JPH0453649A - Irregular revolution speed cutting method - Google Patents

Irregular revolution speed cutting method

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JPH0453649A
JPH0453649A JP15906190A JP15906190A JPH0453649A JP H0453649 A JPH0453649 A JP H0453649A JP 15906190 A JP15906190 A JP 15906190A JP 15906190 A JP15906190 A JP 15906190A JP H0453649 A JPH0453649 A JP H0453649A
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JP
Japan
Prior art keywords
irregular
speed
spindle
cutting
revolution
Prior art date
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Pending
Application number
JP15906190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiro Yamano
山野 敏広
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Okuma Corp
Original Assignee
Okuma Machinery Works Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To check a chattering vibration without requiring any exclusive jig and tools by varying a spindle speed irregularly within the range of the preset speed, in a control system having the spindle speed and a cutting feed rate synchronized. CONSTITUTION:A spindle speed command of a program memory 21 is read by a program interpretative part 22, and when an irregular speed command exists in that part, both upper and lower limit values of the irregular revolution of program designation are stored in a revolution range storage part 23. Next, whether there is an irregular speed starting signal or not is checked, and when YES is the case, random numbers are generated within both these upper and lower values at the random number generating part 24, and the random number is converted into the corresponding revolution at a random number revolution converting part 25, outputting a revolution command varying in random. With this constitution, a spindle is irregularly rotated by the irregular revolution command preferentially inputted by way of an interrupt input circuit of a function generating speed control part 26.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、NC旋盤、マシニングセンタ等工作機械の主
軸を不規則回転速度により駆動して切削加工を行う方法
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method of cutting by driving the main shaft of a machine tool such as an NC lathe or machining center at an irregular rotation speed.

従来の技術 従来、NC旋盤で長物工作物の外径切削を行う場合や、
広幅、深溝入れ切削を行う場合、又はNC旋盤又はマシ
ニングセンタ等でボーリングバーにより深穴加工を行う
場合、工作物の剛性や刃具の剛性が低いと切削中にびび
りが発生し易い、このため刃具の形状や切削条件を変え
る等の対策を講じても安定した切削が得られない場合が
多く、長尺工作物には振れ止め等の支持装置を使用し、
ボーリングバーには防振構造のものを使用し、切削条件
を落として対応しているのが現状である。
Conventional technology Conventionally, when cutting the outer diameter of a long workpiece using an NC lathe,
When performing wide-width, deep-groove cutting, or when performing deep hole machining with a boring bar on an NC lathe or machining center, if the rigidity of the workpiece or the cutting tool is low, vibration is likely to occur during cutting. Even if you take measures such as changing the shape or cutting conditions, stable cutting is often not achieved. For long workpieces, use a support device such as a steady rest.
Currently, boring bars with anti-vibration structures are used and cutting conditions are lowered.

発明が解決しようとする課題 従来の技術で述べた、振れ止め等の支持装置を使用して
長尺工作物を加工する方法は、作業性が悪く、専門的な
技術を要し、自動化ができないという問題点を有し、防
振構造のボーリングバーを使用する方法は、コスト高に
なるとともに完全な効果を期待できないという問題点を
有している。
Problems to be Solved by the Invention The method of machining a long workpiece using a support device such as a steady rest, as described in the conventional technology, has poor workability, requires specialized technology, and cannot be automated. The method of using a boring bar with an anti-vibration structure has problems in that it is costly and cannot be expected to be completely effective.

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
なされたものであり、その目的とするところは、主軸回
転速度と切削送り速度を同期した制御系において、主軸
回転速度を不規則に変化させることにより専用の治工具
類を必要とせずびびり振動を、抑制することのできる切
削方法を提供しようとするものである。
The present invention was made in view of the above-mentioned problems of the conventional technology, and its purpose is to control the spindle rotation speed irregularly in a control system that synchronizes the spindle rotation speed and the cutting feed rate. It is an object of the present invention to provide a cutting method that can suppress chatter vibration without requiring special jigs and tools.

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明における不規則回転
速度切削方法は、切削加工中びびりの発生しやすい個所
の主軸回転速度を予め設定した速度範囲内で不規則に変
化させるものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the irregular rotational speed cutting method of the present invention irregularly adjusts the spindle rotational speed at locations where chatter is likely to occur during cutting within a preset speed range. It is something that changes.

また予めびびり発生個所をセンサにて検知して学習機能
により加工プログラム中に記憶させ、次の切削加工から
前記びびり発生個所の主軸回転速度を予め設定した範囲
内で不規則に変化させるものである。
In addition, the location where chatter occurs is detected in advance by a sensor and stored in the machining program using a learning function, and the spindle rotation speed at the location where chatter occurs is irregularly changed within a preset range from the next cutting process. .

また切削加工中のびびりの発生をセンサにて検知して、
主軸回転速度を予め設定した速度範囲内で不規則に変化
させるものである。
In addition, a sensor detects the occurrence of chatter during cutting,
The spindle rotational speed is changed irregularly within a preset speed range.

作用 請求項1は、予め加工プログラムに不規則回転速の上・
下限値と、びびりの発生しやすい個所の前後に不規則回
転0N−OFF指令を入れておき、切削加工がびびりの
発生しやすい個所になると主軸をランダムに変化する不
規則回転速度で回転し、主軸に同期した切削送り速度に
より加工を行う。
Operation claim 1 is characterized in that the machining program is preset at irregular rotational speeds.
By setting the lower limit and entering irregular rotation 0N-OFF commands before and after areas where chatter is likely to occur, when the cutting process reaches an area where chatter is likely to occur, the spindle will rotate at an irregular rotation speed that changes randomly. Machining is performed using a cutting feed rate synchronized with the spindle.

請求項2は、初品切削時にセンサによりびびりの発生を
検知して、学習機能により加工プログラム中に不規則の
回転0N−OFF指令を挿入して記憶させ、次回からび
びりの発生した個所になると主軸を不規則回転させる。
A second aspect of the present invention is to detect the occurrence of chatter with a sensor when cutting the first item, and use a learning function to insert and memorize an irregular rotation 0N-OFF command in the machining program, so that from the next time onwards, when the occurrence of chatter occurs, Rotates the main shaft irregularly.

請求項3は、切削加工中にセンサがびびりを検知すると
不規則回転が開始され、送り軸の位置決め停止後次ブロ
ツク指令がでると不規則回転を解除する。
According to a third aspect of the present invention, irregular rotation is started when the sensor detects chatter during cutting, and the irregular rotation is canceled when the next block command is issued after the feed shaft has been positioned and stopped.

実施例 第1実施例について第1図〜第3図を参照して説明する
Embodiment A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

周知のNC旋盤において、ベツドlの左側上に主軸台2
が設置され、主軸台2に複数の軸受により主軸3が回転
可能に支持されている。主軸3はベツド上に固着のNC
wI@の主モータ4によりヘルド5を介して回転され、
主軸台2に主軸回転を検出するパルスジェネレータ6が
取付けられている。ベツド1上に削設されたZ軸方向の
摺動面上に、位置移動可能に心押台7が取付けられ、主
軸3の先端に嵌着されるチャック8に、把持される長尺
工作物Wは右端が6押センタ9により支持されている。
In a well-known NC lathe, there is a headstock 2 on the left side of the bed 1.
is installed, and a main spindle 3 is rotatably supported on a headstock 2 by a plurality of bearings. The main shaft 3 is an NC fixed on the bed.
It is rotated by the main motor 4 of wI@ via the heald 5,
A pulse generator 6 is attached to the headstock 2 to detect rotation of the spindle. A tailstock 7 is movably mounted on a sliding surface in the Z-axis direction cut on the bed 1, and a long workpiece is gripped by a chuck 8 fitted to the tip of the spindle 3. The right end of W is supported by the 6-press center 9.

ベツド1のZ軸摺動面上に往復台1)が移動可能に載置
されており、往復台1)はベツドに固着の2軸サーボモ
ータ12によりボールねじ13を介して移動位置決めさ
れ、サーボモータ12に位置検出器14が同心に固着さ
れている。往復台1)の上面に削設されたX軸方向の摺
動面上に、刃物台15が移動可能に載置され、刃物台1
5は往復台に固着のX軸サーボモータ16によりボール
ねじ17を介して移動位置決めされ、サーボモータ16
に位置検出器18が同心に固着されている。
A carriage 1) is movably mounted on the Z-axis sliding surface of the bed 1, and the carriage 1) is moved and positioned via a ball screw 13 by a two-axis servo motor 12 fixed to the bed, and the servo A position detector 14 is fixed concentrically to the motor 12. A tool rest 15 is movably placed on a sliding surface in the X-axis direction cut into the upper surface of the reciprocating carriage 1).
5 is moved and positioned via a ball screw 17 by an X-axis servo motor 16 fixed to the carriage, and the servo motor 16
A position detector 18 is fixed concentrically to the position detector 18 .

刃物台1)にX軸垂直平面内において旋回割出可能にタ
レット19が設けられ、タレット19の外周の複数の工
具取付はステーシランに外径用パイ)TAと広巾溝入れ
用パイ)TBがそれぞれ着脱可能に取付けられている。
A turret 19 is provided on the tool rest 1) so as to be rotatable and indexable in the X-axis vertical plane, and a plurality of tools on the outer periphery of the turret 19 are mounted on a stationary run with a pie for outer diameter (TA) and a pie for wide grooving) TB, respectively. It is removably attached.

次にNCの主軸回転及びX軸又はZ軸送りサーボシステ
ムの一実施例を第1図のブロック線図部分により説明す
る。なおA部は本発明にかかわる部分で、他は一般的な
サーボシステムと同一である。
Next, an embodiment of an NC main shaft rotation and X-axis or Z-axis feed servo system will be described with reference to the block diagram of FIG. Note that part A is a part related to the present invention, and the other parts are the same as a general servo system.

プログラムメモリ21は、テープリーダ部又はフロッピ
ーディスク等の外部機器により読み込まれたプログラム
内容、或いはサーボモータより入力されたプログラム内
容を記憶する部分、プログラム解釈部22は、1ブロッ
ク分のパートプログラムをプログラムメモリから読み出
し、これを解釈して必要個所に仕分けて信号を出力する
部分である0回転速度範囲記憶部23は不規則回転速度
の上・下限値を記憶する部分、乱数発生部24は回転速
度範囲記憶部23に記憶する上限値と下限値の範囲内に
おいて、目標回転速度がランダムに変化するような乱数
を発生する部分、乱数一回転速度変換部25は乱数に対
応する各回転速度を定めたマスクテーブルにより乱数を
回転速度に変換する部分である。関数発生速度制御部2
6は、プログラム解釈部22より、主モータ4の回転速
度とX軸又はZ軸の送り量が入力されると、関数を発生
して主軸回転に同期した送り速度を算出するとともに、
乱数一回転速度変換部25から入力される回転速度信号
を、プログラム解釈部22から入力される回転速度信号
に優先させる割込入力回路を具備している。
The program memory 21 is a section that stores program contents read by an external device such as a tape reader section or a floppy disk, or program contents input from a servo motor, and the program interpreter section 22 is a section that stores program contents for one block of part programs. The 0 rotation speed range storage section 23, which reads from the memory, interprets it, sorts it into necessary locations, and outputs a signal, is a section that stores the upper and lower limits of irregular rotation speed, and the random number generation section 24 stores the rotation speed. The random number-to-rotation speed converter 25, which generates random numbers such that the target rotation speed changes randomly within the range of the upper limit value and lower limit value stored in the range storage unit 23, converts each rotation speed corresponding to the random number. This is the part that converts random numbers into rotational speeds using a predetermined mask table. Function generation speed control section 2
When the rotational speed of the main motor 4 and the feed rate of the X-axis or Z-axis are inputted from the program interpretation unit 22, 6 generates a function to calculate the feed rate in synchronization with the rotation of the main shaft.
It is equipped with an interrupt input circuit that gives priority to the rotation speed signal input from the random number/rotation speed conversion section 25 over the rotation speed signal input from the program interpretation section 22.

回転速度指令部27はパルスジェネレータ6からの信号
と関数発生速度制御部からの信号とを比較して、指令回
転速度になるような信号を出力する部分、主モータパワ
ー増幅部28は主モータ4に駆動電力を供給する部分で
ある。
The rotational speed command section 27 compares the signal from the pulse generator 6 with the signal from the function generation speed control section and outputs a signal that makes the commanded rotational speed. This is the part that supplies driving power to the

位置−速度変換部28はX軸位置検出器18又はZ軸位
置検出器14からの位置信号を速度信号に変換する部分
、送り速度指令部29は、位置−速度変換部28より出
力される信号と関数発生速度制御部26より出力される
信号とを比較して送り、指令速度になるような信号を電
流指令部31に送る部分、電流指令部31は送り速度指
令部からの信号と、X軸サーボモータ16又はZ軸サー
ボモータ12への入力信号とを比較して、目標電流にな
るような信号をパワー増幅部32に出力する部分、パワ
ー増幅部32はX軸サーボモータ16又はZ軸サーボモ
ータ12に駆動電力を供給する部分である。 続いて第
1実施例の作用について第2図のフローチャートに従っ
て説明する。
The position-velocity converter 28 converts the position signal from the X-axis position detector 18 or the Z-axis position detector 14 into a speed signal, and the feed rate command unit 29 converts the signal output from the position-velocity converter 28. The current command section 31 compares the signal output from the function generation speed control section 26 with the signal outputted from the function generation speed control section 26, and sends a signal that achieves the command speed to the current command section 31. A part that compares the input signal to the axis servo motor 16 or the Z-axis servo motor 12 and outputs a signal that makes the target current to the power amplification unit 32. This is a part that supplies driving power to the servo motor 12. Next, the operation of the first embodiment will be explained according to the flowchart of FIG.

ステップS1において、プログラム解釈部22にプログ
ラムメモリ21の主軸回転指令が読み取られ、ステップ
S2において、読み取られた主軸回転指令中に不規則回
転指令が有るかが確認される。そしてイエスの場合には
ステップS3において、回転速度範囲記憶部23にプロ
グラム指定の不規則回転速度の上限値と下限値とが記憶
される。
In step S1, the main spindle rotation command in the program memory 21 is read by the program interpreter 22, and in step S2, it is confirmed whether or not there is an irregular rotation command among the read main shaft rotation commands. If the answer is YES, then in step S3, the upper limit and lower limit of the irregular rotation speed designated by the program are stored in the rotation speed range storage section 23.

次いでステップS4において、不規則回転開始信号が有
るかが確認され、イエスの場合にはステップS5におい
て、乱数発生部24にて前記上限値と下限値の範囲内に
おいてランダムに乱数を発生して、乱数→回転速度変換
部25にて乱数を対応する回転速度に変換して、ランダ
ムに変化する回転速度指令を出力する。ステップS6に
おいて、関数発生速度制御部26の割込入力回路を経て
優先入力された不規則回転速度指令により、主軸3が第
3図のグラフに示すような速度で不規則回転される0次
いでステップS7において、不規則回転中かが確認され
、イエスの場合にはステップS8において、不規則回転
解除指令があるかが確認され、ノーの場合にステップS
5に戻されて主軸3の不規則回転が続行され、主軸に同
期する刃物台15の切削送りで切削加工が続行される。
Next, in step S4, it is confirmed whether there is an irregular rotation start signal, and if yes, in step S5, the random number generator 24 randomly generates a random number within the range of the upper limit value and the lower limit value, A random number→rotation speed conversion unit 25 converts the random number into a corresponding rotation speed, and outputs a randomly changing rotation speed command. In step S6, the main shaft 3 is irregularly rotated at a speed as shown in the graph of FIG. In S7, it is confirmed whether irregular rotation is in progress, and if YES, it is confirmed in step S8 whether there is an irregular rotation cancellation command, and if NO, step S
5, the irregular rotation of the main spindle 3 is continued, and cutting is continued with the cutting feed of the tool post 15 synchronized with the main spindle.

またステップS8においてイエスの場合には、ステップ
S9において、主軸停止指令があるかが確認されイエス
の場合には終了となる。
If the answer is YES in step S8, it is checked in step S9 whether there is a spindle stop command, and if the answer is YES, the process ends.

またステップS2において、ノーとなった場合と、ステ
ップS4においてノーとなった場合には、ステップS6
において、プログラム指定の回転速度指令により主軸3
が一定回転され、刃物台15の切削送りで通常切削が行
われる。そしてステップS7においてノーとなり、ステ
ップS9に飛んでステップS9もノーとなった場合には
、ステップS4に戻されてステップS4においてもノー
となった場合には、ステップS6に送られて、主軸の定
速回転が続行され、刃物台15の切削送りで通常の切削
加工が続行される。またステップS7でノーとなり、ス
テップS9に飛んでステップS9においてイエスとなっ
た場合に終了となり、ステップS9においてノーとなり
ステップS4に戻されて、ステップS4においてイエス
となった場合には、不規則回転に切換ねる。
Further, if the answer is NO in step S2, and if the answer is NO in step S4, step S6
, spindle 3 is rotated according to the rotation speed command specified by the program.
is rotated at a constant rate, and normal cutting is performed by the cutting feed of the tool post 15. Then, if the result in step S7 is NO, and the process jumps to step S9, and the result in step S9 is also NO, the process returns to step S4. If the result in step S4 is also NO, the process is sent to step S6, and the main spindle is Constant speed rotation continues, and normal cutting continues with the cutting feed of the tool post 15. In addition, if the result in step S7 is NO, the process jumps to step S9, and if the result is YES in step S9, the process ends. If the result is NO in step S9, the process returns to step S4, and if the result is YES in step S4, irregular rotation occurs. Switch to

続いて第2実施例について第4図、第5図を参照して説
明する。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

なお第4図の第1実施例の第1図と興なるところは、ブ
ロック線図部分にB部が付加され、刃物台にセンサ36
が取付けられているところのみであり、他は同一のため
同一個所には同一符合を付して説明を省略する。
Note that the difference between the first embodiment in FIG. 4 and FIG.
Since the other parts are the same, the same parts will be given the same reference numerals and the explanation will be omitted.

振動検出部35は、刃物台15に取付けられているセン
サ36のびびりによって発生する振動に比例する出力信
号を入力して、予め設定されている振幅の範囲より入力
信号の振幅が大きくなったとき、不規則回転ONの信号
を出力し、入力信号の振幅が振幅範囲より小さくなった
とき、OFFの信号を出力する部分である。学習機能部
37は、振動検出部35から送られてくる不規則回転0
N−OFFの信号を、加工プログラムの該5位1に割り
込ませてサブプログラムメモリ38に記憶させる部分で
ある。
The vibration detection unit 35 inputs an output signal proportional to the vibration generated by the chatter of the sensor 36 attached to the tool post 15, and detects when the amplitude of the input signal becomes larger than a preset amplitude range. , which outputs an ON signal for irregular rotation, and outputs an OFF signal when the amplitude of the input signal becomes smaller than the amplitude range. The learning function section 37 detects the irregular rotation 0 sent from the vibration detection section 35.
This is a part where the N-OFF signal is inserted into the fifth position 1 of the machining program and stored in the subprogram memory 38.

続いて第2実施例の作用について説明する。なお、第1
実施例の作用説明と重複するのを避けるため、切削加工
の動作を中心に説明を行う。
Next, the operation of the second embodiment will be explained. In addition, the first
In order to avoid duplicating the explanation of the operation of the embodiment, the explanation will focus on the operation of cutting.

今、主軸チャック8の把持爪に初品工作物Wの素材が把
持され、先端が6押センタ9により支持されており、タ
レット19が旋回されて外径用バイトTAが切削位置に
割出され、刃物台15のX軸及びZ軸の移動でパイ)T
Aの刃先が切削開始位置に位置決めされている。
Now, the material of the first workpiece W is gripped by the gripping jaws of the spindle chuck 8, its tip is supported by the 6-push center 9, and the turret 19 is rotated to index the outside diameter cutting tool TA to the cutting position. , due to the movement of the tool post 15 on the X and Z axes)
The cutting edge of A is positioned at the cutting start position.

NCのプログラムメモリ21より主軸回転指令が読み取
られて、プログラム指定の回転速度で主軸が回転したの
ち、Z軸方向の切削送り指令が読み取られて、刃物台1
5が主軸側に移動して外径切削が開始される。外径切削
が進み切削位置が工作物Wの中央部に近づきびびりが発
生すると、センサ36の出力信号の振幅が大きくなり、
切削位置が主軸に近づくと、びびりが納まってセンサ出
力信号の振幅が小さくなる。このセンサ36の出力信号
を表したのが第5図のグラフ図で、振幅が設定幅を越え
た時点で不規則回転ON信号が出力され、振幅が設定幅
以下になった時点で不規則回転OFF信号が出力される
。この0N−OFF信号は学習機能部37に入力され、
学習機能部37で加工プログラムに挿入されて、不規則
回転0N−OFF信号人の加工プログラムがサブプログ
ラムメモリに記憶される。
After the spindle rotation command is read from the NC program memory 21 and the spindle rotates at the rotation speed specified by the program, the cutting feed command in the Z-axis direction is read and the tool rest 1 is rotated.
5 moves to the spindle side and outer diameter cutting is started. As the outer diameter cutting progresses and the cutting position approaches the center of the workpiece W and chatter occurs, the amplitude of the output signal of the sensor 36 increases,
When the cutting position approaches the spindle, the vibration subsides and the amplitude of the sensor output signal becomes smaller. The graph in FIG. 5 shows the output signal of this sensor 36. When the amplitude exceeds the set width, the irregular rotation ON signal is output, and when the amplitude falls below the set width, the irregular rotation starts. An OFF signal is output. This ON-OFF signal is input to the learning function section 37,
The learning function section 37 inserts this into the machining program, and the machining program for the irregular rotation 0N-OFF signal is stored in the subprogram memory.

初品工作物Wの加工が終わり、次回以降の工作物WがN
C旋盤に取付けられ、スタート釦スィッチが押されると
、プログラムメモリ21に代わりサブプログラムメモリ
38の加工プログラムが読み出されて、外径加工が開始
される。そして外径切削加工の位置がびびり域に入ると
、不規則回転ON信号が出て、主軸3が所定の速度範囲
内にてランダムに変化する不規則回転速度で回転され、
この不規則回転に同期した切削送り速度で刃物台が移動
されて、共振を抑えたびびりのない切削が行われる。そ
してびびり域を通過すると不規則回転OFF信号が出て
、一定速度に切換えられる。
The machining of the first workpiece W is completed, and the next workpiece W is N.
When the machine is attached to a C lathe and the start button switch is pressed, the machining program in the subprogram memory 38 is read instead of the program memory 21, and outer diameter machining is started. When the outer diameter cutting position enters the chatter region, an irregular rotation ON signal is output, and the spindle 3 is rotated at an irregular rotation speed that changes randomly within a predetermined speed range.
The tool rest is moved at a cutting feed rate that is synchronized with this irregular rotation, suppressing resonance and performing vibration-free cutting. When the vehicle passes through the chatter region, an irregular rotation OFF signal is output and the speed is switched to a constant speed.

次に広幅溝入れパイ)THによる深溝入れ作業の場合に
は、初品工作物の溝入れ加工時の刃物台15のX軸方向
工作物側への切削送り中に発生するびびりをセンサ36
にて検出し、振動検出部35内で予め設定されている振
幅幅と比較して、びびり域の入口で不規則回転ON信号
を、またびひり域の出口で不規則回転OFF信号とを出
力する。
Next, in the case of deep grooving work using TH (wide grooving pie), a sensor 36 detects vibrations that occur during cutting feed of the tool post 15 toward the workpiece in the X-axis direction during grooving of the initial workpiece.
is detected and compared with the amplitude width preset in the vibration detection unit 35, and an irregular rotation ON signal is output at the entrance of the chatter area, and an irregular rotation OFF signal is output at the exit of the chatter area. do.

そしてこの0N−OFF信号を学習機能部37にて加工
プログラムに挿入して、サブプログラムメモリ38に記
憶する0次回以降はプログラムメモリ21に代わってザ
ブプログラムメモリ38の記憶する不規則回転0N−O
FF信号入りの加工プログラムが読み取られ、びびり発
生域で主軸3が不規則回転され、これに同期して刃物台
15のX軸方向の切削送りが行われて、共振の発生を抑
えてびびりのない溝入れ作業が行われ、びびり域から外
れると主軸が一定回転に戻る。
The learning function section 37 inserts this 0N-OFF signal into the machining program and stores it in the subprogram memory 38. From the 0th time onwards, the irregular rotation 0N-OFF signal is stored in the subprogram memory 38 instead of the program memory 21.
The machining program containing the FF signal is read, the main spindle 3 is rotated irregularly in the area where chatter occurs, and in synchronization with this, the cutting feed of the tool post 15 in the X-axis direction is performed to suppress the occurrence of resonance and eliminate chatter. The main shaft returns to constant rotation when it is out of the chatter area.

続いて本3実施例について第6図を参照して説明する。Next, the third embodiment will be explained with reference to FIG. 6.

第3実施例の第2実施例と異なるところはB部に代わる
0部で、これは学習機能部37とサブプログラムメモリ
38の代わりにOFF指令出力部39があり、振動検出
部35は不規則回転ONの指令のみを出力するようにな
っているところのみで他は同一のため説明を省略する。
The difference between the third embodiment and the second embodiment is part 0 instead of part B, which has an OFF command output part 39 instead of the learning function part 37 and subprogram memory 38, and the vibration detection part 35 is irregular. Since the other parts are the same except that only the rotation ON command is output, the explanation will be omitted.

第3実施例の作用は、センサ36がびびりを検知して振
動検出部35から不規則ON信号が出力され、不規則回
転速度切削が開始されてびびりが納まり、センサ36の
信号にびびり要素がなくなっても不規則回転速度は続行
され、切削送り軸の位置決め停止後プログラム解釈部2
2から次ステツブ指令が出ると、OFF指令出力部39
から不規則回転OFF指令がでて不規則回転が解除され
る。従って予めびびりの発生しやすい場所を予測して加
工プログラムに不規則回転ON−〇FF信号を入れてお
く必要がなく、初品から加工中のびびりを検知して自動
的に不規則回転を実行する。
The operation of the third embodiment is such that the sensor 36 detects chatter, the vibration detection unit 35 outputs an irregular ON signal, irregular rotational speed cutting is started, the chatter subsides, and the vibration element is detected in the signal of the sensor 36. The irregular rotational speed continues even if the rotation speed is stopped, and after the cutting feed axis has been positioned and stopped, the program interpretation unit 2
When the next step command is issued from 2, the OFF command output section 39
The irregular rotation OFF command is issued and the irregular rotation is canceled. Therefore, there is no need to predict in advance the areas where chatter is likely to occur and include an irregular rotation ON-FF signal in the machining program.Chattering during machining is detected from the first product and irregular rotation is automatically executed. do.

尚、第1実施例、第2実施例及び第3実施例ともにNC
旋盤による外径切削と溝入れ切削とを例として説明した
が、ボーリングバーによる深穴くり加工についても本発
明の不規則回転速度加工を適用することができるのば当
然で、この場合にはマシニングセンタによる深穴くり加
工にも適用可能である。
Incidentally, the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment are all NC.
Although the explanation has been given using the outer diameter cutting and grooving cutting using a lathe as an example, it is natural that the irregular rotational speed machining of the present invention can also be applied to deep hole drilling using a boring bar, and in this case, a machining center is used. It can also be applied to deep hole drilling.

発明の効果 本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。
Effects of the Invention Since the present invention is configured as described above, it produces the following effects.

請求項1は、切削加工中びびりの発生しやすい個所の主
軸回転速度を、予め設定した速度範囲内で不規則に変化
させるようにしたので、長尺工作物の外径切削や広幅溝
の深溝入れ切削又はボーリングバー等による深穴加工等
びびりが発生し易い不安定な加工が、振れ止め、防振刃
具等特別な装置、工具を用いることなく、NCソフトの
みで簡単にびびりの発生を抑えて安定した加工を行うこ
とができる。
According to the first aspect of the present invention, the spindle rotation speed at locations where chatter is likely to occur during cutting is changed irregularly within a preset speed range, so that it is possible to cut the outer diameter of a long workpiece or deep groove of a wide groove. Unstable machining that is prone to chatter, such as deep hole machining using deep cutting or boring bars, etc. can be easily suppressed using only NC software, without the need for special equipment or tools such as steady rests or anti-vibration cutting tools. This enables stable machining.

請求項2は、初品切削加工時にセンサによりびびり発生
個所を検知して学習機能により加工プログラム中にびび
り発生個所を記憶させ、次回以降の切削加工からびびり
発生個所の主軸回転速度を、予め設定した速度範囲内で
不規則に変化する不規則回転速度にして加工を行うよう
になしたので、予知できないびびり発生個所に対しても
完全に対応することが可能となり一層安定した加工が可
能となる。
According to a second aspect of the present invention, a sensor detects the location where chatter occurs during cutting of the first item, stores the location where chatter occurs in the machining program using a learning function, and presets the spindle rotation speed at the location where chatter occurs from the next cutting operation. Since machining is performed at an irregular rotation speed that changes irregularly within the specified speed range, it is possible to completely respond to unpredictable locations where chatter occurs, making it possible to perform more stable machining. .

請求項3は、切削加工中にセンサがびびりを検知して主
軸の不規則回転が開始され、送り軸が位置決め停止して
次ブロツク指令がでると、不規則回転が解除されるよう
にしたので、加工中にびびりが発生し始めると自動的に
不規則回転が実行されるようになり、加工プログラムの
作製が簡単になるとともに初品より不規則回転が実行さ
れるため小量の工作物に効果がある。
According to a third aspect of the present invention, irregular rotation of the main shaft is started when the sensor detects chatter during cutting, and when the feed shaft is positioned and stopped and the next block command is issued, the irregular rotation is canceled. , irregular rotation is automatically executed when chatter begins to occur during machining, making it easier to create machining programs, and since irregular rotation is executed from the initial product, it is suitable for small workpieces. effective.

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

第1図は第1実施例の一部旋盤の構造図を含むNC制御
システムのブロック線図、第2図は第1実施例の作用説
明用フローチャート図、第3図は不規則回転速度を示す
グラフ図、第4図は第2実施例の一部旋盤の構造図を含
むNC制御システムのブロック線図、第5図はセンサの
びびり検知信号を示すグラフ図、第6図は第3実施例の
一部旋盤構造図を含むNC制御システムのブロック線図
である。 3・・主軸      15・・刃物台23・・回転速
度範囲記憶部 24・・乱数発生部 26・・関数発生速度制御部 35・・振動検出部  3G・・振動センサ37・・学
習I!能部 39・・OFF指令出力部 第 図 第 図
Fig. 1 is a block diagram of the NC control system including a structural diagram of a part of the lathe of the first embodiment, Fig. 2 is a flowchart for explaining the operation of the first embodiment, and Fig. 3 shows irregular rotational speed. Graph diagram, Figure 4 is a block diagram of the NC control system including a structural diagram of a part of the lathe of the second embodiment, Figure 5 is a graph diagram showing the chatter detection signal of the sensor, and Figure 6 is the third embodiment. FIG. 2 is a block diagram of the NC control system including a partial lathe structure diagram. 3...Main axis 15...Turret post 23...Rotation speed range storage section 24...Random number generation section 26...Function generation speed control section 35...Vibration detection section 3G...Vibration sensor 37...Learning I! Function section 39...OFF command output section Fig.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)切削加工中びびりの発生しやすい個所の主軸回転
速度を予め設定した速度範囲内で不規則に変化させるこ
とを特徴とする不規則回転速度切削方法。
(1) An irregular rotational speed cutting method characterized by irregularly changing the spindle rotational speed at a location where chatter is likely to occur during cutting within a preset speed range.
(2)予めびびり発生個所をセンサにて検知して学習機
能により加工プログラム中に記憶させ、次の切削加工か
ら前記びびり発生個所の主軸回転速度を予め設定した範
囲内で不規則に変化させることを特徴とする不規則回転
速度切削方法。
(2) Detecting the location where chatter occurs in advance with a sensor, storing it in the machining program using a learning function, and irregularly changing the spindle rotation speed at the location where chatter occurs from the next cutting process within a preset range. An irregular rotational speed cutting method characterized by:
(3)切削加工中のびびりの発生をセンサにて検知して
、主軸回転速度を予め設定した速度範囲内で不規則に変
化させることを特徴とする不規則回転速度切削方法。
(3) An irregular rotational speed cutting method characterized by detecting the occurrence of chatter during cutting using a sensor and irregularly changing the spindle rotational speed within a preset speed range.
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