JP5809709B2 - 切削加工装置及びそれを用いた加工方法 - Google Patents
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Description
びびり指標値 = Fv/Fc ・・・ (数1)
ここで、Fcは切削成分力の大きさ(図6CのFcに相当)であり、Fvは工具振動成分力の振幅(図6DのFvに相当)である。
図8において、例えば■は軸切込量が0.4mmで加工工具504の回転数が3120rpmの条件で加工したときの工具振動振幅に対するびびり指標値の関係を示す。図78によれば、工具振動振幅とびびり指標値との間には線形の関係があり、加工条件が変化しても、データが同一直線上に並ぶ。工具振動振幅とびびり指標値が一意の関係にあるため、加工条件によらず、同一のしきい値を使用することができる。
図9A又は図9Bにおいて、びびり判定しきい値をc1とする。びびり指標値がc1を超えたとき、加工異常判定(S8)において加工異常判定部142がびびり発生と判断し、加工条件算出(S12)の工程で加工条件算出部151においてオーバーライドの変更量を算出し、加工条件変更(S14)の工程において、加工条件算出部151で算出したオーバーライド率に基づいてコントローラ507の加工機コントロール部101で主軸コントロール部102とテーブルコントロール部103とを制御して加工工具504とテーブル506とを駆動してオーバーライド率を変更する。このとき、加工条件算出部151は、加工条件算出(S12)において、オーバーライド率を図9A又は図9Bから求め、現在のオーバーライド率と乗算することにより、新しいオーバーライド率を算出する。さらに、算出した新しいオーバーライド率を加工条件の初期設定値と乗算することで、加工条件を算出する。
ピーク位置 = 60・f0/(N・n) ・・・ (数2)
ここで、nは1以上の整数をとる。
このときのオーバーライド率v3を記憶しておく。
図3に示した入力部512の詳細について、図13〜図24を用いて説明する。入力部512は、加工条件入力部191と、加工パス入力部193、工具・被削材特性入力部192,判定条件入力部194を備えて構成される。
Claims (17)
- 切削加工装置で切削工具を用いて被削材を切削加工するときに前記切削加工装置の振動
または切削力を測定して順次加工条件を変更する切削加工装置を用いた加工方法であって
、前記切削工具で前記被削材を切削加工するための加工条件を設定する第1のステップと
、該設定した加工条件に基づいて前記被削材を切削加工中の前記切削加工装置の振動また
は切削力を検出して電気信号に変換する第2のステップと、前記変換した電気信号を切削
成分信号と工具振動成分信号に分離する第3のステップと、前記分離した切削成分信号の
情報と工具振動成分信号の情報とを用いて前記切削工具で加工中の加工の状態を判定する
ための判定指標値を算出する第4のステップと、前記算出した判定指標値と予め設定した
判定しきい値とを比較し前記切削工具で前記被削材を切削加工中の異常の有無を判定する
第5のステップと、前記切削加工中の異常の有無の判定結果と前記設定した加工条件を関
連づけて記憶する第6のステップと、前記算出した判定指標値の大きさから新しい加工条
件を算出する第7のステップと、前記第1のステップで設定した加工条件を前記第7のス
テップで算出した新しい加工条件に変更して前記切削工具で前記被削材を切削加工する第
8のステップとを有し、前記第8のステップにおいて、前記第4のステップで算出した判
定指標値に基づいて前記第1のステップで設定した加工条件に対するオーバーライド率を
含む前記新しい加工条件を設定することを特徴とする切削加工装置を用いた加工方法。 - 前記第3のステップにおいて、前記電気信号を周波数変換し、予め記憶しておいた加工
条件情報と加工工具の固有振動数から切削成分力信号と工具振動成分力信号を分離するこ
とを特徴とする請求項1記載の切削加工装置を用いた加工方法。 - 前記第3のステップにおいて、前記電気信号の移動平均値を算出するとともに、前記電
気信号と前記移動平均値の差を算出し、前記移動平均値を切削成分力信号、前記電気信号
と前記移動平均値の差を工具振動成分信号とすることを特徴とする請求項1記載の切削加
工装置を用いた加工方法。 - 切削加工装置で切削工具を用いて被削材を切削加工するための加工条件を設定し、
該設定した加工条件に基づいて前記切削工具で被削材を切削加工し、
該被削材を切削加工中に前記切削加工装置の振動または切削力を検出し、
前記検出した信号を処理して切削成分信号と工具振動成分信号に分離し、
該分離した切削成分信号の情報と工具振動成分信号の情報とを用いて前記切削工具で加
工中の加工の状態を判定するための判定指標値を算出し、
前記算出した判定指標値を予め設定した判定しきい値と比較して、該判定しきい値に対
する前記判定指標値の大きさに応じて前記設定した加工条件に対するオーバーライド率を
含む新しい加工条件を算出し、
前記設定した加工条件を前記算出した新しい加工条件に変更して前記切削加工装置で前
記被削材を切削加工する
ことを特徴とする切削加工装置を用いた加工方法。 - 前記切削工具で加工中の加工の状態を判定するための判定指標値として、前記分離した
切削成分信号の大きさと工具振動成分信号の大きさとの比の情報を用いることを特徴とす
る請求項1又は4に記載の切削加工装置を用いた加工方法。 - 前記算出した判定指標値が前記予め設定した判定しきい値よりも大きいときには前記新
しい加工条件として前記設定した加工条件に対するオーバーライド率を100%よりも小
さく設定し、前記算出した判定指標値が前記予め設定した判定しきい値よりも所定の量以
上小さいときには前記新しい加工条件として前記設定した加工条件に対するオーバーライ
ド率を100%よりも大きく設定することを特徴とする請求項1又は4に記載の切削加工
装置を用いた加工方法。 - 前記算出した判定指標値が前記予め設定した判定しきい値よりも所定の量以内で小さい
ときには前記新しい加工条件として前記設定した加工条件に対するオーバーライド率を1
00%に設定することを特徴とする請求項1又は4に記載の切削加工装置を用いた加工方
法。 - 前記オーバーライド率を、前記判定指標と前記判定しきい値との差の絶対値が大きいほ
ど、大きな変化率で設定することを特徴とする請求項1又は4に記載の切削加工装置を用
いた加工方法。 - 切削工具を用いて被削材を切削加工しながら装置の振動または切削力を測定して順次加
工条件を変更する切削加工装置であって、前記切削工具を用いて被削材を切削加工するた
めに加工条件を設定する加工条件設定手段と、該加工条件設定手段で設定した加工条件に
基づいて前記被削材を切削加工中の前記切削加工装置の振動または切削力を検出して電気
信号に変換する信号変換手段と、該信号変換手段で変換された電気信号を切削成分信号と
工具振動成分信号に分離する信号分離手段と、該信号分離手段で分離した切削成分信号の
情報と工具振動成分信号の情報とを用いて前記切削工具で切削加工中の加工の状態を判定
するための判定指標値を算出する判定指標算出手段と、該判定指標算出手段で算出した判
定指標値と予め設定した判定しきい値とを比較し異常の有無を判定する異常判定手段と、
該異常判定手段で判定した異常の有無の判定結果と前記加工条件設定手段で設定した加工
条件を関連づけて記憶する記憶手段と、前記判定指標算出手段で算出した判定指標値を予
め設定した判定しきい値と比較して該判定しきい値に対する前記判定指標値の大きさに応
じて前記設定した加工条件に対するオーバーライド率を含む新しい加工条件を算出する加
工条件算出手段とを有し、前記加工条件設定手段は、前記被削材を切削加工中に、前記設
定した加工条件を前記加工条件算出手段で算出した新しい加工条件に変更することを特徴
とする切削加工装置。 - 前記信号分離手段は、前記電気信号を周波数変換し、該電気信号を周波数変換した情報
と予め記憶しておいた加工条件情報と加工工具の固有振動数の情報を用いて前記電気信号
を切削成分力信号と工具振動成分力信号に分離することを特徴とする請求項9記載の切削
加工装置。 - 前記信号分離手段は、前記電気信号の移動平均値を算出し、前記電気信号と前記算出し
た移動平均値の信号差を算出し、前記算出した移動平均値を切削成分力信号、前記算出し
た信号差を工具振動成分信号として出力することを特徴とする請求項9記載の切削加工装
置。 - 前記加工条件算出手段は、前記算出した判定指標値が前記予め設定した判定しきい値よ
りも所定の量以内で小さいときには前記新しい加工条件として前記設定した加工条件に対
するオーバーライド率を100%に設定することを特徴とする請求項9記載の切削加工装
置。 - 前記加工条件算出手段は、前記判定指標と前記判定しきい値との差の絶対値が大きいほ
ど、大きな値のオーバーライド率を用いることを特徴とする請求項9記載の切削加工装置
。 - 切削加工装置で切削工具を用いて被削材を切削加工するときに前記切削加工装置の振動または切削力を測定して順次加工条件を変更する切削加工装置を用いた加工方法であって、前記切削工具で加工中の加工の状態を判定するための指標値として、前記切削工具の振動に由来する前記切削加工装置の振動を周波数変換し、サイドローブ振幅をメインローブ振幅で除算して得た値に基づく情報を用いることを特徴とする切削加工装置を用いた加工方法。
- 切削工具を回転させる加工に伴う切削状態量を測定し加工異常検知する機能を備えた加工装置におけるデータ入力を支援するデータ入力支援装置であって、
前記切削工具で被削材を加工するための加工条件のライブラリ項目をユーザに対して提示しユーザからの加工条件のライブラリ項目の指定を受ける加工条件入力部と、
前記切削工具で被削材を加工するための加工パスのライブラリ項目をユーザに対して提示しユーザからの加工パスのライブラリ項目の指定を受ける加工パス入力部と、
前記切削工具で被削材を加工するための工具の特性と被削材の特性のライブラリ項目をユーザに対して提示しユーザからの工具の特性と被削材の特性のライブラリ項目の指定を受ける工具・被削材特性入力部と、
前記切削工具で被削材を加工したときの切削状態量を測定したデータから加工異常を判定するための条件のライブラリ項目をユーザに対して提示しユーザからの判定条件のライブラリ項目の指定を受ける判定条件入力部と、
を備えたことを特徴とするデータ入力支援装置。 - 前記判定条件入力部で選択した入力項目に応じて、前記切削状態量の信号を分離する方法を変更することを特徴とする請求項15記載のデータ入力支援装置。
- 前記判定条件入力部で選択した入力項目に応じて、前記加工異常を判定するための異常検知しきい値の算出方法を変更することを特徴とする請求項15記載のデータ入力支援装置。
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