JPH0885047A - 切削工具の刃先摩耗検出方法 - Google Patents
切削工具の刃先摩耗検出方法Info
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- JPH0885047A JPH0885047A JP6218698A JP21869894A JPH0885047A JP H0885047 A JPH0885047 A JP H0885047A JP 6218698 A JP6218698 A JP 6218698A JP 21869894 A JP21869894 A JP 21869894A JP H0885047 A JPH0885047 A JP H0885047A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- wear
- cutting
- limit
- frequency band
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】工作機械における切削工具の刃先摩耗検出方法
に関するもので、工具摩耗進行以外の要因に伴う誤検出
を排除し、さらに被削材の剛性および寸法が変わっても
正確に切削工具の刃先摩耗を検出する方法を得る。 【構成】切削工具または切削工具取付治具に加速度検出
子を装着し、該加速度検出子から出力される切削工具振
動情報の周波数成分解析を行い、また切削工具形状から
工具刃先の共振周波数を計算し、前記工具刃先の共振周
波数を含み、かつ該共振周波数以外の共振周波数を含ま
ないように工具摩耗監視周波数帯域を設定し、前記工具
摩耗監視周波数帯域の振動レベルと全周波数帯域の振動
レベルの比率を工具の摩耗度として演算し、前記摩耗度
が予め定めた摩耗限界レベルに到達した場合に信号を発
する切削工具の刃先摩耗検出方法。
に関するもので、工具摩耗進行以外の要因に伴う誤検出
を排除し、さらに被削材の剛性および寸法が変わっても
正確に切削工具の刃先摩耗を検出する方法を得る。 【構成】切削工具または切削工具取付治具に加速度検出
子を装着し、該加速度検出子から出力される切削工具振
動情報の周波数成分解析を行い、また切削工具形状から
工具刃先の共振周波数を計算し、前記工具刃先の共振周
波数を含み、かつ該共振周波数以外の共振周波数を含ま
ないように工具摩耗監視周波数帯域を設定し、前記工具
摩耗監視周波数帯域の振動レベルと全周波数帯域の振動
レベルの比率を工具の摩耗度として演算し、前記摩耗度
が予め定めた摩耗限界レベルに到達した場合に信号を発
する切削工具の刃先摩耗検出方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械における切削
工具の刃先摩耗を自動検出する方法に関するものであ
る。
工具の刃先摩耗を自動検出する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】製造ラインの自動化問題において切削工
程の自動化は重要課題ではあるが、自動化を実現するた
めには様々な技術開発が必要とされる。そのなかでも、
切削工具の刃先摩耗検出は作業者の目視と触感に頼って
いるのが現状であり、切削工程自動化の妨げとなってい
る。今日まで、様々な自動検出技術が提案されている
が、その大部分が実用化するまで到っていない。その主
な原因としては、被削材の剛性および寸法の変化に対応
できない点、ならびに工具振動のレベルで捕らえるしき
い値方式では誤検出発生率が高くなる点などが挙げられ
る。
程の自動化は重要課題ではあるが、自動化を実現するた
めには様々な技術開発が必要とされる。そのなかでも、
切削工具の刃先摩耗検出は作業者の目視と触感に頼って
いるのが現状であり、切削工程自動化の妨げとなってい
る。今日まで、様々な自動検出技術が提案されている
が、その大部分が実用化するまで到っていない。その主
な原因としては、被削材の剛性および寸法の変化に対応
できない点、ならびに工具振動のレベルで捕らえるしき
い値方式では誤検出発生率が高くなる点などが挙げられ
る。
【０００３】特開昭５４−１００５８３号公報には、被
加工物または切削機械主軸部に加速度検出器を設け、検
出加速度をローパスフィルタに通した出力と、予め設定
した限界加速度を比較して工具摩耗を検出する装置が提
案されている。また、特公昭５７−３４０６２号公報に
は、被加工物近傍の加速度検出子からの出力を高周波成
分と低周波成分に分離し、被加工物の剛性等が変化して
も低周波成分（〜３００Ｈｚ）が一定となるように工具
送り速度を制御した上で、高周波成分（１ｋＨｚ〜１０
ｋＨｚ）を予め設定した限界加速度と比較して工具摩耗
を検出する方法が提案されている。
加工物または切削機械主軸部に加速度検出器を設け、検
出加速度をローパスフィルタに通した出力と、予め設定
した限界加速度を比較して工具摩耗を検出する装置が提
案されている。また、特公昭５７−３４０６２号公報に
は、被加工物近傍の加速度検出子からの出力を高周波成
分と低周波成分に分離し、被加工物の剛性等が変化して
も低周波成分（〜３００Ｈｚ）が一定となるように工具
送り速度を制御した上で、高周波成分（１ｋＨｚ〜１０
ｋＨｚ）を予め設定した限界加速度と比較して工具摩耗
を検出する方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５４−１００５８３号公報に記載の装置においては、被
加工物の剛性や寸法等が変化した場合に限界加速度の設
定値を変更する必要があり、さらに限界加速度の設定に
何ら指針が無いために誤検出が多発する恐れがある。そ
して、摩耗の進行に伴って発生する振動の周波数帯域が
特定できないため、工具摩耗以外の要因で工具振動が発
生した場合にも誤検出となる。
５４−１００５８３号公報に記載の装置においては、被
加工物の剛性や寸法等が変化した場合に限界加速度の設
定値を変更する必要があり、さらに限界加速度の設定に
何ら指針が無いために誤検出が多発する恐れがある。そ
して、摩耗の進行に伴って発生する振動の周波数帯域が
特定できないため、工具摩耗以外の要因で工具振動が発
生した場合にも誤検出となる。
【０００５】特公昭５７−３４０６２号公報に記載の方
法おいては、被加工物の剛性が変化しても正確に工具摩
耗を検出するために、工具送り速度を自動制御する装置
を用いてはいるが、既存の工作機械に速度自動制御機能
を付加するためには大幅な改造が必要となり、多大な費
用を要する。
法おいては、被加工物の剛性が変化しても正確に工具摩
耗を検出するために、工具送り速度を自動制御する装置
を用いてはいるが、既存の工作機械に速度自動制御機能
を付加するためには大幅な改造が必要となり、多大な費
用を要する。
【０００６】本発明方法は、上述の課題を解決するため
になされたものであり、既存の工作機械を改造すること
もなく、安価に、かつ被加工物の剛性等に影響されずに
正確に工具刃先摩耗を自動検出する方法を提供するもの
である。
になされたものであり、既存の工作機械を改造すること
もなく、安価に、かつ被加工物の剛性等に影響されずに
正確に工具刃先摩耗を自動検出する方法を提供するもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる工作機械
における切削工具の刃先摩耗検出方法は、次の手順でな
される。
における切削工具の刃先摩耗検出方法は、次の手順でな
される。
【０００８】切削工具または切削工具取付治具に加速
度検出子を装着する。
度検出子を装着する。
【０００９】加速度検出子から出力される切削工具振
動情報の周波数成分解析を行う。
動情報の周波数成分解析を行う。
【００１０】切削工具の刃先形状から工具刃先の共振
周波数を算出する。
周波数を算出する。
【００１１】算出した工具刃先の共振周波数を含み、
かつ該工具刃先の共振周波数以外の共振周波数を含まな
い工具摩耗監視周波数帯域を設定する。
かつ該工具刃先の共振周波数以外の共振周波数を含まな
い工具摩耗監視周波数帯域を設定する。
【００１２】前記工具摩耗監視周波数帯域の振動レベ
ルと全周波数帯域の振動レベルの比率を工具の摩耗度と
して算出する。
ルと全周波数帯域の振動レベルの比率を工具の摩耗度と
して算出する。
【００１３】前記摩耗度を予め定めた摩耗限界レベル
と比較する。
と比較する。
【００１４】
【作用】本発明によれば上記の目的は、切削工具または
切削工具取付治具に装着した加速度検出子から検出され
る切削工具振動情報に対して周波数成分解析を実施し、
また予め切削工具の刃先形状から工具刃先の共振周波数
を計算した上で、その共振周波数を含み、かつそれ以外
の共振周波数を含まないように工具摩耗監視周波数帯域
を設定し、工具摩耗監視周波数帯域の振動レベルと全周
波数帯域の振動レベルの比率を工具の摩耗度とすること
で達成される。
切削工具取付治具に装着した加速度検出子から検出され
る切削工具振動情報に対して周波数成分解析を実施し、
また予め切削工具の刃先形状から工具刃先の共振周波数
を計算した上で、その共振周波数を含み、かつそれ以外
の共振周波数を含まないように工具摩耗監視周波数帯域
を設定し、工具摩耗監視周波数帯域の振動レベルと全周
波数帯域の振動レベルの比率を工具の摩耗度とすること
で達成される。
【００１５】次に、工具刃先の共振周波数の計算方法に
ついて、図２に示す形状の工具を例に取って説明する。
工具刃先９の共振周波数を計算する場合、例えば切削工
具１を長方形断面の片持ちばりとみなすことによって、
断面内のせん断力とはりのたわみの関係から共振周波数
を求めることができる。工具取付治具２からの刃先突き
だし長さａ、刃先幅ｂおよび刃先高さｈを用いて、刃先
の共振周波数ｆ0 を次式から計算する。
ついて、図２に示す形状の工具を例に取って説明する。
工具刃先９の共振周波数を計算する場合、例えば切削工
具１を長方形断面の片持ちばりとみなすことによって、
断面内のせん断力とはりのたわみの関係から共振周波数
を求めることができる。工具取付治具２からの刃先突き
だし長さａ、刃先幅ｂおよび刃先高さｈを用いて、刃先
の共振周波数ｆ0 を次式から計算する。
【００１６】 ｆ0 ＝（３．５１６／２πａ2 ）・（ＥＩ／ρＡ） ・・・・・・（１） ここで、 ｆ0 ：共振周波数、 ρ：質量密度、 Ｅ ：縦弾性係数、 Ａ：断面積（＝ｂｈ） Ｉ ：断面二次モーメント（＝ｂｈ3 ／１２） なお工具刃先９の材質が鋼である場合、縦弾性係数Ｅは
約21000 kg/mm2、質量密度ρは約7.9 g/cm3 である。
（１）式は、長方形断面の片持ちばりの共振周波数を算
出するものであり、工具刃先９の傾斜をもっている部分
１０の傾斜はないものとみなして、長さａ、幅ｂ、高さ
ｈの片持ちばりの共振周波数で工具刃先の共振周波数を
近似している。
約21000 kg/mm2、質量密度ρは約7.9 g/cm3 である。
（１）式は、長方形断面の片持ちばりの共振周波数を算
出するものであり、工具刃先９の傾斜をもっている部分
１０の傾斜はないものとみなして、長さａ、幅ｂ、高さ
ｈの片持ちばりの共振周波数で工具刃先の共振周波数を
近似している。
【００１７】なお、形状の異なる切削工具についても、
同様に工具形状を単純モデル化することにより工具刃先
共振周波数を算出することができる。
同様に工具形状を単純モデル化することにより工具刃先
共振周波数を算出することができる。
【００１８】こうして算出された工具刃先共振周波数ｆ
0 の前後にｆ1 〜ｆ2 の監視周波数帯域を設定する。た
だし、ｆ0 、ｆ1 、ｆ2 の関係は次式で定義される。
0 の前後にｆ1 〜ｆ2 の監視周波数帯域を設定する。た
だし、ｆ0 、ｆ1 、ｆ2 の関係は次式で定義される。
【００１９】 ｆ0 ＝（ｆ1 ＋ｆ2 ）／２ ・・・・・・・・・・・・（２） ここで、 ｆ0 ：工具刃先共振周波数 ｆ1 ：監視周波数帯下限値 ｆ2 ：監視周波数帯上限値 このｆ1 〜ｆ2 の監視周波数帯域の設定方法であるが、
工具刃先形状に起因する工具刃先共振周波数ｆ0 以外の
共振周波数（例えば、被削材の材質や形状に起因する共
振周波数）を含まないように設定しなければならない。
つまり、工具振動情報を周波数成分解析した結果が図３
（ａ）のようになった場合に、図３（ｂ）に示す監視周
波数帯域を設定したとすると、ｆ0 以外の共振周波数が
ｆ1 〜ｆ2 に含まれるため、ｆ0 に関する情報を正確に
得ることができない。図３（ｃ）のようにｆ1 〜ｆ2 を
設定すると、工具刃先共振周波数ｆ0 に限定した工具振
動情報を得ることができる。
工具刃先形状に起因する工具刃先共振周波数ｆ0 以外の
共振周波数（例えば、被削材の材質や形状に起因する共
振周波数）を含まないように設定しなければならない。
つまり、工具振動情報を周波数成分解析した結果が図３
（ａ）のようになった場合に、図３（ｂ）に示す監視周
波数帯域を設定したとすると、ｆ0 以外の共振周波数が
ｆ1 〜ｆ2 に含まれるため、ｆ0 に関する情報を正確に
得ることができない。図３（ｃ）のようにｆ1 〜ｆ2 を
設定すると、工具刃先共振周波数ｆ0 に限定した工具振
動情報を得ることができる。
【００２０】次に、工具刃先摩耗度の計算方法について
説明する。切削を繰り返すことによって工具刃先の摩耗
が進行すると工具の振動レベルが上昇することは、一般
に知られていることである。しかしながら、これまで提
案されてきた検出手法では、以下の問題点が未解決であ
った。第一に、摩耗進行に伴って振動レベルが上昇する
周波数帯域が特定できないために検出精度が低いこと、
第二に、被削材の剛性および寸法によって工具振動の平
均レベルが変動するために、工具摩耗限界値の設定が困
難であり、多品種生産設備には適していないことであ
る。
説明する。切削を繰り返すことによって工具刃先の摩耗
が進行すると工具の振動レベルが上昇することは、一般
に知られていることである。しかしながら、これまで提
案されてきた検出手法では、以下の問題点が未解決であ
った。第一に、摩耗進行に伴って振動レベルが上昇する
周波数帯域が特定できないために検出精度が低いこと、
第二に、被削材の剛性および寸法によって工具振動の平
均レベルが変動するために、工具摩耗限界値の設定が困
難であり、多品種生産設備には適していないことであ
る。
【００２１】まず、監視周波数帯域設定の問題について
は、前述の工具刃先共振周波数の計算値に基づいて設定
することで、工具刃先摩耗進行に起因する工具振動レベ
ルの上昇のみを抽出することができる。 具体例とし
て、前述の図２に示す形状で、各部の寸法が表１のとお
りである２種類の工具Ａ、Ｂを用いて行った試験結果を
説明する。
は、前述の工具刃先共振周波数の計算値に基づいて設定
することで、工具刃先摩耗進行に起因する工具振動レベ
ルの上昇のみを抽出することができる。 具体例とし
て、前述の図２に示す形状で、各部の寸法が表１のとお
りである２種類の工具Ａ、Ｂを用いて行った試験結果を
説明する。
【００２２】
【表１】
【００２３】まず工具Ａを使用して切削を行った場合
の、工具振動情報の周波数成分解析結果を図４に示す。
（ａ）が通算切削回数２回目、（ｂ）が通算切削回数７
回目の切削に対する周波数成分解析結果である。工具共
振周波数の計算結果が約４６０Ｈｚであるから、監視周
波数帯域を例えば３１０〜６１０Ｈｚに設定したとす
る。図４より、監視周波数帯域の振動レベル（○印附加
部）が他の帯域に比較して急上昇していることは明らか
である。したがって、本発明の方式で監視周波数帯域を
設定することにより、工具摩耗進行時の工具振動レベル
上昇を高精度で検出することができる。
の、工具振動情報の周波数成分解析結果を図４に示す。
（ａ）が通算切削回数２回目、（ｂ）が通算切削回数７
回目の切削に対する周波数成分解析結果である。工具共
振周波数の計算結果が約４６０Ｈｚであるから、監視周
波数帯域を例えば３１０〜６１０Ｈｚに設定したとす
る。図４より、監視周波数帯域の振動レベル（○印附加
部）が他の帯域に比較して急上昇していることは明らか
である。したがって、本発明の方式で監視周波数帯域を
設定することにより、工具摩耗進行時の工具振動レベル
上昇を高精度で検出することができる。
【００２４】次に、摩耗限界判定しきい値の設定方法に
ついて説明する。前記表１に示す工具Ｂを使用して切削
を行った場合の、工具振動情報の周波数成分解析結果を
図５に示す。（ａ）が通算切削回数３回目、（ｂ）が通
算切削回数１５回目の切削に対する周波数成分解析結果
である。工具Ａと同様に、工具Ｂの工具刃先共振周波数
を計算すると約４５０Ｈｚになる。そして、監視周波数
帯域を例えば３００〜６００Ｈｚに設定することによ
り、刃先摩耗進行に伴う工具振動レベルの上昇を検出す
ることができる。ところで、図４と図５に示した事例は
全く異なる工作機械で全く異なる被削材に対して切削を
行った際のデータである。したがって、図４と図５を比
較すると全体の振動レベルが大きく異なる。このままで
は、被削材の剛性および寸法等が変わった場合に、それ
に応じて摩耗限界判定しきい値を変更しなければならな
い。そこで、工具振動情報の周波数成分解析結果に対し
て、次の二つの値を計算する。
ついて説明する。前記表１に示す工具Ｂを使用して切削
を行った場合の、工具振動情報の周波数成分解析結果を
図５に示す。（ａ）が通算切削回数３回目、（ｂ）が通
算切削回数１５回目の切削に対する周波数成分解析結果
である。工具Ａと同様に、工具Ｂの工具刃先共振周波数
を計算すると約４５０Ｈｚになる。そして、監視周波数
帯域を例えば３００〜６００Ｈｚに設定することによ
り、刃先摩耗進行に伴う工具振動レベルの上昇を検出す
ることができる。ところで、図４と図５に示した事例は
全く異なる工作機械で全く異なる被削材に対して切削を
行った際のデータである。したがって、図４と図５を比
較すると全体の振動レベルが大きく異なる。このままで
は、被削材の剛性および寸法等が変わった場合に、それ
に応じて摩耗限界判定しきい値を変更しなければならな
い。そこで、工具振動情報の周波数成分解析結果に対し
て、次の二つの値を計算する。
【００２５】Ｐ0 ：全周波数帯域のパワースペクトル密
度の平均値 Ｐ1 ：監視周波数帯域（ｆ1 〜ｆ2 ）のパワースペクト
ル密度の平均値 上記のＰ0 、Ｐ1 を用いて、工具刃先磨耗度Ｗを次式で
定義する。
度の平均値 Ｐ1 ：監視周波数帯域（ｆ1 〜ｆ2 ）のパワースペクト
ル密度の平均値 上記のＰ0 、Ｐ1 を用いて、工具刃先磨耗度Ｗを次式で
定義する。
【００２６】 Ｗ＝（Ｐ1 ／Ｐ0 ） ・・・・・・・・・・・・（３） この工具刃先摩耗度Ｗを各回の切削ごとに計算し、予め
設定した摩耗限界判定しきい値と比較して工具刃先摩耗
度Ｗが大きくなった場合には、工具摩耗限界と判断し
て、例えば作業者に警報で知らせるなどの信号を発す
る。しかも、（３）式に示したように全周波数帯域の振
動レベルで正規化を行った指標を用いるので、摩耗限界
判定しきい値を設定する際に、被削材の剛性および寸法
の変化に伴う振動の平均レベルの変動の影響を全く考慮
する必要がない。図６に、工具Ａと工具Ｂによる切削に
対して工具刃先摩耗度Ｗを計算した結果を示す。図６か
らも明らかにように、前述の方法で求めた工具刃先摩耗
度Ｗを摩耗限界判定しきい値と比較することにより、諸
々の切削環境条件下においても確実に工具刃先の摩耗限
界が捕らえられることがわかる。
設定した摩耗限界判定しきい値と比較して工具刃先摩耗
度Ｗが大きくなった場合には、工具摩耗限界と判断し
て、例えば作業者に警報で知らせるなどの信号を発す
る。しかも、（３）式に示したように全周波数帯域の振
動レベルで正規化を行った指標を用いるので、摩耗限界
判定しきい値を設定する際に、被削材の剛性および寸法
の変化に伴う振動の平均レベルの変動の影響を全く考慮
する必要がない。図６に、工具Ａと工具Ｂによる切削に
対して工具刃先摩耗度Ｗを計算した結果を示す。図６か
らも明らかにように、前述の方法で求めた工具刃先摩耗
度Ｗを摩耗限界判定しきい値と比較することにより、諸
々の切削環境条件下においても確実に工具刃先の摩耗限
界が捕らえられることがわかる。
【００２７】
【実施例】図１に本発明方法を適用した一実施例のブロ
ック図を示す。工作機械としては一般的な旋盤を用い
て、ワーク（外径２５０mm、肉厚１０mmのパイプ材端
面）の切削加工を行った。切削工具１は切削工具取付治
具２で旋盤に取り付けられる構造のものとした。前記切
削工具取付治具２に加速度検出子３を装着した状態でワ
ークを切削し、加速度検出子３により検出された工具振
動情報を増幅器４で電圧値として出力した。増幅器４か
らの電圧出力を受けて数値演算装置５で周波数成分解析
等の処理を行い、工具刃先の摩耗度を算出した。あらか
じめ摩耗限界判定しきい値を限界摩耗度設定器６で入力
しておき、数値演算装置５と限界摩耗度設定器６からの
出力を比較器７で比較した。警報器８で比較器６からの
出力を表示するとともに、数値演算装置５において算出
された工具刃先摩耗度が限界摩耗度設定器６において設
定された限界摩耗度を超えた場合に、作業者に対して警
報を発した。
ック図を示す。工作機械としては一般的な旋盤を用い
て、ワーク（外径２５０mm、肉厚１０mmのパイプ材端
面）の切削加工を行った。切削工具１は切削工具取付治
具２で旋盤に取り付けられる構造のものとした。前記切
削工具取付治具２に加速度検出子３を装着した状態でワ
ークを切削し、加速度検出子３により検出された工具振
動情報を増幅器４で電圧値として出力した。増幅器４か
らの電圧出力を受けて数値演算装置５で周波数成分解析
等の処理を行い、工具刃先の摩耗度を算出した。あらか
じめ摩耗限界判定しきい値を限界摩耗度設定器６で入力
しておき、数値演算装置５と限界摩耗度設定器６からの
出力を比較器７で比較した。警報器８で比較器６からの
出力を表示するとともに、数値演算装置５において算出
された工具刃先摩耗度が限界摩耗度設定器６において設
定された限界摩耗度を超えた場合に、作業者に対して警
報を発した。
【００２８】その結果、被削材の剛性および寸法、切削
工具の違い、ならびに刃先の共振周波数以外の要因で発
生した工具振動に影響されずに、正確に工具刃先の摩耗
を自動検出することができた。
工具の違い、ならびに刃先の共振周波数以外の要因で発
生した工具振動に影響されずに、正確に工具刃先の摩耗
を自動検出することができた。
【００２９】
【発明の効果】上述のように、本発明方法によれば、工
具振動情報を検出して周波数成分解析を行い、工具刃先
形状から計算した工具刃先共振周波数に基づいて監視周
波数帯域を設定し、全周波数帯域と監視周波数帯域の振
動レベルの比率から工具刃先の摩耗度を検出することが
できる。工具刃先摩耗度の計算に際して、全周波数帯域
の振動レベルで正規化を行っているので、被削材の剛性
や寸法が変わっても共通の摩耗限界判定しきい値を用い
て摩耗検出を行うことができる。また、工具刃先の寸法
諸言から工具刃先共振周波数を計算し、工具摩耗進行時
に振動レベルが上昇する周波数帯域を特定することがで
きるので、工具摩耗進行以外の要因に伴う振動レベル上
昇による誤検出の発生を排除することができる。さら
に、この高精度な工具摩耗検出方法が安価な装置で実現
できるという利点も得られる。
具振動情報を検出して周波数成分解析を行い、工具刃先
形状から計算した工具刃先共振周波数に基づいて監視周
波数帯域を設定し、全周波数帯域と監視周波数帯域の振
動レベルの比率から工具刃先の摩耗度を検出することが
できる。工具刃先摩耗度の計算に際して、全周波数帯域
の振動レベルで正規化を行っているので、被削材の剛性
や寸法が変わっても共通の摩耗限界判定しきい値を用い
て摩耗検出を行うことができる。また、工具刃先の寸法
諸言から工具刃先共振周波数を計算し、工具摩耗進行時
に振動レベルが上昇する周波数帯域を特定することがで
きるので、工具摩耗進行以外の要因に伴う振動レベル上
昇による誤検出の発生を排除することができる。さら
に、この高精度な工具摩耗検出方法が安価な装置で実現
できるという利点も得られる。
【図１】本発明方法を適用した一実施例のブロック図で
ある。
ある。
【図２】本発明の実施例に使用した切削工具の寸法形状
を示す図面である。
を示す図面である。
【図３】本発明の工具摩耗監視周波数帯域の設定方法の
説明図である。
説明図である。
【図４】切削工具Ａを使用した場合の工具振動の周波数
成分解析結果のパワースペクトル分布図である。
成分解析結果のパワースペクトル分布図である。
【図５】切削工具Ｂを使用した場合の工具振動の周波数
成分解析結果のパワースペクトル分布図である。
成分解析結果のパワースペクトル分布図である。
【図６】本発明で用いる工具刃先摩耗度の計算結果例を
示すグラフである。
示すグラフである。
１ 切削工具 ２ 切削工具取付治具 ３ 加速度検出子 ４ 増幅機 ５ 数値演算装置 ６ 限界摩耗度設定器 ７ 比較器 ８ 警報器 ９ 工具刃先
Claims (1)
- 【請求項１】工作機械の切削工具または切削工具取付治
具に加速度検出子を装着し、その加速度検出子から出力
される切削工具振動情報の周波数成分解析を行い、切削
工具の刃先形状から工具刃先の共振周波数を算出し、算
出した工具刃先の共振周波数を含み、かつ該工具刃先の
共振周波数以外の共振周波数を含まない工具摩耗監視周
波数帯域を設定し、前記工具摩耗監視周波数帯域の振動
レベルと全周波数帯域の振動レベルの比率を工具の摩耗
度として算出し、前記摩耗度を予め定めた摩耗限界レベ
ルと比較することを特徴とする切削工具の刃先摩耗検出
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6218698A JPH0885047A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 切削工具の刃先摩耗検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6218698A JPH0885047A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 切削工具の刃先摩耗検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0885047A true JPH0885047A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=16724021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6218698A Pending JPH0885047A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 切削工具の刃先摩耗検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0885047A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1994
- 1994-09-13 JP JP6218698A patent/JPH0885047A/ja active Pending
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