JPH10267749A - 切削加工における異常診断方法 - Google Patents
切削加工における異常診断方法Info
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- JPH10267749A JPH10267749A JP9460497A JP9460497A JPH10267749A JP H10267749 A JPH10267749 A JP H10267749A JP 9460497 A JP9460497 A JP 9460497A JP 9460497 A JP9460497 A JP 9460497A JP H10267749 A JPH10267749 A JP H10267749A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 切削加工における異常の原因を切削工具の振
動から正確に特定できる異常診断方法を提供する。 【解決手段】 切削工具の回転方向と半径方向の加速度
振動から、有次元及び無次元特徴パラメータＸ，実効値
Ｘｒｍｓ，ピーク値Ｘｐ，波高率Ｃ，歪み度β1，尖り
度β2，交差頻度Ｎo，極値頻度Ｎｍ，定常度α，動揺度
ε，一次及び二次平均周波数f1，f2とを、切削加工の推
奨条件と実際の加工状態で求め、これらの値を１０回程
サンプリングしてその平均値と標準偏差とを求め、更に
それから両分布の差異を表わす識別指数ＤＩを計算し、
同識別指数の２以上の異常値の特徴パラメータの組み合
せで原因を特定する。
動から正確に特定できる異常診断方法を提供する。 【解決手段】 切削工具の回転方向と半径方向の加速度
振動から、有次元及び無次元特徴パラメータＸ，実効値
Ｘｒｍｓ，ピーク値Ｘｐ，波高率Ｃ，歪み度β1，尖り
度β2，交差頻度Ｎo，極値頻度Ｎｍ，定常度α，動揺度
ε，一次及び二次平均周波数f1，f2とを、切削加工の推
奨条件と実際の加工状態で求め、これらの値を１０回程
サンプリングしてその平均値と標準偏差とを求め、更に
それから両分布の差異を表わす識別指数ＤＩを計算し、
同識別指数の２以上の異常値の特徴パラメータの組み合
せで原因を特定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、切削加工機による
切削加工において発生する工具ビビリ・切込超過・送り
超過・速度超過等の異常を検出し、その加工状態を診断
してその原因を特定する方法に関する。
切削加工において発生する工具ビビリ・切込超過・送り
超過・速度超過等の異常を検出し、その加工状態を診断
してその原因を特定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の切削加工における加工状態の診断
方法は、工具又は加工機本体に発生する振動をセンサー
で検出し、この振動データの平均値・実効値・ピーク値
を計測し、この値の異常からその異常の検出とその原因
を推量していた。しかしながら、切削加工における複数
の原因がデータの同じような異常値を生起するものであ
り、且つ異常値の閾値が不明確であったことから、その
原因の特定はデータのみから行うのが難しく、熟練者の
経験に頼るものであった。
方法は、工具又は加工機本体に発生する振動をセンサー
で検出し、この振動データの平均値・実効値・ピーク値
を計測し、この値の異常からその異常の検出とその原因
を推量していた。しかしながら、切削加工における複数
の原因がデータの同じような異常値を生起するものであ
り、且つ異常値の閾値が不明確であったことから、その
原因の特定はデータのみから行うのが難しく、熟練者の
経験に頼るものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来のこれらの問題点を解消し、切削加工
における異常の原因を正確に特定できる切削加工におけ
る異常診断方法を提供することにある。
する課題は、従来のこれらの問題点を解消し、切削加工
における異常の原因を正確に特定できる切削加工におけ
る異常診断方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決した本
発明の構成は、 １）切削加工時における切削工具の被加工物回転方向で
あるＸ方向の加速度振動データと被加工物送り方向であ
るＺ方向の加速度振動データとを検出する加速度 ラメータである平均値Ｘ，実効値Ｘｒｍｓ・ピーク値Ｘ
ｐと信号正規化した後下 二次平均周波数f2とを切削加工の推奨条件での加工状態
と実際の加工状態とにおいてそれぞれ複数回サンプリン
グして求め、その後これらのサンプリングデータから求
められた複数の各有次元及び無次元特徴パラメータの値
から各特徴パラメータの平均値μと標準偏差σを求め、
これらの平均値μと標準偏差σとから下記の数２の式の
識別指数ＤＩを計算し、上記の有次元及び無次元特徴パ
ラメータの各識別指数ＤＩの２以上の異常高値をとる特
徴パラメータの組み合わせからその異常の原因を決定す
ることを特徴とする切削加工における異常診断方法
発明の構成は、 １）切削加工時における切削工具の被加工物回転方向で
あるＸ方向の加速度振動データと被加工物送り方向であ
るＺ方向の加速度振動データとを検出する加速度 ラメータである平均値Ｘ，実効値Ｘｒｍｓ・ピーク値Ｘ
ｐと信号正規化した後下 二次平均周波数f2とを切削加工の推奨条件での加工状態
と実際の加工状態とにおいてそれぞれ複数回サンプリン
グして求め、その後これらのサンプリングデータから求
められた複数の各有次元及び無次元特徴パラメータの値
から各特徴パラメータの平均値μと標準偏差σを求め、
これらの平均値μと標準偏差σとから下記の数２の式の
識別指数ＤＩを計算し、上記の有次元及び無次元特徴パ
ラメータの各識別指数ＤＩの２以上の異常高値をとる特
徴パラメータの組み合わせからその異常の原因を決定す
ることを特徴とする切削加工における異常診断方法
【数１】
【数２】２） 計算された各有次元及び無次元特徴パラ
メータの識別指数ＤＩの中で、Ｘ方向及びＺ方向の平均
値とＺ方向の波高率とＸ方向の歪み度とＺ方向の尖り度
とＸ方向の定常度とＸ方向の動揺度の各ＤＩ指数が２以
上の高値である場合は工具ビビリと診断し、Ｘ方向の交
差頻度とＸ方向の極値頻度とＺ方向の動揺度の各ＤＩ指
数が２以上の高値である場合は切込超過であると判断
し、Ｘ方向の１次平均周波数とＸ方向の２次平均周波数
の各ＤＩ指数が２以上の高値であるときは送り超過であ
る、と診断する請求項１記載の切削加工における異常診
断方法にある。
メータの識別指数ＤＩの中で、Ｘ方向及びＺ方向の平均
値とＺ方向の波高率とＸ方向の歪み度とＺ方向の尖り度
とＸ方向の定常度とＸ方向の動揺度の各ＤＩ指数が２以
上の高値である場合は工具ビビリと診断し、Ｘ方向の交
差頻度とＸ方向の極値頻度とＺ方向の動揺度の各ＤＩ指
数が２以上の高値である場合は切込超過であると判断
し、Ｘ方向の１次平均周波数とＸ方向の２次平均周波数
の各ＤＩ指数が２以上の高値であるときは送り超過であ
る、と診断する請求項１記載の切削加工における異常診
断方法にある。
【０００５】
【作用】本発明では、まず切削加工に発生する異常診断
の基礎データとして、切削加工の工具における切削時回
転方向（工具の先端が接触している点における被加工物
の回転周速方向：Ｘ方向という）及び被加工物の回転中
心に向けての方向（Ｚ方向という）の加速度振動データ
（単に振動データという）を各方向の加速度センサーに
よって検出する。この検出されたＸ，Ｚ方向の振動デー
タの平均値・実効値・ピーク値の有次元特徴パラメータ
をコンピュータ又は電気回路によってまず求める。次に
振動データを正規化して下式の周波数領域による平均周
波数・交差頻度・極値頻度の無次元特徴パラメータと、
時間領域による尖り度、歪み度、波高率の無次元の特徴
パラメータとをコンピュータ等の手段で求める。これら
の各特徴パラメータは、切削加工機・切削加工材・加工
工具の推奨条件における値及び実際の加工における値と
を所定時間おいてサンプリングして複数のデータの値を
求めて、これらの複数のサンプリングの値から各特徴パ
ラメータの平均値μと標準偏差σを求め、推奨条件での
値μo，σoと実際の加工時の値μi，σiとの間で識別指
数ＤＩ値を数２の式で算出する。推奨条件における
μo，σoは、予め推奨条件で加工することで求めてお
き、コンピュータの記憶部に記憶しておく。そして実際
の加工時において実際診断している時点で、記憶部から
呼び出されて上記式によって計算される。これらの計算
された有次元及び無次元の特徴パラメータのＤＩ値が２
以上の異常高値となっている特徴パラメータの組み合わ
せから、その原因を一意的に決める。例えば、Ｘ及びＺ
方向の平均値・Ｚ方向の波高率・Ｘ方向の歪み度・Ｚ方
向の尖り度のＤＩ値が２以上の高値となれば「工具ビビ
リ」と判断し、又、Ｘ方向のの交差頻度・Ｘ方向の極値
頻度及びＺ方向の動揺度のＤＩ値が２以上の高値となる
場合は「切込超過」であると判断し、又、Ｘ方向の１次
平均周波数及び２次平均周波数のＤＩ値が２以上の高値
である場合は、「送り超過」であると判断する。以上の
様に、上記の有次元・無次元特徴パラメータのＤＩ値を
使うことで、正確且つ容易に加工異常の原因を一意的に
求めることができるようになる。又コンピュータ等で自
動診断を可能にできる。
の基礎データとして、切削加工の工具における切削時回
転方向（工具の先端が接触している点における被加工物
の回転周速方向：Ｘ方向という）及び被加工物の回転中
心に向けての方向（Ｚ方向という）の加速度振動データ
（単に振動データという）を各方向の加速度センサーに
よって検出する。この検出されたＸ，Ｚ方向の振動デー
タの平均値・実効値・ピーク値の有次元特徴パラメータ
をコンピュータ又は電気回路によってまず求める。次に
振動データを正規化して下式の周波数領域による平均周
波数・交差頻度・極値頻度の無次元特徴パラメータと、
時間領域による尖り度、歪み度、波高率の無次元の特徴
パラメータとをコンピュータ等の手段で求める。これら
の各特徴パラメータは、切削加工機・切削加工材・加工
工具の推奨条件における値及び実際の加工における値と
を所定時間おいてサンプリングして複数のデータの値を
求めて、これらの複数のサンプリングの値から各特徴パ
ラメータの平均値μと標準偏差σを求め、推奨条件での
値μo，σoと実際の加工時の値μi，σiとの間で識別指
数ＤＩ値を数２の式で算出する。推奨条件における
μo，σoは、予め推奨条件で加工することで求めてお
き、コンピュータの記憶部に記憶しておく。そして実際
の加工時において実際診断している時点で、記憶部から
呼び出されて上記式によって計算される。これらの計算
された有次元及び無次元の特徴パラメータのＤＩ値が２
以上の異常高値となっている特徴パラメータの組み合わ
せから、その原因を一意的に決める。例えば、Ｘ及びＺ
方向の平均値・Ｚ方向の波高率・Ｘ方向の歪み度・Ｚ方
向の尖り度のＤＩ値が２以上の高値となれば「工具ビビ
リ」と判断し、又、Ｘ方向のの交差頻度・Ｘ方向の極値
頻度及びＺ方向の動揺度のＤＩ値が２以上の高値となる
場合は「切込超過」であると判断し、又、Ｘ方向の１次
平均周波数及び２次平均周波数のＤＩ値が２以上の高値
である場合は、「送り超過」であると判断する。以上の
様に、上記の有次元・無次元特徴パラメータのＤＩ値を
使うことで、正確且つ容易に加工異常の原因を一意的に
求めることができるようになる。又コンピュータ等で自
動診断を可能にできる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明におけるＸ，Ｚ方向の振動
データの加速度センサーはなるべく切削工具内に設ける
ことが切削片との接触ノイズを少なくする上で好まし
い。又有次元・無次元特徴パラメータのデータは、工具
推奨切削加工条件とその条件を超えた領域で切削した場
合で、その実際の加工機・切削工具を用いて、予め試験
し、識別指数ＤＩ値を計算して、原因と特徴パラメータ
のＤＩ値の数値オーダー及びその因果関係を確認してお
くことによって、その原因の強弱も測ることができ、異
常の状態・原因をより正確に測れる。又振動データの時
間領域、周波数領域による計算は、市販の振動収録装
置、波形解析装置を用いることができる。
データの加速度センサーはなるべく切削工具内に設ける
ことが切削片との接触ノイズを少なくする上で好まし
い。又有次元・無次元特徴パラメータのデータは、工具
推奨切削加工条件とその条件を超えた領域で切削した場
合で、その実際の加工機・切削工具を用いて、予め試験
し、識別指数ＤＩ値を計算して、原因と特徴パラメータ
のＤＩ値の数値オーダー及びその因果関係を確認してお
くことによって、その原因の強弱も測ることができ、異
常の状態・原因をより正確に測れる。又振動データの時
間領域、周波数領域による計算は、市販の振動収録装
置、波形解析装置を用いることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。本
発明は、図１，２に示す装置を用いて表２に示す推奨条
件と、この条件を超えた領域で実施してみて、その識別
の具合を確認してみた。図１は実施例の診断装置のハー
ド構成図、図２は実施例の診断装置の説明図、図３は実
施例のＸ，Ｚデータの方向を示す説明図、図４は実施例
のデータ処理のフロー手順を示す説明図、図５は実施例
の推奨切削状態のＸデータ図、図６は実施例の推奨切削
状態のＺデータ図、図７は実施例の切削速度超過状態の
Ｘデータ図、図８は実施例の切削速度超過状態のＺデー
タ図、図９は実施例の送り量超過状態のＸデータ図、図
１０は実施例の送り量超過状態のＺデータ図、図１１は
実施例の切込量超過状態のＸデータ図、図１２は実施例
の切込量超過状態のＺデータ図、図１３は実施例の工具
ビビリ状態のＸデータ図、図１４は実施例の工具ビビリ
状態のＺデータ図である。１はチップ型サーメットの切
削工具、２はＳ４５Ｃ調質材の被加工物、３は切削工具
１に取付けられ、振動データを入力するＸ方向加速度セ
ンサー、４は同じくＺ方向加速度センサー、５は欠番、
６はＸ方向加速度センサー３とＺ方向加速度センサー４
の振動データを記録して表示する振動収録装置、７はそ
の振動データをフィルターかけ、時間領域処理を行な
い、有次元の特徴パラメータ（平均値，実効値，ピーク
値）を算出し、又信号の高速フーリエ変換・正規化を行
ない、時間領域及び周波数領域における特徴パラメータ
を計算し、更に識別指数ＤＩを計算して、異常か否かを
判断するコンピュータを用いた波形解析装置、８は切削
加工機であり、８０は主軸、８１は主軸駆動用電動機、
８２は駆動ベルト、８３は工具台、８４はセンター押、
８５はＮＣ装置である。本実施例では、図２に示す切削
加工機８を用い、図１で示す異常診断装置をもって計測
する。切削加工機８の主要仕様は表１である。
発明は、図１，２に示す装置を用いて表２に示す推奨条
件と、この条件を超えた領域で実施してみて、その識別
の具合を確認してみた。図１は実施例の診断装置のハー
ド構成図、図２は実施例の診断装置の説明図、図３は実
施例のＸ，Ｚデータの方向を示す説明図、図４は実施例
のデータ処理のフロー手順を示す説明図、図５は実施例
の推奨切削状態のＸデータ図、図６は実施例の推奨切削
状態のＺデータ図、図７は実施例の切削速度超過状態の
Ｘデータ図、図８は実施例の切削速度超過状態のＺデー
タ図、図９は実施例の送り量超過状態のＸデータ図、図
１０は実施例の送り量超過状態のＺデータ図、図１１は
実施例の切込量超過状態のＸデータ図、図１２は実施例
の切込量超過状態のＺデータ図、図１３は実施例の工具
ビビリ状態のＸデータ図、図１４は実施例の工具ビビリ
状態のＺデータ図である。１はチップ型サーメットの切
削工具、２はＳ４５Ｃ調質材の被加工物、３は切削工具
１に取付けられ、振動データを入力するＸ方向加速度セ
ンサー、４は同じくＺ方向加速度センサー、５は欠番、
６はＸ方向加速度センサー３とＺ方向加速度センサー４
の振動データを記録して表示する振動収録装置、７はそ
の振動データをフィルターかけ、時間領域処理を行な
い、有次元の特徴パラメータ（平均値，実効値，ピーク
値）を算出し、又信号の高速フーリエ変換・正規化を行
ない、時間領域及び周波数領域における特徴パラメータ
を計算し、更に識別指数ＤＩを計算して、異常か否かを
判断するコンピュータを用いた波形解析装置、８は切削
加工機であり、８０は主軸、８１は主軸駆動用電動機、
８２は駆動ベルト、８３は工具台、８４はセンター押、
８５はＮＣ装置である。本実施例では、図２に示す切削
加工機８を用い、図１で示す異常診断装置をもって計測
する。切削加工機８の主要仕様は表１である。
【０００８】
【表１】
【０００９】この装置を用いて、チップ型サーメットの
切削工具１でもってＳ４５Ｃ調質材の被加工物２を加工
する設定切削条件の詳細を下記の表２で示す。
切削工具１でもってＳ４５Ｃ調質材の被加工物２を加工
する設定切削条件の詳細を下記の表２で示す。
【００１０】
【表２】
【００１１】表２で示す推奨切削条件及び切削速度超過
・送り量超過・仕込量超過・工具ビビリとなる切削条件
のもとで実際に切削加工し、Ｘ及びＺ方向の加速度セン
サー３，４で計測する。表２の各条件のもとで、計測さ
れたＸ及びＺ方向の加速度センサー３，４のデータは、
８０ミリ秒程計測され、１秒毎に１０回程サンプリング
される。８０ミリ秒程計測された加速度センサー３，４
の振動データは振動収録装置６及び波形解析装置７へ送
られる。表２の各条件でのＸ及びＺ方向の加速度振動デ
ータ及びそのフーリエ変換した振巾値は図５〜１４に示
される。この図５〜１４の振動データは図４のように波
形解析装置７において、まずフィルタリングされ 値Ｘ，実効値Ｘｒｍｓ，ピーク値Ｘｐの有次元特徴パラ
メータが計算される。その計算結果は下記の表３となっ
た。
・送り量超過・仕込量超過・工具ビビリとなる切削条件
のもとで実際に切削加工し、Ｘ及びＺ方向の加速度セン
サー３，４で計測する。表２の各条件のもとで、計測さ
れたＸ及びＺ方向の加速度センサー３，４のデータは、
８０ミリ秒程計測され、１秒毎に１０回程サンプリング
される。８０ミリ秒程計測された加速度センサー３，４
の振動データは振動収録装置６及び波形解析装置７へ送
られる。表２の各条件でのＸ及びＺ方向の加速度振動デ
ータ及びそのフーリエ変換した振巾値は図５〜１４に示
される。この図５〜１４の振動データは図４のように波
形解析装置７において、まずフィルタリングされ 値Ｘ，実効値Ｘｒｍｓ，ピーク値Ｘｐの有次元特徴パラ
メータが計算される。その計算結果は下記の表３となっ
た。
【００１２】
【表３】
【００１３】 れる無次元特徴パラメータの一次平均周波数f1，二次平
均周波数f2，交差頻度Ｎo ，極値頻度Ｎｍ，尖り度
β2，歪み度β1，波高率Ｃ，定常度α，動揺度εを計算
する。その計算結果は表４の数値となった。
均周波数f2，交差頻度Ｎo ，極値頻度Ｎｍ，尖り度
β2，歪み度β1，波高率Ｃ，定常度α，動揺度εを計算
する。その計算結果は表４の数値となった。
【００１４】
【表４】
【００１５】これらの有次元及び無次元特徴パラメータ
を１秒毎１０回サンプリングして、各特徴パラメータの
１０回程の計算値を用いて、更にその平均値μ及び標準
偏差σを計算する。そのパラメータの平均値の標準偏差
の計算結果を表７に示す。
を１秒毎１０回サンプリングして、各特徴パラメータの
１０回程の計算値を用いて、更にその平均値μ及び標準
偏差σを計算する。そのパラメータの平均値の標準偏差
の計算結果を表７に示す。
【００１６】
【表７】
【００１７】そして、この平均値及び標準偏差σを用い
て数２の数式によって、識別指数ＤＩを計算する。その
結果、有次元特徴パラメータの平均値，実効値，ピーク
値の識別指数ＤＩの値は下記の表５の数値に、又無次元
特徴パラメータの波高率，歪み度，１次平均周波数，２
次平均周波数，交差頻度，極値頻度，定常度，動揺度の
識別指数ＤＩの値は下記の表６の数値となった。
て数２の数式によって、識別指数ＤＩを計算する。その
結果、有次元特徴パラメータの平均値，実効値，ピーク
値の識別指数ＤＩの値は下記の表５の数値に、又無次元
特徴パラメータの波高率，歪み度，１次平均周波数，２
次平均周波数，交差頻度，極値頻度，定常度，動揺度の
識別指数ＤＩの値は下記の表６の数値となった。
【００１８】
【表５】
【００１９】
【表６】
【００２０】この表５，表６から分かるように、識別指
数ＤＩの値で表現すると、推奨条件から外れた速度超過
・送り超過・切込超過・工具ビビリが特定の有次元又は
無次元特徴パラメータにおいて２以上の有意の特異な高
値となってあらわれる。「工具ビビリ」の現象は、Ｘ及
びＺ方向の平均値，Ｚ方向の波高率，Ｘ方向の歪み度，
Ｚ方向の尖り度において２以上の有意の異常高値とな
る。逆にこれらが２以上の異常高値となる場合は「工具
ビビリ」が原因であると推量される。この他に、Ｚ方向
の交差頻度，Ｘ方向の定常度，Ｘ方向の動揺度も２以上
の異常高値となり、参考の特徴パラメータといえる。
「切込超過」の現象は、Ｘ方向の交差頻度とＸ方向の極
値頻度とが２以上の異常高値となった。逆にこれらが２
以上の異常高値となった場合は「切込超過」であると原
因を推定できる。尚、Ｘ方向の定常度，Ｘ方向の動揺
度，Ｘ方向の実効値も２以上の異常高値となっていて、
「切込超過」の参考特徴パラメータとなる。「送り超
過」の現象は、１次平均周波数，２次平均周波数の識別
指数ＤＩの値が２以上の有意の異常高値となり、逆にこ
れらが２以上の異常高値となるときは「送り超過」が原
因であると推定される。「速度超過」の現象では、各特
徴パラメータのいずれかの識別指数ＤＩの値は、格別に
他のパラメータに比べ異常高値となることはなく、Ｚ方
向の実効値及びＸ方向のピーク値にやや高い異常高値が
あらわれる。これは加工機・加工工具の速度に関してそ
の許容マージンが大きく設定されていることに判別しに
くい理由があるものと判断される。この「速度超過」
は、上記のＺ方向の実効値とＸ方向のピーク値が参考パ
ラメータとなる。これらの識別指数ＤＩの値による原因
診断は、ＤＩ値から人間が判断してもよいし、コンピュ
ータで自動判別するようにしてもよい。
数ＤＩの値で表現すると、推奨条件から外れた速度超過
・送り超過・切込超過・工具ビビリが特定の有次元又は
無次元特徴パラメータにおいて２以上の有意の特異な高
値となってあらわれる。「工具ビビリ」の現象は、Ｘ及
びＺ方向の平均値，Ｚ方向の波高率，Ｘ方向の歪み度，
Ｚ方向の尖り度において２以上の有意の異常高値とな
る。逆にこれらが２以上の異常高値となる場合は「工具
ビビリ」が原因であると推量される。この他に、Ｚ方向
の交差頻度，Ｘ方向の定常度，Ｘ方向の動揺度も２以上
の異常高値となり、参考の特徴パラメータといえる。
「切込超過」の現象は、Ｘ方向の交差頻度とＸ方向の極
値頻度とが２以上の異常高値となった。逆にこれらが２
以上の異常高値となった場合は「切込超過」であると原
因を推定できる。尚、Ｘ方向の定常度，Ｘ方向の動揺
度，Ｘ方向の実効値も２以上の異常高値となっていて、
「切込超過」の参考特徴パラメータとなる。「送り超
過」の現象は、１次平均周波数，２次平均周波数の識別
指数ＤＩの値が２以上の有意の異常高値となり、逆にこ
れらが２以上の異常高値となるときは「送り超過」が原
因であると推定される。「速度超過」の現象では、各特
徴パラメータのいずれかの識別指数ＤＩの値は、格別に
他のパラメータに比べ異常高値となることはなく、Ｚ方
向の実効値及びＸ方向のピーク値にやや高い異常高値が
あらわれる。これは加工機・加工工具の速度に関してそ
の許容マージンが大きく設定されていることに判別しに
くい理由があるものと判断される。この「速度超過」
は、上記のＺ方向の実効値とＸ方向のピーク値が参考パ
ラメータとなる。これらの識別指数ＤＩの値による原因
診断は、ＤＩ値から人間が判断してもよいし、コンピュ
ータで自動判別するようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上の様に、本発明では、Ｘ方向及びＺ
方向の加速度振動データを各有次元及び無次元の特徴パ
ラメータの識別指数ＤＩの値で判断するようにしたこと
で、その異常の原因がより正確に特定できるようにし
た。又これによって自動診断も容易且つ正確にできるよ
うにした。
方向の加速度振動データを各有次元及び無次元の特徴パ
ラメータの識別指数ＤＩの値で判断するようにしたこと
で、その異常の原因がより正確に特定できるようにし
た。又これによって自動診断も容易且つ正確にできるよ
うにした。
【図１】実施例の診断装置のハード構成図である。
【図２】実施例の診断装置の説明図である。
【図３】実施例のＸ，Ｚデータの方向を示す説明図であ
る。
る。
【図４】実施例のデータ処理のフロー手順を示す説明図
である。
である。
【図５】実施例の推奨切削状態のＸデータ図である。
【図６】実施例の推奨切削状態のＺデータ図である。
【図７】実施例の切削速度超過状態のＸデータ図であ
る。
る。
【図８】実施例の切削速度超過状態のＺデータ図であ
る。
る。
【図９】実施例の送り量超過状態のＸデータ図である。
【図１０】実施例の送り量超過状態のＺデータ図であ
る。
る。
【図１１】実施例の切込量超過状態のＸデータ図であ
る。
る。
【図１２】実施例の切込量超過状態のＺデータ図であ
る。
る。
【図１３】実施例の工具ビビリ状態のＸデータ図であ
る。
る。
【図１４】実施例の工具ビビリ状態のＺデータ図であ
る。
る。
１ 切削工具 ２ 被加工物 ３ Ｘ方向加速度センサー ４ Ｚ方向加速度センサー ５ 欠番 ６ 振動収録装置 ７ 造形解析装置 ８ 切削加工機 ８０ 主軸 ８１ 主軸駆動用電動機 ８２ 駆動ベルト ８３ 工具台 ８４ センター押 ８５ ＮＣ装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 豊田 利夫 北九州市若松区高須東３−11−１ (72)発明者 村岡 俊夫 北九州市八幡西区千代ヶ崎１丁目７−19 (72)発明者 牛尾 雅樹 福岡市東区香椎駅東１丁目６−10 ディア ス香椎Ｄ−203号 (72)発明者 鈴木 祐介 福岡市西区愛宕１丁目14−35 株式会社昭 和電気研究所内 (72)発明者 尾上 満志 北九州市小倉南区石田南２丁目４番１号 株式会社▲たか▼城精機製作所内
Claims (2)
- 【請求項１】 切削加工時における切削工具の被加工物
回転方向であるＸ方向の加速度振動データと被加工物送
り方向であるＺ方向の加速度振動データとを ら有次元特徴パラメータである平均値Ｘ，実効値Ｘｒｍ
ｓ・ピーク値Ｘｐと信号正規化した後下式数１で計算さ
れる無次元特徴パラメータである波高率Ｃ・歪み 平均周波数f1・二次平均周波数f2とを切削加工の推奨条
件での加工状態と実際の加工状態とにおいてそれぞれ複
数回サンプリングして求め、その後これらのサンプリン
グデータから求められた複数の各有次元及び無次元特徴
パラメータの値から各特徴パラメータの平均値μと標準
偏差σを求め、これらの平均値μと標準偏差σとから下
記の数２の式の識別指数ＤＩを計算し、上記の有次元及
び無次元特徴パラメータの各識別指数ＤＩの２以上の異
常高値をとる特徴パラメータの組み合わせからその異常
の原因を決定することを特徴とする切削加工における異
常診断方法。 【数１】 【数２】 - 【請求項２】 計算された各有次元及び無次元特徴パラ
メータの識別指数ＤＩの中で、Ｘ方向及びＺ方向の平均
値とＺ方向の波高率とＸ方向の歪み度とＺ方向の尖り度
とＸ方向の定常度とＸ方向の動揺度の各ＤＩ指数が２以
上の高値である場合は工具ビビリと診断し、 Ｘ方向の交差頻度とＸ方向の極値頻度とＺ方向の動揺度
の各ＤＩ指数が２以上の高値である場合は切込超過であ
ると判断し、 Ｘ方向の１次平均周波数とＸ方向の２次平均周波数の各
ＤＩ指数が２以上の高値であるときは送り超過である、
と診断する請求項１記載の切削加工における異常診断方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9460497A JPH10267749A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 切削加工における異常診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9460497A JPH10267749A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 切削加工における異常診断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10267749A true JPH10267749A (ja) | 1998-10-09 |
Family
ID=14114864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9460497A Pending JPH10267749A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 切削加工における異常診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10267749A (ja) |
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1997
- 1997-03-27 JP JP9460497A patent/JPH10267749A/ja active Pending
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