JP7829684B2 - 工作機械の操作方法 - Google Patents
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Description
2 工具
3 マンドレル
6 センサー
7 ワークブランク
10 コントローラ
D 回転速度
V 前進量(経路速度)
K 特性曲線
K’ 調整後の特性曲線
M 経路単位ごとの材料量
MG 限界材料量
MGN 最大許容限界材料量
Claims (17)
- 工具(2)を使用してワークブランク(7)を加工するよう構成された工作機械(1)を操作する方法であって、
ワークブランク(7)の形状データを決定する工程と、
前記ワークブランク(7)の加工に使用する工具(2)の形状データを決定する工程と、
前記ワークブランク(7)を加工するための工具経路を複数の経路単位に分割する工程と、
前記経路単位ごとに前記工具(2)により前記ワークブランク(7)上の材料除去をシミュレートする工程と、
前記経路単位ごとに前記ワークブランク(7)と前記工具(2)の係合率を決定するための係合パラメータを計算する工程と、
を備え、
前記ワークブランク(7)に対する前記工具(2)の前進量および/または回転速度が、計算された係合パラメータに応じて調整され、
各工具(2)について、経路単位ごとの係合パラメータの一つまたは複数の特性曲線がコントローラ(10)に記憶され、記憶された特性曲線に係る個々の係合パラメータについて前記前進量および/または回転速度がどのように調整されるかを指定し、
加工中に、マンドレルシャフトや工具(2)の振動が検出され、および/または前進シャフトまたはマンドレルシャフトの電気駆動部のモーター電流から加工力が計算され、
検出された振動および/または計算された加工力が前記コントローラ(10)で予め定められた限界値を下回る場合、使用する前記工具(2)の特性曲線は、前進量および/または回転速度について計算された係合パラメータの領域において上昇し、経路単位に沿った加工において、係合パラメータが同じ大きさで再計算されれば、将来的に一定の加工品質で加工速度を上げるようにし、
検出された振動および/または計算された加工力が前記コントローラ(10)で予め定められた限界値を上回る場合、使用する前記工具(2)の特性曲線は、前進量および/または回転速度について計算された係合パラメータの領域において低下し、経路単位に沿った加工において、係合パラメータが同じ大きさで再計算されれば、将来的に加工速度を減少させる、
方法。 - 前記経路単位の長さは、1~5回転の回転中に所定の経路速度および所定の回転速度で前記工具(2)が移動する経路に対応する、請求項1に記載の方法。
- 前記係合率は、経路単位に沿った前記工具(2)と前記ワークブランク(7)の相対移動中に前記工具(2)によって前記ワークブランク(7)から除去される材料量に基づいて決定される、請求項1に記載の方法。
- 前記係合率は、前記工具(2)の回転軸の方向における前記ワークブランク(7)の材料との前記工具(2)の最低接触点と最高接触点との差に相当する、前記ワークブランク(7)への前記工具(2)の侵入深さに基づいて決定される、請求項1に記載の方法。
- 前記係合率は、前記工具(2)の回転中に前記工具(2)の刃先が前記ワークブランク(7)の材料と係合する角度領域を特定するラッピングに基づいて決定される、請求項1に記載の方法。
- 前記係合率は、前記工具(2)の回転によって生じる前記工具(2)の境界ボリュームが前記ワークブランク(7)の材料と係合する表面のサイズに基づいて決定される、請求項1に記載の方法。
- 前記係合率は、前記工具(2)の回転軸に対する前記工具(2)と前記ワークブランク(7)間の経路の角度に基づいて決定される、請求項1に記載の方法。
- 個々の経路単位ごとの前記係合率の係合パラメータの計算が、前記工具(2)が前記ワークブランク(7)に対して前記係合パラメータの計算がなされた経路単位に沿って移動される前に、時間的に最初に行われる、請求項1に記載の方法。
- 検出された振動および/または計算された加工力が前記コントローラ(10)で予め定められた限界値を下回る場合、一定の加工品質で加工速度を上げるために前記前進量および/または回転速度を増加させ、
検出された振動および/または計算された加工力が前記コントローラ(10)で予め定められた限界値を上回る場合、加工速度を低下させるために前記前進量および/または回転速度を減少させる、
請求項1に記載の方法。 - 別個の特性曲線が、前記工具(2)を使用して加工されるワークブランク(7)の材料特性ごとに定義され、その特性曲線が今後の加工のために係合パラメータに基づいて調整される、請求項1に記載の方法。
- 振動および/または計算された加工力についての予め定められる限界値が工具ごとに別個に定義される、請求項1に記載の方法。
- 前記コントローラ(10)において検出された振動および/または計算された加工力が正常範囲内にある場合、特性曲線が最適化されたものとして指定される、請求項1に記載の方法。
- 計算された係合パラメータと、設定された前進量および/または回転速度の最適化された特性曲線とを用いた加工中に、前記コントローラ(10)内で検出された振動および/または計算された加工力を限界値に対して監視することによって工具の摩耗監視が行われる、請求項12に記載の方法。
- 前記コントローラ(10)において検出された振動および/または計算された加工力の偏差が、計算された係合パラメータと最適化された特性曲線に従って設定された前進量および/または回転速度の値での加工中に限界値から逸脱した場合、加工が中断される、請求項13に記載の方法。
- 前記コントローラ(10)において検出された振動および/または計算された加工力の偏差が、計算された係合パラメータと最適化された特性曲線に従って設定された前進量および/または回転速度の値での加工中に限界値から逸脱した場合、新しい姉妹工具に置き換えられる、請求項14に記載の方法。
- 前記コントローラ(10)において検出された振動および/または計算された加工力の偏差が所定の上限限界値を上回る場合、または所定の下限限界値を下回る場合、前記工具の磨耗が生じると判定する、請求項1に記載の方法。
- 請求項1~16のいずれか一項に記載の方法を実行するよう構成された工作機械(1)。
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