JPS59192442A - 工具異常監視装置 - Google Patents
工具異常監視装置Info
- Publication number
- JPS59192442A JPS59192442A JP6225983A JP6225983A JPS59192442A JP S59192442 A JPS59192442 A JP S59192442A JP 6225983 A JP6225983 A JP 6225983A JP 6225983 A JP6225983 A JP 6225983A JP S59192442 A JPS59192442 A JP S59192442A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- tool
- cutting
- sensor
- cutting tool
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, 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
- B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
- B23Q17/09—Arrangements 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
- B23Q17/0904—Arrangements 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
- B23Q17/0919—Arrangements for measuring or adjusting cutting-tool geometry in presetting devices
- B23Q17/0947—Monitoring devices for measuring cutting angles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は工具異常監視装置に係り、特にNC旋盤に装着
される切削工具の切削中の異常、すなわち損傷、破損、
チッピング等の欠陥を監視する工具異常監視装置に関す
る。
される切削工具の切削中の異常、すなわち損傷、破損、
チッピング等の欠陥を監視する工具異常監視装置に関す
る。
従来、工作機械の切削工具の切削中に生じる異常を監視
する工具異常監視装置として、切削工具に欠陥が生じた
ときに発生する応力波(AcousticEmissi
on )を検出するAEセンサを備えたものがある。こ
の工具異常監視装置は、AE倍信号減衰ヶ防止するため
に、AEセンサを可能なかぎり切削点近傍に配置させる
ようにしである。例えばタレット旋盤にあっては、当該
AEセンサを切11」工具、工具ホルダ、あるいは回転
タレントヘッド中央部等に配置させるようにしである。
する工具異常監視装置として、切削工具に欠陥が生じた
ときに発生する応力波(AcousticEmissi
on )を検出するAEセンサを備えたものがある。こ
の工具異常監視装置は、AE倍信号減衰ヶ防止するため
に、AEセンサを可能なかぎり切削点近傍に配置させる
ようにしである。例えばタレット旋盤にあっては、当該
AEセンサを切11」工具、工具ホルダ、あるいは回転
タレントヘッド中央部等に配置させるようにしである。
このように構成した従来の工具異常監視装置にあっては
、作業者の視覚等によることなく自動的に切削工具の異
常を監視できるものの、下記に列挙する不具合がある。
、作業者の視覚等によることなく自動的に切削工具の異
常を監視できるものの、下記に列挙する不具合がある。
(1)AEセンサ葡切切削工具配置する場合には、切削
工具の数に対応する数のAEEセンサ必要とし、それ故
、製造原価が高(なる。
工具の数に対応する数のAEEセンサ必要とし、それ故
、製造原価が高(なる。
(2) タレットヘッドが回転することから、AE信
号業取出すスリップリングが必安どなる場合があるが、
このようなスリップリングを設けるとノ ・イズが混入
し、誤動作を生じるおそれがある。
号業取出すスリップリングが必安どなる場合があるが、
このようなスリップリングを設けるとノ ・イズが混入
し、誤動作を生じるおそれがある。
(3) タレットヘッドの回転方向に制約ケ受け、切
削作業の能率が低下しゃすい。
削作業の能率が低下しゃすい。
(4) AEセンサ葡切削点近傍に配置させるように
しであることから、切削に伴って生じる切り粉、切削油
等がAEEセンサ接触し一?すく、当該AEEセンサ傷
みやすい。
しであることから、切削に伴って生じる切り粉、切削油
等がAEEセンサ接触し一?すく、当該AEEセンサ傷
みやすい。
本発明は、このような従来技術における実情に鑑みてな
されたもので、その目的は、AEEセンサ切削点から十
分に離れた位置に配置することができ、複数のA Hセ
ンサ、およびスリップリングを設けることなく、がっ、
タレットヘッドの同転方向に制約葡受けることなく、切
削工具の異常全自動的に監視することができる工具異常
監視装置を提供することにある。
されたもので、その目的は、AEEセンサ切削点から十
分に離れた位置に配置することができ、複数のA Hセ
ンサ、およびスリップリングを設けることなく、がっ、
タレットヘッドの同転方向に制約葡受けることなく、切
削工具の異常全自動的に監視することができる工具異常
監視装置を提供することにある。
この目的を達成するために本発明は、切削工具の切削中
のAH倍信号検出するAEEセンサ、非回転刃物台に1
つ設けるとともに、このAEEセンサ接続され、該AE
Eセンサら出力されるAE倍信号高レベル信号に変換す
る信号変換手段と、所定のしきい値が設定される設定手
段と、信号変換手段および設定手段に接続され、信号変
換手段から出力される高レベル信号の値と設定手段で設
定されるしきい値とを比較し、高レベル信号の値がしき
い値を超えたときに、切削工具が異常状態にある旨を示
す異常信号を出力する比較手段ケ備えた構成にしである
。
のAH倍信号検出するAEEセンサ、非回転刃物台に1
つ設けるとともに、このAEEセンサ接続され、該AE
Eセンサら出力されるAE倍信号高レベル信号に変換す
る信号変換手段と、所定のしきい値が設定される設定手
段と、信号変換手段および設定手段に接続され、信号変
換手段から出力される高レベル信号の値と設定手段で設
定されるしきい値とを比較し、高レベル信号の値がしき
い値を超えたときに、切削工具が異常状態にある旨を示
す異常信号を出力する比較手段ケ備えた構成にしである
。
以下、本発明の工具異常監視装置全図に基づいて説明す
る。
る。
第1図および第2図は本発明の一実施例の説明図で、第
1図はAEEセンサ配設態様全例示する説明図、第2図
は壁部を構成する信号処理手段を例示するブロック図で
ある。第1図において、1はNC旋盤の本体、2は被切
削物、3はこの被切削物2を把持するチャック、4は被
切削物2を切削する切削工具、5は切削工具4が取付け
られるタレットヘッド、6はタレットヘッド5を回転可
能に支持する非回転刃物台である。7は切削工具4の切
削中のAE信号金検出するAEEセンサ、非回転刃物台
6に1つだけ設けである。
1図はAEEセンサ配設態様全例示する説明図、第2図
は壁部を構成する信号処理手段を例示するブロック図で
ある。第1図において、1はNC旋盤の本体、2は被切
削物、3はこの被切削物2を把持するチャック、4は被
切削物2を切削する切削工具、5は切削工具4が取付け
られるタレットヘッド、6はタレットヘッド5を回転可
能に支持する非回転刃物台である。7は切削工具4の切
削中のAE信号金検出するAEEセンサ、非回転刃物台
6に1つだけ設けである。
また、8はAEセンサ7から出力されるAE倍信号処理
する後述の信号処理手段、9はこの信号処理手段8が接
続され、図示しない回転駆動機構および送り駆動機構を
制御する制御盤である。
する後述の信号処理手段、9はこの信号処理手段8が接
続され、図示しない回転駆動機構および送り駆動機構を
制御する制御盤である。
上記した信号処理手段8は、例えば第2図に示すように
構成しである。この図において、1oは肚センサ7に接
続したアンプ、11.12はそれぞれアンプ10に接続
したバンドパスフィルタ、バイパスフィルタである。
構成しである。この図において、1oは肚センサ7に接
続したアンプ、11.12はそれぞれアンプ10に接続
したバンドパスフィルタ、バイパスフィルタである。
上述のバンドパスフィルタ11は、例えば第3図に示す
A E信号周波数分析図に基づいて設けられる。この第
3図は横軸に周波数f[H,]’e、縦軸にパワースペ
クトル[dB’:lをとっである。また同第3図中、1
3は正常切削時のA E信号の周波数分析結果を、14
は切削工具4の異常発生時のAE倍信号周波数分析結果
を、15は正常切削時と工具異常発生時とで有意差がよ
く現われる範囲、すなわち特定周波数帯域を示している
。そして、バンドパスフィルタ11は、この第3図に示
す特定周波数帯域15においてフィルタリングした信号
を出力し、上述のバイパスフィルタ12はフィルタリン
グしない信号を出力するようになっている。
A E信号周波数分析図に基づいて設けられる。この第
3図は横軸に周波数f[H,]’e、縦軸にパワースペ
クトル[dB’:lをとっである。また同第3図中、1
3は正常切削時のA E信号の周波数分析結果を、14
は切削工具4の異常発生時のAE倍信号周波数分析結果
を、15は正常切削時と工具異常発生時とで有意差がよ
く現われる範囲、すなわち特定周波数帯域を示している
。そして、バンドパスフィルタ11は、この第3図に示
す特定周波数帯域15においてフィルタリングした信号
を出力し、上述のバイパスフィルタ12はフィルタリン
グしない信号を出力するようになっている。
また、16はバンドパスフィルタ11に接続され、バン
ドパスフィルタ11から出力される信号を平均化し、信
号Aとして出力する平均化回路、17はバイパスフィル
タ12に接続され、このバイパスフィルタ12から出力
される信号を平均化し、信号Bとして出力する平均化回
路である。18は平均化回路16から出力される信号A
と、平均化回路17から出力される信号Bとから、A/
B’i演算し、高レベル信号Cを出力する演算手段すな
わち割算器である。そして、上述の信号A、信号B、信
号Cは第4図に例示する関係を構成する。なお、この第
4図において、横軸には時間t’2とっである。
ドパスフィルタ11から出力される信号を平均化し、信
号Aとして出力する平均化回路、17はバイパスフィル
タ12に接続され、このバイパスフィルタ12から出力
される信号を平均化し、信号Bとして出力する平均化回
路である。18は平均化回路16から出力される信号A
と、平均化回路17から出力される信号Bとから、A/
B’i演算し、高レベル信号Cを出力する演算手段すな
わち割算器である。そして、上述の信号A、信号B、信
号Cは第4図に例示する関係を構成する。なお、この第
4図において、横軸には時間t’2とっである。
上述したバンドパスフィルタ11、バイパスフィルタ1
2、平均化回路16.17および割算器18は、AEセ
ンサ7から出力されるAhj信号を高レベル信号に変侠
する信号変換手段全構成している。
2、平均化回路16.17および割算器18は、AEセ
ンサ7から出力されるAhj信号を高レベル信号に変侠
する信号変換手段全構成している。
19は所定のしきい値が設定される設定手段、2゜は割
算器18および設定手段19に接続され、割算器18か
ら出力される商レベル信号Cの値と設定手段19から出
力されるし永い値と全比較し、高レベル信号Cの値がし
きい値ケ超えたときに、切削工具4が異常状態にある旨
を示す異常信号を出方する比較手段すなわちコンパレー
タ、21はこのコンパレータ加と第1図に示す制御盤9
との[1」1に配置され、コンパレータ加から出力され
る異常イ=号によって作動するリレーである。
算器18および設定手段19に接続され、割算器18か
ら出力される商レベル信号Cの値と設定手段19から出
力されるし永い値と全比較し、高レベル信号Cの値がし
きい値ケ超えたときに、切削工具4が異常状態にある旨
を示す異常信号を出方する比較手段すなわちコンパレー
タ、21はこのコンパレータ加と第1図に示す制御盤9
との[1」1に配置され、コンパレータ加から出力され
る異常イ=号によって作動するリレーである。
このように構成しである一実施例における作用゛・
は次のとおりである。すなわち、あらかじめ第3図に
示す周波数分析図等に基づき、切削工具4に異常が発生
するときのA/Bの値盆求め、当該値を設定手段19に
しきい値として設定してお(。
は次のとおりである。すなわち、あらかじめ第3図に
示す周波数分析図等に基づき、切削工具4に異常が発生
するときのA/Bの値盆求め、当該値を設定手段19に
しきい値として設定してお(。
そして、チャック3が回転し、切削工具4による被切削
物2の切削が始まると、非回転刃物台6に装着されたA
Eセンサ7がらアンプ1.OK A E信号が出力され
る。アンプ1oはこのAE倍信号増幅し、バンドパスフ
ィルタ11とバイパスフィルタ12に出力する。バンド
パスフィルタ11は第3図の特定周波数帯域15におい
てフィルタリングした信号を平均化回路16に出力し、
平均化回路16はその平均化した信号全信号Aとして割
算器18に出力する。
物2の切削が始まると、非回転刃物台6に装着されたA
Eセンサ7がらアンプ1.OK A E信号が出力され
る。アンプ1oはこのAE倍信号増幅し、バンドパスフ
ィルタ11とバイパスフィルタ12に出力する。バンド
パスフィルタ11は第3図の特定周波数帯域15におい
てフィルタリングした信号を平均化回路16に出力し、
平均化回路16はその平均化した信号全信号Aとして割
算器18に出力する。
一方、バイパスフィルタ12は、アンプ1oから出力さ
れた信号に含まれるノイズffi[いた信号を平均化回
路17に出力し、平均化回路17はその平均化した信号
を信号Bとして割算器18に出力する。割算器18は信
号Aと信号BとからA/Bを演算し、信号Cとしてコン
パレータ加に出力する。コンパレータ加は信号Cの値と
設定手段19において設定されたしきい値とを比較する
。
れた信号に含まれるノイズffi[いた信号を平均化回
路17に出力し、平均化回路17はその平均化した信号
を信号Bとして割算器18に出力する。割算器18は信
号Aと信号BとからA/Bを演算し、信号Cとしてコン
パレータ加に出力する。コンパレータ加は信号Cの値と
設定手段19において設定されたしきい値とを比較する
。
このとき、信号Cの値がしきい値よりも小さい場合は、
切削工具4は正常な状態にあり、したがってリレー21
には異常信号は出力されず、リレー21は作動しない。
切削工具4は正常な状態にあり、したがってリレー21
には異常信号は出力されず、リレー21は作動しない。
そして、信号Cの領がしきい値を超えた場合は、切削工
具4は異常状態にあり、リレー17に異常信号が出力さ
れ、当該リレー17が作動する。これによって、リレー
17から制御盤9に信号が出力され、さらに制御盤9か
ら図示しない回転駆動機構および送り駆動機構に停止信
号が出力され、これらの回転駆動機構および送り駆動機
構が停止する。したがって、作業者は該当する切削工具
4を正常なものと交換することができる。
具4は異常状態にあり、リレー17に異常信号が出力さ
れ、当該リレー17が作動する。これによって、リレー
17から制御盤9に信号が出力され、さらに制御盤9か
ら図示しない回転駆動機構および送り駆動機構に停止信
号が出力され、これらの回転駆動機構および送り駆動機
構が停止する。したがって、作業者は該当する切削工具
4を正常なものと交換することができる。
このように構成しである一実施例にあっては、AEセン
サ7ケ1つ設けるたけで、すなわち、複数のAEセンサ
を要することなく切削工具4の異常を自動的に監視する
ことができる。また、Akセンサ7のAE倍信号信号処
理手段8によって高レベル信号Cとして取出すことがで
きることから、当該AEセンサ7を非回転刃物台6に、
すなわち切削点から十分に離れた位置に配置することが
できる。またAEセンサ7を非回転刃物台6に装着しで
あることから、スリップリング紫膜けることな(、かつ
タレットヘッド5の回転方向に制約を受けることなく、
切削工具4の異常を監視することができる。
サ7ケ1つ設けるたけで、すなわち、複数のAEセンサ
を要することなく切削工具4の異常を自動的に監視する
ことができる。また、Akセンサ7のAE倍信号信号処
理手段8によって高レベル信号Cとして取出すことがで
きることから、当該AEセンサ7を非回転刃物台6に、
すなわち切削点から十分に離れた位置に配置することが
できる。またAEセンサ7を非回転刃物台6に装着しで
あることから、スリップリング紫膜けることな(、かつ
タレットヘッド5の回転方向に制約を受けることなく、
切削工具4の異常を監視することができる。
なお、上記実施例にあっては、異常信号が出力されたと
きに制御盤9から回転駆動機構および送り駆動機構に停
止信号を出力するようにしであるが、本発明は必ずしも
この停止信号を出力する構成には限定されない。例えば
、制御盤9に警報ブザーを有する警報装置、あるいは点
灯ランプを有する表示装置を接続し、異常信号が出力さ
れたときに制御盤9から上述の停止信号とともに、また
は該停止信号に代えて上述の警報装置、表示装置に信号
を出力し、警報ブザーあるいは点灯ランプを作動させる
ように構成することも可能である。
きに制御盤9から回転駆動機構および送り駆動機構に停
止信号を出力するようにしであるが、本発明は必ずしも
この停止信号を出力する構成には限定されない。例えば
、制御盤9に警報ブザーを有する警報装置、あるいは点
灯ランプを有する表示装置を接続し、異常信号が出力さ
れたときに制御盤9から上述の停止信号とともに、また
は該停止信号に代えて上述の警報装置、表示装置に信号
を出力し、警報ブザーあるいは点灯ランプを作動させる
ように構成することも可能である。
本発明の工具異常監視装置は、以上のように構成しであ
るので、従来に比べて下記に列挙する優れた効果を奏す
る。
るので、従来に比べて下記に列挙する優れた効果を奏す
る。
(1)AEセンサを複数懺しないことから、製造原価ケ
安くすることができる。
安くすることができる。
(2) スリップリングを設ける必要がないことから
、誤動作を防止できる。
、誤動作を防止できる。
(3) タレットヘッドの回転方向に制約を受けない
ことから、切削作業の能率が向上する。
ことから、切削作業の能率が向上する。
(4)Alflセンサ會切削点から十分に離れた位置に
配置することができるので、切削に伴って生じる切り粉
、切削油等からAEセンサを確実に保護することかでき
る。
配置することができるので、切削に伴って生じる切り粉
、切削油等からAEセンサを確実に保護することかでき
る。
第1図および第2図は本発明の一実施例の説明図で、第
1図ばA luセンサの配設態様を例示する説明図、第
2図は要部ケ構成する信号処理手段葡例示するブロック
図、第3凶は正常切削時および工具異常発生時のAE4
@号周波数分析図、第4図は本発明の一実施例において
得られる信号A、信号B、信号Cの関係図である。 1・・・・・・NC旋盤の本体、2・・・・・・被切削
物、4・・・・・・切削工具、5・・・・・・タレット
ヘッド、6・・・・・・非回゛さ 転刃物台、7・
・・・・・AEセンサ、8・・・・・・信号処理手段、
9・・・・・・制御盤、10・・・・・・アンプ、11
・・・・・・バンドパスフィルタ、12・・・・・・バ
イパスフィルタ、15・・・・・・特定周波数帯域、1
6.17・・・・・・平均化回路、18・・・・・・割
算器、19・・・・・・設定手段、加・・・・・・コン
パレータ(比較手段)、21・・・・・・リレー。 第1図 第2図 第3図 第4図 V本 %( FJft聞 t
1図ばA luセンサの配設態様を例示する説明図、第
2図は要部ケ構成する信号処理手段葡例示するブロック
図、第3凶は正常切削時および工具異常発生時のAE4
@号周波数分析図、第4図は本発明の一実施例において
得られる信号A、信号B、信号Cの関係図である。 1・・・・・・NC旋盤の本体、2・・・・・・被切削
物、4・・・・・・切削工具、5・・・・・・タレット
ヘッド、6・・・・・・非回゛さ 転刃物台、7・
・・・・・AEセンサ、8・・・・・・信号処理手段、
9・・・・・・制御盤、10・・・・・・アンプ、11
・・・・・・バンドパスフィルタ、12・・・・・・バ
イパスフィルタ、15・・・・・・特定周波数帯域、1
6.17・・・・・・平均化回路、18・・・・・・割
算器、19・・・・・・設定手段、加・・・・・・コン
パレータ(比較手段)、21・・・・・・リレー。 第1図 第2図 第3図 第4図 V本 %( FJft聞 t
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、Nc旋怒に装置される切削工具の切削中のAE倍信
号恢出1−るAEセンサ盆有し、該AE侶号に基づいて
上記切削工具の異常r藍イyする工具異常監視装mlに
おいて、上記AEセンサ會非回転刃物台に1つ設けると
ともに、このA1!3センサに接続され、該A I4セ
ンサから出力されるAE情号を高レベル16号に変換す
る信号変換手段と、tfr定のしきい値が設定される設
定手段と、上記信号変換手段および上記設定手段に接続
され、該信号変換手段から出力される尚レベル信号のイ
[と該設定手段で設定されるしきい値と全比較し、該高
レベル信号の値がしきい値會超えたときに切削工具か異
常状態にある旨?ボす異常信号を出力する比収牛段と全
備えたことヶ特徴とする工具異常監視装置。 2、信号変換手段が、A E信号音バンドパスフィルタ
全弁してフィルタリングした16号と、該A h=イg
号をフィルタリングしない信号との比奮求める演算手段
を具備することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の工具異常監視装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6225983A JPS59192442A (ja) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | 工具異常監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6225983A JPS59192442A (ja) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | 工具異常監視装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59192442A true JPS59192442A (ja) | 1984-10-31 |
Family
ID=13194966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6225983A Pending JPS59192442A (ja) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | 工具異常監視装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59192442A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01132345U (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-08 | ||
JP2008000828A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-01-10 | Citizen Seimitsu Co Ltd | Nc旋盤およびnc旋盤における切削工具の工具状態検出方法 |
-
1983
- 1983-04-11 JP JP6225983A patent/JPS59192442A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01132345U (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-08 | ||
JP2008000828A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-01-10 | Citizen Seimitsu Co Ltd | Nc旋盤およびnc旋盤における切削工具の工具状態検出方法 |
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