JP6019582B2 - Machining condition pass / fail judgment method and judgment device - Google Patents

Machining condition pass / fail judgment method and judgment device Download PDF

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本発明は、加工条件の良否を判定する方法とその判定装置関するものである。 The present invention relates to a method and a device for judging the quality of the processing conditions.

実開昭6−176049号公報(特許文献1)には、AE(アコースティック・エミッション)センサを被加工物に取り付け、びびり振動の有無を判定して、切削状態を調整することが記載されている。また、特開2004−291118号公報(特許文献2)には、AEセンサの出力値と閾値との比較により、切削用スピンドルの送り速度を変更することが記載されている。   Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-176049 (Patent Document 1) describes that an AE (acoustic emission) sensor is attached to a workpiece, the presence or absence of chatter vibration is determined, and the cutting state is adjusted. . Japanese Patent Laying-Open No. 2004-291118 (Patent Document 2) describes that the feed rate of the cutting spindle is changed by comparing the output value of the AE sensor with a threshold value.

実開昭6−176049号公報Japanese Utility Model Publication No.6-176049 特開2004−291118号公報JP 2004-291118 A

本発明は、AEセンサを用いて、従来よりも高精度に加工条件の良否を判定する方法および装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the method and apparatus which determine the quality of processing conditions more accurately than before using an AE sensor .

(加工条件良否判定方法)
(請求項1)本発明に係る加工条件良否判定方法は、1または複数の刃部を備える回転工具を用いて被加工物を切削する際に、所定周期内において全ての前記刃部による断続的な切削を行うための加工条件の良否を判定する方法であって、前記被加工物側または前記回転工具側に取り付けられたAE(アコースティック・エミッション)センサのAE出力値を取得する取得工程と、前記AE出力値に基づいて前記加工条件の良否を判定する判定工程と、を備える。
前記AE出力値は、断続的な切削時に高い突出値を表し、断続的な非切削時に低い値を表す。前記判定工程は、前記所定周期内における前記AE出力値の前記突出値の回数が、切削すべき全ての前記刃部による断続的な切削回数に相当するn回であるか否かに基づいて、切削すべき全ての前記刃部による断続的な切削が行われているか否かを判定し、切削すべき全ての前記刃部による断続的な切削が行われているときに前記加工条件が良好であると判定する。
(請求項2)また、前記判定工程は、さらに、前記所定周期内における複数の前記突出値の最大値差が設定範囲内であるか否かに基づいて前記加工条件の良否を判定するようにしてもよい。
(請求項3)また、前記判定工程は、さらに、前記所定周期内における前記AE出力値の積分値が設定範囲内であるか否かに基づいて前記加工条件の良否を判定するようにしてもよい。
(請求項4)また、前記判定工程は、さらに、前記所定周期内における複数の前記突出値の平均値が設定範囲内であるか否かに基づいて前記加工条件の良否を判定するようにしてもよい。
(Processing condition pass / fail judgment method)
Processing conditions quality determination method according to (Claim 1) The present invention, when cutting the workpiece with a rotary tool comprising one or more of the blade, by all of the blade portion Oite within a predetermined period An acquisition method for determining whether or not a machining condition for performing intermittent cutting is good, and obtaining an AE output value of an AE (Acoustic Emission) sensor attached to the workpiece side or the rotary tool side When a determination step of determining the quality of the processing conditions on the basis of the AE output value, Ru comprising a.
The AE output value represents the intermittent high outliers during cutting, to display the lower value during intermittent non-cutting. The determination step, the number of the protruding value of the AE output value definitive a predetermined period within, based on whether n times corresponding to the intermittent cutting times by the cutting portions of all to be cut It is determined whether or not intermittent cutting is performed by all the blade portions to be cut, and the processing conditions are good when intermittent cutting is performed by all the blade portions to be cut It is determined that
(Claim 2) Further, in the determination step, the quality of the machining condition is determined based on whether or not a maximum value difference between the plurality of protrusion values within the predetermined period is within a set range. May be.
(Claim 3) Further, in the determination step, the quality of the machining condition may be determined based on whether or not an integral value of the AE output value within the predetermined period is within a set range. Good.
(Claim 4) In the determination step, the quality of the machining condition is further determined based on whether an average value of the plurality of protrusion values within the predetermined period is within a set range. Also good.

(請求項)また、前記取得工程は、前記回転工具の回転速度が一の回転速度である場合における前記AE出力値を取得し、前記判定工程は、前記一の回転速度における前記AE出力値に基づいて、前記加工条件のうち前記一の回転速度についての良否を判定し、前記取得工程は、前記判定工程における前記一の回転速度についての良否の判定の後に前記回転工具の回転速度を他の回転速度に変化させて、前記回転工具の回転速度が前記他の回転速度である場合における前記AE出力値を取得し、前記判定工程は、前記他の回転速度における前記AE出力値に基づいて、前記加工条件のうち前記他の回転速度についての良否を判定するようにしてもよい。
(請求項)また、前記取得工程は、前記回転工具の固有振動数を通過しないように前記回転工具の回転速度を変化させるようにしてもよい。
(Claim 5 ) Further, the acquisition step acquires the AE output value when the rotation speed of the rotary tool is one rotation speed , and the determination step includes the AE output value at the one rotation speed. And determining whether or not the one rotational speed of the machining conditions is acceptable, and the obtaining step determines the rotational speed of the rotary tool after the determination of the quality of the one rotational speed in the determining step. To obtain the AE output value when the rotational speed of the rotary tool is the other rotational speed, and the determining step is based on the AE output value at the other rotational speed. The quality of the other rotational speeds among the processing conditions may be determined.
(Claim 6 ) Further, in the obtaining step, the rotational speed of the rotary tool may be changed so as not to pass the natural frequency of the rotary tool.

(請求項)また、前記回転工具は、回転しながら断続的な切削を行うと共に、前記回転工具の先端側は、前記断続的な切削により切込方向に振動し、前記回転工具が1の刃部を有する場合には、当該1の刃部の切削により前記回転工具が第1回目および第2回目の切削抵抗を受け、前記回転工具が複数の刃部を有する場合には、一の刃部の切削により前記回転工具が第1回目の切削抵抗を受け、他の刃部の切削により前記回転工具が第2回目の切削抵抗を受け、前記取得工程は、前記回転工具が第1回目の切削抵抗を受ける時において前記回転工具の先端側の切込方向の振動における振動位相0°と定義した場合に、前記回転工具が第2回目の切削抵抗を受ける時において前記回転工具の先端側の切込方向の振動における前記回転工具の振動位相を180°以上270°未満の範囲において前記回転工具の回転速度を変化させるようにしてもよい。 (Claim 7 ) The rotary tool performs intermittent cutting while rotating, and the tip end side of the rotary tool vibrates in the cutting direction by the intermittent cutting. In the case of having a blade portion, the cutting tool receives the first and second cutting resistances by cutting the one blade portion, and when the rotating tool has a plurality of blade portions, one blade The rotary tool receives a first cutting resistance by cutting a part, and the rotary tool receives a second cutting resistance by cutting another blade part . When the vibration phase is defined as 0 ° in the vibration in the cutting direction on the tip side of the rotary tool when receiving the cutting resistance, the tip of the rotary tool is received when the rotary tool receives a second cutting resistance . vibration of the rotary tool in the vibration of the cutting direction Phases may be caused to vary the rotational speed of the rotary tool in the range of less than 180 ° or 270 °.

(請求項)また、前記取得工程は、設定された前記加工条件に基づいて断続的な切削を行う際の前記AE出力値を取得し、前記加工条件良否判定方法は、前記判定工程にて現在の前記加工条件が良好でない状態になったと判定された場合に、前記加工条件を変更する条件変更工程を備えるようにしてもよい。 (Claim 8 ) Further, the acquisition step acquires the AE output value when intermittent cutting is performed based on the set processing conditions, and the processing condition pass / fail determination method is the determination step. When it is determined that the current machining conditions are not good, a condition changing step for changing the machining conditions may be provided.

(加工条件良否判定装置)
(請求項9)本発明に係る加工条件良否判定装置は、1または複数の刃部を備え、加工条件に従って被加工物を切削する際断続的な切削を行う回転工具と、前記被加工物側または前記回転工具側に取り付けられたAE出力値を出力するAEセンサと、前記AE出力値に基づいて前記加工条件の良否を判定する判定手段と、を備え、前記AE出力値は、断続的な切削時に高い突出値を表し、断続的な非切削時に低い値を表し、前記判定手段は、前記所定周期内における前記AE出力値の前記突出値の回数が、切削すべき全ての前記刃部による断続的な切削回数に相当するn回であるか否かに基づいて、切削すべき全ての前記刃部による断続的な切削が行われているか否かを判定し、切削すべき全ての前記刃部による断続的な切削が行われているときに前記加工条件が良好である判定する。

(Processing condition pass / fail judgment device)
(Claim 9) machining condition diagnosis device according to the present invention, one or more comprising a blade portion, a rotating tool that performs intermittent cutting when cutting the workpiece according to a machining condition, the workpiece An AE sensor that outputs an AE output value attached to the side or the rotary tool side, and a determination unit that determines whether the machining conditions are good or not based on the AE output value, wherein the AE output value is intermittent represents Do high outliers during cutting, it represents a low value during intermittent non-cutting, the determining means, the number of the protruding value of the AE output value definitive in the predetermined period within, all of the blade to be cut Based on whether or not the number of intermittent cuttings by the part is n times, it is determined whether or not intermittent cutting by all the blade parts to be cut is performed, Intermittent cutting by the blade is performed It determines the processing condition is good when.

(請求項1)AEセンサは、切削により生じる弾性波を検出することができる。従って、断続的な切削において、詳細に見た場合には、AE出力値は、断続的な切削時に高い突出値を表し、断続的な非切削時に低い値を表すことになる。例えば、2つの刃部を有する回転工具による切削においては、AEセンサは、回転工具の1回転に2回の突出値を出力し、非切削の状態すなわち刃部が空転している間は低い値を出力する。例えば、1回転または複数回転を所定周期とした場合には、理想的には、所定周期内に回転数の2倍の数の突出値が検出されるべきとなる。さらに、理想的には、それぞれの切削量を所望量とするためには、それぞれのAE出力値の大きさがある設定値程度になる。   (Aspect 1) The AE sensor can detect an elastic wave generated by cutting. Therefore, when viewed in detail in intermittent cutting, the AE output value represents a high protrusion value during intermittent cutting and a low value during intermittent non-cutting. For example, in cutting with a rotary tool having two blade parts, the AE sensor outputs a protrusion value twice for one rotation of the rotary tool, and is a low value during a non-cutting state, that is, while the blade part is idling. Is output. For example, when one rotation or a plurality of rotations is set as a predetermined cycle, ideally, a protrusion value that is twice the number of rotations should be detected within the predetermined cycle. Furthermore, ideally, in order to set each cutting amount to a desired amount, the size of each AE output value is about a certain set value.

しかし、回転工具は、片持ち支持されているため、切削によってたわみ変形する。特に、断続的な切削であることによって、回転工具は振動する。そのため、1回目の刃部が被加工物を切削したとしても、2回目の刃部は、被加工物を切削できなくなることがある。この状態を継続すると、回転工具の振動がますます大きくなり、加工精度を悪くする原因となる。そこで、判定工程において、AE出力値が所定周期内にn回の突出値を有するか否かにより、加工条件の良否を判定することとしている。これにより、高精度に加工条件の良否を判定できる。   However, since the rotary tool is cantilevered, it is deformed by cutting. In particular, the rotating tool vibrates due to intermittent cutting. Therefore, even if the first blade portion cuts the workpiece, the second blade portion may not be able to cut the workpiece. If this state is continued, the vibration of the rotary tool will become larger and cause the machining accuracy to deteriorate. Therefore, in the determination step, whether or not the processing conditions are good is determined based on whether or not the AE output value has n protrusion values within a predetermined period. Thereby, the quality of the processing conditions can be determined with high accuracy.

(請求項2)また、2回目の刃部が切削しない状態ではないとしても、2回目の刃部による切削量が1回目の切削量に比べて少なくなる場合がある。この場合には、回転工具が大きく振動している状態であることが多く、この状態を継続すると、回転工具の振動がますます大きくなり、加工精度を悪くする原因となる。このとき、1回目のAE出力値の突出値と、2回目のAE出力値の突出値とは大きく異なる状態になる。そこで、判定工程において、所定周期内における複数の突出値の最大値差が設定範囲内であるか否かにより、加工条件の良否を判定することとしている。これにより、高精度に加工条件の良否を判定できる。 (Claim 2) Even if the second blade portion is not in a state of not cutting, the cutting amount by the second blade portion may be smaller than the first cutting amount. In this case, the rotating tool is often in a state of being vibrated greatly, and if this state is continued, the vibration of the rotating tool will increase further and cause a reduction in machining accuracy. At this time, the protruding value of the first AE output value is greatly different from the protruding value of the second AE output value. Therefore, in the determination step, whether or not the machining conditions are good is determined based on whether or not the maximum value difference between the plurality of protrusion values within the predetermined period is within the set range. Thereby, the quality of the processing conditions can be determined with high accuracy.

(請求項3,4)また、回転工具の振動によって、1回目の刃部による切削量および2回目の刃部による切削量の合計が所望値でない場合には、加工精度が悪くなる。仮に、1回目の刃部による切削量と2回目の刃部による切削量が同程度であったとしても、削り残しまたは削りすぎの状態となる。そこで、判定工程において、所定周期内における複数の突出値の平均値が設定範囲内であるか否か、または前記所定周期内における前記AE出力値の積分値が設定範囲内であるか否かにより、加工条件の良否を判定することとしている。これにより、高精度に加工条件の良否を判定できる。 (Claims 3 and 4) Further , when the sum of the cutting amount by the first blade portion and the cutting amount by the second blade portion is not a desired value due to the vibration of the rotary tool, the machining accuracy is deteriorated. Even if the amount of cutting by the first blade portion and the amount of cutting by the second blade portion are approximately the same, the state remains uncut or excessively cut. Therefore, in the determination step, whether or not the average value of the plurality of protrusion values within the predetermined period is within the setting range, or whether the integral value of the AE output value within the predetermined period is within the setting range. The quality of the processing conditions is determined. Thereby, the quality of the processing conditions can be determined with high accuracy.

そして、上記は、刃部が1つの場合や3つ以上の場合にも同様に適用できる。また、所定周期は、例えば、刃部が複数の場合には、回転工具の1回転または複数回転に相当する時間とし、刃部が1つの場合には、回転工具の複数回転に相当する時間とする。   The above can also be applied to the case where there is one blade portion or three or more blade portions. The predetermined period is, for example, a time corresponding to one rotation or a plurality of rotations of the rotary tool when there are a plurality of blade portions, and a time corresponding to a plurality of rotations of the rotary tool when there is one blade portion. To do.

(請求項)回転工具の振動状態は、回転工具の回転速度によって変化することが分かった。そこで、加工条件のうち回転速度の良否を判定することにより、回転工具の振動を小さくすることができる回転速度を見つけ出すことができる。
(請求項)回転工具の回転速度を変化させる際に、回転工具の固有振動数を通過すると、回転工具が大きく振動するおそれがある。そのため、固有振動数を通過した後の回転速度においては、正確に判定できない。そこで、固有振動数を通過しないように回転速度を変化させることで、確実に回転速度の良否判定ができる。
(Claim 5 ) It has been found that the vibration state of the rotary tool changes depending on the rotational speed of the rotary tool. Therefore, by determining whether the rotational speed is good or bad among the machining conditions, it is possible to find a rotational speed that can reduce the vibration of the rotary tool.
(Claim 6 ) When the rotational speed of the rotary tool is changed, if the natural frequency of the rotary tool is passed, the rotary tool may vibrate greatly. Therefore, it cannot be accurately determined at the rotational speed after passing through the natural frequency. Therefore, it is possible to reliably determine whether the rotational speed is good or not by changing the rotational speed so as not to pass the natural frequency.

(請求項)振動位相を180°以上270°未満の範囲において、回転工具の回転速度を変化させるようにして、回転速度の良否判定を行っている。このように、回転速度の狙いをある程度定めた上で、回転速度の決定処理を行うことで、短時間で、良好な回転速度の条件を決定することができる。
(請求項)加工条件が良好でない状態になったと判定された場合に、加工条件を変更することで、確実に、良好な加工条件で加工を行うことができる。
(Claim 7 ) In the range where the vibration phase is not less than 180 ° and less than 270 °, the rotation speed of the rotary tool is changed to determine whether the rotation speed is good or bad. In this way, by setting the rotational speed aim to some extent and performing the rotational speed determination process, it is possible to determine a favorable rotational speed condition in a short time.
(Claim 8 ) When it is determined that the machining conditions are not good, the machining conditions can be changed to reliably perform the machining under the good machining conditions.

(請求項)加工条件良否判定装置によれば、上述した加工条件良否判定方法による効果と同様の効果を奏する。 According to (claim 9) machining condition diagnosis device, so the same effect as with the processing conditions quality determination method described above.

第一実施形態における機械構成を示す図である。It is a figure which shows the machine structure in 1st embodiment. 第一実施形態における判定装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the determination apparatus in a first embodiment. 加工誤差の発生メカニズムを説明するための図であって、回転工具に生じる切削抵抗および回転工具の回転中心の変位量の経過時間に対する挙動を示す図である。It is a figure for demonstrating the generation | occurrence | production mechanism of a processing error, Comprising: It is a figure which shows the behavior with respect to the elapsed time of the cutting resistance which arises in a rotary tool, and the displacement amount of the rotation center of a rotary tool. 加工誤差の発生メカニズムを説明するための図であって、図3の各時刻における回転工具と被加工物との位置関係を示す図である。It is a figure for demonstrating the generation | occurrence | production mechanism of a process error, Comprising: It is a figure which shows the positional relationship of a rotary tool and a workpiece in each time of FIG. case1(理想的な状態)におけるAE出力値を示す図である。It is a figure which shows the AE output value in case1 (ideal state). 図2の判定部による判定処理のフローチャートである。It is a flowchart of the determination process by the determination part of FIG. 図6の回転速度変化の態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect of the rotational speed change of FIG. case2におけるAE出力値を示す図である。It is a figure which shows the AE output value in case2. case3におけるAE出力値を示す図である。It is a figure which shows the AE output value in case3. case4におけるAE出力値を示す図である。It is a figure which shows the AE output value in case4. 第二実施形態:回転工具の回転速度に対する加工誤差の関係を示す。2nd embodiment: The relationship of the processing error with respect to the rotational speed of a rotary tool is shown. 第二実施形態:回転工具の回転速度に対する回転工具の最大振幅の関係を示す。2nd embodiment: The relationship of the maximum amplitude of a rotary tool with respect to the rotational speed of a rotary tool is shown. 図11および図12における回転工具の振動位相に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding the vibration phase of the rotary tool in FIG. 11 and FIG.

(第一実施形態)
本実施形態の加工条件良否判定方法およびその装置について説明する。まずは機械構成について、図1および図2を参照して説明する。例えば、マシニングセンタに適用され、回転工具1を被加工物Wに対して相対移動させることにより、被加工物Wを切削する。ここで、回転工具1は、外周側に周方向に1または複数の刃部1a,1bを備える。回転工具1は、例えば、ボールエンドミル、スクエアエンドミル、フライスなどを含む。つまり、回転工具1により、被加工物Wに対して断続的な切削を行う。
(First embodiment)
A processing condition quality determination method and apparatus according to the present embodiment will be described. First, the mechanical configuration will be described with reference to FIGS. 1 and 2. For example, it is applied to a machining center, and the workpiece W is cut by moving the rotary tool 1 relative to the workpiece W. Here, the rotary tool 1 includes one or more blade portions 1a and 1b in the circumferential direction on the outer peripheral side. The rotary tool 1 includes, for example, a ball end mill, a square end mill, and a milling cutter. That is, the rotary tool 1 performs intermittent cutting on the workpiece W.

被加工物Wまたは被加工物Wを支持する部材に、アコースティック・エミッション(AE)センサ2取り付けられている。AEセンサ2は、切削により生じる弾性波を検出する。従って、断続的な切削において、詳細に見た場合には、AEセンサ2によるAE出力値は、断続的な切削時に高い突出値を表し、断続的な非切削時に低い値を表すことになる。例えば、2つの刃部1a,1bを有する回転工具1による切削においては、AEセンサ2は、回転工具1の1回転に2回の突出値を出力し、非切削の状態すなわち刃部1a,1bが空転している間は低い値を出力する。ここで、本実施形態においては、AEセンサ2を被加工物W側に取り付けることとしたが、回転工具1または回転工具1を支持する部材に取り付けてもよい。ただし、AEセンサ2を被加工物W側に取り付ける方が、ノイズを小さくでき、高精度なAE出力値を取得できる。なお、AEセンサ2の被加工物W側の取付位置には、被加工物Wそのもの、被加工物Wを支持する治具(イケール)、および、被加工物Wを支持するテーブルが含まれる。   An acoustic emission (AE) sensor 2 is attached to the workpiece W or a member that supports the workpiece W. The AE sensor 2 detects elastic waves generated by cutting. Accordingly, when viewed in detail in intermittent cutting, the AE output value by the AE sensor 2 represents a high protrusion value during intermittent cutting and a low value during intermittent non-cutting. For example, in cutting with the rotary tool 1 having two blade portions 1a and 1b, the AE sensor 2 outputs a protrusion value twice for one rotation of the rotary tool 1, and the non-cutting state, that is, the blade portions 1a and 1b. A low value is output while is idle. Here, in the present embodiment, the AE sensor 2 is attached to the workpiece W side, but may be attached to the rotary tool 1 or a member that supports the rotary tool 1. However, if the AE sensor 2 is attached to the workpiece W, noise can be reduced and a highly accurate AE output value can be acquired. Note that the attachment position of the AE sensor 2 on the workpiece W side includes the workpiece W itself, a jig (equal) for supporting the workpiece W, and a table for supporting the workpiece W.

変位センサ3は、主軸ハウジング4に取り付けられており、回転工具1の径方向変位量を検出する。この変位センサ3は、回転工具1の固有振動数を算出するために、切削により振動した回転工具1の変位量を検出する。
制御部5は、入力された加工条件に基づいて、工作機械の各駆動部6を駆動する。加工条件には、回転工具1の回転速度、回転工具1の送り速度、切込量、および、回転工具1の回転中心位置の指令位置が含まれている。
The displacement sensor 3 is attached to the spindle housing 4 and detects the amount of radial displacement of the rotary tool 1. This displacement sensor 3 detects the amount of displacement of the rotary tool 1 vibrated by cutting in order to calculate the natural frequency of the rotary tool 1.
The control unit 5 drives each drive unit 6 of the machine tool based on the input machining conditions. The machining conditions include the rotational speed of the rotary tool 1, the feed speed of the rotary tool 1, the cutting amount, and the command position of the rotational center position of the rotary tool 1.

判定部7は、加工条件の良否、特に、加工条件のうち回転工具1の回転速度の良否を判定する。ここで、判定部7は、回転工具1の回転速度を変化させながら、回転速度の良否を判定する。加工条件が良い状態とは、加工精度(誤差、面性状)を良好にし、回転工具1がびびり現象すなわち回転工具1が大きく振動することを抑制できる状態を意味する。反対に、加工条件が悪い状態とは、その逆の状態である。   The determination unit 7 determines whether the machining conditions are good, in particular, whether the rotational speed of the rotary tool 1 is good among the machining conditions. Here, the determination unit 7 determines the quality of the rotation speed while changing the rotation speed of the rotary tool 1. The state in which the machining conditions are good means a state in which machining accuracy (error, surface properties) is improved and the rotary tool 1 can suppress chattering phenomenon, that is, the vibration of the rotary tool 1 greatly. On the other hand, the state where the processing conditions are bad is the opposite state.

ここで、回転工具1の振動および加工誤差の発生メカニズムについて、図1、図3〜図4を参照して説明する。加工誤差とは、被加工物Wの実加工後形状と、被加工物Wの目標形状(設計値)との誤差である。   Here, the generation mechanism of vibration and machining error of the rotary tool 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 3 to 4. The processing error is an error between the actual processed shape of the workpiece W and the target shape (design value) of the workpiece W.

図1に示すように、回転工具1がたわみ変形することにより、回転工具1における各Z軸方向断面の回転中心座標が指令座標からずれることが、振動および加工誤差の原因の一つである。Z軸方向とは、回転工具1の回転軸方向である。特に、L/D(=長さ/直径)の大きな回転工具1(細長い回転工具)を用いる場合には、当該回転工具1の剛性が低いため、切削抵抗Fyによって当該回転工具1の先端側がたわみ変形しやすい。   As shown in FIG. 1, one of the causes of vibrations and machining errors is that the rotation center coordinates of each Z-axis direction cross section of the rotary tool 1 deviate from the command coordinates due to the bending deformation of the rotary tool 1. The Z-axis direction is the rotation axis direction of the rotary tool 1. In particular, when using a rotary tool 1 (long and narrow rotary tool) having a large L / D (= length / diameter), the rigidity of the rotary tool 1 is low, so that the distal end side of the rotary tool 1 is bent by the cutting resistance Fy. Easy to deform.

ここで、回転工具1に生じる切削抵抗Fyが一定であれば、回転工具1の先端側のたわみ量は一定となる。しかし、回転工具1による断続的な切削により、回転工具1に生じる切削抵抗Fyは逐次変化する。そのため、回転工具1の先端側の回転中心Cの変位量は、主としてY方向に逐次変化する。このときの回転工具1の先端側の回転中心Cの変位量と切削抵抗Fyとは、回転工具1の動特性に依存する。工具の動特性とは、入力された力に対する変形の挙動を示すものであり、伝達関数(コンプライアンスおよび位相遅れ)もしくはそれから算出される質量(M)、粘性減衰係数(C)、バネ定数(K)、共振周波数(ω)、減衰比(ζ)などにより表される。図2において往復矢印は、回転工具1の先端側の回転中心Cが主としてY方向に往復移動することを意味する表示である。   Here, if the cutting resistance Fy generated in the rotary tool 1 is constant, the amount of deflection on the tip side of the rotary tool 1 is constant. However, the cutting resistance Fy generated in the rotary tool 1 is sequentially changed by intermittent cutting by the rotary tool 1. Therefore, the amount of displacement of the rotation center C on the tip side of the rotary tool 1 changes sequentially mainly in the Y direction. At this time, the displacement amount of the rotation center C on the tip side of the rotary tool 1 and the cutting resistance Fy depend on the dynamic characteristics of the rotary tool 1. The dynamic characteristics of the tool indicate the deformation behavior with respect to the input force, and the transfer function (compliance and phase lag) or the mass (M) calculated therefrom, the viscous damping coefficient (C), the spring constant (K). ), Resonance frequency (ω), damping ratio (ζ), and the like. In FIG. 2, the reciprocating arrow is a display that means that the rotation center C on the tip side of the rotary tool 1 reciprocates mainly in the Y direction.

図1には、Y方向の切削抵抗Fyによる加工誤差について説明した。ただし、実際には、回転工具1には、反切込方向の切削抵抗Fyの他に、反送り方向の切削抵抗Fxおよび軸方向の切削抵抗Fzが生じる場合がある。つまり、回転工具1の先端側の回転中心Cは、各方向の切削抵抗Fx,Fy、Fzの合成抵抗Fxyzの方向に変位する。   In FIG. 1, the processing error due to the cutting resistance Fy in the Y direction has been described. However, in practice, the rotary tool 1 may have a cutting resistance Fx in the counter feed direction and a cutting resistance Fz in the axial direction in addition to the cutting resistance Fy in the counter cutting direction. That is, the rotation center C on the tip side of the rotary tool 1 is displaced in the direction of the combined resistance Fxyz of the cutting resistances Fx, Fy, and Fz in each direction.

次に、回転工具1を回転しかつ送りながら被加工物Wの断続的な切削を行う際において、回転工具1に生じる切削抵抗Fyおよび回転工具1の先端側の回転中心Cの変位量Yaの経過時間tに対する挙動について、図3および図4を参照して説明する。ここでは、反切込方向(Y方向)における切削抵抗Fyおよび先端側の回転中心Cの変位量Yaを取り上げて説明する。これは、反切込方向(Y方向)が加工誤差に対して最も影響が大きいためである。   Next, when intermittently cutting the workpiece W while rotating and feeding the rotary tool 1, the cutting resistance Fy generated in the rotary tool 1 and the displacement amount Ya of the rotation center C on the tip side of the rotary tool 1 are determined. The behavior with respect to the elapsed time t will be described with reference to FIGS. Here, the cutting resistance Fy in the counter-cutting direction (Y direction) and the displacement amount Ya of the rotation center C on the tip side will be described. This is because the anti-cutting direction (Y direction) has the greatest influence on the machining error.

図3と図4(a)〜(e)を参照して、切削抵抗Fyの経過時間tに対する挙動について説明する。図3に示すように、切削抵抗Fyは、ゼロ付近から時刻t1にて大きな値に変化し、時刻t2に再びゼロ付近に変化している。図4(a)(b)が、それぞれ図3の時刻t1,t2に対応する。図4(a)に示すように、時刻t1は、一方の刃部1aが被加工物Wに接触開始した瞬間である。つまり、時刻t1は、一方の刃部1aにより切削を開始した瞬間である。一方、図4(b)に示すように、時刻t2は、一方の刃部1aによる被加工物Wの切削を終了した瞬間である。このように、t1〜t2の間において、一方の刃部1aが被加工物Wを切削している。   The behavior of the cutting force Fy with respect to the elapsed time t will be described with reference to FIG. 3 and FIGS. As shown in FIG. 3, the cutting resistance Fy changes from near zero to a large value at time t1, and again changes to near zero at time t2. 4A and 4B correspond to times t1 and t2 in FIG. 3, respectively. As shown in FIG. 4A, time t1 is the moment when one blade portion 1a starts to contact the workpiece W. That is, time t1 is the moment when cutting is started by one of the blade portions 1a. On the other hand, as shown in FIG. 4B, time t2 is the moment when the cutting of the workpiece W by the one blade portion 1a is finished. Thus, one blade part 1a is cutting the workpiece W between t1 and t2.

その後、図3に示すように、t2〜t4の間は、切削抵抗Fyがゼロ付近となっている。この間は、時刻t3に対応する図4(c)に示すように、両方の刃部1a,1bが被加工物Wに接触していない。つまり、回転工具1は空転している。   Thereafter, as shown in FIG. 3, the cutting resistance Fy is in the vicinity of zero between t2 and t4. During this time, as shown in FIG. 4C corresponding to the time t3, both the blade portions 1a and 1b are not in contact with the workpiece W. That is, the rotary tool 1 is idling.

その後、図3に示すように、切削抵抗Fyが時刻t4に再び大きな値に変化し、時刻t5に再びゼロ付近に変化している。図3の時刻t4には、対応する図4(d)に示すように、他方の刃部1bが被加工物Wに接触開始している。つまり、他方の刃部1bにより切削加工を開始している。また、図3の時刻t5には、対応する図4(e)に示すように、他方の刃部1bによる切削加工を終了している。このように、t4〜t5の間において、他方の刃部1bが切削加工している。   Thereafter, as shown in FIG. 3, the cutting resistance Fy again changes to a large value at time t4 and again changes to near zero at time t5. At time t4 in FIG. 3, as shown in the corresponding FIG. 4D, the other blade portion 1b starts to contact the workpiece W. That is, cutting is started by the other blade portion 1b. Further, at time t5 in FIG. 3, as shown in the corresponding FIG. 4 (e), the cutting with the other blade portion 1b is finished. Thus, the other blade part 1b is cutting between t4 and t5.

ここで、図4における今回の切削領域より、t1〜t2、t4〜t5の各瞬間において、実切込量(瞬間的な切込量を意味し、切込量の指令値とは異なる意味である)が異なることが分かる。つまり、実切込量は、切削開始から一気に多くなり、ピークに達した後に徐々に少なくなっている。より詳細には、前回切削されていない部位と前回切削された部位との境界の前後で変化している。そして、図3の切削抵抗Fyのうち急激に大きくなっている部分に示すように、切削加工中の切削抵抗Fyは、略三角形状になっており、実切込量に応じて変化していることが分かる。   Here, from the current cutting region in FIG. 4, the actual cutting amount (meaning the instantaneous cutting amount, meaning different from the cutting amount command value at each of the instants t1 to t2 and t4 to t5. There is a difference). That is, the actual cutting amount increases at a stroke from the start of cutting and gradually decreases after reaching the peak. In more detail, it changes before and after the boundary between the part not cut last time and the part cut last time. Then, as shown in the portion of the cutting force Fy of FIG. 3 that is abruptly increased, the cutting resistance Fy during the cutting process has a substantially triangular shape and changes according to the actual cutting depth. I understand that.

上記のように、回転工具1は、時刻t1〜t2,t4〜t5において断続的な切削を行い、時刻t2〜t4において断続的に空転している。つまり、回転工具1は、断続的な切削によって、断続的に力を受けることになる。つまり、回転工具1の先端側の回転中心Cは、断続的な切削により生じる断続的な力(切削抵抗)によって、少なくとも反切込方向(Y方向)に振動する。   As described above, the rotary tool 1 performs intermittent cutting at times t1 to t2 and t4 to t5, and intermittently idles at times t2 to t4. That is, the rotary tool 1 receives force intermittently by intermittent cutting. That is, the rotation center C on the distal end side of the rotary tool 1 vibrates at least in the anti-cutting direction (Y direction) by an intermittent force (cutting resistance) generated by intermittent cutting.

従って、回転工具1の先端側の回転中心Cの変位量Yaは、図3に示すように、回転工具1の固有値に応じて振動している。特に、切削抵抗Fyが発生した直後に、回転中心Cの変位量Yaが最も大きくなり、その後に減衰している。そして、再び、切削抵抗Fyにより変位量Yaが大きくなり、繰り返す。   Therefore, the displacement amount Ya of the rotation center C on the distal end side of the rotary tool 1 vibrates according to the eigenvalue of the rotary tool 1 as shown in FIG. In particular, immediately after the cutting resistance Fy is generated, the displacement amount Ya of the rotation center C becomes the largest and then attenuates. Then, again, the displacement amount Ya increases due to the cutting resistance Fy, and repeats.

次に、AEセンサ2のAE出力値について図5を参照して説明する。AE出力値は、図5に示すように、断続的な切削時に高い突出値を表し、断続的な非切削時に低い値を表すことになる。高い突出値は、回転工具1の1回転目における刃部1aによる切削時P(1_1)、1回転目の刃部1bによる切削時P(1_2)、2回転目における刃部1aによる切削時P(2_1)、2回転目の刃部1bによる切削時P(2_2)を図示している。高い突出値の間、すなわち、非切削の状態のときには、低い値となっている。   Next, the AE output value of the AE sensor 2 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the AE output value represents a high protrusion value during intermittent cutting and a low value during intermittent non-cutting. The high protrusion value is P (1_1) when cutting with the blade 1a in the first rotation of the rotary tool 1, P (1_2) when cutting with the blade 1b in the first rotation, and P when cutting with the blade 1a in the second rotation. (2_1) P (2_2) at the time of cutting by the blade portion 1b of the second rotation is illustrated. The value is low during the high protrusion value, that is, in the non-cutting state.

図5に示すAE出力値は、理想的な状態である。P(1_1)における突出値A(1_1)とP(1_2)における突出値A(1_2)は同一であり、設定範囲内(Ath(lower)以上、Ath(upper)以下)に含まれている。さらに、回転工具1の1回転分の周期TにおけるAE出力値の積分値S(1)は、設定範囲内(Sth(lower)以上、Sth(upper)以下)に含まれている。   The AE output value shown in FIG. 5 is an ideal state. The protrusion value A (1_1) in P (1_1) and the protrusion value A (1_2) in P (1_2) are the same, and are included in the set range (Ath (lower) or more, Ath (upper) or less). Further, the integrated value S (1) of the AE output value in the period T for one rotation of the rotary tool 1 is included in the setting range (Sth (lower) or more, Sth (upper) or less).

次に、判定部7による良否判定処理について、図6を参照しながら説明する。まず、加工プログラムを実行する(ステップS1)。この加工プログラムは、良否判定のための加工プログラムであって、試し加工のプログラムである方がよい。つまり、当該加工プログラムは、実際の製品加工用のプログラムではない。このとき、回転工具1の回転速度は、一定である。   Next, the quality determination processing by the determination unit 7 will be described with reference to FIG. First, a machining program is executed (step S1). This machining program is a machining program for determining pass / fail, and is preferably a trial machining program. That is, the processing program is not an actual product processing program. At this time, the rotational speed of the rotary tool 1 is constant.

続いて、加工プログラムが開始された後において、変位センサ3の出力値を取得して、回転工具1の固有振動数を算出する(ステップS2)。ここで、変位センサ3は、回転工具1により被加工物Wの断続的な切削が行われているときの回転工具1の変位を検出する。つまり、断続的な切削によって生じた回転工具1の変位挙動を把握することで、回転工具1の固有振動数を算出できる。   Subsequently, after the machining program is started, the output value of the displacement sensor 3 is acquired, and the natural frequency of the rotary tool 1 is calculated (step S2). Here, the displacement sensor 3 detects the displacement of the rotary tool 1 when the workpiece W is intermittently cut by the rotary tool 1. That is, by grasping the displacement behavior of the rotary tool 1 caused by intermittent cutting, the natural frequency of the rotary tool 1 can be calculated.

ここで、上記においては、実際に断続的な切削によって生じた回転工具1の変位挙動に基づいて、回転工具1の固有振動数を算出した。この他に、加工プログラムを実行することなく、予め、ハンマリングによって回転工具1を加振させたときの回転工具1の変位挙動に基づいて、回転工具1の固有振動数を算出するようにしてもよい。この場合、図7のS2は、実行されない。   Here, in the above description, the natural frequency of the rotary tool 1 was calculated based on the displacement behavior of the rotary tool 1 actually generated by intermittent cutting. In addition, the natural frequency of the rotary tool 1 is calculated based on the displacement behavior of the rotary tool 1 when the rotary tool 1 is vibrated by hammering in advance without executing the machining program. Also good. In this case, S2 in FIG. 7 is not executed.

続いて、AEセンサ2の出力値を取得する(ステップS3)。AE出力値は、図5に示すような高い突出値を含む挙動となる。そして、取得したAE出力値に基づいて、回転工具1の回転速度の良否を判定する(ステップS4)。この回転速度の良否判定については後述する。   Subsequently, the output value of the AE sensor 2 is acquired (step S3). The AE output value has a behavior including a high protrusion value as shown in FIG. And the quality of the rotational speed of the rotary tool 1 is determined based on the acquired AE output value (step S4). The determination of the quality of the rotation speed will be described later.

続いて、回転速度の変化させる範囲を終了したか否かを判定し(ステップS5)、終了していなければ、回転速度を変化させて(ステップS6)、ステップS3から繰り返す。ここで、回転速度の変化は、回転速度を徐々に増加させるようにしてもよいし、回転速度を徐々に減少するようにしてもよい。回転速度の変化の仕方としては、図7のAに示すように、階段状に変化させる方法、すなわち定速で一定時間を経過した後に、所定分を変化させることを繰り返すようにしてもよい。また、回転速度の変化の他の仕方としては、図7のBに示すように、連続的に回転速度を変化させるようにしてもよい。ただし、この場合には、比較的短時間での判定が必要となる。また、連続的に変化させる際に、低速側においては緩やかに変化させ、高速側においては急に変化させるとよい。もちろん、連続的に変化させる際に、上記に限られることなく、低速側と高速側での変化速度の関係を逆にしてもよいし、線形の関係となるようにしてもよい。   Subsequently, it is determined whether or not the range in which the rotational speed is changed is finished (step S5). If not finished, the rotational speed is changed (step S6) and the process is repeated from step S3. Here, the rotation speed may be changed by gradually increasing the rotation speed or by gradually decreasing the rotation speed. As a method of changing the rotational speed, as shown in FIG. 7A, a method of changing in a stepwise manner, that is, changing a predetermined amount after a predetermined time has elapsed at a constant speed may be repeated. As another method of changing the rotation speed, as shown in FIG. 7B, the rotation speed may be continuously changed. In this case, however, determination in a relatively short time is required. Further, when continuously changing, it is preferable to change slowly on the low speed side and suddenly on the high speed side. Of course, when changing continuously, the relationship between the changing speeds on the low speed side and the high speed side is not limited to the above, and may be a linear relationship.

ただし、図7に示すように、ステップS2において算出した回転工具1の固有振動数fを通過しないように、通常は固有振動数fより低い範囲で、回転速度を変化させる。仮に、回転工具1の回転速度を変化させる際に、回転工具1の固有振動数fを通過すると、回転工具1が大きく振動するおそれがある。そのため、固有振動数fを通過した後の回転速度においては、正確に判定できない。そこで、固有振動数fを通過しないように回転速度を変化させることで、以下の回転速度の良否判定を確実にできる。   However, as shown in FIG. 7, the rotational speed is usually changed in a range lower than the natural frequency f so as not to pass the natural frequency f of the rotary tool 1 calculated in step S2. If the rotational frequency of the rotary tool 1 is changed and the natural frequency f of the rotary tool 1 is passed, the rotary tool 1 may vibrate greatly. Therefore, it cannot be determined accurately at the rotational speed after passing through the natural frequency f. Therefore, by changing the rotation speed so as not to pass the natural frequency f, the following determination of the quality of the rotation speed can be ensured.

次に、良否判定処理について、図5、図8〜図10を参照しながら説明する。良否判定条件は、表1に示す3項目とする。ここで、良否判定処理において、判定条件1〜3の全てを満たす場合に良好として、何れかを満たさない場合に不良とする第一タイプ、判定条件1〜3の何れか一つを満たす場合に良好として、全てを満たさない場合に不良とする第二タイプ、判定条件1〜3の何れか二つを満たす場合に良好として、そうでない場合に不良とする第三タイプなどがある。   Next, the quality determination process will be described with reference to FIGS. 5 and 8 to 10. The pass / fail judgment conditions are the three items shown in Table 1. Here, in the pass / fail judgment process, when all of the judgment conditions 1 to 3 are satisfied, it is judged as good, and when any one of the judgment conditions 1 to 3 is satisfied, the first type is determined to be defective. As good, there are a second type that is bad when not all are satisfied, a third type that is good when any two of the determination conditions 1 to 3 are satisfied, and a third type that is bad when it is not.

Figure 0006019582
Figure 0006019582

判定条件1は、設定周期T内において、AE出力値の中に高い突出値が発生する回数が、n回であることである。ここで、設定周期Tは、理想状態において、設定周期T内にn(nは複数)回の断続的な切削を行うように設定する。例えば、図5においては、回転工具1の1回転分に相当する時間としている。ただし、設定周期Tは、回転工具1の複数回転分に相当する時間としてもよい。特に、回転工具1が1つの刃部を有する場合には、設定周期Tは複数回転分に設定することになる。   The determination condition 1 is that the number of occurrences of a high protrusion value in the AE output value within the set period T is n times. Here, the set period T is set so as to perform n (n is a plurality) intermittent cuttings within the set period T in the ideal state. For example, in FIG. 5, the time corresponds to one rotation of the rotary tool 1. However, the set period T may be a time corresponding to a plurality of rotations of the rotary tool 1. In particular, when the rotary tool 1 has one blade portion, the set period T is set for a plurality of rotations.

つまり、判定条件1は、刃部1a,1bの両方ともが切削を行っているか否かを判定する条件ということになる。仮に、一方の刃部が切削しない状態を継続すると、回転工具1の振動がますます大きくなり、加工精度を悪くする原因となる。つまり、判定条件1を満たすことで、回転工具1の振動が小さくなり、加工精度を良好にするということになる。   That is, the determination condition 1 is a condition for determining whether or not both the blade portions 1a and 1b are cutting. If one of the blades continues to be not cut, the vibration of the rotary tool 1 will increase more and cause the processing accuracy to deteriorate. That is, satisfying the determination condition 1 reduces the vibration of the rotary tool 1 and improves the machining accuracy.

判定条件2は、設定周期T内における複数の突出値A(m_b)の最大値差ΔA(m)が設定範囲内であることである。最大値差ΔA(m)は、式(1)にて求められる。設定範囲の上限値ΔAthは、ゼロに近い許容値である。つまり、判定条件2は、刃部1aによる切削量と刃部1bによる切削量とが大差ない状態であるか否かを判定する条件ということになる。仮に、両方の刃部1a,1bが切削するとしても、刃部1aによる切削量が刃部1bによる切削量に比べて少なくなる場合がある。この場合には、回転工具1が大きく振動している状態であることが多く、この状態を継続すると、回転工具1の振動がますます大きくなり、加工精度を悪くする原因となる。つまり、判定条件2を満たすことで、回転工具1の振動が小さくなり、加工精度を良好にするということになる。   The determination condition 2 is that the maximum value difference ΔA (m) of the plurality of protrusion values A (m_b) within the set period T is within the set range. The maximum value difference ΔA (m) is obtained by equation (1). The upper limit value ΔAth of the setting range is an allowable value close to zero. That is, the determination condition 2 is a condition for determining whether or not the cutting amount by the blade portion 1a and the cutting amount by the blade portion 1b are not so different. Even if both the blade portions 1a and 1b are cut, the cutting amount by the blade portion 1a may be smaller than the cutting amount by the blade portion 1b. In this case, the rotary tool 1 is often in a state of being vibrated greatly, and if this state is continued, the vibration of the rotary tool 1 becomes larger and causes a reduction in machining accuracy. That is, when the determination condition 2 is satisfied, the vibration of the rotary tool 1 is reduced and the machining accuracy is improved.

Figure 0006019582
Figure 0006019582

判定条件3は、設定周期T内における複数の突出値A(m_b)の平均値A(m_ave)が設定範囲内であること、もしくは、設定周期T内におけるAE出力値の積分値S(m)が設定範囲内であることである。平均値A(m_ave)は、式(2)にて求められる。複数の突出値A(m_b)の平均値A(m_ave)に対する設定範囲は、図5に示すような理想的な状態における突出値A(m_b)を含む前後範囲とするとよい。また、AE出力値の積分値S(m)に対する設定範囲は、図5に示すような理想的な状態における積分値S(m)を含む前後範囲とするとよい。つまり、判定条件3は、被加工物Wの目標形状に対する誤差が小さくなる状態であるか否かを判定する条件ということになる。   Determination condition 3 is that the average value A (m_ave) of the plurality of protrusion values A (m_b) within the set period T is within the set range, or the integrated value S (m) of the AE output value within the set period T. Is within the setting range. The average value A (m_ave) is obtained by Expression (2). The setting range for the average value A (m_ave) of the plurality of protrusion values A (m_b) may be a front and back range including the protrusion value A (m_b) in an ideal state as shown in FIG. Further, the setting range for the integrated value S (m) of the AE output value may be a front and back range including the integrated value S (m) in an ideal state as shown in FIG. That is, the determination condition 3 is a condition for determining whether or not the error with respect to the target shape of the workpiece W is small.

ここで、回転工具1の振動によって、刃部1aによる切削量および刃部1bによる切削量の合計が所望値でない場合には、加工精度が悪くなる。仮に、刃部1aによる切削量と刃部1bによる切削量が同程度であったとしても、削り残しまたは削りすぎの状態となる。そこで、判定条件3を満たすことで、切削量が所望値となり、加工精度を良好にするということになる。   Here, when the total of the cutting amount by the blade portion 1a and the cutting amount by the blade portion 1b is not a desired value due to the vibration of the rotary tool 1, the processing accuracy is deteriorated. Even if the cutting amount by the blade portion 1a and the cutting amount by the blade portion 1b are approximately the same, it is left uncut or overcut. Therefore, when the determination condition 3 is satisfied, the cutting amount becomes a desired value and the machining accuracy is improved.

Figure 0006019582
Figure 0006019582

次に、case1〜4のそれぞれについて、判定条件1〜3の判定を行う。case1〜4は、順に、図5、図8、図9、図10の場合である。case1の図5は上述したとおりである。case2の図8は、両方の刃部1a,1bが被加工物Wを切削しており、刃部1aにより切削する際に被加工物W側に近づき、かつ、刃部1bにより切削する際に被加工物Wから遠ざかっている場合である。この場合、刃部1aによる切削量が多くなり、刃部1bによる切削量が少なくなる。   Next, for each of cases 1 to 4, determination conditions 1 to 3 are determined. Cases 1 to 4 are the cases of FIGS. 5, 8, 9, and 10 in this order. FIG. 5 of case 1 is as described above. FIG. 8 of case 2 shows that both the blade portions 1a and 1b are cutting the workpiece W, approaching the workpiece W side when cutting with the blade portion 1a, and cutting with the blade portion 1b. This is the case where the workpiece W is away from the workpiece. In this case, the cutting amount by the blade part 1a increases, and the cutting amount by the blade part 1b decreases.

case3の図9は、両方の刃部1a,1bが被加工物Wを切削しており、切削する際の刃部1a,1bと被加工物Wの相対位置は同程度である。刃部1a,1bによる切削量は、同程度であるが、理想状態に比べると少ない。case4の図10は、刃部1aのみが被加工物Wを切削しており、刃部1bは被加工物Wを切削していない。この場合、刃部1aによる切削量が非常に多くなり、刃部1bによる切削量はゼロとなる。   In FIG. 9 of case 3, both blade parts 1a and 1b cut the workpiece W, and the relative positions of the blade parts 1a and 1b and the workpiece W when cutting are the same. The cutting amount by the blade portions 1a and 1b is approximately the same, but is smaller than the ideal state. In FIG. 10 of case 4, only the blade portion 1 a cuts the workpiece W, and the blade portion 1 b does not cut the workpiece W. In this case, the cutting amount by the blade part 1a becomes very large, and the cutting amount by the blade part 1b becomes zero.

case1〜4において、判定条件1〜3の判定結果を表2に示す。case1では、全ての判定条件1〜3に対して良好となる。   Table 2 shows the determination results of determination conditions 1 to 3 for cases 1 to 4. In case 1, it is favorable for all the determination conditions 1 to 3.

Figure 0006019582
Figure 0006019582

case2では、両方の刃部1a,1bが切削しているため、判定条件1において良好と判定される。また、1回転目の刃部1aによる切削時P(1_1)における突出値A(1_1)は上限閾値Ath(upper)より大きく、1回転目の刃部1bによる切削時P(1_2)における突出値A(1_2)は下限閾値Ath(lower)より小さい。従って、最大値差ΔA(1)が、設定範囲の上限値ΔAthより大きい。従って、判定条件2において不良と判定される。また、突出値A(1_1)、A(1_2)の平均値A(1_ave)は、下限閾値Ath(lower)と上限閾値Ath(upper)との間に位置する。従って、判定条件3の一方において良好と判定される。また、積分値S(1)は、下限閾値Sth(lower)と上限閾値Sth(upper)との間に位置する。従って、判定条件3の他方において良好と判定される。   In case 2, since both the blade parts 1a and 1b are cutting, it is determined that the determination condition 1 is good. Further, the protrusion value A (1_1) at the time of cutting P (1_1) by the blade portion 1a of the first rotation is larger than the upper threshold Ath (upper), and the protrusion value at the time of cutting P (1_2) by the blade portion 1b of the first rotation. A (1_2) is smaller than the lower threshold Ath (lower). Therefore, the maximum value difference ΔA (1) is larger than the upper limit value ΔAth of the setting range. Therefore, it is determined to be defective in the determination condition 2. The average value A (1_ave) of the protrusion values A (1_1) and A (1_2) is located between the lower limit threshold Ath (lower) and the upper limit threshold Ath (upper). Therefore, it is determined that one of the determination conditions 3 is good. Further, the integral value S (1) is located between the lower threshold value Sth (lower) and the upper threshold value Sth (upper). Therefore, it is determined that the other of the determination conditions 3 is good.

case3では、両方の刃部1a,1bが切削しているため、判定条件1において良好と判定される。また、1回転目の刃部1aによる切削時P(1_1)における突出値A(1_1)と刃部1bによる切削時P(1_2)における突出値A(1_2)は、同一値である。従って、最大値差ΔA(1)が、設定範囲の上限値ΔAthより小さい。従って、判定条件2において良好と判定される。また、突出値A(1_1)、A(1_2)は下限閾値Ath(lower)であるため、平均値A(1_ave)は、下限閾値Ath(lower)より小さい。従って、判定条件3の一方において不良と判定される。また、積分値S(1)は、下限閾値Sth(lower)より小さい。従って、判定条件3の他方においても不良と判定される。   In case 3, since both the blade parts 1a and 1b are cutting, it is determined that the determination condition 1 is good. Further, the protrusion value A (1_1) at the time of cutting P (1_1) by the blade portion 1a of the first rotation and the protrusion value A (1_2) at the time of cutting P (1_2) by the blade portion 1b are the same value. Accordingly, the maximum value difference ΔA (1) is smaller than the upper limit value ΔAth of the setting range. Therefore, it is determined that the determination condition 2 is good. Further, since the protrusion values A (1_1) and A (1_2) are the lower limit threshold Ath (lower), the average value A (1_ave) is smaller than the lower limit threshold Ath (lower). Therefore, it is determined to be defective in one of the determination conditions 3. Further, the integral value S (1) is smaller than the lower limit threshold Sth (lower). Therefore, it is determined that the other determination condition 3 is defective.

case4では、一方の刃部1bが切削していないため、判定条件1において不良と判定される。また、1回転目の刃部1aによる切削時P(1_1)における突出値A(1_1)は大きいが、刃部1bによる切削時P(1_2)における突出値A(1_2)はゼロとなる。従って、最大値差ΔA(1)が、設定範囲の上限値ΔAthより大きい。従って、判定条件2においても不良と判定される。また、突出値A(1_1)、A(1_2)の平均値A(1_ave)は、下限閾値Ath(lower)より小さい。従って、判定条件3の一方において不良と判定される。また、積分値S(1)は、下限閾値Sth(lower)より小さい。従って、判定条件3の他方においても不良と判定される。   In case 4, since one of the blade portions 1b is not cut, it is determined to be defective in the determination condition 1. Further, the protrusion value A (1_1) at the time of cutting P (1_1) by the blade portion 1a of the first rotation is large, but the protrusion value A (1_2) at the time of cutting P (1_2) by the blade portion 1b is zero. Therefore, the maximum value difference ΔA (1) is larger than the upper limit value ΔAth of the setting range. Therefore, it is determined that the determination condition 2 is also defective. Further, the average value A (1_ave) of the protrusion values A (1_1) and A (1_2) is smaller than the lower limit threshold Ath (lower). Therefore, it is determined to be defective in one of the determination conditions 3. Further, the integral value S (1) is smaller than the lower limit threshold Sth (lower). Therefore, it is determined that the other determination condition 3 is defective.

このように、判定条件3の全てを満たすのは、case1のみとなる。case1は良好と判定されるが、case2、3は判定タイプによって良好と判定される場合や不良と判定される場合がある。また、case4は不良と判定される。ここで、図8のcase2のように突出値A(1_1) 、A(1_2)が異なる値であっても、最大値差ΔA(1)が設定範囲の上限値ΔAthより小さくなる場合がある。この場合には、判定条件1〜3の全てを満たすことになる。   In this way, only case 1 satisfies all the determination conditions 3. Case 1 is determined to be good, but cases 2 and 3 may be determined to be good or bad depending on the determination type. Case 4 is determined to be defective. Here, even if the protruding values A (1_1) and A (1_2) are different as in case 2 of FIG. 8, the maximum value difference ΔA (1) may be smaller than the upper limit value ΔAth of the setting range. In this case, all of the determination conditions 1 to 3 are satisfied.

以上説明したように、実際の切削を行って判定条件1〜3を用いることにより、加工精度が良好となる加工条件、特に回転工具1の回転速度の条件を決定することができる。   As described above, by performing the actual cutting and using the determination conditions 1 to 3, it is possible to determine the processing conditions for improving the processing accuracy, particularly the conditions for the rotational speed of the rotary tool 1.

(第二実施形態)
ここで、回転工具1の回転速度の条件を決定するために、回転工具1の固有振動数f以外の全範囲について回転速度を変化させることは、多大な時間を要する。そこで、回転工具1による断続的な切削を行う場合の解析結果を利用して、回転工具1の回転速度を変化させる範囲を決定し、その範囲内で適切な回転速度の条件を決定する。
(Second embodiment)
Here, in order to determine the condition of the rotational speed of the rotary tool 1, changing the rotational speed for the entire range other than the natural frequency f of the rotary tool 1 requires a great amount of time. Therefore, a range in which the rotational speed of the rotary tool 1 is changed is determined using an analysis result when intermittent cutting is performed by the rotary tool 1, and an appropriate rotational speed condition is determined within the range.

解析とは、実際の加工をモデル化してシミュレーションを行う解析である。この解析の結果として、図11に示すように回転工具1の回転速度に対する加工誤差の関係、および、図12に示すように回転工具1の回転速度に対する回転工具1の最大振幅の関係を得ているものとする。   The analysis is an analysis in which actual machining is modeled and simulated. As a result of this analysis, the relationship between the machining error with respect to the rotational speed of the rotary tool 1 as shown in FIG. 11 and the relationship between the maximum amplitude of the rotary tool 1 with respect to the rotational speed of the rotary tool 1 as shown in FIG. It shall be.

図11において、加工誤差Δyとは、被加工物Wの実加工後形状と、被加工物Wの目標形状(設計値)との誤差である。つまり、加工誤差Δyがゼロであることが理想状態である。また、図12において、回転工具1の最大振幅Amaxは、小さい方が望ましい。回転工具1の最大振幅Amaxが大きくなると、加工精度を悪化させる原因となる。なお、図11において加工誤差Δyがゼロに近い範囲と、図12において最大振幅Amaxが小さい範囲とは、ほぼ一致する。   In FIG. 11, the processing error Δy is an error between the actual processed shape of the workpiece W and the target shape (design value) of the workpiece W. That is, the ideal state is that the processing error Δy is zero. In FIG. 12, it is desirable that the maximum amplitude Amax of the rotary tool 1 is small. If the maximum amplitude Amax of the rotary tool 1 is increased, the machining accuracy is deteriorated. Note that the range in which the machining error Δy is close to zero in FIG. 11 and the range in which the maximum amplitude Amax is small in FIG.

つまり、図11および図12によれば、回転工具1の振動位相θが180°以上270°未満の範囲で、加工誤差Δyが小さくかつ回転工具1の最大振幅Amaxが小さくなっている。特に、回転工具1の振動位相θが180°以上で「180°+α(αは20〜30°程度)」以下の範囲で、加工誤差Δyが小さくかつ回転工具1の最大振幅Amaxが小さくなっている。   That is, according to FIGS. 11 and 12, the machining error Δy is small and the maximum amplitude Amax of the rotary tool 1 is small when the vibration phase θ of the rotary tool 1 is in the range of 180 ° to less than 270 °. In particular, when the vibration phase θ of the rotary tool 1 is 180 ° or more and “180 ° + α (α is about 20 to 30 °)” or less, the machining error Δy is small and the maximum amplitude Amax of the rotary tool 1 is small. Yes.

ここで、回転工具1の振動位相θについて、図13を参照して説明する。図13に示すように、振動位相θとは、回転工具1が第1回目の切削抵抗を受ける時を振動位相0°と定義した場合に、回転工具1が第2回目の切削抵抗を受ける時における回転工具1の振動位相である。   Here, the vibration phase θ of the rotary tool 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 13, the vibration phase θ is defined as when the rotary tool 1 receives the second cutting resistance when the rotary tool 1 receives the first cutting resistance and is defined as the vibration phase 0 °. The vibration phase of the rotary tool 1 at.

つまり、振動位相θ=0°,360°は、回転工具1が反切込方向に移動しかつ反切込方向の移動速度が最大となる振動位相である。振動位相θ=90°は、回転工具1が反切込方向から切込方向に切り替わる瞬間の振動位相である。振動位相θ=180°は、回転工具1が切込方向に移動しかつ切込方向の移動速度が最大となる振動位相である。振動位相θ=270°は、回転工具1が切込方向から反切込方向に切り替わる瞬間の振動位相である。   That is, the vibration phases θ = 0 ° and 360 ° are vibration phases in which the rotary tool 1 moves in the anti-cutting direction and the moving speed in the anti-cutting direction becomes maximum. The vibration phase θ = 90 ° is the vibration phase at the moment when the rotary tool 1 is switched from the anti-cutting direction to the cutting direction. The vibration phase θ = 180 ° is a vibration phase in which the rotary tool 1 moves in the cutting direction and the moving speed in the cutting direction is maximized. The vibration phase θ = 270 ° is the vibration phase at the moment when the rotary tool 1 is switched from the cutting direction to the anti-cutting direction.

図11および図12に戻り説明する。図11および図12に示すように、振動位相θが180°以上で180°+α以下の範囲は、複数存在する。すなわち、回転工具1の回転速度が6600min-1付近、4000min-1付近、3000min-1付近、2300min-1付近において、振動位相θが180°以上で180°+α以下の範囲となる。そこで、各範囲について、上記処理を行う。上記処理は、各範囲において、回転速度の低い側(振動位相θ=180°+α)からスタートし、回転速度の高い側(振動位相θ=180°)に変化させながら行う。 Returning to FIG. 11 and FIG. As shown in FIGS. 11 and 12, there are a plurality of ranges where the vibration phase θ is 180 ° or more and 180 ° + α or less. That is, when the rotational speed of the rotary tool 1 is in the vicinity of 6600 min −1, in the vicinity of 4000 min −1, in the vicinity of 3000 min −1, and in the vicinity of 2300 min −1 , the vibration phase θ is in the range of 180 ° to 180 ° + α. Therefore, the above processing is performed for each range. The above processing is performed in each range while starting from the low rotation speed side (vibration phase θ = 180 ° + α) and changing to the high rotation speed side (vibration phase θ = 180 °).

このようにすることで、回転速度の狙いをある程度定めた上で、回転速度の決定処理を行うことで、短時間で、良好な回転速度の条件を決定することができる。ここで、回転工具1の回転速度ほど、加工能率が高い。そこで、回転速度が高い側から順に上述した処理を行っていく。すなわち、回転工具1の回転速度が6600min-1付近、4000min-1付近、3000min-1付近、2300min-1付近の順に行うとよい。 By doing in this way, the condition of a favorable rotational speed can be determined in a short time by performing the rotational speed determination process after setting the aim of the rotational speed to some extent. Here, the machining efficiency is higher as the rotational speed of the rotary tool 1 is increased. Therefore, the above-described processing is performed in order from the higher rotation speed. That is, the vicinity of the rotational speed 6600Min -1 rotating tool 1, 4000 min around -1, 3000 min around -1, may be performed in the order of around 2300Min -1.

ここで、振動位相θ=180°となる回転速度、または、振動位相θ=180°+αとなる回転速度は、固有振動数fから得ることができる。例えば、断続的な切削によって生じた回転工具1の変位挙動に基づいて回転工具1の固有振動数fを算出する場合には、振動位相θ=180°,180°+αとなる回転速度を算出できる。そこで、振動位相θ=180°+αとなる回転速度からθ=180°となる回転速度へ変化させながら上記を行う。   Here, the rotational speed at which the vibration phase θ = 180 ° or the rotational speed at which the vibration phase θ = 180 ° + α can be obtained from the natural frequency f. For example, when calculating the natural frequency f of the rotary tool 1 based on the displacement behavior of the rotary tool 1 caused by intermittent cutting, the rotational speed at which the vibration phase θ = 180 °, 180 ° + α can be calculated. . Therefore, the above is performed while changing from the rotational speed at which the vibration phase θ = 180 ° + α to the rotational speed at θ = 180 °.

また、ハンマリングによって固有振動数fを算出する場合には、少なくとも振動位相θ=180°となる回転速度を算出できる。そこで、振動位相θ=180°より大きな位相(270°未満)の範囲に対応する回転速度について、適宜AEセンサ2のAE出力値を参照しながら、加工誤差Δyが小さくなる振動位相θを見つけ出す。そして、振動位相θ=180°+αとなる回転速度からθ=180°となる回転速度へ変化させながら上記を行う。   Further, when the natural frequency f is calculated by hammering, it is possible to calculate a rotational speed at which the vibration phase θ = 180 °. Therefore, for the rotation speed corresponding to the range of the vibration phase θ = 180 ° (less than 270 °), the vibration phase θ that finds the machining error Δy to be small is found while referring to the AE output value of the AE sensor 2 as appropriate. Then, the above is performed while changing from the rotational speed at which the vibration phase θ = 180 ° + α to the rotational speed at θ = 180 °.

(第三実施形態)
上記においては、回転工具1の回転速度を変化させていきながら、条件を満たす回転工具1の回転速度を決定することとした。回転速度の他に、回転工具1の送り速度、および、切込量に置換することもできる。回転工具1の送り速度を決定する場合には、図7のS5において送り速度の変化の終了判定を行い、S6において送り速度の変化処理を実行することになる。このようにすることで、条件を満たす送り速度を得ることができる。切込量の場合も、同様であり、図7のS5,S6において、回転速度を切込量に置換する。上記の結果、加工精度が良好となる送り速度、切込量などの加工条件を決定することができる。
(Third embodiment)
In the above description, the rotational speed of the rotary tool 1 that satisfies the condition is determined while changing the rotational speed of the rotary tool 1. In addition to the rotation speed, the feed speed of the rotary tool 1 and the cutting depth can be substituted. When determining the feed rate of the rotary tool 1, it is determined whether or not the feed rate has changed in S5 of FIG. 7, and the feed rate change process is executed in S6. By doing in this way, the feed speed which satisfy | fills conditions can be obtained. The same applies to the cutting amount, and the rotation speed is replaced with the cutting amount in S5 and S6 of FIG. As a result of the above, it is possible to determine processing conditions such as a feed rate and a cutting depth at which processing accuracy is good.

(第四実施形態)
上記においては、試し加工のプログラムを実行しながら、回転工具1の回転速度の条件を決定することについて説明した。ここで、実際に製品である被加工物Wを加工している状態において、回転工具1の摩耗などによって、現在の加工条件が良好でない状態に変化することがある。現在の加工条件が良好であるか否かは、上述した判定と同様に行うことができる。
(Fourth embodiment)
In the above, it has been described that the condition of the rotational speed of the rotary tool 1 is determined while executing the trial machining program. Here, in a state where the workpiece W which is a product is actually processed, the current processing conditions may be changed to an unfavorable state due to wear of the rotary tool 1 or the like. Whether or not the current processing conditions are good can be made in the same manner as the above-described determination.

そこで、製品加工中に、現在の回転工具1の回転速度の条件が良好であるか否かを判定し、良好であればそのままの加工条件を維持し、良好でなければ加工条件を変更するようにしてもよい(条件変更工程)。例えば、良好でない状態になった場合には、回転工具1の回転速度を低減したり、送り速度を低減したり、切込量を低減したりする。   Therefore, during the product machining, it is determined whether or not the current rotational speed condition of the rotary tool 1 is good. If it is good, the machining condition is maintained as it is, and if not good, the machining condition is changed. (Condition changing step). For example, when the state becomes unsatisfactory, the rotational speed of the rotary tool 1 is reduced, the feed speed is reduced, or the cutting amount is reduced.

(第五実施形態)
また、上記においては、加工条件、特に回転工具1の回転速度の条件の良否判定を行った。同様の判定方法を適用して、回転工具1の寿命の判定を行うことができる。すなわち、回転工具1による切削において、加工開始時にはAE出力値が所定周期T内にn回の突出値A(m_b)を有し、所定周期T内における複数の突出値A(m_b)の最大値差ΔA(m)が設定範囲内であり、所定周期T内における複数の突出値A(m_b)の平均値A(m_ave)が設定範囲内であり、および、所定周期T内におけるAE出力値の積分値S(m)が設定範囲内であるとする。
そして、上記の判定条件のうち少なくとも1つが、設定範囲内でなくなった場合に、回転工具1が摩耗などにより寿命であると判定する。判定後、当該回転工具1を新しい回転工具1に交換する。つまり、回転工具1の工具交換のタイミングを決定することができる。
(Fifth embodiment)
Moreover, in the above, the quality determination of the process conditions, especially the conditions of the rotational speed of the rotary tool 1 was performed. A similar determination method can be applied to determine the life of the rotary tool 1. That is, in the cutting by the rotary tool 1, the AE output value has n number of protrusion values A (m_b) within the predetermined period T at the start of processing, and the maximum value of the plurality of protrusion values A (m_b) within the predetermined period T. The difference ΔA (m) is within the set range, the average value A (m_ave) of the plurality of protrusion values A (m_b) within the predetermined period T is within the set range, and the AE output value within the predetermined period T It is assumed that the integral value S (m) is within the set range.
Then, when at least one of the above determination conditions is not within the set range, it is determined that the rotary tool 1 has a life due to wear or the like. After the determination, the rotary tool 1 is replaced with a new rotary tool 1. That is, the timing for changing the tool of the rotary tool 1 can be determined.

1:回転工具、 1a,1b:刃部、 2:AEセンサ、 3:変位センサ、 7:判定部、 A(m_b):突出値、 A(m_ave):平均値、 S(m):積分値、 T:設定周期、 W:被加工物、 ΔA(m):最大値差
1: Rotary tool 1a, 1b: Blade part 2: AE sensor 3: Displacement sensor 7: Judgment part A (m_b): Projection value A (m_ave): Average value S (m): Integration value , T: Setting cycle, W: Workpiece, ΔA (m): Maximum value difference

Claims (9)

1または複数の刃部を備える回転工具を用いて被加工物を切削する際に、所定周期内において全ての前記刃部による断続的な切削を行うための加工条件の良否を判定する方法であって、
前記被加工物側または前記回転工具側に取り付けられたAE(アコースティック・エミッション)センサのAE出力値を取得する取得工程と、
前記AE出力値に基づいて前記加工条件の良否を判定する判定工程と、
を備え、
前記AE出力値は、断続的な切削時に高い突出値を表し、断続的な非切削時に低い値を表し、
前記判定工程は、
前記所定周期内における前記AE出力値の前記突出値の回数が、切削すべき全ての前記刃部による断続的な切削回数に相当するn回であるか否かに基づいて、切削すべき全ての前記刃部による断続的な切削が行われているか否かを判定し、
切削すべき全ての前記刃部による断続的な切削が行われているときに前記加工条件が良好であると判定する、
加工条件良否判定方法。
When cutting a workpiece using a rotary tool comprising one or more of the blade portion, a method of determining the quality of the processing conditions for performing intermittent cutting with all the cutting portion Oite within a predetermined period Because
An acquisition step of acquiring an AE output value of an AE (acoustic emission) sensor attached to the workpiece side or the rotary tool side;
A determination step of determining pass / fail of the processing conditions based on the AE output value;
With
The AE output value represents a high protrusion value during intermittent cutting, and represents a low value during intermittent non-cutting.
The determination step includes
The number of the protruding value of the AE output value definitive a predetermined period within, based on whether n times corresponding to the intermittent cutting times by the cutting portions of all to be cut, all to be cut It is determined whether or not intermittent cutting by the blade portion is performed,
It is determined that the processing conditions are good when intermittent cutting is performed by all the blade portions to be cut ,
Machining condition pass / fail judgment method.
前記判定工程は、さらに、前記所定周期内における複数の前記突出値の最大値差が設定範囲内であるか否かに基づいて前記加工条件の良否を判定する、請求項1の加工条件良否判定方法。   2. The machining condition pass / fail determination according to claim 1, wherein the determination step further determines pass / fail of the machining condition based on whether or not a maximum value difference between the plurality of protrusion values within the predetermined period is within a set range. Method. 前記判定工程は、さらに、前記所定周期内における前記AE出力値の積分値が設定範囲内であるか否かに基づいて前記加工条件の良否を判定する、請求項1または2の加工条件良否判定方法。   3. The machining condition pass / fail determination according to claim 1, wherein the determination step further determines pass / fail of the machining condition based on whether or not an integrated value of the AE output value within the predetermined period is within a set range. Method. 前記判定工程は、さらに、前記所定周期内における複数の前記突出値の平均値が設定範囲内であるか否かに基づいて前記加工条件の良否を判定する、請求項2または3の加工条件良否判定方法。   The processing condition according to claim 2 or 3, wherein the determination step further determines whether the processing condition is good based on whether an average value of the plurality of protrusion values within the predetermined period is within a set range. Judgment method. 前記取得工程は、前記回転工具の回転速度が一の回転速度である場合における前記AE出力値を取得し、
前記判定工程は、前記一の回転速度における前記AE出力値に基づいて、前記加工条件のうち前記一の回転速度についての良否を判定し、
前記取得工程は、前記判定工程における前記一の回転速度についての良否の判定の後に前記回転工具の回転速度を他の回転速度に変化させて、前記回転工具の回転速度が前記他の回転速度である場合における前記AE出力値を取得し、
前記判定工程は、前記他の回転速度における前記AE出力値に基づいて、前記加工条件のうち前記他の回転速度についての良否を判定する、請求項1〜4の何れか一項の加工条件良否判定方法。
The acquisition step acquires the AE output value when the rotation speed of the rotary tool is one rotation speed,
The determination step determines pass / fail of the one rotation speed among the processing conditions based on the AE output value at the one rotation speed.
The acquisition step changes the rotation speed of the rotary tool to another rotation speed after the determination of pass / fail for the one rotation speed in the determination step, and the rotation speed of the rotary tool is the other rotation speed. Obtaining the AE output value in a case,
The processing condition according to any one of claims 1 to 4, wherein the determination step determines whether or not the other rotational speed among the processing conditions is good based on the AE output value at the other rotational speed. Judgment method.
前記取得工程は、前記回転工具の固有振動数を通過しないように前記回転工具の回転速度を変化させる、請求項5の加工条件良否判定方法。   The machining condition pass / fail determination method according to claim 5, wherein the obtaining step changes a rotation speed of the rotary tool so as not to pass a natural frequency of the rotary tool. 前記回転工具は、回転しながら断続的な切削を行うと共に、前記回転工具の先端側は、前記断続的な切削により切込方向に振動し、
前記回転工具が1の刃部を有する場合には、当該1の刃部の切削により前記回転工具が第1回目および第2回目の切削抵抗を受け、前記回転工具が複数の刃部を有する場合には、一の刃部の切削により前記回転工具が第1回目の切削抵抗を受け、他の刃部の切削により前記回転工具が第2回目の切削抵抗を受け、
前記取得工程は、前記回転工具が第1回目の切削抵抗を受ける時において前記回転工具の先端側の切込方向の振動における振動位相0°と定義した場合に、前記回転工具が第2回目の切削抵抗を受ける時において前記回転工具の先端側の切込方向の振動における前記回転工具の振動位相を180°以上270°未満の範囲において前記回転工具の回転速度を変化させる、請求項6の加工条件良否判定方法。
The rotating tool performs intermittent cutting while rotating, and the tip side of the rotating tool vibrates in the cutting direction by the intermittent cutting,
When the rotary tool has one blade portion, the rotary tool receives first and second cutting resistances by cutting the one blade portion, and the rotary tool has a plurality of blade portions. The cutting tool receives the first cutting resistance by cutting one blade part, the cutting tool receives the second cutting resistance by cutting the other blade part,
In the obtaining step, when the rotary tool is subjected to a first cutting force, and the vibration phase is defined as 0 ° in the vibration in the cutting direction on the tip side of the rotary tool, the rotary tool is The machining according to claim 6, wherein the rotational speed of the rotary tool is changed within a range of 180 ° or more and less than 270 ° in vibration in the cutting direction on the tip side of the rotary tool when receiving cutting resistance. Condition pass / fail judgment method.
前記取得工程は、設定された前記加工条件に基づいて断続的な切削を行う際の前記AE出力値を取得し、
前記加工条件良否判定方法は、前記判定工程にて現在の前記加工条件が良好でない状態になったと判定された場合に、前記加工条件を変更する条件変更工程を備える、請求項1〜7の何れか一項の加工条件良否判定方法。
The acquisition step acquires the AE output value when performing intermittent cutting based on the set processing conditions,
The said processing condition quality determination method is provided with the condition change process of changing the said processing conditions, when it determines with the said said current processing conditions becoming in the state which is not favorable in the said determination process. The method for determining whether or not the machining condition is good.
1または複数の刃部を備え、加工条件に従って被加工物を切削する際断続的な切削を行う回転工具と、
前記被加工物側または前記回転工具側に取り付けられたAE出力値を出力するAEセンサと、
前記AE出力値に基づいて前記加工条件の良否を判定する判定手段と、
を備え、
前記AE出力値は、断続的な切削時に高い突出値を表し、断続的な非切削時に低い値を表し、
前記判定手段は、
前記所定周期内における前記AE出力値の前記突出値の回数が、切削すべき全ての前記刃部による断続的な切削回数に相当するn回であるか否かに基づいて、切削すべき全ての前記刃部による断続的な切削が行われているか否かを判定し、
切削すべき全ての前記刃部による断続的な切削が行われているときに前記加工条件が良好であると判定する、
加工条件良否判定装置。
1 or comprising a plurality of blade portions, and a rotary tool for performing intermittent cutting when cutting the workpiece according to machining conditions,
An AE sensor that outputs an AE output value attached to the workpiece side or the rotary tool side;
Determining means for determining whether the processing conditions are good or not based on the AE output value;
With
The AE output value represents a high protrusion value during intermittent cutting, and represents a low value during intermittent non-cutting.
The determination means includes
The number of the protruding value of the AE output value definitive a predetermined period within, based on whether n times corresponding to the intermittent cutting times by the cutting portions of all to be cut, all to be cut It is determined whether or not intermittent cutting by the blade portion is performed,
It is determined that the processing conditions are good when intermittent cutting is performed by all the blade portions to be cut ,
Processing condition pass / fail judgment device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6637687B2 (en) * 2015-07-01 2020-01-29 オークマ株式会社 Spindle load monitoring device for machine tools
JP6637689B2 (en) * 2015-07-21 2020-01-29 オークマ株式会社 Machine tool tool state determination device
JP6891370B2 (en) * 2017-04-25 2021-06-18 西島株式会社 Circular saw cutting machine
WO2021049008A1 (en) * 2019-09-13 2021-03-18 三菱電機エンジニアリング株式会社 Vibration detection device, vibration detection method, and abnormality determination system
CN115297983A (en) 2020-04-13 2022-11-04 住友电气工业株式会社 Cutting system, display system, processing device, processing method, and processing program

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5953146A (en) * 1982-09-22 1984-03-27 Res Dev Corp Of Japan Method for controlling apparatus
JPS61195955U (en) * 1985-05-29 1986-12-06
JPS632643A (en) * 1986-06-23 1988-01-07 Toyota Motor Corp Cutting machine
JPH029555A (en) * 1988-03-24 1990-01-12 Omron Tateisi Electron Co Tool damage detecting device
JP2004291118A (en) * 2003-03-26 2004-10-21 Incs Inc Cutting machine control device and cutting machine control method
JP2005205517A (en) * 2004-01-21 2005-08-04 Niigata Machine Techno Co Ltd Cutting control method and cutting control device of machine tool
JP4777960B2 (en) * 2007-10-25 2011-09-21 オークマ株式会社 Vibration suppression device

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