JPS60152951A - バイト摩耗度測定方法 - Google Patents
バイト摩耗度測定方法Info
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- JPS60152951A JPS60152951A JP59009905A JP990584A JPS60152951A JP S60152951 A JPS60152951 A JP S60152951A JP 59009905 A JP59009905 A JP 59009905A JP 990584 A JP990584 A JP 990584A JP S60152951 A JPS60152951 A JP S60152951A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- cutting
- cutter
- wear
- degree
- 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
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/14—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object using acoustic emission techniques
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/025—Change of phase or condition
- G01N2291/0258—Structural degradation, e.g. fatigue of composites, ageing of oils
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (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】
(発明の分野)
この発明は、旋盤にd34Jるバイ1〜の摩耗度を、切
削中に発生ずるアコースティック・エミッション(以下
、AEという)を利用して測定するようにしたバイ1〜
摩耗度測定方法に関する。
削中に発生ずるアコースティック・エミッション(以下
、AEという)を利用して測定するようにしたバイ1〜
摩耗度測定方法に関する。
(発明の背景)
従来、旋盤においてバイトの淳耗f復を測定するには、
切削構成終了後に作業員がバイトの先端を顕微鏡で観察
したり、あるいは切削工程を一時中断してバイトの先端
をウッヂセンリで接触検査するのが通例である。
切削構成終了後に作業員がバイトの先端を顕微鏡で観察
したり、あるいは切削工程を一時中断してバイトの先端
をウッヂセンリで接触検査するのが通例である。
しかし、最近、フレ:1.シブル・マニュファクヂュア
リング・システム(以下、EMSという)。
リング・システム(以下、EMSという)。
ファクトリ・オートメーション(以下、FAという)が
盛んになるに連れ、切削工程中にバイトの摩耗度を測定
することが要望されるに至っている。
盛んになるに連れ、切削工程中にバイトの摩耗度を測定
することが要望されるに至っている。
(発明の目的)
この発明の目的は、径の異なる複数種のワークピースを
順次切削しながらバイトの摩耗度を測定覆る方法を提供
り−ることにある。
順次切削しながらバイトの摩耗度を測定覆る方法を提供
り−ることにある。
(発明の構成と効果)
この発明は、上記の「1的を達成Jるために、ワークピ
ースの径が変わるたびに、同一切削条例となるにうにワ
ークの回転速度を調整して一定時間だけ試し切削を行な
い、該切削中に発生ずるアコースティック・エミッショ
ンについて特定周波数相成分を抽出し、該抽出成分に基
づいてバイトの摩耗度を測定することを特徴とする。
ースの径が変わるたびに、同一切削条例となるにうにワ
ークの回転速度を調整して一定時間だけ試し切削を行な
い、該切削中に発生ずるアコースティック・エミッショ
ンについて特定周波数相成分を抽出し、該抽出成分に基
づいてバイトの摩耗度を測定することを特徴とする。
このようイ′r構成にJ:れば、ワークピースの径が変
わったどしても、最終的に得られる特定周波数帯成分に
ついては、バイ1への摩耗度ど強い相関関係にあるため
、正確なバイト摩耗度の測定を行なうことができる。
わったどしても、最終的に得られる特定周波数帯成分に
ついては、バイ1への摩耗度ど強い相関関係にあるため
、正確なバイト摩耗度の測定を行なうことができる。
(実施例の説明)
第1図において、ワークピース1は旋盤(図示せず)に
対して回転自在に保持されており、ワークピース1ど対
向する刃物台2にはバイト3が固定されている。
対して回転自在に保持されており、ワークピース1ど対
向する刃物台2にはバイト3が固定されている。
このような状態で、所定の径を有J゛るワークピースに
対して、所定の送り、切込みおよび切削速度で切削加工
を行なうど、パイ1−3の先端部近傍からGEL A
Eが発生する。
対して、所定の送り、切込みおよび切削速度で切削加工
を行なうど、パイ1−3の先端部近傍からGEL A
Eが発生する。
第2図を参照して、AEの発生状況を説明覆る。
図中a部から(ま、バイト3の逃げ面部31どワークピ
ース1との摩耗によってAEが発生し、1部からは切り
屑4とバイトのすくい面部32との摩耗にJ:ってAE
が発生し、0部からはワークピース1が切削時組成変形
覆るどきにΔFが発生し、d部からは切り屑4とチップ
ブレーカ33との摩1察にJ、−)でΔFが発生し、更
に図中0部からは切り屑4が切断するときにAEが発生
する。
ース1との摩耗によってAEが発生し、1部からは切り
屑4とバイトのすくい面部32との摩耗にJ:ってAE
が発生し、0部からはワークピース1が切削時組成変形
覆るどきにΔFが発生し、d部からは切り屑4とチップ
ブレーカ33との摩1察にJ、−)でΔFが発生し、更
に図中0部からは切り屑4が切断するときにAEが発生
する。
これらのΔFの中で、a部から発生JるAEは、バイt
−3の逃げ面部31の摩耗が進行するとと6に増加する
。これは、逃げ面摩耗が進行すると、ワークピース1ど
逃げ面部31どの摩擦力が増加づるためである。
−3の逃げ面部31の摩耗が進行するとと6に増加する
。これは、逃げ面摩耗が進行すると、ワークピース1ど
逃げ面部31どの摩擦力が増加づるためである。
切削中に発生ずる△「のパワースペク1へラムを、逃げ
面摩耗が進行したバイトど、新品のパイ1〜とを比較し
て第3図に承り。同図において曲線aは、逃げ面摩耗が
進行したバイトのΔFパワースペクトラム、曲線Bは新
品のバイトのΔFパワースペクトラムである。
面摩耗が進行したバイトど、新品のパイ1〜とを比較し
て第3図に承り。同図において曲線aは、逃げ面摩耗が
進行したバイトのΔFパワースペクトラム、曲線Bは新
品のバイトのΔFパワースペクトラムである。
この図から明らかなにうに、逃げ面摩耗が進行すると、
パワースペクトラムは各周波数成分について全体的に増
加し、殊に100 K !−1z〜300K HZの周
波数帯において、パワーの増加が顕著に見られる。この
発明では、このようなパワーの変化を検出して、バイト
の摩耗度を検出する。
パワースペクトラムは各周波数成分について全体的に増
加し、殊に100 K !−1z〜300K HZの周
波数帯において、パワーの増加が顕著に見られる。この
発明では、このようなパワーの変化を検出して、バイト
の摩耗度を検出する。
ずなわち、バイ]・3の先端部から発生するAEは、刃
物台2に取付【ノられたAEセンサ5で検出された後、
プリアンプ6で所定のレベルに増幅される。
物台2に取付【ノられたAEセンサ5で検出された後、
プリアンプ6で所定のレベルに増幅される。
プリアンプ6の出ツノ側には、通過帯域を100K l
−I Z〜300KH2に設定されたバンドパスフィル
タ7が設けられている。
−I Z〜300KH2に設定されたバンドパスフィル
タ7が設けられている。
次いで、バンドパスフィルタ7を介して取り出された1
00 K Hz〜300KHz成分は、絶交・1値回
路8で整流され、更にローパスフィルタ9で平滑されて
、直流信号(AE平均値)に変換される。
00 K Hz〜300KHz成分は、絶交・1値回
路8で整流され、更にローパスフィルタ9で平滑されて
、直流信号(AE平均値)に変換される。
この直流信号のレベルは、パイ1〜3の摩耗度に対応し
、バイ1へ3の摩耗度が進行するに連れてレベルが増加
する。
、バイ1へ3の摩耗度が進行するに連れてレベルが増加
する。
一方、ローパスフィルタ9の出力は、指釦式表示′ai
Qに供給されて、バイトの摩耗度が表示されるほか、
Δ/D変換器11を介してデジタル表示器12に供給さ
れ、パイ1〜の摩耗度がデジタル的に表示される。
Qに供給されて、バイトの摩耗度が表示されるほか、
Δ/D変換器11を介してデジタル表示器12に供給さ
れ、パイ1〜の摩耗度がデジタル的に表示される。
更に、lTl−パスフィルタ9の出力はコンパレータ1
5へと供給され、ここで基準電圧Vrefと比較される
ことによって、バイト交換指令出力が得られるようにな
っている。
5へと供給され、ここで基準電圧Vrefと比較される
ことによって、バイト交換指令出力が得られるようにな
っている。
次に、この装置の使用方法、1すなわち本発明の測定方
法を説明する。
法を説明する。
この旋盤はN C11111allされており、第4図
に示1”如く、径の賃なる5種類のワークピースΔ〜E
について、それぞれ一定個数ずつ切削加工を行なうよう
にプログラムが組まれている。
に示1”如く、径の賃なる5種類のワークピースΔ〜E
について、それぞれ一定個数ずつ切削加工を行なうよう
にプログラムが組まれている。
例えば、ワークピース△について一定個数だ(プ切削加
工を行なった後、ワークピースBについて同様に一定個
数だレノ加工を行4rい、順次ワークピースC,Dと進
み、最後にワークピース1三について一定個数だtプ切
削加工を行なうのである。
工を行なった後、ワークピースBについて同様に一定個
数だレノ加工を行4rい、順次ワークピースC,Dと進
み、最後にワークピース1三について一定個数だtプ切
削加工を行なうのである。
この際、ワークピース△〜Eの径は、D>A>E>B>
Cとなっており、このため仮に旋盤の回転数を一定とし
たとしても、バイトの先端とワ−クビース外周面との摺
接速度は一定とはならず、?iなわらワークピースの径
が変わるたびに切削条件も変わってしまう。
Cとなっており、このため仮に旋盤の回転数を一定とし
たとしても、バイトの先端とワ−クビース外周面との摺
接速度は一定とはならず、?iなわらワークピースの径
が変わるたびに切削条件も変わってしまう。
一方、切削条件が変わると、AEの発生状況。
殊にローパスフィルタ9の出力レベルが変動してしまい
、そのままではバイトの摩耗度と正しい相関にある信号
を得ることができない。
、そのままではバイトの摩耗度と正しい相関にある信号
を得ることができない。
そこで、この発明では、各種類のワークピースA−Eに
ついて切削を開始するに当り、切削開始後一定時間の間
に限って試し切削を行なう。
ついて切削を開始するに当り、切削開始後一定時間の間
に限って試し切削を行なう。
この試し切削は、常に一定の切削条件、ずなわちバイ1
〜の先端とワークピース外周面との摺接速度が一定とな
るような条件を設定して行なう。
〜の先端とワークピース外周面との摺接速度が一定とな
るような条件を設定して行なう。
第5図に示す如く、ワークの種類が同一である限りにお
いては、旋盤の回転数については一定であるが、ワーク
の種類がΔ〜Fの如く変更された場合には、それに合せ
て旋盤の回転数を変更する。
いては、旋盤の回転数については一定であるが、ワーク
の種類がΔ〜Fの如く変更された場合には、それに合せ
て旋盤の回転数を変更する。
そして、大径のワークピースに対し−Cは旋盤の回転数
を遅くし、小径のワークに対しては旋盤の回転数を速く
することににっで、常に何れのワークピースに対しても
バイトどワークピース外周面との摺接速度を一定とJ“
るようにするのである。
を遅くし、小径のワークに対しては旋盤の回転数を速く
することににっで、常に何れのワークピースに対しても
バイトどワークピース外周面との摺接速度を一定とJ“
るようにするのである。
このにうにすると、第5図のグラフからも明らかなよう
に、各種類のワークピース△〜Eをそれぞれ一定個数ず
つ順次切削していった場合、各ワークピースの試し切削
の際に得られるローパスフィルタ9の出力、すなわちΔ
[平均値の値は、順次なだらかに士界していき、Jなわ
ちバイ1−の摩耗痕と強い相関のある信号を1−1、こ
れに基づいてバイトの1f耗度を確実に測定できるa+
’−cある。
に、各種類のワークピース△〜Eをそれぞれ一定個数ず
つ順次切削していった場合、各ワークピースの試し切削
の際に得られるローパスフィルタ9の出力、すなわちΔ
[平均値の値は、順次なだらかに士界していき、Jなわ
ちバイ1−の摩耗痕と強い相関のある信号を1−1、こ
れに基づいてバイトの1f耗度を確実に測定できるa+
’−cある。
なお、第5図においてへ−1,△−2.A−3・・・は
、)土類Aのワークピースの1個口、2個目。
、)土類Aのワークピースの1個口、2個目。
3個口・・・を示し、B−1,13−2,I”3−3・
・・についても同様である。
・・についても同様である。
また、旋盤の回転数を変更づるについては、ワークの種
類がA〜Fと変更した場合でも、富にバイトの先端とワ
ークピース外周面との摺接速度が一定となるような旋盤
回転数を予めめ、これをNC旋盤の場合であれば予めプ
[1グラl\してa、; IJば良い。
類がA〜Fと変更した場合でも、富にバイトの先端とワ
ークピース外周面との摺接速度が一定となるような旋盤
回転数を予めめ、これをNC旋盤の場合であれば予めプ
[1グラl\してa、; IJば良い。
また、各ワークピースに対して切削開始後一定時間だけ
試し切削を行なうことについても、予めNC旋盤にプロ
グラムさせておけば良い訳である。
試し切削を行なうことについても、予めNC旋盤にプロ
グラムさせておけば良い訳である。
第1図は本発明方法を実施するための電気的な構成を示
すブロック図、第2図は八Eの発生箇所を示す説明図、
第3図は摩耗痕の異なるバイトに対応したへEI?ンサ
出力のパワースペクトラムを示すグラフ、第4図は本発
明り法に適用される複数種のワークピースの形状を示す
図、第5図は各ワークピースの径にR1+ する旋盤回
転数との関係および切削工程中のへE平均値との関係を
示すグラフである。 1・・・ワークピース 2・・・刃物台 3・・・バイト 5・・・ΔEセンサ 6・・・プリアンプ 7・・・バンドパスフィルタ 8・・・絶り41ff+回路 9・・・ローパスフィルタ 10・・・指r1式表示器 11・・・A/D変換器 12・・・デジタル表示器 特許出願人 立石電機株式会社
すブロック図、第2図は八Eの発生箇所を示す説明図、
第3図は摩耗痕の異なるバイトに対応したへEI?ンサ
出力のパワースペクトラムを示すグラフ、第4図は本発
明り法に適用される複数種のワークピースの形状を示す
図、第5図は各ワークピースの径にR1+ する旋盤回
転数との関係および切削工程中のへE平均値との関係を
示すグラフである。 1・・・ワークピース 2・・・刃物台 3・・・バイト 5・・・ΔEセンサ 6・・・プリアンプ 7・・・バンドパスフィルタ 8・・・絶り41ff+回路 9・・・ローパスフィルタ 10・・・指r1式表示器 11・・・A/D変換器 12・・・デジタル表示器 特許出願人 立石電機株式会社
Claims (1)
- (1)径の異なるワークピースを順次切削し4Tがらバ
イトの摩耗度を測定する方法であって;ワークピースの
径が変わるたびに、同一切削条件となるようにワークの
回転速度を調整して、一定時間だけ試し切削を行ない、
該切削中に発生するアコースティック・エミッションに
ついて特定周波1 ’l)成分を抽出し、該抽出成分に
基づいてバイ1−の摩耗度を測定することを特徴どする
バイ1〜摩耗度測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59009905A JPS60152951A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | バイト摩耗度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59009905A JPS60152951A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | バイト摩耗度測定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60152951A true JPS60152951A (ja) | 1985-08-12 |
Family
ID=11733123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59009905A Pending JPS60152951A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | バイト摩耗度測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60152951A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4854172A (en) * | 1988-09-22 | 1989-08-08 | Regents Of The University Of California | Method and apparatus for measurement of density profiles in wood composites, using acoustic emission |
WO2022182995A1 (en) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | Saudi Arabian Oil Company | Sensors to evaluate the in-situ property of cutting element during wear test |
WO2022182984A1 (en) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | Saudi Arabian Oil Company | In-situ property evaluation of cutting element using acoustic emission technology during wear test |
US11486202B2 (en) | 2021-02-26 | 2022-11-01 | Saudi Arabian Oil Company | Real-time polycrystalline diamond compact (PDC) bit condition evaluation using acoustic emission technology during downhole drilling |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4980685A (ja) * | 1972-12-07 | 1974-08-03 | ||
JPS5233671U (ja) * | 1975-08-30 | 1977-03-09 |
-
1984
- 1984-01-23 JP JP59009905A patent/JPS60152951A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4980685A (ja) * | 1972-12-07 | 1974-08-03 | ||
JPS5233671U (ja) * | 1975-08-30 | 1977-03-09 |
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WO2022182995A1 (en) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | Saudi Arabian Oil Company | Sensors to evaluate the in-situ property of cutting element during wear test |
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US11566988B2 (en) | 2021-02-26 | 2023-01-31 | Saudi Arabian Oil Company | In-situ property evaluation of cutting element using acoustic emission technology during wear test |
US11680883B2 (en) | 2021-02-26 | 2023-06-20 | Saudi Arabian Oil Company | Sensors to evaluate the in-situ property of cutting element during wear test |
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