecting means.
The magnitude of the vibration detected by the step and the rotation angle detecting means
Vibration angle of the main shaft based on the rotation angle detected by
The total vibration spectrum of the vector or spindle and load
To analyze. Next, from the vibration spectrum, the spindle rotation speed
Extract a specific spectrum in the vibration frequency band corresponding to the
From the specific spectrum and the vibration amplitude and vibration of the main shaft.
Phase or total vibration amplitude and vibration of the spindle and load
Detect the dynamic phase. [0011] Based on the detected vibration amplitude and vibration phase,
Then, the vibration vector data generating means
Represents the total vibration vector between the vector and the main shaft and load
Generate data. Then, the trial weight vibration vector calculation
The means is a combination of the main shaft vibration vector data and the load.
And a test weight with a known mass attached to the spindle
From the total vibration vector data of the shaft and the test weight,
Calculate the vibration vector data of the weight alone. This comprehensive
The motion vector is the vibration vector of the spindle and the vibration of the test weight alone.
It is nothing but a composite vector with a motion vector. Therefore,
Specifically, the vibration vector of the main shaft is calculated from the total vibration vector.
Is subtracted to obtain the vibration vector (data
Is required. And the work vibration vector operator
The step is generated by the vibration vector data generating means.
In addition, the vibration vector data and the load
Vibration between the spindle and the workpiece when the tool is mounted on the spindle
From the vector data, the vibration vector data of the work alone
Is calculated. This total vibration vector data is
To the composite vector of the motion vector and the work vibration vector
Nothing else. Therefore, specifically, the total vibration vector
By subtracting the vibration vector of the spindle from
Is obtained. Subsequently, the unbalanced mass calculating means performs a trial
Vibration vector data of a single weight and vibration vector of a single workpiece
And the quality of unbalance in the work
Calculate the quantity. For example, as is well known, when the spindle speed is
At constant, the vibration amplitude is proportional to the magnitude of the unbalance.
In addition, the test weight has a known mass. Therefore, the work
Trial the magnitude of the vibration vector (effective line segment) of a single unit
Divided by the magnitude of the body vibration vector (effective line segment)
Multiplied by the test weight, the unbalanced mass of the work
Is required. [0013] Then, the judging means determines the calculated work.
The unbalanced mass is outside the specified allowable mass range
It is determined whether or not. Here, the work unbalance quality
If a positive determination is made that the amount is outside the allowable mass range,
The processing condition setting means determines whether the work unbalance mass
Based on single vibration vector data,
Set the processing conditions for correcting the balance. Then, in the numerically controlled machine tool, the setting
Automatically generates machining programs based on specified machining conditions
At the time of cutting, the specified cutting condition value table
The cutting conditions are automatically determined with reference to the
Set in the gram to compensate for unbalance.
Perform the work. [0015] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
You. First, FIG. 1 shows an automatic processing system to which the present invention is applied.
FIG. 2 is an explanatory view showing a schematic configuration, and FIG.
FIG. 3 is an explanatory view showing the arrangement of each part of the machine, and FIG.
Block diagram showing the main configuration of the main control unit in the machine, FIG.
1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a vibration measuring device. As shown in the figure, the automatic processing system 1
Looking broadly, the numerically controlled machine tool 3, the vibration measuring device 5,
And the numerically controlled machine tool 3
The machining section 10 and the main control section 30 are provided as main sections.
Have been. As shown in FIG. 1 and FIG.
The workpiece processing section 10 of the machine 3 includes a spindle 11 and a headstock 1.
2. Tool post 13 with mill shaft, turret 14, display device
There is an operation panel 16 provided with a device 15 and the like. On the main shaft 11
Is equipped with a chuck 20. Yes shown in figure
No, but on the axis of the main shaft 11, facing the main shaft 11
And another spindle is provided. The two headstocks
Both are coaxial and can move independently in the horizontal direction
It is provided in. One and two works with these two spindles
The machine is configured so that continuous machining is possible. blade
The stage 13 has a test weight used for vibration measurement, in addition to various tools.
Mounting equipment (not shown), brazing or soldering possible
A working injection device (not shown) is also provided. These tools
・ The instrument is used from the tool post 13 for vibration measurement and machining.
It is taken out and set in a predetermined mounting position. What
The functions of each part of the machine are the components of a numerically controlled machine tool.
Therefore, detailed description is omitted. The operation panel 16 adjusts the cutting feed speed.
Key to adjust the spindle peripheral speed
Overdrive key to be programmed
Command to rewrite the cutting feed rate or spindle peripheral speed setting
Command key (all not shown) for the work, unbalanced work
A command key or the like for commanding measurement of a match is connected.
The display device 15 displays data related to processing and work processes.
Is displayed. As shown in FIG. 3, the main control unit 30
Central information with information processing function configured as a logic operation circuit
A processing unit 31 is provided.
Main memory 33 with sufficient storage capacity, system control
System control program memory in which programs are stored
34, a machining program in which a program for machining is stored
RAM memory 35, in which a program for vibration measurement is stored
Measurement program memory 36, temporary storage and calculation of data
Work memory 37 serving as a work area for processing, outside
1st interface for input / output and processing of signals with external units
Interface 38 for input / output and processing of signals with external devices.
To the second interface 39. The system control program memory 34 includes:
System control for controlling the entire automatic processing system 1
The processing program is stored in the machining program memory 3.
5 shows the generation and execution of machining programs corresponding to various workpieces.
Processing for line control, data rewriting, processing condition setting,
Programs and word processing for various processes for setting cutting conditions
Various data such as cutting conditions and initial values for
The stored data reference table is stored. Externally connected to the first interface 38
What is different from the vibration measuring device 5 is the spindle control unit 4
0, control the X-axis / Z-axis servo motors SMx and SMz
-Axis servo unit 41 / Z-axis servo unit
42, a mill axis servo unit 4 for controlling the driving of the mill axis
3 and so on. Externally connected to the second interface 39
The equipment to be operated includes the operation panel 16, various sensors 44,
There are a pulse handle 45, a printer 46, and the like. The spindle control unit 40 is a motor driver
And directly controls the rotational drive of the spindle motor M
I do. The spindle motor M has a transducer (not shown)
It is provided and detects a rotation angle amount of the spindle motor M. X axis
Servo unit 41, Z axis servo unit 42, mill axis
Servo unit 43 also serves as a motor driver
Composed of servo motors SMx, SMz and mill shaft motors
(Not shown) are directly controlled. The automatic processing system 1 configured as described above
Then, at the time of startup, the main control unit 3 of the numerically controlled machine tool 3
0 is a list of machining conditions, patterns, and manuals of cutting condition values.
Display device for selection of automatic setting or automatic setting
15 is output. When manual setting is selected,
Outputs a list of condition items and details. Next, setup
The information screen is output to the display 15. For example, let's take a look at
Information screen, details of the shape and dimensions of the chuck and outer claws, etc.
An information screen showing details, an information screen showing details of the machining shape,
An information screen showing details of the tool is shown. like this
In a format that allows all information about machining to be easily checked
Is output. Also print from keyboard (not shown)
When a command is input, the setup information system has the same format as the display output.
Is output from the printer 46. The main control unit 30 stores the machining program memory 3
From 5, the machining program corresponding to the type of workpiece to be machined
Read and execute the system to control the machining operation.
Do. For example, based on the processing conditions input from the operation panel 16,
When automatically generating a machining program based on
In the machining program memory 35 corresponding to the machining conditions of the workpiece
Refer to the cutting condition value table of
Is automatically determined and set during the machining program.
You. In the machining program, for example, the spindle 11
Angle from the origin (so-called C-axis origin)
Executes machining processes such as milling by control.
The main control unit 30 also stores the machining program in a well-known EIA /
Compile into an execution control program using ISO code, etc.
I get irritated. Then, according to the generated execution control program,
Controlling the machine drive system of the numerically controlled machine tool 3
Execute processing. Note that these execution control programs
Since the contents are well known, details are omitted. As shown in FIG. 4, the vibration measuring device 5
Sensors 51 and 52, an input interface 55, and D
FT operation unit 56 and input / output interface 57
Vibration of the main shaft 11 when the main shaft rotates,
Vibration when test weight is applied, total of spindle 11 and workpiece
The combined vibration is measured and its vibration spectrum is analyzed. vibration
The measuring device 5 is provided from the main control unit 30 of the numerically controlled machine tool 3.
When a command signal is input, measurement is performed, and measurement and analysis data
(The amplitude of vibration μm and phase α) are output to the main control unit 30
I do. The vibration sensor 51 is a piezoelectric acceleration pickup.
The size of the vibration is measured as pressure and the
The signal S1 is output. The encoder 52 is an optical shaft
・ A rotary disk directly connected to the spindle 11, called an encoder
When the disk (not shown) rotates, the rotating disk slips.
(Not shown) to detect the light passing through
A periodic pulse signal S2 is output. The vibration sensor 51 uses a piezo element.
Semiconductor pressure sensor and non-contact eddy current displacement detection
Sensor. The encoder 52 is a magnetic encoder.
Or a numerical control machine tool 3 in advance.
Output by a provided transducer (not shown)
Electric signals may be used. In this case,
The number of components and signal lines of the device 5 can be reduced. The input interface 55 is a vibration sensor
The analog level signal S1 input from the
A that pulls and holds and converts it into digital data D1
/ D converter 55a and digital level data D1
A memory 55b for temporarily storing and storing
The input signal S2 from the decoder 52 is converted into a square wave synchronization signal D2.
A waveform shaping circuit 55c for shaping is provided as a main part.
You. The DFT operation unit 56 is a logical operation circuit
ROM, RAM, I / O port
(None shown) One-chip microcomputer
Unit, and a discrete Fourier transform (Descrete Fouri
er Transform). DFT operation unit
At 56, a discrete Fourier class is used for the level data D1.
Analyze vibration by performing numerical operations. In this embodiment, the input
Digital data D1 and synchronization signal D2
The vibration spectrum is calculated by the operation of discrete Fourier transform.
Is analyzed. From the analysis, the specific specification of the spindle speed component was
The vector is extracted and its vibration amplitude and phase are determined. The input / output interface 57 is a DFT
Of the vibration amplitude and phase obtained by the arithmetic unit 56
Control of the numerically controlled machine tool 3 using the total data as a signal
Output to the unit 30. In addition, a measurement command signal is
When a signal is input, the vibration
Command to take in signals from sensor 51 and encoder 52
I do. The unit of the vibration amplitude S is [μm] (micro
Ron), and the unit of the phase α is represented by [degree]. Ma
In addition, the above operation is a calculation method of a discrete Fourier operation.
Therefore, details are omitted. In this embodiment,
Performs the DFT operation unit 56 and the discrete Fourier operation.
To calculate the amplitude and phase of the vibration.
Fast Fourier Transform called FT (Fast Fourier Transform)
D) Calculation may be performed by performing an operation.
Central processing unit for Fourier operation (so-called DS
The Fourier transform may be executed at high speed using P). The automatic processing system configured as described above
1, the main control unit 30 of the numerically controlled machine tool 3
Before processing, first perform the reference vibration measurement process.
You. Hereinafter, the flow of FIG. 7 will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
This processing will be described along the chart. When the process is started, first, at step 100
With no load and no test weight
A finger to enter the operation mode in which the spindle 11 rotates for a fixed time
Command to the spindle control unit 30 and the vibration
Sends a measurement command (hereinafter, referred to as a first measurement) to the vibration measurement device 5
Output. The state of the first measurement is schematically shown in the column (a) of FIG.
Shown in Subsequently, in step 110, the test weight D is
11 to the mill axis servo unit.
Output to the knit 43. By executing this process, the spindle
The test weight D having the mass Wt [g] is placed at the predetermined position Pt of No. 11.
Attached. The predetermined position Pt is, for example,
0 degrees of the axis of the axis of rotation, the so-called C axis origin, and the axis of the axis of rotation
At a predetermined distance r from the
The angular position in the axis coordinates is called a C-axis phase.) Note that
In the embodiment, the predetermined distance r is corrected from the center of the rotation axis described later.
It is set based on the distance to the normal processing point. Subsequently, in step 120, step 1
The same predetermined time and predetermined rotation speed as the first measurement performed in Step 10
Command to enter the operation mode for rotating the spindle 11 with
Output to the mill axis servo unit 43 and measure vibration
Measurement command (hereinafter, referred to as second measurement) to the vibration measuring device 5
To proceed to step 130. Column (b) of FIG.
2 schematically shows the state of measurement. In step 130, the vibration measuring device 5
The measurement result data (amplitude of vibration μm and phase α)
When input, create vector data from the input data
And a process for calculating the vibration vector of the test weight unit D.
Execute the process. Specifically, the amplitude and phase of the vibration
The input data at the time of the first and second measurements is
And Sb · αb, the vibration vector at the first measurement is V
a (Sa, αa), the vibration vector Vb (S
b, αb). Vibration vector Vb at the time of second measurement
From the vibration vector Va at the time of the first measurement
A vibration vector of the weight D alone is obtained. Therefore,
The vibration vector of the test weight D is denoted by Vt (St, αt).
Then, as is well known, Vb−Va = Vt (A) It is. Therefore, from equation (A), the vector operation
The vibration vector Vt of the test weight D
it can. This vector operation is shown in column (a) of FIG.
Thus, it is expanded as follows. | Vt | = (| Va |Two+ | Vb |Two-2 | Va | ・ | V
b | cosθ1)1/2= {(Sa)Two+ (Sb)Two-2 (S
a) (Sb) cosθ11/2= St θ1 = Αa-αb θTwo = Αb-αt = cos-1(| Vb |Two+ | Vt |Two− |
Va |Two) / 2 | Vb | · | Vt | = cos-1{(Sb)Two
+ (Sa)Two-(St)Two/ 2Sb ・ St} αt = αb-θTwo αt is at a position where the test weight D is 0 degrees in the C-axis phase.
In other words, it seems that the unbalanced mass of the work W is concentrated.
The phase (measurement phase) αw of the point to be formed is an angle in the C-axis phase.
It is expressed as (αw-αt). In this embodiment, the operation of the inverse trigonometric function is
Therefore, the angle of the vibration vector was obtained.
Create a table in advance, andTwo , αt
Good. In this case, the processing time required for the calculation is reduced.
As a result, this process is executed at a higher speed. Subsequently, in step 140, the obtained
Vectors Vt (St, αt), Va (Sa, αa), V
b (Sb, αb) as the default value
Stored in a predetermined area in the memory 37, and the processing is temporarily terminated.
I do. As a result of the above processing, the vibration of the test weight D alone
The vector Vt (St, αt) is obtained. This vibration
The vector Vt is fixed to the main shaft 11 again.
Measurement with mass (Wt [g] and phase αt)
The vibration vector. Therefore, as known in the literature
(For example, edited by Kenichi Kido, Manifold using FFT analyzer
Al] published by Japan Plant Maintenance Association, Japan Management Association
Meeting release), vibration caused by unbalance, (1) Frequency is equal to spindle speed (2) When the rotational speed is constant, the vibration amplitude is large
Proportional to the size (g-mm) (3) Position is related to vibration phase (unbalanced mass is almost
It is considered to be concentrated at one point) For this reason, the vibration vector V of the test weight D alone
t is a vibration vector caused by unbalance of the workpiece W.
This is a reference for calculation. The vibration vector of the workpiece W
Vx (Sx, αx), the unbalanced mass W
x is represented by the following equation. Wx = (Sx / St) × Wt (B) This Wt is called an influence coefficient. About trial weight D
In other words, the mass Wt and the position Pt are known (as described above).
As described above, the position Pt is the C-axis origin, and the C-axis phase
βt = 0). And, by the above processing,
The vibration vector Vt (St, αt) of the weight D alone is obtained.
Was. Therefore, the work vibration vector Vx (Sx,
If αx) is measured, the work is unbalanced from equation (B).
Can be determined. Next, the main control unit 30 executes the main processing of the work.
When finished, measure the workpiece vibration and correct the unbalance.
Run. Hereinafter, referring to FIG. 5 and FIG.
This processing will be described along a flowchart. When the process is started, first, at step 200
And the processed workpiece W is mounted on the chuck 20.
After confirming this, the process proceeds to step 210. Step 21
0 is the same as the first time and the second time for the predetermined time.
To enter the operation mode in which the main shaft 11 is rotated at the rotation speed.
Command to the spindle control unit 30 and vibration
Measurement (hereinafter, referred to as third measurement) to the vibration measurement device 5
Command. Then, the measurement result data is transmitted from the vibration measuring device 5.
Wait for input of vibration (amplitude of vibration μm and phase α)
To step 220. In column (c) of FIG.
The state of the measurement is schematically shown. In step 220, the third measurement data
Create the vector data and set the main
The magnitude of the unbalance of the shaft 11 and the unbalance of the work W
A process for calculating the reciprocating mass is executed. Specifically
Is the input data on the amplitude and phase of the vibration during the third measurement.
Is represented by Sc · αc, the vibration vector is Vc
(Sc, αc). No work, no test weight
Measurement of the vibration vector Va (Sa, αa)
The vibration vector V of the work alone
x (Sx, αx) is Vx = Vc-Va | Vx | = (| Vc |Two+ | Va |Two− | Vc | · | Va
| cosθThree)1/2 θThree= Αc-αa θFour= Cos-1{(| Va |Two+ | Vx |Two− | Vc |Two) / 2 |
Va | ・ | Vx |}1/2 αx = θThree+ ΘFour+ Αa | Vx | = Sx was obtained, so from equation (B),
The unbalanced mass of the Wx = (Sx / St) × Wt Therefore, the measurement phase αt of the test weight D is already
Is determined by the reference vibration measurement process.
The C-axis phase βt of D is known. Workpiece vibration
Since the measurement phase αx of the vector Vx has been determined,
The C-axis phase βx at the unbalanced point is βx = (αx−αt) + βt Here, the mounting position of the test weight D is the C-axis origin.
And βt = 0. Therefore, the C axis position of the corrected machining point
The phase βx is represented by the following equation. βx = αx-αt Next, the routine proceeds to step 230, where
Correction processing from the cutting condition value table in the gram memory 35
Read data. Corrected machining data is stored in the machining program
According to the type of work, the data table provided in
It is set in advance. As modified processing data,
If the distance r from the rotation axis center to the corrected machining point
Correction processing contents (hole drilling,
Domilling, etc.), correction processing according to the specific gravity of the work material
Size (drilling hole diameter / depth, end mill
The length of the circular arc when machining)
There are tool types and tool diameters. Step 240
The workpiece machining accuracy that is predetermined for each type of workpiece
From the data table for unbalanced mass tolerance
Read box M. The maximum allowable value M of the unbalanced mass
Is the allowable vibration amplitude at the maximum rotation speed of the completed workpiece.
It is predetermined by the user. Subsequently, in step 250, step 22
The unbalanced mass Wx of the work obtained at 0 is calculated in Step 2
Exceeding the maximum allowable value M of the unbalance mass read out at 40
It is determined whether or not. In this judgment process,
Not exceeding the permissible value M, that is, below the maximum permissible value M
If a negative determination is made that there is, proceed to step 400.
No. On the other hand, there is no affirmative judgment that the maximum allowable value M has been exceeded.
If so, the process proceeds to step 260. In step 260, a process for correcting
It is determined whether a process is prepared. In this judgment process
No negative judgment is made that a correction process is not prepared.
If so, the process proceeds to step 400. Meanwhile, the correction process
If it is determined that the is prepared,
Proceed to 70. In step 270, the work unbalance
The mass Wx, the phase βmil of the corrected processing point, and the step 23
Based on the data read at 0, the X, Y, and C axes
Coordinate position on the configured 3D coordinates, modified processing data
Set. In step 280, the unbalance amount is set to a numerical value.
Data required for machining program of control machine tool 3
Execute processing for determining processing details in a format. Concrete
Specifically, the mass to be removed (hereinafter referred to as a corrected mass m)
, Angle and position data, and workpiece W material information
From the above, the processing mode (drilling, end milling, etc.)
), The diameter and depth of the drilled hole, the specified tool, etc.
Generates a data table. Note that the correction mass m is not
The amount of contact Wx is set as the maximum mass,
Limited by the range of the rated weight. Subsequently, at step 290, step 2
70 and the coordinates set in step 280.
To execute a predetermined machining program based on
The command is sent to the spindle control unit 40, the X-axis and Z-axis servos.
Output to units 41 and 42 and mill axis servo unit 43
I do. This process is used as processing control for numerically controlled machine tools.
Since it is knowledge and is not a main part of the present invention, the description is omitted.
I do. In step 300, the number of times of execution of the correction
It is determined whether the number is less than a predetermined limit number. This judgment
If the number of times of execution of correction processing is less than the limit
When a positive determination is made, the process returns to step 210.
You. That is, steps 210 to 290 are performed again.
Repeat the process. On the other hand, the number of times
If a negative determination is made that the value is above, step 4
Go to 00. On the other hand, from step 250,
From step 260 or from step 300, step 4
00, in this process, the unbalanced mass W
x and the phase are stored in a predetermined area of the work memory 37,
The process ends. It should be noted that the processing executed in step 280
There are several forms of detailed processing
is there. In this case, correction processing according to each form
Be sure to specify the details of Below, a specific example along FIG.
Will be described. (1) As shown in the column (a) of FIG.
The distance r to the correction processing point and the C-axis phase βmil
At the position determined by, one correction processing point (here, temporary
Is set as a reference point PCNT). (2) As shown in the column (b) of FIG.
When the mass Wx exceeds the predetermined amount Wd, the reference point PCNT
In addition, the correction processing points are set at a plurality of locations. For example,
A pitch h around a reference point on the circumference of the radius r
To set a plurality of correction processing points (P1, P2, ...)
You. At this time, first, at the reference point PCNT, a predetermined mass
Correction processing is performed for Wd. Next, the modified processing points (P1, P
2, ...) for the remaining corrected mass
And assign it to the corrected processing points (P1, P2, ...)
To set the drilling depth. However, correction processing point
Pn is within δ of the central angle from the reference point, and the total number is N
Set the following constraints according to the type of work.
Good. (3) As shown in column (c) of FIG.
Located on the bolt seat B (outside of the dowel pin)
Not set a modified processing point at the reference point PCNT.
No. Instead, clockwise around the reference point PCNT
And at a pitch i (or central angle ε) in a counterclockwise direction, 2
Correction processing points P1 and P2 are set at the locations. At this time
Divides the corrected mass m equally and divides it into the corrected machining points P1 and P2.
Set the drilling depth. In addition, additional fixes
If it is necessary to set the normal processing point (P3,
Clockwise outside of the normal processing point P1 and counterclockwise of P2
On the outside, at a smaller pitch j (or central angle ζ),
Set in two places. For the corrected mass m, the corrected machining point
Calculated in step 220 after machining at P1 and P2
Set the unbalanced mass Wx of the workpiece as
And distribute equally. (4) As shown in column (d) of FIG.
At this time, the arc length L (and the reference point PCNT)
Is unbalanced due to the center angle η) and depth d.
Correct the match. Work unbalance mass Wx
The length of the arc L is determined accordingly. Modifications after the second
In the above-mentioned conditions, the processing of the depth according to the correction mass m
Correction processing is performed by adding. As described above, in this embodiment, the automatic addition
In the machining system 1, the main control unit 10
Measurement of vibration and unbalanced mass and
Each process for calculating the contact point is executed. Then, the book
Each predetermined process for processing is executed. And work
Based on unbalanced mass and vibration vector of single workpiece
To set the processing conditions to correct the work imbalance.
Set. The cutting condition value table corresponding to this processing condition is
Determine cutting condition value by reference and set during machining program
And execute correction processing. For this reason, measurement of unbalance, work book
Automatically executes as a continuous process from machining to correction machining
Can be Therefore, labor is reduced and productivity is improved.
It works well above. Conventionally, attachment and detachment of a work
It is difficult to measure vibration accurately
Error in calculating the unbalanced mass
However, in this embodiment, the work
Vibration measurement and correction processing without mounting and removing
Is executed as a series of continuous processes,
It is effective in improving the accuracy of correction of the degree of unbalance. In addition
Conventionally, products made from deformed materials such as castings and fusing materials
Hole at a position that is not symmetrical about the rotation center of the rotating part
Unbalanced, such as finished parts that have been machined or notched
It took many steps and time to measure and correct
In this embodiment, the number of processes is reduced,
An integrated process from machining to repairing has been realized. Further, a correction for correcting imbalance is performed.
The form of machining is selected and executed according to the shape of the workpiece.
Therefore, the function of the completed work is not affected. In this embodiment, the work is unbalanced.
Was modified by drilling and end milling.
However, if the mass of the workpiece cannot be
Opposing position (C
Drilling and tapping at +180 degrees in axial coordinates)
And insert a metal screw with a large specific gravity into this hole.
Alternatively, fill the holes by brazing. Like this
To correct the imbalance. Alternatively, compensate for the corrected mass
The weight may be attached to the point opposite to the correction point.
No. In the above case, reducing the mass of the work
And can correct unbalance. [0057] As described in detail above, the numerical controller according to the present invention
According to the machine tool, the vibration spectrum analysis of the workpiece
Vibration vector of the weight alone and the vibration vector of the workpiece
Is calculated from these vibration vectors.
Calculate the contact mass. Furthermore, the work unbalance
Based on the mass and the vibration vector of the single workpiece,
The processing conditions to correct for
You. Then, based on the set processing conditions,
When automatically generating, the cutting condition value corresponding to the processing condition
The cutting condition value is automatically determined by referring to the table,
Perform machining by setting during the machining program. Souyu
In the numerically controlled machine tool of the present invention,
Work of the work, and correction of work unbalance
Process can be automatically executed as a continuous process.
it can.

【図面の簡単な説明】 【図1】実施例の自動加工システムの概略構成を表す説
明図である。 【図2】数値制御工作機械の機械配置を表す説明図であ
る。 【図3】主制御部の主要構成を表すブロック図である。 【図4】振動計測装置の概略構成を表すブロック図であ
る。 【図5】振動計測を模式的に表した説明図である。 【図6】振動ベクトルの演算の説明図である。 【図7】主制御部で実行される基準振動計測処理のフロ
ーチャートである。 【図8】主制御部で実行されるワーク振動計測処理のフ
ローチャートである。 【図9】修正加工の各種形態の説明図である。 【符号の説明】 1・・・自動加工システム 3・・・数値制御工作機械 5・・・振動計測装置 30・・・主制御部
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an automatic machining system according to an embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a machine arrangement of a numerically controlled machine tool. FIG. 3 is a block diagram illustrating a main configuration of a main control unit. FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a vibration measuring device. FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing vibration measurement. FIG. 6 is an explanatory diagram of calculation of a vibration vector. FIG. 7 is a flowchart of a reference vibration measurement process executed by a main control unit. FIG. 8 is a flowchart of a work vibration measurement process executed by a main control unit. FIG. 9 is an explanatory diagram of various modes of correction processing. [Description of Signs] 1 ... Automatic machining system 3 ... Numerical control machine tool 5 ... Vibration measuring device 30 ... Main control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中平 真一 愛知県丹羽郡大口町大字小口字乗船1番 地 ヤマザキマザック株式会社工場内 (72)発明者 茂木 洋一 愛知県丹羽郡大口町大字小口字乗船1番 地 ヤマザキマザック株式会社工場内 (56)参考文献 特開 平6−8106(JP,A) 特開 平3−170251(JP,A) 特開 平6−207882(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23Q 15/00 - 15/28 G05B 19/18 - 19/46 G05D 19/02 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Shinichi Nakahira 1st small boarding, Oguchi-cho, Niwa-gun, Aichi Prefecture Inside the Yamazaki Mazak Co., Ltd. factory (72) Inventor Yoichi Mogi Oguchi-cho, Oguchi-cho, Niwa-gun, Aichi Prefecture Boarding No. 1 Yamazaki Mazak Co., Ltd. Factory (56) References JP-A-6-8106 (JP, A) JP-A-3-170251 (JP, A) JP-A-6-207882 (JP, A) (58) ) Surveyed fields (Int. Cl. 7 , DB name) B23Q 15/00-15/28 G05B 19/18-19/46 G05D 19/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】設定された加工条件に基づいて加工プログ
ラムを自動生成するとき、当該加工条件に対応する所定
の切削条件値テーブルを参照して切削条件値を自動的に
決定し該加工プログラム中に設定して機械加工を実行す
る数値制御工作機械において、 主軸回転時に質量不つり合いに起因して発生する、主軸
の振動あるいは主軸と主軸に取り付けられた負荷との総
合振動を検出する振動検出手段と、 主軸の回転角度を検出する回転角度検出手段と、 上記振動検出手段により検出された振動と上記回転角度
検出手段により検出された回転角度とに基づいて主軸の
振動スペクトルあるいは主軸と負荷との総合振動スペク
トルを解析し、該振動スペクトルあるいは該総合振動ス
ペクトルから主軸回転速度に対応する振動周波数帯域に
ある特定スペクトルを抽出し、該特定スペクトルから主
軸の振動振幅及び振動位相あるいは主軸と負荷との総合
の振動振幅及び振動位相を検出する振動スペクトル解析
手段と、 該振動スペクトル解析手段によって検出された振動振幅
と振動位相とに基づいて、主軸の振動ベクトルあるいは
主軸と負荷との総合振動ベクトルを表すデータを生成す
る振動ベクトルデータ生成手段と、 該振動ベクトルデータ生成手段によって生成された、主
軸の振動ベクトルデータならびに負荷として質量が既知
の試し重りを主軸に取り付けたときの主軸と試し重りと
の総合振動ベクトルデータとから、試し重り単体の振動
ベクトルデータを演算する試し重り振動ベクトル演算手
段と、 該振動ベクトルデータ生成手段によって生成された、主
軸の振動ベクトルデータならびに負荷としてワークを主
軸に取り付けたときの主軸とワークとの総合振動ベクト
ルデータから、ワーク単体の振動ベクトルデータを演算
するワーク振動ベクトル演算手段と、 上記試し重り振動ベクトル演算手段により演算された試
し重り単体の振動ベクトルデータと上記ワーク振動ベク
トル演算手段により演算されたワーク単体の振動ベクト
ルデータとから、当該ワークにおける不つり合いの質量
を演算する不つり合い質量演算手段と、 該演算されたワーク不つり合い質量が所定の許容質量範
囲外にあるか否かを判断する判断手段と、 該判断手段によりワーク不つり合い質量が許容質量範囲
外にあるとの肯定判断がなされると、上記不つり合い質
量演算手段により演算されたワーク不つり合い質量と上
記ワーク振動ベクトル演算手段によって演算されたワー
ク単体の振動ベクトルとに基づいて、ワークの不つり合
いを補正するための加工条件を設定する加工条件設定手
段と、 を備えたことを特徴とする数値制御工作機械。
(57) [Claims] [Claim 1] When a machining program is automatically generated based on a set machining condition, a cutting condition value is referred to a predetermined cutting condition value table corresponding to the machining condition. In a numerically controlled machine tool that automatically determines and sets during the machining program to execute machining, the vibration of the spindle or the load attached to the spindle and the spindle generated due to mass imbalance during spindle rotation. Vibration detecting means for detecting a total vibration of the main shaft, a rotation angle detecting means for detecting a rotation angle of the main shaft, and a main shaft based on the vibration detected by the vibration detecting means and the rotation angle detected by the rotation angle detecting means. Analyzing the vibration spectrum of the main shaft or the total vibration spectrum of the main shaft and the load, the vibration corresponding to the main shaft rotation speed from the vibration spectrum or the total vibration spectrum A vibration spectrum analyzing means for extracting a specific spectrum in a wave number band and detecting a vibration amplitude and a vibration phase of the main shaft or a total vibration amplitude and vibration phase of the main shaft and the load from the specific spectrum; Vibration vector data generating means for generating data representing a vibration vector of the main shaft or a total vibration vector of the main shaft and the load based on the obtained vibration amplitude and vibration phase; and a main shaft generated by the vibration vector data generating means. Test weight vibration vector calculating means for calculating the vibration vector data of the test weight alone from the vibration vector data and the total vibration vector data of the main shaft and the test weight when a test weight having a known mass is attached to the main shaft as a load. The main shaft vibration generated by the vibration vector data generating means Work vector calculation means for calculating the vibration vector data of the work alone from the total vibration vector data of the work spindle and the work when the work is mounted on the work spindle as a load, and the above-mentioned test weight vibration vector calculation means. An unbalanced mass calculating means for calculating an unbalanced mass of the work from the vibration vector data of the test weight alone and the vibration vector data of the work alone calculated by the work vibration vector calculating means; and the calculated work Determining means for determining whether or not the unbalanced mass is out of a predetermined allowable mass range; and when the determination means determines that the work unbalanced mass is out of the allowable mass range, the unbalanced mass is determined. The work unbalance mass calculated by the calculation means and the work vibration Based on the vibration vector of the workpiece itself, which is calculated by the torque calculating means, numerically controlled machine tool, characterized in that it includes a processing condition setting means for setting the processing conditions for correcting the imbalance of the workpiece, the.
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