JPH03149156A - 切込み制御方法及びその装置 - Google Patents
切込み制御方法及びその装置Info
- Publication number
- JPH03149156A JPH03149156A JP28641789A JP28641789A JPH03149156A JP H03149156 A JPH03149156 A JP H03149156A JP 28641789 A JP28641789 A JP 28641789A JP 28641789 A JP28641789 A JP 28641789A JP H03149156 A JPH03149156 A JP H03149156A
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- Japan
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- tool
- workpiece
- force
- drill
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- Pending
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 19
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 6
- 238000010008 shearing Methods 0.000 abstract 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
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- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
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- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は切込み制御方法及びその装置に係り、特に、工
作機械における工具の切込みを制御するに好適な切込み
制御方法及びその装置に関する。
作機械における工具の切込みを制御するに好適な切込み
制御方法及びその装置に関する。
従来、ドリルやフライス工具を用いた機械加工において
は、被加工物の加工状態をモニタしながら工具の切込み
を制御する方法が採用されている。
は、被加工物の加工状態をモニタしながら工具の切込み
を制御する方法が採用されている。
このような制御方法を実行するに際しては、実開昭６２
−３５７５２・号公報に記載されているように、工作機
械に穴加工時の切削トルク及びスラスト力を検出する機
構を設け、穴加工時の切削トルク及びスラスト力を検出
し、これらの検出出力が設定値を越えたときにドリルの
切込みを停止するかあるいはドリルを引き戻す操作が採
用されている。
−３５７５２・号公報に記載されているように、工作機
械に穴加工時の切削トルク及びスラスト力を検出する機
構を設け、穴加工時の切削トルク及びスラスト力を検出
し、これらの検出出力が設定値を越えたときにドリルの
切込みを停止するかあるいはドリルを引き戻す操作が採
用されている。
上記従来技術では、トルク及びスラスト力のみを検出し
、ドリルの折れに関して重要な作用を及ぼす曲げ力（ド
リル先端に加わる半径方向の力）やトルク、スラスト力
及び曲げ力の合力に対する考慮がされておらず、工具に
加わる荷重の合力が最大ぜん断応力を越えたときには工
具が破壊したり、被加工物が損傷したりする恐れがある
。
、ドリルの折れに関して重要な作用を及ぼす曲げ力（ド
リル先端に加わる半径方向の力）やトルク、スラスト力
及び曲げ力の合力に対する考慮がされておらず、工具に
加わる荷重の合力が最大ぜん断応力を越えたときには工
具が破壊したり、被加工物が損傷したりする恐れがある
。
本発明の目的は工具に加わる荷重を正確に測定し、工具
に過負荷が加わる前に工具による切込みを停止すること
ができる切込み制御方法及びその装置を提供することに
ある。
に過負荷が加わる前に工具による切込みを停止すること
ができる切込み制御方法及びその装置を提供することに
ある。
前記目的を達成するために、本発明は、制御方法として
、工具を回転させながら被加工物に切込み加工を施すと
きに、工具に加わるトルクとスラスト力及び曲げ力を検
出し、各検出出力の合力がせん断応力の許容限界値を越
えたときに被加工物に対する工具の切込み加工を停止す
る切込制御方法を採用したものである。
、工具を回転させながら被加工物に切込み加工を施すと
きに、工具に加わるトルクとスラスト力及び曲げ力を検
出し、各検出出力の合力がせん断応力の許容限界値を越
えたときに被加工物に対する工具の切込み加工を停止す
る切込制御方法を採用したものである。
制御装置として回転により被加工物に切込み加工を施す
工具に加わるトルクを検出するトルク検出手段と、前記
工具に加わるスラスト力を検出するスラスト力検出手段
と、前記工具に加わる曲げ力を検出する曲げ力検出手段
と、前記各検出手段の検出出力による合力を算出する演
算手段と、演算手段の算出値とせん断応力の許容限界値
とを比較し前者が後者を越えたときに過負荷信号を出方
する比較手段と、過負荷信号を受けて被加工物に対する
工具の切込み加工を停止する制御手段とを有する切込み
制御装置を構成したものである。
工具に加わるトルクを検出するトルク検出手段と、前記
工具に加わるスラスト力を検出するスラスト力検出手段
と、前記工具に加わる曲げ力を検出する曲げ力検出手段
と、前記各検出手段の検出出力による合力を算出する演
算手段と、演算手段の算出値とせん断応力の許容限界値
とを比較し前者が後者を越えたときに過負荷信号を出方
する比較手段と、過負荷信号を受けて被加工物に対する
工具の切込み加工を停止する制御手段とを有する切込み
制御装置を構成したものである。
被加工物に切込み加工が施されているときに、工具に加
わるトルクとスラスト力及び曲げ力を検出し、各検出出
力の合力がせん断応力の許容限界値を越えたときに被加
工物に対する工具の切込み加工を停止しているため、工
具が破壊したり、被加工物が損傷したりするのが防止さ
れる。
わるトルクとスラスト力及び曲げ力を検出し、各検出出
力の合力がせん断応力の許容限界値を越えたときに被加
工物に対する工具の切込み加工を停止しているため、工
具が破壊したり、被加工物が損傷したりするのが防止さ
れる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図において、工作機械１０のベース１２には移送装置
１４、工作機械本体１６が固定されでおり、移送装置１
４にはスライドテーブル１８が摺動自在に載置され、本
体１６の上部側には昇降装置２０が固定されている。ス
ライドテーブル１８上には被加工物２２が載置されてお
り、昇降装Ｍ２０には支持具２４を介してスピンドル２
６が固定されている。スピンドル２６は支持具２４に固
定された状態で昇降装置２０により鉛直方向に沿って上
下動可能になっている。スピンドル２６の先端側にはド
リルチャック２８が固定されており、ドリルチャック２
８には工具としてドリル３０が着脱自在に固定さ九てい
る。このスピンドル２６には、ドリル３０に加わるトル
クを検出するトルクセンサ、ドリル３０に加わるスラス
ト力を検出するスラスト力センサ及びドリル３０に加わ
る曲げ力を検出する曲げ力センサがそれぞれ内蔵されて
おり、各センサの検出出力が検出回路３２に供給されて
いる。
１図において、工作機械１０のベース１２には移送装置
１４、工作機械本体１６が固定されでおり、移送装置１
４にはスライドテーブル１８が摺動自在に載置され、本
体１６の上部側には昇降装置２０が固定されている。ス
ライドテーブル１８上には被加工物２２が載置されてお
り、昇降装Ｍ２０には支持具２４を介してスピンドル２
６が固定されている。スピンドル２６は支持具２４に固
定された状態で昇降装置２０により鉛直方向に沿って上
下動可能になっている。スピンドル２６の先端側にはド
リルチャック２８が固定されており、ドリルチャック２
８には工具としてドリル３０が着脱自在に固定さ九てい
る。このスピンドル２６には、ドリル３０に加わるトル
クを検出するトルクセンサ、ドリル３０に加わるスラス
ト力を検出するスラスト力センサ及びドリル３０に加わ
る曲げ力を検出する曲げ力センサがそれぞれ内蔵されて
おり、各センサの検出出力が検出回路３２に供給されて
いる。
検出回路３２に入力された各センサの検出信号はそれぞ
れ演算回路３４に供給され、この演算回路３４において
、各検出信号に予め定められた係数α１．α２．α３が
掛算され、掛算された値から各検出出力の合力が算出さ
れる。
れ演算回路３４に供給され、この演算回路３４において
、各検出信号に予め定められた係数α１．α２．α３が
掛算され、掛算された値から各検出出力の合力が算出さ
れる。
ここで、トルクをＴ、スラスト力をＳ、曲げ力をＦとし
、これらに係数α１、α２、α３を掛算すると、合力に
は次の（１）式によって表される。
、これらに係数α１、α２、α３を掛算すると、合力に
は次の（１）式によって表される。
Ｋ＝α１・Ｔ＋α２・Ｓ＋α３・Ｆ・・・・・・・・・
（１）上記（１）式に示される合力にの演算値は比較回
路３６に供給される。比較回路３６はトルク、スラスト
力、曲げ力の合力に対応づけて、ドリル３０の破壊限界
値以下について定められたせん断応力の許容限界値と演
算回路３４によって算出された算出合力にとを比較し、
算出された合力がせん断応力の許容限界値を越えたとき
に過負荷信号を制御装置１３Ｂへ出力するようになって
いる。制御装置３８は運転指令に従って昇降装置２０．
移送装Ｍ１４．ドリル３０の回転速度などを制御するよ
うに構成されており、過負荷信号を受けたときにドリル
３０の回転駆動を停止させるか又はドリ−ル３０を被加
工物２２から引き戻す制御を実行するようになっている
。
（１）上記（１）式に示される合力にの演算値は比較回
路３６に供給される。比較回路３６はトルク、スラスト
力、曲げ力の合力に対応づけて、ドリル３０の破壊限界
値以下について定められたせん断応力の許容限界値と演
算回路３４によって算出された算出合力にとを比較し、
算出された合力がせん断応力の許容限界値を越えたとき
に過負荷信号を制御装置１３Ｂへ出力するようになって
いる。制御装置３８は運転指令に従って昇降装置２０．
移送装Ｍ１４．ドリル３０の回転速度などを制御するよ
うに構成されており、過負荷信号を受けたときにドリル
３０の回転駆動を停止させるか又はドリ−ル３０を被加
工物２２から引き戻す制御を実行するようになっている
。
以上の構成において、制御装置３８が運転指令に従って
移動すると制御装置３８からの制御信号によって昇降装
ｇ２０、移送装置１４が駆動する。
移動すると制御装置３８からの制御信号によって昇降装
ｇ２０、移送装置１４が駆動する。
このときスピンドル２６に内蔵されたモータによってド
リル３０が回転し被加工物２２側へ移動する。そしてド
リル３０により被加工物２２に切込み加工が施されると
ドリル３０に加わるトルクとスラスト力及び曲げ力が各
センサによって検出され、各センサの検出出力が順次検
出回路３２を介して演算回路３４に人力される。そして
、演算回路３４において各センサの検出による合力が算
出され、算出値が比較回路３６八入力される。算出され
た合力がせん断応力の許容限界値以下のときには運転指
令に従った切込み制御が継続され、検出合力がせん断応
力の許容限界値を越えたときには比較回路３６から過負
荷信号が出力され、ドリル３０６回転駆動が停止される
かあるいはドリル３０を被加工物２２から引き離す制御
が実行される。このため、ドリル３０に加わる合力がド
リル３０の破壊限界値を越える前にドリル３０による切
込み制御が停止され、ドリル３ｏの破壊及び被加工物２
２の損傷を未然に防止することができる。
リル３０が回転し被加工物２２側へ移動する。そしてド
リル３０により被加工物２２に切込み加工が施されると
ドリル３０に加わるトルクとスラスト力及び曲げ力が各
センサによって検出され、各センサの検出出力が順次検
出回路３２を介して演算回路３４に人力される。そして
、演算回路３４において各センサの検出による合力が算
出され、算出値が比較回路３６八入力される。算出され
た合力がせん断応力の許容限界値以下のときには運転指
令に従った切込み制御が継続され、検出合力がせん断応
力の許容限界値を越えたときには比較回路３６から過負
荷信号が出力され、ドリル３０６回転駆動が停止される
かあるいはドリル３０を被加工物２２から引き離す制御
が実行される。このため、ドリル３０に加わる合力がド
リル３０の破壊限界値を越える前にドリル３０による切
込み制御が停止され、ドリル３ｏの破壊及び被加工物２
２の損傷を未然に防止することができる。
以上説明したように、本発明によれば、工具に加わるト
ルクとスラスト力及び曲げ力から合成される合力がせん
断応力の許容限界値を越えたときに被加工物に対する工
具の切込み加工を停止するようにしたため、工具の破壊
及び被加工物の損傷を防止することが可能となる。
ルクとスラスト力及び曲げ力から合成される合力がせん
断応力の許容限界値を越えたときに被加工物に対する工
具の切込み加工を停止するようにしたため、工具の破壊
及び被加工物の損傷を防止することが可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図である。
１０・−・工作機械、１２・・・ベース、１４・−・移
送装置。 １口−・・工作機械本体、１８−スライドテーブル。 ２０・・・昇降装置、２２・−・被加工物、２４・−・
支持具、２６・・・スピンドル、２８・・−ドリルチャ
ック。 ３０・・・ドリル、３２・・・検出回路、３４・−演算
回路、３６・・・比較回路、３８・・・制御装置。
送装置。 １口−・・工作機械本体、１８−スライドテーブル。 ２０・・・昇降装置、２２・−・被加工物、２４・−・
支持具、２６・・・スピンドル、２８・・−ドリルチャ
ック。 ３０・・・ドリル、３２・・・検出回路、３４・−演算
回路、３６・・・比較回路、３８・・・制御装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、工具を回転させながら被加工物に切込み加工を施す
ときに、工具に加わるトルクとスラスト力及び曲げ力を
検出し、各検出出力の合力がせん断応力の許容限界値を
越えたときに被加工物に対する工具の切込み加工を停止
する切込制御方法。 ２、回転により被加工物に切込み加工を施す工具に加わ
るトルクを検出するトルク検出手段と、前記工具に加わ
るスラスト力を検出するスラスト力検出手段と、前記工
具に加わる曲げ力を検出する曲げ力検出手段と、前記各
検出手段の検出出力による合力を算出する演算手段と、
演算手段の算出値とせん断応力の許容限界値とを比較し
前者が後者を越えたときに過負荷信号を出力する比較手
段と、過負荷信号を受けて被加工物に対する工具の切込
み加工を停止する制御手段とを有する切込み制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28641789A JPH03149156A (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 切込み制御方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28641789A JPH03149156A (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 切込み制御方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03149156A true JPH03149156A (ja) | 1991-06-25 |
Family
ID=17704123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28641789A Pending JPH03149156A (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 切込み制御方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03149156A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0750183A2 (en) * | 1995-06-22 | 1996-12-27 | Liberty Technologies, Inc. | Strain gage method for measuring thrust and torque on valve stems that does not require calibrations against a known thrust and torque |
-
1989
- 1989-11-02 JP JP28641789A patent/JPH03149156A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0750183A2 (en) * | 1995-06-22 | 1996-12-27 | Liberty Technologies, Inc. | Strain gage method for measuring thrust and torque on valve stems that does not require calibrations against a known thrust and torque |
| EP0750183A3 (en) * | 1995-06-22 | 1997-11-19 | Liberty Technologies, Inc. | Strain gage method for measuring thrust and torque on valve stems that does not require calibrations against a known thrust and torque |
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