JPH0338066B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0338066B2
JPH0338066B2 JP3459688A JP3459688A JPH0338066B2 JP H0338066 B2 JPH0338066 B2 JP H0338066B2 JP 3459688 A JP3459688 A JP 3459688A JP 3459688 A JP3459688 A JP 3459688A JP H0338066 B2 JPH0338066 B2 JP H0338066B2
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JP
Japan
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torque
value
cutting resistance
tool
drill
Prior art date
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Expired
Application number
JP3459688A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6416350A (en
Inventor
Mitsuo Ishikawa
Kyoshi Sasaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
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Publication of JPS6416350A publication Critical patent/JPS6416350A/en
Publication of JPH0338066B2 publication Critical patent/JPH0338066B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/09Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
    • B23Q17/0904Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool before or after machining
    • B23Q17/0919Arrangements for measuring or adjusting cutting-tool geometry in presetting devices
    • B23Q17/0947Monitoring devices for measuring cutting angles

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は工具を回転させ且つ加工物に相対し
て往復運動させることにより、同加工物を加工す
る工作機械に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a machine tool that processes a workpiece by rotating a tool and reciprocating the tool relative to the workpiece.

[従来技術] 従来、この種の工作機械においては、工具を回
転させるためのモータ等の回転駆動装置若しくは
その装置と工具との間の回転伝達部材に加わる駆
動トルクを検出し、この駆動トルクに基いて、工
具の往動中におけるその時々の工具に加わる切削
抵抗を求め、この切削抵抗の大きさが所定の値よ
りも大きくなつた時、工具の切損事故を未然に防
止するために、工具を直ちに復動させる負荷検出
装置を備えたものがあつた。
[Prior Art] Conventionally, in this type of machine tool, a drive torque applied to a rotational drive device such as a motor for rotating a tool or a rotation transmission member between the device and the tool is detected, and the drive torque is applied to the drive torque. Based on this, the cutting force applied to the tool at each time during forward movement of the tool is calculated, and when the magnitude of this cutting resistance becomes larger than a predetermined value, in order to prevent a tool breakage accident, Some were equipped with a load detection device that immediately caused the tool to move back.

そして、一般にこの負荷検出装置による前記切
削抵抗の求め方は、工具が1回転若しくは数回転
する毎に前記回転駆動装置若しくは回転伝達部材
の駆動トルク値を検出できるようになつていて、
先ず工具の無負荷時における駆動トルク値を求
め、次に加工中における駆動トルク値を求める。
続いて、加工中の駆動トルク値を無負荷時の駆動
トルク値で差引いた値を工具に加わる切削抵抗と
していた。そして、この方法で求めた加工中の工
具に加わる切削抵抗が予め設定された所定の値以
上になつた時、加工を中止し工具を直ちに復動さ
せるようにしていた。
In general, the method of determining the cutting resistance using this load detection device is such that the drive torque value of the rotation drive device or rotation transmission member can be detected every time the tool rotates once or several times.
First, the drive torque value when the tool is not loaded is determined, and then the drive torque value during machining is determined.
Next, the value obtained by subtracting the drive torque value during machining by the drive torque value under no load was determined as the cutting resistance applied to the tool. When the cutting resistance applied to the tool during machining determined by this method exceeds a predetermined value, the machining is stopped and the tool is immediately moved back.

しかし、前記回転駆動装置の回転初期において
は、工具が無負荷状態であるにもかかわらず、そ
の駆動トルクは第1図に示すように回転初期にお
いて大きく立上がり、次に漸減し、やがて低い値
の安定領域に移る。このため、第2図に示すよう
に駆動トルクが漸減して安定状態に達するまでの
間の不安定状態における時点で、無負荷時の駆動
トルク値Toを検出し、これに基いて切削加工が
行われた場合その時点を基準として、駆動トルク
値Toに工具の折損防止のために予め設定した所
定の値(以下設定値という)Tsを加えた値Tmo
以上に加工中の駆動トルク値がなつた時、即ち、
工具に加わる切削抵抗Tx(=Tmo−To)が設定
値Ts以上になつた時、工具は直ちに復動される
ことになる。
However, at the beginning of the rotation of the rotary drive device, even though the tool is in an unloaded state, the driving torque rises significantly at the beginning of the rotation, as shown in Fig. 1, then gradually decreases, and then reaches a low value. Move to stable area. Therefore, as shown in Fig. 2, the drive torque value To under no load is detected at the point in time in the unstable state between when the drive torque gradually decreases and reaches a stable state, and the cutting process is performed based on this. If this is done, the value Tmo is the sum of the drive torque value To and a predetermined value (hereinafter referred to as set value) Ts set in advance to prevent tool breakage, based on that point in time.
When the driving torque value during machining exceeds the above value, that is,
When the cutting force Tx (=Tmo-To) applied to the tool exceeds the set value Ts, the tool is immediately moved back.

しかし、駆動トルクの不安定領域での切削加工
にあつては、前記トルク値Tmoまで達する駆動
トルク曲線Tは、駆動トルクが時間経過に伴つて
全体として漸減して安定領域に移行している状態
であるため第2図に一点鎖線で示すようになる。
従つて、無負荷時の駆動トルクをそのままにして
前記トルク値Toで切削抵抗Txを求めると、実際
には工具に加わる切削抵抗が設定値Ts以上にな
つているにもかかわらず、駆動トルクがトルク値
Tmoに達していないことから、更に切削加工を
続行させることになる。そして、工具は切損す
る。
However, in the case of cutting in an unstable region of drive torque, the drive torque curve T that reaches the torque value Tmo is a state in which the drive torque as a whole gradually decreases over time and shifts to a stable region. Therefore, it becomes as shown by the dashed line in FIG.
Therefore, if the cutting resistance Tx is calculated from the torque value To while leaving the driving torque at no-load as is, the driving torque will be Torque value
Since Tmo has not been reached, cutting will continue. Then, the tool breaks.

そこで、本出願人は先に出願した特願昭55−
15000号の発明によつて、駆動トルクが安定した
状態になるまで工具を往動させないで切削加工を
行わないようにし、工具の切損事故を防止するよ
うにした工作機械を提案した。そして、この先願
発明においては、加工作業の開始時に駆動トルク
が一定値以下まで下がつたこと、即ち、駆動トル
クが前記安定領域に達したことをリミツトスイツ
チにより検出し、その検出に伴つて工具を往動さ
せるようになつている。しかし、リミツトスイツ
チを使用しているため、そのスイツチの耐久性に
問題があると共に、前記一定値の値が温度差によ
りバラツキを生じ駆動トルクが安定領域に達した
かどうかを正確に決定することは難しかつた。
Therefore, the present applicant filed an earlier patent application filed in 1983.
The invention of No. 15000 proposed a machine tool that prevents cutting by not moving the tool forward until the drive torque becomes stable, thereby preventing tool breakage accidents. In this prior invention, the limit switch detects that the drive torque has fallen below a certain value at the start of machining work, that is, that the drive torque has reached the stable region, and upon this detection, the tool is It is now being moved back and forth. However, since a limit switch is used, there are problems with the durability of the switch, and the constant value varies due to temperature differences, making it difficult to accurately determine whether the drive torque has reached a stable region. It was difficult.

[発明の目的] この発明の目的は前記問題点を解消し、前記駆
動トルクが不安定領域から安定領域に移るまでの
駆動トルクの減少していく状態を観察できるよう
にして、安全に切削加工の作業を開始することの
できる工作機械を提供するにある。
[Object of the Invention] An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to enable safe cutting by making it possible to observe the state in which the driving torque decreases until it moves from an unstable region to a stable region. Our goal is to provide machine tools that allow you to start work.

[実施例] 以下、この発明をボール盤に具体化した一実施
例を図面に基いて説明する。
[Example] Hereinafter, an example in which the present invention is embodied in a drilling machine will be described based on the drawings.

第3図において、回転駆動装置としての三相誘
導モータ(以下モータという)1の駆動軸1aに
は回転伝達部材としての伝達スプリング2の基端
部が連結固定されている。そして、その伝達スプ
リング2の先端部には前記モータ1の駆動軸1a
と同一軸線上に配設されたスプライン軸3の基端
部が連結固定されていて、モータ1の回転力をス
プライン軸3に伝達する。主軸4にはその先端部
にチヤツク5を介して工具としてのドリル6が取
着され、基端部には前記スプライン軸3を軸線方
向へのみ移動可能に嵌合する筒部7が設けられて
いる。
In FIG. 3, a base end portion of a transmission spring 2 as a rotation transmission member is connected and fixed to a drive shaft 1a of a three-phase induction motor (hereinafter referred to as motor) 1 as a rotation drive device. The drive shaft 1a of the motor 1 is attached to the tip of the transmission spring 2.
The base end of a spline shaft 3 disposed on the same axis as the spline shaft 3 is connected and fixed, and the rotational force of the motor 1 is transmitted to the spline shaft 3. A drill 6 as a tool is attached to the tip of the main shaft 4 via a chuck 5, and a cylindrical portion 7 is provided at the base end to which the spline shaft 3 is fitted so as to be movable only in the axial direction. There is.

主軸筒8は前記主軸4を回転可能に且つ軸線方
向に移動不能に支持し、その外周にはピストン9
が取着されている。エアシリンダ10は前記ピス
トン9を内挿し往復駆動装置を構成しており、そ
のピストン9を境に第1エアシリンダ室11と第
2エアシリンダ室12が設けられている。電磁バ
ルブ13は後記制御回路によつて切換操作され、
エアポンプ14からのエアを第1エアシリンダ室
11に供給し、第2エアシリンダ室12のエアを
サイレンサー16により排出する時、ピストン
9、即ち主軸筒8は往動され、逆にエアポンプ1
4からのエアを第2エアシリンダ室12に供給
し、第1エアシリンダ室11のエアをサイレンサ
ー16より排出する時主軸筒8が復動される。
The main shaft cylinder 8 supports the main shaft 4 rotatably and immovably in the axial direction, and has a piston 9 on its outer periphery.
is attached. The air cylinder 10 has the piston 9 inserted therein to constitute a reciprocating drive device, and a first air cylinder chamber 11 and a second air cylinder chamber 12 are provided with the piston 9 as a boundary. The electromagnetic valve 13 is switched by a control circuit described later,
When the air from the air pump 14 is supplied to the first air cylinder chamber 11 and the air from the second air cylinder chamber 12 is discharged by the silencer 16, the piston 9, that is, the main shaft cylinder 8 is moved forward, and conversely, the air pump 1
When the air from the cylinder 4 is supplied to the second air cylinder chamber 12 and the air from the first air cylinder chamber 11 is discharged from the silencer 16, the main shaft cylinder 8 is moved back.

従つて、前記ドリル6は前記モータ1により回
転力が付与され、前記電磁バルブ13の切換操作
により往復運動が行われる。尚、エアシリンダ1
0上方には本出願人が先に出願した特願昭55−
153288号に示されるような送り制御装置(図示せ
ず)が設けられており、それによつて主軸筒8の
往動時にその一部が係合されて送り速度が制御さ
れるようになつている。
Therefore, rotational force is applied to the drill 6 by the motor 1, and reciprocating motion is performed by switching the electromagnetic valve 13. Furthermore, air cylinder 1
0 Above is the patent application filed earlier by the applicant in 1982.
A feed control device (not shown) as shown in No. 153288 is provided, and a part of it is engaged when the main shaft cylinder 8 moves forward to control the feed rate. .

そして、このボール盤による穿孔動作は次のよ
うに行われる。即ち、第4図に示すように、先ず
原点位置P0にあるドリル6が回転しながら加工
物17に向つて速い速度で往動し、加工物17に
達する直前における第1の切換点P1において、
前記往動速度が前記送り制御装置(図示せず)に
よつて穿孔切削に最適な速度に切換ダウンされ、
その速度で穿孔切削が開始される。そして、その
穿孔切削によつてドリル6を有する主軸4に一定
以上の負荷(切削抵抗)が加えられると、ドリル
6は前記原点位置P0近傍の復動位置Qまで速い
速度で復動し、次にその位置Qから1度目にあけ
られた孔の底面に達する直前の第2の切換点P2
まで速い速度で往動した後に、前記と同様に穿孔
切削に最適な速度までダウンされて再び穿孔切削
が行われ、前記ドリル6に一定以上の切削抵抗が
加えられると前記復動位置Qまで速い速度で復動
する。
The drilling operation using this drilling machine is performed as follows. That is, as shown in FIG. 4, first, the drill 6 at the origin position P0 moves forward at a high speed toward the workpiece 17 while rotating, and at the first switching point P1 just before reaching the workpiece 17,
The forward speed is switched down by the feed control device (not shown) to a speed optimal for drilling and cutting,
Drilling begins at that speed. When a load (cutting resistance) above a certain level is applied to the main shaft 4 holding the drill 6 due to the drilling, the drill 6 moves back at a high speed to the back movement position Q near the origin position P0, and then 2nd switching point P2 immediately before reaching the bottom of the hole drilled for the first time from position Q
After moving forward at a fast speed up to , the speed is reduced to the optimum speed for drilling and cutting again as described above, and when a certain level of cutting resistance is applied to the drill 6, the speed returns to the backward movement position Q. Move back at speed.

このようにして、予め定められた深さDに達す
るまで前記のような動作が繰り返され、所要の深
さDまで穿孔切削が行われると、ドリル6が原点
位置P0に速い速度で復動して穿孔動作が終了す
るようになつている。
In this way, the above-described operations are repeated until a predetermined depth D is reached, and when drilling and cutting are performed to the required depth D, the drill 6 moves back to the origin position P0 at a high speed. The drilling operation is then completed.

次に、前記伝達スプリング2に加わる駆動トル
クを検出するための駆動トルク検出装置について
説明する。
Next, a drive torque detection device for detecting the drive torque applied to the transmission spring 2 will be explained.

第3図において回転円板18は前記スプライン
軸3の基端部に固定され、同スプライン軸3と共
に回転する。そして本実施例において、回転円板
18には第5図に示すように同円板18の回転方
向に初め71個まで1.5゜の等角度間隔で、以後指数
関数的に増加する間隔位置となるように、被検出
部としての89個のスリツト19がスプライン軸3
の軸線を中心として同一円周上に透設されている
と共に、前記スリツト19に対して同円板18の
回転方向に略131゜角変位した位置から扇角形状の
14個の透孔20がスプライン軸3の軸線を中心と
して同一円周上に連続的に透設されている。
In FIG. 3, a rotating disk 18 is fixed to the base end of the spline shaft 3 and rotates together with the spline shaft 3. In this embodiment, as shown in FIG. 5, the rotating disk 18 has 71 pieces at equal angular intervals of 1.5 degrees in the rotational direction of the disk 18, and thereafter the positions are arranged at intervals that increase exponentially. As shown, 89 slits 19 as detected parts are connected to the spline shaft 3.
The disk 18 is transparently provided on the same circumference centering on the axis of the disk 18, and is fan-shaped from a position displaced by an angle of approximately 131 degrees in the rotational direction of the disk 18 with respect to the slit 19.
Fourteen through holes 20 are continuously provided on the same circumference with the axis of the spline shaft 3 as the center.

遮蔽板21は前記回転円板18と相対向するよ
うに前記モータ1の駆動軸1aに固定され、同駆
動軸1aと共に回転する。そして、本実施例にお
いて、遮蔽板21には第6図に示すように前記回
転円板18と相対向したとき、前記スリツト19
を遮蔽するスリツト遮蔽部22と、前記透孔20
を遮蔽する透孔遮蔽部23と、透孔20の透設位
置に相対向する基準孔24とが形成されている。
又、前記回転円板18に対して遮蔽板21は駆動
軸1aの停止状態において、第5図一点鎖線で示
す相対位置(本実施例では32個目以降のスリツト
19がスリツト遮蔽部22により遮蔽される位
置)となるように配設されている。
The shielding plate 21 is fixed to the drive shaft 1a of the motor 1 so as to face the rotating disk 18, and rotates together with the drive shaft 1a. In this embodiment, the shielding plate 21 has the slits 19 when facing the rotating disk 18 as shown in FIG.
a slit shielding portion 22 that shields the through hole 20;
A through-hole shielding portion 23 that shields the through-hole 20 and a reference hole 24 that faces the through-hole position of the through-hole 20 are formed.
Furthermore, when the drive shaft 1a is in a stopped state, the shielding plate 21 is positioned relative to the rotating disk 18 at the relative position shown by the dashed line in FIG. The location is as follows:

角変位検出用ホトカプラ25とタイミング用ホ
トカプラ26は第7図に示すように機枠(図示せ
ず)内の支持部材(図示せず)上にそれぞれ配設
され、角変位検出用ホトカプラ25は前記回転円
板18のスリツト19の通過を検出し、タイミン
グ用ホトカプラ26は前記遮蔽板21の基準孔2
4の通過を検出する。尚、前記基準孔24が前記
透孔20に対して第5図一点鎖線で示す状態でタ
イミング用ホトカプラ26を通過しても、同ホト
カプラ26の発光ダイオードからの光をホトトラ
ンジスタは十分に検出することができるようにな
つている。
The angular displacement detection photocoupler 25 and the timing photocoupler 26 are respectively disposed on a support member (not shown) in the machine frame (not shown) as shown in FIG. The passage of the rotating disk 18 through the slit 19 is detected, and the timing photocoupler 26 is connected to the reference hole 2 of the shielding plate 21.
4 is detected. Incidentally, even if the reference hole 24 passes through the timing photocoupler 26 in a state shown by the dashed line in FIG. It is now possible to do so.

そして、今モータ1を充分安定した領域まで回
転駆動させて前記主軸4即ち、ドリル6を無負荷
の状態で回転させた時、伝達スプリング2の弾性
力により遮蔽板21は回転円板18に対して回転
方向へ若干相対角変位(本実施例ではスリツト8
個分)した状態で平衡がとれて、相対的な角変位
を生ずることなく同円板18と同じ回転速度で回
転される。従つて、この状態では角変位検出用ホ
トカプラ25は回転円板18が1回転するたび毎
に40(=32+8)個のスリツト19の通過を検出
し、通過した数に等しい40個のパルス検出信号
SG1を出力する。
Now, when the motor 1 is rotated to a sufficiently stable range and the main shaft 4, that is, the drill 6 is rotated with no load, the shielding plate 21 is moved against the rotating disk 18 by the elastic force of the transmission spring 2. Slight relative angular displacement in the rotational direction (in this example, the slit 8
The disc 18 is balanced and rotated at the same rotational speed as the disc 18 without any relative angular displacement. Therefore, in this state, the angular displacement detection photocoupler 25 detects the passing of 40 (=32+8) slits 19 every time the rotary disk 18 rotates once, and outputs 40 pulse detection signals equal to the number of slits 19 passed.
Output SG1.

次に、伝達スプリング2に負荷トルク(例えば
ドリル6に加わる切削抵抗Tx、又はモータ1の
回転駆動開始時に生ずる駆動トルク等)が加わつ
た時、その負荷トルクにより遮蔽板21は回転円
板18に対し、そのトルクの大きさに比例して回
転方向に角変位するため、その角変位した分
[k]だけスリツト19が遮蔽板21のスリツト
遮蔽部22から新たに表われる。従つて、角変位
検出用ホトカプラ25は回転円板18が1回転す
るたび毎に、前記増加した分[k]を加えた数
(=40+k)のスリツト19の通過を検出し、そ
の通過した数に等しい数(=40+k)のパルス検
出信号SG1を出力する。
Next, when a load torque is applied to the transmission spring 2 (for example, the cutting resistance Tx applied to the drill 6 or the drive torque generated when the motor 1 starts rotating), the shielding plate 21 is caused to move toward the rotating disk 18 due to the load torque. On the other hand, since the slit 19 is angularly displaced in the rotational direction in proportion to the magnitude of the torque, the slit 19 is newly exposed from the slit shielding portion 22 of the shielding plate 21 by the amount [k] of the angular displacement. Therefore, the angular displacement detection photocoupler 25 detects the passage of the slits 19 of the number (=40+k) which is the sum of the increased amount [k] every time the rotating disk 18 makes one revolution, and calculates the number of passages of the slits 19. (=40+k) pulse detection signals SG1 are output.

一方、タイミング用ホトカプラ26は前記遮蔽
板21の変位と共に基準孔24も変位するため、
前記角変位検出用ホトカプラ25が前記スリツト
19の通過開始前に同基準孔24の通過を検出し
てタイミングパルス信号SG2を出力する。従つ
て、タイミング用ホトカプラ26は前記角変位検
出用ホトカプラ25による1回転毎のスリツト1
9の通過検出前に常にタイミングパルス信号SG
2を出力する。
On the other hand, since the timing photocoupler 26 also displaces the reference hole 24 along with the displacement of the shielding plate 21,
The angular displacement detection photocoupler 25 detects passage of the reference hole 24 before the passage of the slit 19 begins, and outputs a timing pulse signal SG2. Therefore, the timing photocoupler 26 detects the slit 1 for each rotation by the angular displacement detection photocoupler 25.
Timing pulse signal SG is always sent before the passage of 9 is detected.
Outputs 2.

次に、上記のように構成したボール盤を駆動制
御するための制御回路を第8図に従つて説明す
る。
Next, a control circuit for driving and controlling the drilling machine configured as described above will be explained with reference to FIG.

第8図において、制御手段としての中央処理装
置(以下CPUという)31は前記ボール盤を制
御するためのプログラムデータ及びその他の種々
のデータが記憶された読出し専用のプログラムメ
モリ(Read Only Memory;以下ROMという)
32と、前記角変位検出用ホトカプラ25のパル
ス検出信号SG1に基くトルクデータを記憶する
ための記憶手段としての読出し及び書込み可能な
メモリ(Random Acces Memory;以下RAM
という)33と共に演算制御装置を構成してい
る。起動スイツチ34はボール盤の所定の個所に
設けられ、同スイツチ34を押すことにより起動
信号SG3をI/Oポート35aを介して前記
CPU31に出力する。そして、CPU31はこの
起動信号SG3に応答してI/Oポート35bを
介してモータドライブ回路36に駆動制御信号を
出力して、前記モータ1を回転駆動させる。
In FIG. 8, a central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 31 as a control means has a read-only program memory (hereinafter referred to as ROM) in which program data for controlling the drilling machine and other various data are stored. )
32 and a readable and writable memory (Random Access Memory; hereinafter referred to as RAM) as a storage means for storing torque data based on the pulse detection signal SG1 of the photocoupler 25 for angular displacement detection.
) 33 constitutes an arithmetic and control unit. A start switch 34 is provided at a predetermined location on the drilling machine, and by pressing the switch 34, the start signal SG3 is sent through the I/O port 35a.
Output to CPU31. Then, in response to this activation signal SG3, the CPU 31 outputs a drive control signal to the motor drive circuit 36 via the I/O port 35b, thereby driving the motor 1 to rotate.

原点位置検出装置37はホトカプラ若しくはマ
イクロスイツチ等で構成され、前記ドリル6が第
4図に示す原点位置P0にある時、原点位置信号
SG4をI/Oポート35aを介して前記CPU3
1に出力するようになつている。加工終了端検出
装置38はホトカプラ若しくはマイクロスイツチ
等で構成され、ドリル6が加工物17に対して予
め設定した所定の深さDまで往動した時(穿孔切
削加工終了位置まで達した時)、終了位置信号SG
5をI/Oポート35aを介して前記CPU31
に出力するようになつている。切削抵抗設定器3
9はボール盤の所定の個所に設けられ、作業者の
操作によりボール盤に使用されるドリル6の径の
大きさに応じて設定される最大切削抵抗値[X1]
のデータを設定することができ、その設定された
データを前記CPU31に出力する。復動位置検
出装置45はホトカプラ若しくはマイクロスイツ
チ等で構成され、前記ドリル6が第4図に示す復
動位置Qにある時復動位置信号SG6をI/Oポ
ート35aを介してCPU31に出力するように
なつている。
The origin position detection device 37 is composed of a photocoupler or a micro switch, and when the drill 6 is at the origin position P0 shown in FIG.
SG4 is connected to the CPU3 via the I/O port 35a.
It is designed to output to 1. The machining end detection device 38 is composed of a photocoupler, a micro switch, etc., and when the drill 6 moves forward to a predetermined depth D with respect to the workpiece 17 (when it reaches the drilling/cutting end position), End position signal SG
5 to the CPU 31 via the I/O port 35a.
It is now output to . Cutting resistance setting device 3
9 is a maximum cutting resistance value [X1] that is provided at a predetermined location on the drilling machine and is set according to the diameter of the drill 6 used in the drilling machine by an operator's operation.
data can be set, and the set data is output to the CPU 31. The double-movement position detection device 45 is composed of a photocoupler, a micro switch, etc., and outputs a double-movement position signal SG6 to the CPU 31 via the I/O port 35a when the drill 6 is at the double-movement position Q shown in FIG. It's becoming like that.

カウンタ40は前記角変位検出用ホトカプラ2
5から出力されるパルス検出信号SG1を加算カ
ウントし、そのカウント値が前記CPU31によ
り読出されてトルクデータとして前記RAM33
の所定の番地に記憶されるようになつている。前
記タイミング用ホトカプラ26から出力されるタ
イミングパルス信号SG2は前記カウンタ40の
カウント値の読出し及びクリアのための信号であ
つて、CPU31は同パルス信号SG2の立上がり
信号に応答して、前記カウンタ40のカウント値
を読出しRAM33に記憶させ、続いて同カウン
ト値をクリアさせるようになつている。
The counter 40 is the photocoupler 2 for detecting angular displacement.
The pulse detection signal SG1 output from 5 is added and counted, and the count value is read out by the CPU 31 and stored in the RAM 33 as torque data.
The data is stored at a predetermined address. The timing pulse signal SG2 output from the timing photocoupler 26 is a signal for reading and clearing the count value of the counter 40, and the CPU 31 responds to the rising signal of the pulse signal SG2 to read out and clear the count value of the counter 40. The count value is read out and stored in the RAM 33, and then the same count value is cleared.

バルブドライブ回路41は前記CPU31から
の駆動制御信号に基いて前記電磁バルブ13を切
換動作させるようになつていて、前記ドリル6を
往動及び復動させる。表示装置42はボール盤の
所定の個所に配列された10個の表示器42a〜4
2jからなり、それらの表示器42a〜42jは
前記CPU31から表示ドライブ回路43に出力
される駆号制御信号に基いて点灯及び点滅表示制
御されるようになつている。
The valve drive circuit 41 switches the electromagnetic valve 13 based on a drive control signal from the CPU 31, and moves the drill 6 forward and backward. The display device 42 includes 10 display devices 42a to 4 arranged at predetermined locations on the drilling machine.
2j, and these indicators 42a to 42j are controlled to turn on and blink based on a drive signal control signal output from the CPU 31 to the display drive circuit 43.

次に、上記のように構成したボール盤の作用を
第9図〜第11図に示す前記CPU31の演算処
理動作のフローチヤート図に従つて説明する。
Next, the operation of the drilling machine configured as described above will be explained with reference to flowcharts of the arithmetic processing operations of the CPU 31 shown in FIGS. 9 to 11.

今、ドリル6が原点位置P0にある状態から、
作業者が起動スイツチ34を押すと、起動信号
SG3がCPU31に出力される。CPU31はこの
起動信号SG3に応答して、モータドライブ回路
36に正転駆動制御信号を出力してモータ1を正
転起動させる。続いて、CPU31はトルク検出
サブルーチン(第11図参照)に従つた演算処理
動作に移り、伝達スプリング2に加わる駆動トル
クの検出を開始する。
Now, from the state where the drill 6 is at the origin position P0,
When the worker presses the start switch 34, the start signal is activated.
SG3 is output to CPU31. In response to this starting signal SG3, the CPU 31 outputs a normal rotation drive control signal to the motor drive circuit 36 to start the motor 1 in normal rotation. Subsequently, the CPU 31 moves to an arithmetic processing operation according to the torque detection subroutine (see FIG. 11) and starts detecting the driving torque applied to the transmission spring 2.

モータ1の起動に伴い回転円板18及び遮蔽板
21が回転を開始することにより、先ずCPU3
1はタイミング用ホトカプラ26からのタイミン
グパルス信号SG2の立上がりに応答してカウン
タ40の内容をクリアして、同カウンタ40に角
変位検出用ホトカプラ25から出力されるパルス
検出信号SG1をカウントさせる。そして、カウ
ンタ40はその1回転時における伝達スプリング
2に加わる駆動トルクを前記パルス検出信号SG
1の数によつてカウントする。カウンタ40のカ
ウントが終了して、伝達スプリング2が1回転す
ると、再びタイミング用ホトカプラ26が遮蔽板
21の基準孔24の通過を検出し、同ホトカプラ
26からタイミングパルス信号SG2が出力され
る。
When the motor 1 starts, the rotating disk 18 and the shielding plate 21 start rotating, so that the CPU 3 first
1 clears the contents of the counter 40 in response to the rise of the timing pulse signal SG2 from the timing photocoupler 26, and causes the counter 40 to count the pulse detection signal SG1 output from the angular displacement detection photocoupler 25. Then, the counter 40 calculates the driving torque applied to the transmission spring 2 during one rotation by the pulse detection signal SG.
Count by the number of 1s. When the counter 40 finishes counting and the transmission spring 2 rotates once, the timing photocoupler 26 again detects passage of the reference hole 24 of the shielding plate 21, and the timing pulse signal SG2 is output from the photocoupler 26.

CPU31はこのタイミングパルス信号SG2の
立上がりに応答して、前記カウンタ40のカウン
ト内容を読出し、伝達スプリング2のその1回転
時におけるトルクデータとして、前記RAM33
の番地1に記憶させる。続いて、CPU31はカ
ウンタ40をクリアして、直ちに角変位検出用ホ
トカプラ25から出力されるパルス検出信号SG
1のカウントを開始させ、伝達スプリング2の次
の回転における駆動トルク検出を開始させる。そ
して、前記と同様にカウンタ40が伝達スプリン
グ2の第2回転目の駆動トルクをカウントした
後、タイミング用ホトカプラ26からタイミング
パルス信号SG2が前記と同様に出力され、この
信号SG2の立上がりに基いて、CPU31はカウ
ンタ40の内容を読出し、伝達スプリング2の第
2回転目におけるトルクデータとしてRAM33
の番地2に記憶させる。
In response to the rising edge of the timing pulse signal SG2, the CPU 31 reads out the count contents of the counter 40, and stores it in the RAM 33 as torque data for one rotation of the transmission spring 2.
Store it at address 1. Subsequently, the CPU 31 clears the counter 40 and immediately outputs the pulse detection signal SG output from the angular displacement detection photocoupler 25.
A count of 1 is started, and drive torque detection for the next rotation of the transmission spring 2 is started. After the counter 40 counts the drive torque of the second rotation of the transmission spring 2 in the same manner as described above, the timing pulse signal SG2 is output from the timing photocoupler 26 in the same manner as described above, and based on the rise of this signal SG2, , the CPU 31 reads the contents of the counter 40 and stores it in the RAM 33 as torque data for the second rotation of the transmission spring 2.
Store it at address 2.

RAM33の番地2へのトルクデータの記憶を
完了すると、CPU31は先にRAM33の番地1
に記憶させたトルクデータ値[T1]をRAM33
の番地2に記憶させたトルクデータ値[T2]で
引く演算を行ない、その演算値[Y1(=T1−
T2)]が正かどうかを判断する。この演算値
[Y1]が正かどうかの判断はモータ1の起動開始
時に伴つて、第1図に示すように伝達スプリング
2に加わる駆動トルクTが最大駆動トルク値
Tmaxまで大きく立上がり、次に漸減してやがて
安定領域に移る過程において、その駆動トルクT
が前記最大駆動トルク値Tmaxまで達したかどう
かを判断するものであつて、この時点ではモータ
1の起動開始直後であるため、伝達スプリング2
が回転して行くに従つて駆動トルクは最大駆動ト
ルク値Tmaxに向つて増大して行く。従つて、こ
の時点は演算値[Y1]は負である。
When the storage of the torque data in address 2 of RAM 33 is completed, the CPU 31 first stores the torque data in address 1 of RAM 33.
The torque data value [T1] stored in RAM33
Perform a subtraction calculation using the torque data value [T2] stored at address 2, and obtain the calculated value [Y1 (=T1−
T2)] is positive. The determination as to whether this calculated value [Y1] is positive is made when the motor 1 starts to start up, and as shown in FIG.
The driving torque T
This is to judge whether or not the torque has reached the maximum drive torque value Tmax. At this point, since the motor 1 has just started starting, the transmission spring 2
As the motor rotates, the drive torque increases toward the maximum drive torque value Tmax. Therefore, the calculated value [Y1] is negative at this point.

CPU31は演算値[Y1]が負、即ち伝達スプ
リング2に加わる駆動トルクTがいまだ最大駆動
トルク値Tmaxに達していないことを判断する
と、直ちにRAM33の番地2に記憶したトルク
データ値[T2]をRAM33の番地1に記憶させ
ると共に、前記カウンタ40をクリアして角変位
検出用ホトカプラ25からのパルス検出信号SG
1のカウントを開始させ、伝達スプリング2の次
の回転(第3回転目)における駆動トルク検出を
開始させる。そして、前記と全く同様に伝達スプ
リング2に加わる第3回転目の駆動トルクを求め
RAM33の番地2にトルクデータとして記憶
し、前記第2回転目のトルクデータ値[T2]と
第3回転目のトルクデータ値[T3]とに基いて
演算値[Y1=(T2−T3)]を算出して、伝達スプ
リング2に加わる駆動トルクが最大駆動トルク値
Tmaxに達したかどうかを判断する。そして、伝
達スプリング2に加わる駆動トルクが最大駆動ト
ルク値Tmaxに達するまで前記と同様な演算処理
動作がCPU31によつて繰り返される。
When the CPU 31 determines that the calculated value [Y1] is negative, that is, the drive torque T applied to the transmission spring 2 has not yet reached the maximum drive torque value Tmax, it immediately transfers the torque data value [T2] stored at address 2 of the RAM 33. The pulse detection signal SG from the angular displacement detection photocoupler 25 is stored in address 1 of the RAM 33, and the counter 40 is cleared.
A count of 1 is started, and drive torque detection in the next rotation (third rotation) of the transmission spring 2 is started. Then, in exactly the same way as above, find the driving torque of the third rotation applied to the transmission spring 2.
Stored as torque data in address 2 of the RAM 33, and calculated value [Y1=(T2-T3)] based on the torque data value [T2] of the second rotation and the torque data value [T3] of the third rotation. The driving torque applied to the transmission spring 2 is the maximum driving torque value.
Determine whether Tmax has been reached. Then, the CPU 31 repeats the same calculation processing operation as described above until the drive torque applied to the transmission spring 2 reaches the maximum drive torque value Tmax.

伝達スプリング2に加わる駆動トルクが最大駆
動トルク値Tmaxとなると(この時点から以後伝
達スプリング2に加わる駆動トルクが漸減する不
安定領域に移る)、CPU31は前記切削抵抗設定
器39により予め設定された最大切削抵抗値
[X1]を読出しRAM33の番地3に記憶させる
と共に、この抵抗値[X1]がCPU31内で予め
設定された基準値より小さいかどうかを判断す
る。この判断はドリル6の径が小径(即ち小さな
切削抵抗Txが加わつても切損しやすいもの)か、
又は大径(即ち、大きな切削抵抗Txが加わつて
も切損しないもの)かどうかを判断するためであ
つて、本実施例では説明の便宜上前記基準値を
「30」として最大切削抵抗値[X1]が「30」より
大きいときは大径と判断し、「30」より小さいと
きは小径と判断するようになつている。
When the driving torque applied to the transmission spring 2 reaches the maximum driving torque value Tmax (from this point onwards, the driving torque applied to the transmission spring 2 shifts to an unstable region where it gradually decreases), the CPU 31 sets the cutting resistance value set in advance by the cutting resistance setting device 39. The maximum cutting resistance value [X1] is read out and stored in address 3 of the RAM 33, and it is determined whether this resistance value [X1] is smaller than a reference value preset within the CPU 31. This judgment is based on whether the diameter of the drill 6 is small (that is, it is easy to cut even if a small cutting force Tx is applied),
In this example, for convenience of explanation, the reference value is set to "30" and the maximum cutting resistance value [X1 ] is larger than ``30'', it is determined to be a large diameter, and when it is smaller than ``30'', it is determined to be a small diameter.

そして、ドリル6が大径の場合、伝達スプリン
グ2の駆動トルクが最大駆動トルク値Tmaxから
漸減する不安定領域に移つた時点で、ドリル6を
往動させて切削加工させても切損するおそれはな
いので、本実施例の場合、CPU31は0.4秒待機
した後、バルブドライブ回路41に往動制御信号
を出力して電磁バルブ13を切換制御させ、ドリ
ル6を原点位置P0から加工位置へ往動させる。
If the drill 6 has a large diameter, when the drive torque of the transmission spring 2 moves from the maximum drive torque value Tmax to an unstable region where it gradually decreases, there is no risk of cutting damage even if the drill 6 is moved forward and cutting is performed. Therefore, in the case of this embodiment, after waiting for 0.4 seconds, the CPU 31 outputs a forward movement control signal to the valve drive circuit 41 to switch and control the electromagnetic valve 13, and moves the drill 6 forward from the origin position P0 to the machining position. let

一方、ドリル6が小径の場合、CPU31は前
記RAM33の番地2に記憶したトルクデータ値
を番地1に記憶させた後、本実施例では0.2秒待
機する。0.2秒経過後CPU31はトルク検出サブ
ルーチンに従つて演算処理動作を実行して、その
0.2秒後の伝達スプリング2に加わる駆動トルク
を前記と同様に前記カウンタ40にカウントさせ
る。そして、カウンタ40のカウント動作が終了
し、前記タイミング用ホトカプラ26からタイミ
ングパルス信号SG2の立上がりに応答して、
CPU31はカウンタ40の内容を読出し、伝達
スプリング2のその0.2秒後の回転時におけるト
ルクデータとして前記RAM33の番地2に記憶
させる。
On the other hand, when the drill 6 has a small diameter, the CPU 31 stores the torque data value stored in the address 2 of the RAM 33 in the address 1, and then waits for 0.2 seconds in this embodiment. After 0.2 seconds have elapsed, the CPU 31 executes arithmetic processing operations according to the torque detection subroutine, and
The driving torque applied to the transmission spring 2 after 0.2 seconds is counted by the counter 40 in the same manner as described above. Then, the counting operation of the counter 40 is completed, and in response to the rise of the timing pulse signal SG2 from the timing photocoupler 26,
The CPU 31 reads the contents of the counter 40 and stores it in address 2 of the RAM 33 as torque data when the transmission spring 2 rotates 0.2 seconds later.

RAM33の番地2へのトルクデータの記憶を
完了すると、CPU31は先にRAM33の番地1
に記憶させたトルクデータ値をRAM33の番地
2に記憶させたトルクデータ値で引く演算を行
い、前記駆動トルクの漸減する不安定領域におけ
るその0.2秒後の駆動トルクの減少値[Y2]を算
出する。続いて、CPU31はこの減少値[Y2]
をCPU31内で前記切削抵抗設定器39の最大
切削抵抗値[X1]に対応してその値[X1]と同
じか又はそれより小さな第2の設定値としてのト
ルク減少基準値[X2]で引く演算を行い、その
演算値[Z2(=Y2−X2)]が負かどうかを判断す
る。この演算値[Z2]が負かどうかの判断は、
伝達スプリング2に加わる駆動トルクが漸減する
不安定領域から安定領域に移る間において、その
駆動トルクが安定領域に達したかどうかを判断す
るものであつて、この時点では駆動トルクは最大
駆動トルク値Tmaxを経て漸減する不安定領域に
あるため、減少値[Y2]の方がトルク減少基準
値[X2]よりはるかに大きい。従つてこの時点
では演算値[Z2]は正である。尚、前記トルク
減少基準値[X2]の値は第1図に示すように推
移する駆動トルクにおいて、その減少途中で切削
加工を行なつたならば、ドリル6に加わる切削抵
抗Txがその減少する駆動トルクによつて相殺さ
れない程度の値(即ち駆動トルクが安定領域にあ
るときの減少値)に設定されていて、本実施例で
は前記切削抵抗設定器39の最大切削抵抗値
[X1]と同じ値にしている。
When the storage of the torque data in address 2 of RAM 33 is completed, the CPU 31 first stores the torque data in address 1 of RAM 33.
Subtract the torque data value stored in address 2 of the RAM 33 by the torque data value stored in address 2 of the RAM 33, and calculate the reduction value [Y2] of the driving torque 0.2 seconds later in the unstable region where the driving torque gradually decreases. do. Next, CPU31 is this reduced value [Y2]
is subtracted in the CPU 31 by a torque reduction reference value [X2] as a second set value that is equal to or smaller than the maximum cutting resistance value [X1] of the cutting resistance setting device 39. Perform a calculation and determine whether the calculated value [Z2 (=Y2−X2)] is negative. To determine whether this calculated value [Z2] is negative or not,
During the transition from an unstable region where the driving torque applied to the transmission spring 2 gradually decreases to a stable region, it is determined whether the driving torque has reached the stable region.At this point, the driving torque is at the maximum driving torque value. Since it is in an unstable region where it gradually decreases after Tmax, the decrease value [Y2] is much larger than the torque decrease reference value [X2]. Therefore, the calculated value [Z2] is positive at this point. Note that the value of the torque reduction reference value [X2] is determined by the value of the driving torque that changes as shown in Fig. 1, and if cutting is performed in the middle of the reduction, the cutting resistance Tx applied to the drill 6 will decrease. It is set to a value that is not offset by the driving torque (i.e., a reduced value when the driving torque is in a stable region), and in this embodiment, it is the same as the maximum cutting resistance value [X1] of the cutting resistance setting device 39. value.

CPU31は演算値が正、即ち伝達スプリング
2に加わる駆動トルクがいまだ安定領域に達して
いないことを判断すると、次に駆動トルクの減少
率[α%]を求めるべく前記演算値[Z2]をト
ルク減少基準値[X2]で割る演算を実行する。
そして、CPU31は算出したこの減少率[α%]
に基いて、前記表示ドライブ回路43に表示制御
信号を出力して、10個の表示器42a〜42jの
内減少率[α%]に相当する数だけ表示器42a
側から順に点灯させる。従つて、減少率[α%]
が30%であつた場合にはCPU31は表示器42
a,42b,42cの3個を点灯させ、60%であ
つた場合には表示器42aから表示器42fまで
6個を点灯させる。尚、本実施例では減少率[α
%]が例えば41%といつた一桁目に「1」〜
「9」の値がある場合すべて一桁目を切捨てして
40%とし、表示器42aから表示器42dまでの
4個を点灯させるようにしている。従つて、表示
器42a〜42jの内点灯している表示器の数を
観察するだけで、作業者は今駆動トルクがどの程
度減少しているかがわかる。
When the CPU 31 determines that the calculated value is positive, that is, that the driving torque applied to the transmission spring 2 has not yet reached the stable region, it then converts the calculated value [Z2] into the torque to calculate the reduction rate [α%] of the driving torque. Executes the calculation of dividing by the reduction reference value [X2].
Then, CPU31 calculates this reduction rate [α%]
Based on this, a display control signal is output to the display drive circuit 43, and the number of display devices 42a corresponding to the reduction rate [α%] among the 10 display devices 42a to 42j is
Turn on the lights in order from the sides. Therefore, the reduction rate [α%]
is 30%, the CPU 31 displays the display 42.
The three indicators a, 42b, and 42c are turned on, and when it is 60%, the six indicators from the display 42a to the display 42f are turned on. Note that in this example, the reduction rate [α
%] is 41%, for example, the first digit is "1" ~
If there is a value of "9", truncate the first digit.
40%, and four indicators from display 42a to display 42d are lit. Therefore, by simply observing the number of lit indicators among the indicators 42a to 42j, the operator can tell how much the drive torque is currently decreasing.

次に、CPU31は前記RAM33の番地2に記
憶したトルクデータ値をRAM33の番地1に記
憶させた後、前記と同様に0.2秒待機する。0.2秒
経過後、CPU31は前記と同様にその0.2秒後の
伝達スプリング2に加わる駆動トルクを求め、
RAM33の番地2にトルクデータとして記憶す
ると共に、減少値[Y2]を算出する。続いて
CPU31は演算値[Z2]を求め、この演算値
[Z2]が負かどうかを判断する。そして、以後伝
達スプリング2に加わる0.2秒毎に算出される駆
動トルクの減少値[Y2]がトルク減少基準値
[X2]よりも小さくなるまで、即ち駆動トルクが
安定領域に達するまで前記と同様な演算処理動作
が繰り返され、そのたび毎の駆動トルクの減少率
[α%]が表示器41a〜42jにより点灯表示
される。
Next, the CPU 31 stores the torque data value stored in the address 2 of the RAM 33 in the address 1 of the RAM 33, and then waits for 0.2 seconds in the same manner as described above. After 0.2 seconds have elapsed, the CPU 31 calculates the driving torque applied to the transmission spring 2 after 0.2 seconds in the same manner as described above.
It is stored as torque data in address 2 of the RAM 33, and a decrease value [Y2] is calculated. continue
The CPU 31 obtains a calculated value [Z2] and determines whether this calculated value [Z2] is negative. Thereafter, the same process as described above is carried out until the drive torque reduction value [Y2] calculated every 0.2 seconds applied to the transmission spring 2 becomes smaller than the torque reduction reference value [X2], that is, until the drive torque reaches a stable region. The arithmetic processing operation is repeated, and each time the reduction rate [α%] of the drive torque is displayed by lighting on the indicators 41a to 42j.

伝達スプリング2に加わる駆動トルクの減少値
[Y2]がトルク減少基準値[X2]より小さくな
ると(駆動トルクが安定領域に移ると)、CPU3
1はバルブドライブ回路41に往復制御信号を出
力して、電磁バルブ13を切換制御させて、ドリ
ル6を原点位置P0から加工位置へ往動させる。
従つてボール盤のドリル6はモータ1の起動を開
始して前記伝達スプリング2に加わる駆動トルク
が安定領域に達するまで往動されず、切削加工は
行われない。
When the reduction value [Y2] of the driving torque applied to the transmission spring 2 becomes smaller than the torque reduction reference value [X2] (when the driving torque moves to a stable region), the CPU 3
1 outputs a reciprocating control signal to the valve drive circuit 41 to switch and control the electromagnetic valve 13 to move the drill 6 forward from the origin position P0 to the processing position.
Therefore, the drill 6 of the drilling machine is not moved forward until the motor 1 is started and the driving torque applied to the transmission spring 2 reaches a stable range, and cutting is not performed.

ドリル6が往動を開始し、ドリル6が第4図の
復動位置Qを通過した時にはCPU31は前記ト
ルク検出サブルーチンに従つて演算処理動作を実
行して、伝達スプリング2に加わる駆動トルクを
前記と同様に前記カウンタ40にカウントさせ、
そのカウント内容を読出して前記RAM33の番
地1に記憶させ、その後伝達スプリング2の次の
1回転時における駆動トルクの検出を行うべくカ
ウンタ40をカウント動作させる。従つて、この
時点でRAM33の番地1に記憶されたトルクデ
ータは略安定領域にあり、且つドリル6に切削抵
抗[Tx]が加わつていない状態における駆動ト
ルクデータ値(以下損失トルクデータ値という)
[Tloss]である。
When the drill 6 starts to move forward and passes the backward movement position Q in FIG. Similarly, the counter 40 counts,
The contents of the count are read out and stored in address 1 of the RAM 33, and then the counter 40 is operated to count in order to detect the driving torque during the next rotation of the transmission spring 2. Therefore, at this point, the torque data stored at address 1 of the RAM 33 is in a substantially stable region, and the drive torque data value (hereinafter referred to as loss torque data value) in a state where no cutting resistance [Tx] is applied to the drill 6 )
[Tloss].

続いて、CPU31は前記と同様にカウンタ4
0の内容を、即ち、次の1回転によつて伝達スプ
リング2に加わつた駆動トルクをトルクデータと
してRAM33の番地2に記憶させた後、再び次
の回転におけるトルク検出のためカウンタ40を
クリアさせ且つカウント動作させる。次にCPU
31は前記RAM33の番地2に記憶させたトル
クデータ値を前記RAM33の番地1に記憶させ
た損失トルクデータ値[Tloss]で引く演算を行
い、ドリル6に加わる切削抵抗値[Tx]を算出
すると共に、前記RAM33の番地3に記憶した
最大切削抵抗値[X1]を読出し、切削抵抗
[Tx]が最大切削抵抗値[X1]より大きいかど
うかを判断する。即ちこの判断はドリル6に切削
加工によつて加わる切削抵抗が同ドリル6の最大
許容の切削抵抗に達したかどうかを判断する。
Next, the CPU 31 inputs the counter 4 in the same manner as above.
After storing the contents of 0, that is, the driving torque applied to the transmission spring 2 in the next rotation as torque data in address 2 of the RAM 33, the counter 40 is cleared again for torque detection in the next rotation. And count operation. Then the CPU
31 calculates the cutting resistance value [Tx] applied to the drill 6 by subtracting the torque data value stored at address 2 of the RAM 33 by the loss torque data value [Tloss] stored at address 1 of the RAM 33. At the same time, the maximum cutting resistance value [X1] stored at address 3 of the RAM 33 is read out, and it is determined whether the cutting resistance [Tx] is larger than the maximum cutting resistance value [X1]. That is, this judgment determines whether the cutting resistance applied to the drill 6 during cutting has reached the maximum allowable cutting resistance of the drill 6.

この時点ではドリル6は往動開始直後であつて
切削加工を行なつていないので、前記切削抵抗
[Tx]は0であり最大切削抵抗値[X1]より小
さい。従つて、CPU31は次に最大切削抵抗値
[X1]に対するその時点でのドリル6に加わる切
削抵抗値[Tx]の割合(以下抵抗増加率[θ%]
という)を算出し、その抵抗増加率[θ%]に基
いて前記と同様に同増加率[θ%]に相当する数
だけ表示器42a〜42jを点灯表示させる。し
かし、この時点では前記したように切削抵抗
[Tx]は0であるため、CPU31は全ての表示
器42a〜42jを点灯させることはない。更に
CPU31はドリル6が加工終了端まで往動して
おらず加工終了端検出装置38から終了位置信号
SG5が出力されないため、再び次の1回転にお
ける伝達スプリング2に加わる駆動トルクの検出
を行い切削抵抗[Tx]の算出等を行い、以後前
記と全く同様な演算処理動作をドリル6が切削加
工終了位置に往動するまで繰り返す。従つて前記
表示器42a〜42jは切削抵抗[Tx]がこの
間では0であるので点灯表示されない。
At this point, the drill 6 has just started forward movement and is not cutting, so the cutting resistance [Tx] is 0, which is smaller than the maximum cutting resistance value [X1]. Therefore, the CPU 31 next calculates the ratio of the cutting resistance value [Tx] applied to the drill 6 at that time to the maximum cutting resistance value [X1] (hereinafter referred to as the resistance increase rate [θ%]).
Based on the resistance increase rate [θ%], the number of indicators 42a to 42j corresponding to the resistance increase rate [θ%] is turned on to display the same number of indicators as described above. However, at this point, as described above, the cutting resistance [Tx] is 0, so the CPU 31 does not turn on all the indicators 42a to 42j. Furthermore
The CPU 31 receives an end position signal from the machining end detection device 38 because the drill 6 has not moved forward to the machining end end.
Since SG5 is not output, the driving torque applied to the transmission spring 2 in the next rotation is detected again and the cutting resistance [Tx] is calculated, etc. After that, the drill 6 performs the same arithmetic processing operation as above to complete the cutting process. Repeat until moving to the position. Therefore, the indicators 42a to 42j are not lit because the cutting resistance [Tx] is 0 during this period.

ドリル6が切削加工を開始すると伝達スプリン
グ2に加わる駆動トルクも増加し、前記RAM3
3の番地2に書き換え記憶されるトルクデータ値
も増加するため、前記切削抵抗値[Tx]も増加
する。そして、前記抵抗増加率[θ%]も0でな
くなり、前記表示器42a〜42jの内同増加率
[θ%]に相当する数だけCPU31により点灯表
示される。従つて、表示器42a〜42jの内点
灯している数を観察するだけで、作業者は今切削
加工中におけるドリル6の切削抵抗[Tx]が最
大切削抵抗値[X1]に対してどの程度増加した
かが容易にわかる。尚、増加率[θ%]が例えば
41%といつた一桁目に「1」〜「9」があるとき
には前記減少率[α%]と同様に一桁目を切捨て
表示器42a〜42dに表示させるようになつて
いる。
When the drill 6 starts cutting, the driving torque applied to the transmission spring 2 also increases, and the RAM 3
Since the torque data value rewritten and stored at address 2 of 3 also increases, the cutting resistance value [Tx] also increases. Then, the resistance increase rate [θ%] is no longer 0, and the CPU 31 lights up and displays only the number of the indicators 42a to 42j corresponding to the resistance increase rate [θ%]. Therefore, by simply observing the lit numbers of the indicators 42a to 42j, the operator can determine how much the cutting resistance [Tx] of the drill 6 during cutting is relative to the maximum cutting resistance value [X1]. It is easy to see whether there has been an increase. Note that the increase rate [θ%] is, for example,
When the first digit such as 41% is "1" to "9", the first digit is truncated and displayed on the displays 42a to 42d, similarly to the reduction rate [α%].

ドリル6に加わる切削抵抗[Tx]が最大切削
抵抗値[X1]と同一若しくはそれより大きくな
り、それをCPU31が判断すると、同CPU31
はバルブドライブ回路41に復動制御信号を出力
して、電磁バルブ13を切換え、切損しないよう
にドリル6を未然に復動位置Qまで復動させる。
そして、ドリル6が復動位置に復帰すると、
CPU31は復動位置検出装置45からの復動位
置信号SG6に基いてバルブドライブ回路41に
往動信号を出力してドリル6を再び往動させる。
そして再び切削加工を開始し、前記と全く同様な
方法で先ずRAM33の番地1に新たな損失トル
クデータ値[Tloss]を記憶させ、この損失トル
クデータ値[Tloss]に基いた切削抵抗値[Tx]
の演算を行い、且つその時々の抵抗増加率[θ
%]を求め表示器42a〜42jを点灯制御す
る。
When the cutting resistance [Tx] applied to the drill 6 becomes equal to or larger than the maximum cutting resistance value [X1], and the CPU 31 determines that, the CPU 31
outputs a backward movement control signal to the valve drive circuit 41, switches the electromagnetic valve 13, and moves the drill 6 backward to the backward movement position Q to prevent breakage.
Then, when the drill 6 returns to the double movement position,
The CPU 31 outputs a forward movement signal to the valve drive circuit 41 based on the backward movement position signal SG6 from the backward movement position detection device 45 to cause the drill 6 to move forward again.
Then, the cutting process is started again, and a new torque loss data value [Tloss] is first stored in address 1 of the RAM 33 in exactly the same manner as described above, and a cutting resistance value [Tx ]
, and calculate the resistance increase rate [θ
%] and controls the lighting of the indicators 42a to 42j.

以後CPU31はドリル6が加工物17の加工
を終了する加工終了端位置に達するまで前記と同
様な演算処理動作を繰り返し、その時々の抵抗増
加率[θ%]に基く表示器42a〜42jの点灯
制御及びドリル6の往復動制御を行う。
Thereafter, the CPU 31 repeats the same arithmetic processing operation as described above until the drill 6 reaches the machining end position where machining of the workpiece 17 is completed, and lights up the indicators 42a to 42j based on the resistance increase rate [θ%] at each time. control and reciprocating motion control of the drill 6.

加工物17の切削加工が終了し、ドリル6が加
工終了端位置まで往動すると(加工物17に深さ
Dの穴が穿孔されると)、前記加工終了端検出装
置38から終了位置信号SG5が出力される。
CPU31はこの終了位置信号SG5に応答して、
前記バルブドライブ回路41に復動制御信号を出
力し、ドリル6を原点位置P0に復帰させるべく
直ちに復動させる。CPU31はドリル6が原点
位置P0まで復動されることにより、前記原点位
置検出装置37から出力される原点位置信号SG
4に応答し、モータドライブ回路36に停止制御
信号を出力してモータ1の回転を停止させる。そ
して、次の加工物17の切削加工に備えて加工を
終了する。
When the cutting of the workpiece 17 is completed and the drill 6 moves forward to the machining end position (when a hole of depth D is drilled in the workpiece 17), the end position signal SG5 is sent from the machining end detection device 38. is output.
In response to this end position signal SG5, the CPU 31
A backward movement control signal is output to the valve drive circuit 41, and the drill 6 is immediately moved backward in order to return to the home position P0. The CPU 31 receives an origin position signal SG output from the origin position detection device 37 when the drill 6 is returned to the origin position P0.
4, a stop control signal is output to the motor drive circuit 36 to stop the rotation of the motor 1. Then, the machining is completed in preparation for cutting the next workpiece 17.

このように本実施例においては、切削加工時の
ドリル6の切削抵抗値[Tx]を求めるために必
要な伝達スプリング2に加わる駆動トルクが安定
領域に達するまで、ドリル6を往動させないよう
にしたので、同ドリル6の切削抵抗値[Tx]を
正確且つ確実に検出することができ、この切削抵
抗値[Tx]に基いてドリル6を折損させること
なく往復動制御し、安全に切削作業を行うことが
できる。
As described above, in this embodiment, the drill 6 is not allowed to move forward until the driving torque applied to the transmission spring 2, which is necessary to obtain the cutting resistance value [Tx] of the drill 6 during cutting, reaches a stable region. Therefore, the cutting resistance value [Tx] of the drill 6 can be detected accurately and reliably, and based on this cutting resistance value [Tx], the reciprocating motion of the drill 6 can be controlled without breaking, allowing safe cutting work. It can be performed.

又、前記駆動トルクが最大トルク値[Tmax]
を通り漸減する不安定領域に移つたことを検出
し、その時点で切削抵抗設定器39によつて予め
設定された最大切削抵抗値[X1]とCPU31内
に予め設定された基準値とを比較し、即ち、大き
な切削抵抗が加わつても十分に耐えうる大径のド
リル6か、又逆に大きな切削抵抗が加わつた場合
に耐えられない小径のドリル6かを判別し、大径
のドリル6の場合には0.4秒後に前記駆動トルク
の状態に関係なく切削加工(ドリル6を往動)を
開始させ、小径のドリル6の場合には前記駆動ト
ルクが安定領域まで達し切削抵抗[Tx]が正確
に算出されるまでドリル6を往動させないよう
に、CPU31により制御したので、切削加工の
種類に応じて能率よく作業を進めることができ
る。
Also, the driving torque is the maximum torque value [Tmax]
, and at that point, the maximum cutting resistance value [X1] preset by the cutting resistance setting device 39 is compared with the reference value preset in the CPU 31. In other words, it is determined whether the drill 6 has a large diameter that can sufficiently withstand even when a large cutting force is applied, or the drill 6 has a small diameter that cannot withstand when a large cutting force is applied. In the case of , the cutting process (the drill 6 moves forward) is started after 0.4 seconds regardless of the state of the drive torque, and in the case of a small diameter drill 6, the drive torque reaches a stable region and the cutting resistance [Tx] increases. Since the CPU 31 controls the drill 6 not to move forward until the calculation is accurate, the work can be carried out efficiently depending on the type of cutting process.

更に、本実施例においては前記駆動トルクが漸
減する不安定領域から安定領域に推移する際の減
少率[α%]を算出し、10個の表示器42a〜4
2jの内その減少率[α%]に相当する数だけ表
示器を点灯制御するようにしたので、作業者は駆
動トルクが減少して行く程度を容易に観察するこ
とができ、ドリル6の往動開始時期を予測するこ
とができる。
Furthermore, in this embodiment, the reduction rate [α%] when the drive torque changes from the unstable region where it gradually decreases to the stable region is calculated, and the reduction rate [α%] is displayed on the ten indicators 42a to 42.
Since the number of indicators corresponding to the reduction rate [α%] of 2j is controlled to be lit, the operator can easily observe the extent to which the drive torque is decreasing, and the operator can easily observe the extent to which the drive torque is decreasing. It is possible to predict when the movement will start.

尚、本実施例では前記トルク減少基準値[X2]
は切削抵抗設定器39の最大切削抵抗値[X1]
と同一値であつたが、第8図破線で示すように第
二の設定器としてトルク減少量設定器44をボー
ル盤の所定の箇所に設け、作業者の繰作によつて
適宜にトルク減少基準値[X2]を設定できるよ
うにしてCPU31に出力させるようにしてもよ
い。
In this embodiment, the torque reduction reference value [X2]
is the maximum cutting resistance value of the cutting resistance setting device 39 [X1]
However, as shown by the broken line in Figure 8, a torque reduction amount setting device 44 is provided as a second setting device at a predetermined location of the drilling machine, and the torque reduction standard is set as appropriate according to the operator's operation. The value [X2] may be set so that the CPU 31 outputs it.

そして、これに基いてCPU31は第9図破線
で示すようなフローチヤートに従つて演算処理動
作を実行する。即ち、CPU31が減少値[Y2]
を演出した後、前記トルク減少量設定器44のト
ルク減少基準値[X2]を読出し、この値[X2]
に基いて演算値[Z2]の演算を行うようにすれ
ばよい。これによつてドリル6の径の相違に応じ
て更にきめの細かい加工作業を行うことができ
る。
Based on this, the CPU 31 executes arithmetic processing operations according to the flowchart shown by the broken line in FIG. In other words, the CPU 31 has a reduced value [Y2]
After producing the torque reduction amount setter 44, read out the torque reduction reference value [X2] and set this value [X2]
The calculated value [Z2] may be calculated based on . Thereby, finer machining operations can be performed depending on the difference in the diameter of the drill 6.

前述の実施例における前記トルク減少基準値
[X2]は最大切削抵抗値[X1]に対して第12
図に示すように予め設定してそれらの値をROM
32内に記憶させておき切削抵抗設定器39の値
[X1]に応じて読出すようにしてもよい。
The torque reduction reference value [X2] in the above embodiment is the 12th
Preset those values in ROM as shown in the figure
32 and read out according to the value [X1] of the cutting resistance setter 39.

尚、この発明は前記実施例に限定されるもので
はなく、例えば減少値[Y2]を算出する場合0.2
秒毎に伝達スプリング2のねじれを利用して駆動
トルクを検出するようにしたが、これを適宜の時
間に又は所定数回転毎に同駆動トルクを検出する
うようにしたり、又その他の工作機械に応用した
りする等、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で適
宜に変更することも可能である。
Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments; for example, when calculating the reduction value [Y2], 0.2
Although the drive torque is detected every second by using the torsion of the transmission spring 2, it is also possible to detect the same drive torque at an appropriate time or every predetermined number of rotations, or to detect the drive torque by using the torsion of the transmission spring 2 every second. It is also possible to make appropriate changes without departing from the spirit of the invention, such as applying it to.

[発明の効果] 以上詳述したようにこの発明によれば、前記駆
動トルクが漸減して安定領域に移るまでの駆動ト
ルクの減少していく状態を表示器により観察で
き、切削加工の開始時期を容易に予測できる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, the state in which the drive torque gradually decreases until it shifts to a stable region can be observed on the display, and the timing for starting cutting can be observed. can be easily predicted.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は伝達スプリングの回転初期における同
トルクの変化を示すトルク曲線図、第2図は工具
の切削加工時における伝達スプリングの駆動トル
クの時間的変化を示す曲線図、第3図はこの発明
を具体化したボール盤の構成を示す説明図、第4
図は同じくこのボール盤の動作を説明するための
ドリル作動線図、第5図は回転円板の正面図、第
6図は遮蔽板の正面図、第7図は回転円板と遮蔽
板との相対配置関係を示す側面図、第8図はボー
ル盤の電気ブロツク回路図、第9図〜第11図は
中央処理装置の演算処理動作を説明するためのフ
ローチヤート図、第12図は別の実施例における
最大切削抵抗値[X1]とトルク減少基準値
[X2]との関係を示す表図である。 図中、1は回転駆動装置としての三相誘導モー
タ、2は回転伝達部材としての伝達スプリング、
6は工具としてのドリル、8は主軸筒、9はピス
トン、10はシリンダ、13は電磁バルブ、18
は回転円板、19はスリツト、20は透孔、21
は遮蔽板、25はトルク検出装置としての各変位
検出用ホトカプラ、26はタイミング用ホトカプ
ラ、31は切削抵抗検出装置及び制御手段等とし
ての中央処理装置、32はプログラムメモリ、3
3は記憶手段としての読出し及び書込み可能なメ
モリ、39は第1の設定器としての切削抵抗設定
器、40はカウンタ、42a〜42jは表示器、
44は第二の設定器としてのトルク減少量設定器
である。
Fig. 1 is a torque curve diagram showing changes in the torque at the initial stage of rotation of the transmission spring, Fig. 2 is a curve diagram showing temporal changes in the driving torque of the transmission spring during cutting of a tool, and Fig. 3 is a curve diagram showing the change in torque of the transmission spring in the initial stage of rotation. Explanatory diagram showing the configuration of a drilling machine that embodies the 4th
The figure also shows a drill operation diagram to explain the operation of this drill press, Fig. 5 is a front view of the rotating disk, Fig. 6 is a front view of the shielding plate, and Fig. 7 shows the relationship between the rotating disk and the shielding plate. FIG. 8 is an electric block circuit diagram of the drilling machine, FIGS. 9 to 11 are flowcharts for explaining the arithmetic processing operations of the central processing unit, and FIG. 12 is a diagram of another implementation. It is a table showing the relationship between the maximum cutting resistance value [X1] and the torque reduction reference value [X2] in an example. In the figure, 1 is a three-phase induction motor as a rotation drive device, 2 is a transmission spring as a rotation transmission member,
6 is a drill as a tool, 8 is a main shaft cylinder, 9 is a piston, 10 is a cylinder, 13 is an electromagnetic valve, 18
is a rotating disk, 19 is a slit, 20 is a through hole, 21
25 is a shielding plate, 25 is a photocoupler for displacement detection as a torque detection device, 26 is a timing photocoupler, 31 is a central processing unit as a cutting resistance detection device and control means, etc., 32 is a program memory, 3
3 is a readable and writable memory as a storage means, 39 is a cutting resistance setting device as a first setting device, 40 is a counter, 42a to 42j are indicators,
44 is a torque reduction amount setting device as a second setting device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 工具6に対し回転力を付与するための回転駆
動装置1と、 工具6を加工物17に向つて相対的に往復運動
させるための往復駆動装置9,10と、 前記回転駆動装置1若しくはその装置1と工具
6との間の回転伝達部材2に加わる駆動トルクの
大きさを検出し、その駆動トルクの大きさに応じ
た検出信号SG1を発生するためのトルク検出装
置25と、 そのトルク検出装置25の検出信号SG1に基
いて工具6に加わる切削抵抗を検出するための切
削抵抗検出装置31と、 その切削抵抗の大きさを設定するための第一の
設定器39と を備え、 前記切削抵抗検出装置13により検出される切
削抵抗の大きさが前記設定器39により設定され
た値に達した時、工具6を往動から復動に切換え
るようにした工作機械において、 単位時間若しくは単位数回転に対する前記駆動
トルクの基準減少量を可変に設定するための第二
の設定器44と、 前記回転駆動装置1の回転初期において前記駆
動トルクの減少量を求め、その減少量より第二の
設定器44の設定値を引いた差を求めた後、その
差が第二の設定器44の設定値に対して占める割
合を算出するための算出手段(31等)と、 その算出手段(31等)が算出した前記割合を
表示するための表示器42a〜42jと を備えた工作機械。
[Scope of Claims] 1. A rotary drive device 1 for applying rotational force to the tool 6; a reciprocating drive device 9, 10 for relatively reciprocating the tool 6 toward a workpiece 17; A torque detection device for detecting the magnitude of the drive torque applied to the rotational drive device 1 or the rotation transmission member 2 between the device 1 and the tool 6, and generating a detection signal SG1 according to the magnitude of the drive torque. 25, a cutting resistance detection device 31 for detecting the cutting resistance applied to the tool 6 based on the detection signal SG1 of the torque detection device 25, and a first setting device 39 for setting the magnitude of the cutting resistance. In a machine tool, the tool 6 is switched from forward movement to backward movement when the magnitude of the cutting resistance detected by the cutting resistance detection device 13 reaches a value set by the setting device 39. , a second setter 44 for variably setting the reference reduction amount of the drive torque with respect to unit time or unit number of rotations, and determining the reduction amount of the drive torque at the initial stage of rotation of the rotary drive device 1, and determining the reduction amount. Calculating means (such as 31) for calculating the ratio of the difference to the setting value of the second setting device 44 after subtracting the setting value of the second setting device 44 from the amount; A machine tool comprising displays 42a to 42j for displaying the ratios calculated by the calculation means (31, etc.).
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