JPH09323239A

JPH09323239A - 回転切削工具の摩耗状態検出装置および検出方法

Info

Publication number: JPH09323239A
Application number: JP7022997A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Ozeki; 宏夫大関; Koji Tanaka; 興治田中; Hideki Aoyama; 英樹青山; Ichiro Inazaki; 一郎稲崎; Kimiya Hisada; 仁也久田
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1996-04-01
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 1997-12-16

Abstract

(57)【要約】【課題】誤動作を起こす虞が少なく、異常検出の構成
が簡単で、しかも応答性が早い回転切削工具の摩耗状態
検出装置および検出方法を提供すること。【解決手段】回転切削工具に作用する切削トルクをト
ルクセンサによって測定し、その測定結果をウェーブレ
ット変換装置２９ａにおいてウェーブレット変換する。
次に、その変換結果を絶対値化回路２９ｂにおいて絶対
値に変換し、絶対値変換によって得られた信号を積分装
置２９ｃにおいて例えば工具の１回転時間積分する。そ
して、その積分結果を、記憶装置２９ｄ内に予め記憶さ
れている摩耗が０の時の積分データによって、除算装置
２９ｅにおいて除算し、該除算結果を一定値と比較する
ことによって回転切削工具の摩耗状態を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンドミルやドリ
ル等の回転切削工具を用いた切削加工に係わり、特に工
具摩耗状態を検出する回転切削工具の摩耗状態検出装置
および検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の検出装置として、新しい
工具によってテストワークを試験的に切削し、この時の
工具に加わるトルクパターンを検出し、このパターンか
ら工具が折損に至る手前の大きさの折損危険トルクレベ
ルを設定し、実際に多数のワークの切削を行う時にトル
クパターンを常時検知し、該パターンが折損危険トルク
レベルに達したか否かによって工具折損の予知（工具摩
耗状態の検出）を行うものが知られている（特開昭６−
１９８５４７号）。また、他の検出装置として、ＡＥ
（アコースティック・エミッション）センサを工作物や
主軸ヘッドに取り付け、その出力信号を周波数分析して
工具摩耗等の加工異常に関連ある情報を抽出し、この抽
出結果から工具摩耗、工具異常を検出するものも知られ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
装置にあっては、工具の種類や切削条件によって工具摩
耗の進行に伴う切削トルクの変化が小さい場合などがあ
り、そのような場合に誤動作を引き起こす虞があった。
また、後者の装置にあっては、ＡＥセンサの取付位置や
工作物の形状が変化すると、ＡＥセンサの出力が変化
し、このため、該取付位置や形状に応じて異常検出条件
を変えなければならない問題があった。そこで、この発
明は、誤動作を起こす虞が少なく、異常検出の構成が簡
単で、しかも応答性が早い回転切削工具の摩耗状態検出
装置および検出方法を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、回転切削工具に作用する切削トルクをトルクセンサ
によって測定する測定手段と、測定手段の出力信号をウ
ェーブレット変換する演算手段と、演算手段の出力に基
づいて前記回転切削工具の摩耗状態を検出する検出手段
とを具備することを特徴とする回転切削工具の摩耗状態
検出装置である。請求項２に記載の発明は、請求項１に
記載の回転切削工具の摩耗状態検出装置において、測定
手段が、切削トルクを磁歪式トルクセンサによって測定
することを特徴としている。

【０００５】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の回転切削工具の摩耗状態検出装置において、演算手段
を、前記測定手段の出力信号をウェーブレット変換する
変換手段と、変換手段の出力の絶対値をとる絶対値演算
手段と、絶対値演算手段の出力を一定期間積分する積分
手段とから構成したことを特徴とする。請求項４に記載
の発明は、請求項３に記載の回転切削工具の摩耗状態検
出装置において、演算手段は、前記回転切削工具の摩耗
がない状態における前記積分手段の出力値を記憶する記
憶手段と、積分手段の出力を前記記憶手段内の上記出力
値で除算する除算手段とをさらに具備することを特徴と
する。

【０００６】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の回転切削工具の摩耗状態検出装置において、検出手段
は、演算手段の出力を予め設定された一定値と比較する
比較手段を具備することを特徴とする。請求項６に記載
の発明は、回転切削工具に作用する切削トルクをトルク
センサによって測定し、その測定結果をウェーブレット
変換し、その変換によって得られたデータに基づいて前
記回転切削工具の摩耗状態を検出することを特徴とする
回転切削工具の摩耗状態検出方法である。請求項７に記
載の発明は、回転切削工具に作用する切削トルクをトル
クセンサによって測定し、その測定結果をウェーブレッ
ト変換し、その変換結果を絶対値に変換し、絶対値変換
によって得られた信号を一定時間積分し、その積分結果
を摩耗が０の時の積分データによって除算し、該除算結
果を一定値と比較することによって回転切削工具の摩耗
状態を検出することを特徴とする回転切削工具の摩耗状
態検出方法である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図２は本発明の一実施形態
による回転切削工具の摩耗状態検出装置の構成を示すブ
ロック図、図１は同検出装置における演算装置２９の構
成を示すブロック図である。図２において、符号１１
は、先端部に工具を把持する機構を有する、トルクを検
出するためのトルク検出軸であり、このトルク検出軸１
１は、その基端部がホルダ１２によって保持され、さら
にこのホルダ１２が工作機械の主軸１３に取り付けられ
ることにより、これらホルダ１２および主軸１３ととも
にその軸線Ｏの回りに回転されつつ該軸線Ｏおよび該軸
線Ｏに直交する送り方向に送られ、該トルク検出軸１１
の先端に把持された工具１５によって、工作機械のテー
ブル１６上に載置された被加工物Ｗの切削を行う。

【０００８】一方、上記ホルダ１２の先端部には円筒壁
状の延出部１２ａが形成されており、この延出部１２ａ
と該延出部１２ａに収容されるトルク検出軸１１の胴周
部との間には、工作機械の主軸頭１７から延びるアーム
１８に連結された円筒状の支持体１９がベアリング２０
…を介して介装されていて、これによりこの支持体１９
は、一体に回転するトルク検出軸１１およびホルダ１２
に対しては相対的に回転可能に、かつ主軸頭１７に対し
ては固定的に支持される。そして、上記トルク検出軸１
１の胴周部には、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｂよりなる磁歪膜
をプラズマ溶射法を用いて成膜してなる磁歪層２１…，
２２…が形成されており、一方これらの磁歪層２１…，
２２…に対向する上記支持体１９の内周部には、一対の
コイル２３，２３が軸線Ｏ方向に並んでトルク検出軸１
１の胴周部を取り囲むように配設されていて、これら磁
歪層２１…，２２…とコイル２３，２３とにより、本実
施形態における測定手段としての磁歪式トルクセンサ２
４が構成されている。

【０００９】ここで本実施形態では、図２に示されるよ
うに上記磁歪層２１…，２２…は軸線Ｏ方向に対してそ
れぞれ±４５°の方向に螺旋状に形成されて形状異方性
が付与されており、切削時に工具１５を介してトルク検
出軸１１に切削トルクが印加されて捩れの応力が作用す
ると、磁歪層２１…，２２…には互いに引張応力と圧縮
応力とが発生してその透磁率が変化し、これに比例して
コイル２３，２３の自己インダクタンスも変化するた
め、これら二つのコイル２３，２３のインダクタンスの
差から工具１５に印加された切削トルクが測定される。

【００１０】上記コイル２３，２３は、アーム１８に内
蔵されたプリアンプ２５を介してセンサアンプ２６に接
続されている。したがって、このセンサアンプ２６の出
力が切削トルクの大きさを示している。図３にこのセン
サアンプ２６の出力波形を示す。この図において（ａ）
は工具１５の逃げ面摩耗幅ＶＢが０の場合、（ｂ）は逃
げ面摩耗幅ＶＢが０．１０mmの場合、（ｃ）は逃げ面摩
耗幅ＶＢが０．２７mmの場合である。このセンサアンプ
２６の出力はカットオフ周波数５ｋＨｚのローパスフィ
ルタ２７を介してＡ／Ｄ変換器２８へ入力される。Ａ／
Ｄ変換器２８はローパスフィルタ２７の出力を周波数１
０ｋＨｚでサンプリングしてディジタルデータに変換
し、所定のサンプリングデータの記憶が可能なバッファ
３３へ出力し、バッファ３３内に記憶されたサンプリン
グデータを用いて演算装置２９により所定の演算が行わ
れる。

【００１１】ところで、信号の周波数成分を調べる場
合、一般には高速フーリエ変換が用いられる。しかし、
フーリエ変換に用いられる変換基底は時間方向に無限に
続くため、フーリエ変換を用いると信号の時間的情報が
失われるという欠点がある。更に本実施の形態のように
ディジタル変換した信号を用いる離散型のフーリエ変換
を行う場合、所定量のサンプリングデータを１ブロック
とし、ブロック単位にフーリエ変換を行うことになり、
連続的に得られる信号をリアルタイムに処理することに
は適していない。そこで、本実施の形態では周波数解析
の手段として、ウェーブレット変換を用いる。ウェーブ
レット変換は変換基底が短いため、周波数的情報のみで
なく時間的情報も得られ、かつ連続的に得られる信号に
対して連続的な変換処理が可能であり、リアルタイムな
処理に適している。以下では、ウェーブレット変換機能
を備えた演算装置２９の詳細を図１を参照して説明す
る。図１において、２９ａはウェーブレット変換装置で
ある。このウェーブレット変換装置２９ａは、ローパス
フィルタ２７の出力波形｛f(t)とする｝をディジタル技
術によってウェーブレット変換する装置である。以下に
おいて、このウェーブレット変換装置２９ａで行われる
演算について説明する。

【００１２】周知のように、波形f(t)のウェーブレット
変換は次式で表される。

【数１】但し、Ｗ（ｂ，ａ）：ウェーブレット変換 ψ（ｔ）：マザーウェーブレットａ：スケールパラメータｂ：トランスレートパラメータしかし、この式に基づくウェーブレット変換（連続ウェ
ーブレット変換）は、信号処理が難しい等の問題があ
り、次式に示す「離散ウェーブレット変換」が用いられ
る場合が多い。

【００１３】

【数２】但し、φ（ｔ）：スケーリング関数なお、上式の「ｊ」はレベルと呼ばれ、元信号に対する
解像度である階層番号を示す。また、ｃ_j,kはウェーブ
レット係数と呼ばれるものであり、信号の周波と時間分
布を示す。そして、ｄ_j,kはスケーリング係数と呼ば
れ、元信号のｊ次の解像度の離散化表現となるものであ
る。この離散ウェーブレット変換をディジタル技術で行
うため、この実施形態では次式に基づいて演算を行う。

【００１４】

【数３】この数３において、係数群ｐおよびｑはウェーブレット
変換のための変換基底であり、それぞれローパスフィル
タおよびハイパスフィルタの役割を有する。よって（ｊ
＋１）次のスケーリング係数ｄ_j+1,kは、ｊ次のスケー
リング係数ｄ_j,kより１つ下の解像度表現となり、解析
可能な周波数および時間的な解像度がｊ次の１／２にな
る。一方、（ｊ＋１）次のウェーブレット係数ｃ_j+1,k
はｊ次のスケーリング係数ｄ_j,kをハイパスフィルタに
通すことにより得られ、スケーリング係数ｄ_j+1,kとｄ
_j,kの間の周波数成分を表すことになる。なお、この実
施態様では、マザーウェーブレットとして、Daubechies
の正規直交ウェーブレットを用い、スケーリング関数を
Ｎ＝２としている。このDaubechiesの正規直交ウェーブ
レットを用いた実際の演算は行列式に基づいて行われ
る。なお、スケーリング関数がＮ＝２の場合、ｐ₀〜
ｐ₃、ｑ₀〜ｑ₃が値をもち、ほかはすべてゼロとなる。
このようにDaubechiesの正規直交ウェーブレットは、時
間方向にコンパクトサポートであるという性質をもつた
め、計算がきわめて容易で、連続入力される信号の処理
に特に適している。なお、このウェーブレットを用いた
行列式は次のようになる。

【数４】ここで、ｐ_kおよびｑ_kは次式によって求められる。

【数５】以上の条件で方程式を解くとｐ_kが求められる。ｑ_kにつ
いては、ｑ_k=(-1)^kｐ_2N-1-k なる式によって求められる。なお、数４の行列式では、
ｍ個のサンプリングデータｄ_0,0〜ｄ_0,m-1に対してｍ×
ｍの行列Ｔｍにより１次のウェーブレット係数ｃ_1,0〜
ｃ_1,m/2-1およびスケーリング係数ｄ_1,0〜ｄ_1,m/2-1を
求めているが、２次のウェーブレット係数およびスケー
リング係数は、１次のスケーリング係数ｄ_1,0〜ｄ
_1,m/2-1に対して行列Ｔｍと同様の行列で大きさが（ｍ
／２）×（ｍ／２）の行列Ｔm/2を掛けることにより求
めることができる。なお、３次の係数も同様に求められ
る。

【００１５】以上がウエーブレット変換装置２９ａで行
われる演算の内容であるが、このウェーブレット変換装
置２９ａによる演算をより具体的に示したものを図８に
示し、この図を用いてウェーブレット変換装置２９ａの
動作をより具体的に説明する。なお、以下の例では、バ
ッファ３３に、５１２点のサンプリングデータを納める
ことができるものとする。Ａ／Ｄ変換器２８よりサンプ
リングＭ時点のセンサ信号であるサンプリングデータｄ
_0,Mが入力されると、すでに記憶されているｄ_0,M-1から
ｄ_0,M-512の５１２個のサンプリングデータから最も古
いサンプリング（Ｍ−５１２）時点のサンプリングデー
タｄ_0,M-512が消去され、ｄ_0,Mからｄ_0,M-511の５１２
のサンプリングデータがバッファ内に記憶される。な
お、以下では、このバッファ３３内のサンプリングデー
タを新しく入力された順にｄ_0,0、ｄ_0,1、・・・、ｄ
_0,511と呼ぶものとする。そして、ウェーブレット変換
装置２９ａは、ｄ_0,488からｄ_0,509の２２サンプリング
データをバッファ３３より読み出し、一次のスケーリン
グ係数であるｄ_1, ₂₄₄からｄ_1,253の演算を行う（ステッ
プｓ１）。この演算は、数４の係数ｐ₀からｐ₃を用い
て、ｄ_1,244＝ｐ₀ｄ_0,488＋ｐ₁ｄ_0,489＋ｐ₂ｄ_0,490＋ｐ₃ｄ_0,491 ｄ_1,245＝ｐ₀ｄ_0,490＋ｐ₁ｄ_0,491＋ｐ₂ｄ_0,492＋ｐ₃ｄ_0,493 ｄ_1,246＝ｐ₀ｄ_0,492＋ｐ₁ｄ_0,493＋ｐ₂ｄ_0,494＋ｐ₃ｄ_0,495 ・・・ｄ_1,252＝ｐ₀ｄ_0,504＋ｐ₁ｄ_0,505＋ｐ₂ｄ_0,506＋ｐ₃ｄ_0,507 ｄ_1,253＝ｐ₀ｄ_0,506＋ｐ₁ｄ_0,507＋ｐ₂ｄ_0,508＋ｐ₃ｄ_0,509 により行う。そして、求めた１０個の一次のスケーリン
グ係数ｄ_1,244からｄ_1,253を用いて２次のスケーリング
係数ｄ_2,122からｄ_2,125を求める（ステップｓ２）。こ
の演算は、数４の係数ｐ₀からｐ₃を用いて、ｄ_2,122＝ｐ₀ｄ_1,244＋ｐ₁ｄ_1,245＋ｐ₂ｄ_1,246＋ｐ₃ｄ_1,247 ｄ_2,123＝ｐ₀ｄ_1,246＋ｐ₁ｄ_1,247＋ｐ₂ｄ_1,248＋ｐ₃ｄ_1,249 ｄ_2,124＝ｐ₀ｄ_1,248＋ｐ₁ｄ_1,249＋ｐ₂ｄ_1,250＋ｐ₃ｄ_1,251 ｄ_2,125＝ｐ₀ｄ_1,250＋ｐ₁ｄ_1,251＋ｐ₂ｄ_1,252＋ｐ₃ｄ_1,253 により行う。そして、求めた４個の２次のスケーリング
係数ｄ_2,122からｄ_2,125を用いて３次のウェーブレット
係数ｃ_3,61を求める（ステップｓ３）。この演算は、数
４の係数ｑ₀からｑ₃を用いて、ｃ_3,61＝ｑ₀ｄ_2,122＋ｑ₁ｄ_2,123＋ｑ₂ｄ_2,124＋ｑ₃ｄ_2,125 により行う。そして求めた３次のウェーブレット係数ｃ
_3,61は絶対値化回路２９ｂに送られる。

【００１６】このように、Ａ／Ｄ変換器２８からサンプ
リングされたセンサ信号が新たにバッファ３３に出力さ
れるたびに、ウェーブレット変換器２９ａは、２２個の
サンプリングデータを用いて図８のステップｓ１からス
テップｓ３を実行することにより、３次のウェーブレッ
ト係数ｃ_3,Kを１個求める。このようにウェーブレット
変換を用いることにより、少ないサンプリングデータか
ら順次必要とする係数を求めることができるので、リア
ルタイムな処理が可能となる。なお、図８に示す演算に
おいて、ウェーブレット変換装置２９ａは、ｄ_0,488か
らｄ_0,509の２２サンプリングデータをバッファ３３よ
り読み出し、ステップｓ１の演算を行っているが、これ
に限定されるものではなく、連続した２２サンプリング
データであればよい。また、ウェーブレット変換装置２
９ａは、バッファ３３にサンプリングデータが入力され
る毎に３次のウェーブレット係数を１個求める演算を行
っているが、これをバッファ３３に新たに２つのサンプ
リングデータが入力される毎に１個３次のウェーブレッ
ト係数を１個求める演算を行うようにしてもよい。な
お、以下では絶対値化回路２９ｂに出力される３次のウ
ェーブレット係数ｃ _3,kを「変換データ」とよぶ。

【００１７】図４はウェーブレット変換装置２９ａから
出力される変換データｃ_3,kの変化を示す図であり、こ
の図において、（ａ）は工具１５の逃げ面摩耗幅ＶＢが
０の場合、（ｂ）は逃げ面摩耗幅ＶＢが０．１０mmの場
合、（ｃ）は逃げ面摩耗幅ＶＢが０．２７mmの場合であ
る。この図に示すように、逃げ面摩耗幅ＶＢが大きくな
るに従ってデータｃ_3,kの振幅が大きくなる。

【００１８】ここで、摩耗状態の検出に変換データとし
てｃ_3,0、ｃ_3,1、・・・ｃ_3,k・・・を用いている理由
は次の通りである。図５は変換データと変換レベルとの
関係を示す図であり、この図に示すように、初期データ
ｄ_0,kに対し、レベル１の変換、すなわち１次の変換
（第１回目の行列式演算）を行うと１次の係数ｄ_1,k、
ｃ_1,kが得られるが、これにより得られた１次のスケー
リング係数ｄ_1,kが低周波数領域を、１次のウェーブレ
ット係数ｃ_1,kが高周波数領域を表している。ここで、
元の波形ｆ（ｔ）（ローパスフィルタ２７出力）の周波
数は５ｋＨｚ以下であることから、レベル１の変換後は
１次のスケーリング係数ｄ_1,kが０〜２．５ｋＨｚの領
域を、１次のウェーブレット係数ｃ_1,kが２．５ｋＨｚ
〜５ｋＨｚの領域を表している。同様に、レベル２の変
換後は、２次のスケーリング係数ｄ_2,kが０〜１．２５
ｋＨｚの領域を、２次のウェーブレット係数ｃ_2,kが
１．２５ｋＨｚ〜２．５ｋＨｚの領域を表し、レベル３
の変換後は、３次のスケーリング係数ｄ_3,kが０〜６２
５Ｈｚの領域を、３次のウェーブレット係数である変換
データｃ_3,kが６２５Ｈｚ〜１．２５ｋＨｚの領域を表
している。

【００１９】一方、センサアンプ２６から出力されるト
ルク波形ｆ（ｔ）の周波数は工具系の固有振動数で決ま
り、この実施形態の場合約８００Ｈｚである。そこで、
この実施形態では６２５Ｈｚ〜１．２５ｋＨｚの領域を
表しているレベル３、すなわち３次のウェーブレット係
数である変換データｃ_3,kを使用している。次に、図１
の絶対値化回路２９ｂはウェーブレット変換装置２９ａ
から順次出力される変換データｃ_3,kの絶対値をとり、
積分装置２９ｃへ出力する。積分装置２９ｃは、絶対値
化回路２９ｂの出力データを工具１５の１回転（または
１０回転、１００回転等）の間積分し、積分結果を工具
１５の１回転毎に除算装置２９ｅへ出力する。図６はこ
の積分装置２９ｃの出力を示す図であり、横軸は工具の
逃げ面摩耗幅ＶＢ、縦軸は積分装置２９ｃの出力であ
る。この図に示すように、工具の逃げ面摩耗幅ＶＢが大
きくなるに従って積分装置２９ｃの出力も大きくなる。

【００２０】記憶装置２９ｄは、工具摩耗量ＶＢが０の
時の積分装置２９ｃの出力を予め工具種類および切削条
件別に記憶している不揮発性メモリである。除算装置２
９ｅは、記憶装置２９ｄから、現在使用している工具１
５に対応して記憶されているデータを読み出し、積分装
置２９ｃの出力を該データで除算し、その除算結果を出
力する。図７に除算装置２９ｅの出力を示す。この図に
おいて、横軸は工具の逃げ面摩耗幅、縦軸は除算装置２
９ｅの出力である。この図に示すように、この除算装置
２９ｅの出力は、工具摩耗量が大きくなると共に大きく
なるが、工具の刃先径による特性の違いは非常に少な
い。

【００２１】次に、上述した演算装置２９の出力は図２
に示す比較装置３０へ入力される。比較装置３０は演算
装置２９の出力と、記憶装置３２内に予め記憶されてい
るしきい値（図７参照）とを比較し、演算装置２９の出
力が該しきい値を越えた時警告信号を制御装置３１へ出
力する。なお、記憶装置３２には、予め切削条件毎にし
きい値が記憶されている。制御装置３１はこの工作機械
を制御する装置であり、上記警告信号を受けると、工作
機械のモータを停止させたり、ステップバックを行った
り、あるいは回転駆動系のクラッチを切ったりして、そ
れ以上切削トルクが大きくなるのを防止するように構成
されている。

【００２２】以上が図１および図２に示すこの発明の実
施形態の詳細である。この実施形態によれば、サンプリ
ングデータが入力されると順次、分析結果（変換データ
ｃ_3, _k）が得られるので、リアルタイム性に優れた工具
異常検出が可能となる。また、ウェーブレット変換がバ
ンドパスフィルタと同様の機能を有するので、この種の
波形検出において通常不可欠であるバンドパスフィルタ
を設ける必要がない利点がある。さらに、リアルタイム
で工具摩耗量の推定が可能であり、この結果、加工中に
パスの変更等の補正による加工精度の維持が可能とな
る。なお、上記実施形態において、演算装置２９内の積
分装置２９ｃは、１回転（または１０回転、１００回転
等）の間積分し、その積分結果を除算装置２９ｅへ出力
しているが、これに限定されるものではない。例えば、
切込量、送り量、加工対象物の個数を基準として積分
し、その結果を除算回路２９ｅへ出力するようにしても
よい。なお、この場合、記憶装置２９ｄには、工具摩耗
量ＶＢが０の時の上記積分条件における積分装置２９ｅ
の出力が予め工具類および切削条件別に記憶されている
ものとする。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ウ
ェーブレット変換によってトルク波形を解析し、工具摩
耗状態を検出するようにしているので、工具摩耗状態を
正確に検出することができ、しかも、装置の構成を簡易
化することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態による摩耗状態検出装
置における演算装置２９の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】この発明の一実施形態による摩耗状態検出装
置の全体構成を示すブロック図である。

【図３】同摩耗状態検出装置におけるセンサアンプ２
６の出力波形を示す波形図である。

【図４】同摩耗状態検出装置におけるウェーブレット
変換装置２９ａの出力波形を示す波形図である。

【図５】同摩耗状態検出装置において用いられている
ウェーブレット変換を説明するための説明図である。

【図６】同摩耗状態検出装置における積分装置２９ｃ
の出力を示すグラフである。

【図７】同摩耗状態検出装置における除算装置２９ｅ
の出力を示すグラフである。

【図８】ウェーブレット変換装置の動作を示す図であ
る。

【符号の説明】

１５・・・工具２６・・・センサアンプ２９・・・演算装置２９ａ・・・ウェーブレット変換装置２９ｂ・・・絶対値化回路２９ｃ・・・積分装置２９ｄ・・・記憶装置２９ｅ・・・除算装置３０・・・比較装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者稲崎一郎神奈川県横須賀市鴨居３−47−３ (72)発明者久田仁也埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地三菱マテリアル株式会社総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転切削工具に作用する切削トルクをト
ルクセンサによって測定する測定手段と、前記測定手段の出力信号をウェーブレット変換する演算
手段と、前記演算手段の出力に基づいて前記回転切削工具の摩耗
状態を検出する検出手段と、を具備することを特徴とする回転切削工具の摩耗状態検
出装置。
【請求項２】前記測定手段は、切削トルクを磁歪式ト
ルクセンサによって測定することを特徴とする請求項１
に記載の回転切削工具の摩耗状態検出装置。
【請求項３】前記演算手段は、前記測定手段の出力信
号をウェーブレット変換する変換手段と、前記変換手段の出力の絶対値をとる絶対値演算手段と、前記絶対値演算手段の出力を一定期間積分する積分手段
と、を具備することを特徴とする請求項１に記載の回転切削
工具の摩耗状態検出装置。
【請求項４】前記演算手段は、前記回転切削工具の摩
耗がない状態における前記積分手段の出力値を記憶する
記憶手段と、前記積分手段の出力を前記記憶手段内の上記出力値で除
算する除算手段と、をさらに具備することを特徴とする請求項３に記載の回
転切削工具の摩耗状態検出装置。
【請求項５】前記検出手段は、前記演算手段の出力を
予め設定された一定値と比較する比較手段を具備するこ
とを特徴とする請求項１に記載の回転切削工具の摩耗状
態検出装置。
【請求項６】回転切削工具に作用する切削トルクをト
ルクセンサによって測定し、その測定結果をウェーブレット変換し、その変換によって得られたデータに基づいて前記回転切
削工具の摩耗状態を検出することを特徴とする回転切削
工具の摩耗状態検出方法。
【請求項７】回転切削工具に作用する切削トルクをト
ルクセンサによって測定し、その測定結果をウェーブレット変換し、その変換結果を絶対値に変換し、絶対値変換によって得られた信号を一定時間積分し、その積分結果を摩耗が０の時の積分データによって除算
し、該除算結果を一定値と比較することによって回転切削工
具の摩耗状態を検出することを特徴とする回転切削工具
の摩耗状態検出方法。