JPS61230845A - 多刃工具の異常検出方法 - Google Patents
多刃工具の異常検出方法Info
- Publication number
- JPS61230845A JPS61230845A JP7125285A JP7125285A JPS61230845A JP S61230845 A JPS61230845 A JP S61230845A JP 7125285 A JP7125285 A JP 7125285A JP 7125285 A JP7125285 A JP 7125285A JP S61230845 A JPS61230845 A JP S61230845A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- cutting tool
- curves
- group
- hob
- 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
-
- 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
- B23Q17/0952—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 during machining
- B23Q17/0971—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 during machining by measuring mechanical vibrations of parts of the machine
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】
産業上の利用分野
本発明は、ホブ、フライス等の多刃工具の破損等の異常
を検出する方法に関するものである。
を検出する方法に関するものである。
従来の技術
機械加工の省人化（無人化）、自動化が進む中で、工具
の異常監視技術が不可欠なものとなっており、旋削、ド
リル加工などでは一部笑用化されているものもある。
の異常監視技術が不可欠なものとなっており、旋削、ド
リル加工などでは一部笑用化されているものもある。
発明が解決しようとする問題点
最近自動化（ＦＭＳ化）の動きのあるホブ切加工におい
て加工能率を向上させるための高速、高送り加工、また
それに伴う超硬ホブの使用などにより、ホブの異常を自
動的に検知することが望まれているが、有効な方法がな
いのが現状である。
て加工能率を向上させるための高速、高送り加工、また
それに伴う超硬ホブの使用などにより、ホブの異常を自
動的に検知することが望まれているが、有効な方法がな
いのが現状である。
問題点を解決するための手段及び作用
本発明は上記のことにかんがみなされたもので、ホブ等
の多刃工具における切削力の変動から工具の自己相関係
数を求め、この自己相関係数の変化により工真の破損な
どの異常を検出するようにしたものである。
の多刃工具における切削力の変動から工具の自己相関係
数を求め、この自己相関係数の変化により工真の破損な
どの異常を検出するようにしたものである。
以下に上記手段及び作用の詳細を説明する。
（１） 自己相関係数
第１図は不規則変動の自己相関を示すものであり、この
図に示されるように、時間に関する不規則変動ｘ （＋
りの鳩期性が強いとき、周期の整数倍だけ時間軸をずら
すと元の波形とかなり似たものとなる。
図に示されるように、時間に関する不規則変動ｘ （＋
りの鳩期性が強いとき、周期の整数倍だけ時間軸をずら
すと元の波形とかなり似たものとなる。
従ってｘｍｘ（ｔ）と’／−ＺＩ２＋ｒ）の相関を求め
ることにより、ある時間τ（ラグ）だけずらした波形が
元の波形とどれだけ似ているか′１に！ｉ１１べ、変動
中の周期成分を判別することができる。
ることにより、ある時間τ（ラグ）だけずらした波形が
元の波形とどれだけ似ているか′１に！ｉ１１べ、変動
中の周期成分を判別することができる。
時間に関する不規則変動ｔａｃｔ）とすると、１時間隔
たった２つの変動の積の時間平均Ｃ（τ）は自己相関関
数と呼ばれ、 で定義される。また自己相関係数Ｒ（τ）は、Ｒ（τ）
−Ｃ（ｒ）／ Ｃｏｏ） で与えられる。
たった２つの変動の積の時間平均Ｃ（τ）は自己相関関
数と呼ばれ、 で定義される。また自己相関係数Ｒ（τ）は、Ｒ（τ）
−Ｃ（ｒ）／ Ｃｏｏ） で与えられる。
実際の解析は第２図に示すｉＰ’１ｔｎａｒ−Ｋｈｉｎ
ｔｃｈｉｎａの公式によりパワースペクトラムを逆フー
リエ変換することによル求められる。
ｔｃｈｉｎａの公式によりパワースペクトラムを逆フー
リエ変換することによル求められる。
セ） ホブ異常検出に対する自己相関係数の適用第３図
（Ａ、Ｃａは自己相関係数の計算に用いるトルク波形を
示す。同図（ロ）は正常切削の場合を示し、この図より
、正常切削時には元の波形ｚ（＃ｌとで（断続周期）だ
けずらした波形Ｘ（ｔ＋τ）は類似しておシ、両波形の
相関度を表わす自己相関係数Ｒ（τ）は大きい値を示す
。
（Ａ、Ｃａは自己相関係数の計算に用いるトルク波形を
示す。同図（ロ）は正常切削の場合を示し、この図より
、正常切削時には元の波形ｚ（＃ｌとで（断続周期）だ
けずらした波形Ｘ（ｔ＋τ）は類似しておシ、両波形の
相関度を表わす自己相関係数Ｒ（τ）は大きい値を示す
。
一方第３図に）は異常切削の場合、すなわち、１切刃に
異常が生じた場合のトルク波形であシ、元の波形ｘ（ｔ
）とτだけずらした波形ｘ： （ｔ＋ｖ ）は、異常の
生じた１切刃の影響、例えば第３図（ａの場合は、異常
の生じた切刃で切削するときのトルクが小さくな）、そ
の次の切刃で切削する時のトルクが大きくなる。この影
響にょシ類似性が図（４に比べて小さくなり、両波形の
自己相関係数Ｒ（τ）も図（４に比べ小さい値を示す。
異常が生じた場合のトルク波形であシ、元の波形ｘ（ｔ
）とτだけずらした波形ｘ： （ｔ＋ｖ ）は、異常の
生じた１切刃の影響、例えば第３図（ａの場合は、異常
の生じた切刃で切削するときのトルクが小さくな）、そ
の次の切刃で切削する時のトルクが大きくなる。この影
響にょシ類似性が図（４に比べて小さくなり、両波形の
自己相関係数Ｒ（τ）も図（４に比べ小さい値を示す。
すなわち、異常切削の場合は正常切削の場合に比べ、元
の波形ｚ （ｔ）と断続同期ｔだけずらした波形ｚ（ｇ
＋ｒ）の自己相関係数（以後断続周期の自己相関係数と
いう）が小さくなるという特性により、ホブ切刃の異常
を検出することが可能となる。
の波形ｚ （ｔ）と断続同期ｔだけずらした波形ｚ（ｇ
＋ｒ）の自己相関係数（以後断続周期の自己相関係数と
いう）が小さくなるという特性により、ホブ切刃の異常
を検出することが可能となる。
実 施 例
上記した理論ｆ：確認するために実際にホブ切試験を行
なった。
なった。
試験条件
（１）ホ プ：モジュール６、圧力角２０″、外径１
４０、切刃溝数１０．材質ハ イス （２）被削両軍：モジュール６、歯１１１３３、外径２
１０、歯−６０、材質５４５Ｃ （３）切削条件：回転数９４ ｒｐｍ （切削速度４
ｌｒｎ／ｕｒ送’） ２ 、５１ｒｇｖ、切込み１３．
５簡クライムカツト 上記試験条件において、正常切削とホブの１切を刃削除
した異常切削の２水準でホブ切削を行ない、第４図で示
す方法でホブ軸トルクを測定し、自己相関係数を求めた
。図中１はホブ、２はホプアーバ、３は歪みゲージ、４
はワーク、５スリツプリング、６はブリッジボックス、
７動歪計、８はテータレコーダ、９はＦＦＴアナライザ
、１０はプロッタ、１１はコンピュータ、１２はプリン
タである。
４０、切刃溝数１０．材質ハ イス （２）被削両軍：モジュール６、歯１１１３３、外径２
１０、歯−６０、材質５４５Ｃ （３）切削条件：回転数９４ ｒｐｍ （切削速度４
ｌｒｎ／ｕｒ送’） ２ 、５１ｒｇｖ、切込み１３．
５簡クライムカツト 上記試験条件において、正常切削とホブの１切を刃削除
した異常切削の２水準でホブ切削を行ない、第４図で示
す方法でホブ軸トルクを測定し、自己相関係数を求めた
。図中１はホブ、２はホプアーバ、３は歪みゲージ、４
はワーク、５スリツプリング、６はブリッジボックス、
７動歪計、８はテータレコーダ、９はＦＦＴアナライザ
、１０はプロッタ、１１はコンピュータ、１２はプリン
タである。
第５図は上記切削試験における正常、異常切削時のトル
ク波形及び自己相関係数を示す。図中丸印で示したのは
断続周期（０，０６３８１４０：／６０／（回転数×切
刃溝数）の自己相関係数の値である。その断続周期の自
己相関係数と切削時間との関係を示したのが第６図であ
る。この図より、異常切削時には正常切削時に比べ断続
周期の自己相関係数が小さい甑を示しており、先の理論
と一致する。
ク波形及び自己相関係数を示す。図中丸印で示したのは
断続周期（０，０６３８１４０：／６０／（回転数×切
刃溝数）の自己相関係数の値である。その断続周期の自
己相関係数と切削時間との関係を示したのが第６図であ
る。この図より、異常切削時には正常切削時に比べ断続
周期の自己相関係数が小さい甑を示しており、先の理論
と一致する。
発明の効果
以上により、ホブ軸、ホブサドルなどホブ盤のホブ軸ト
ルク、さらにはフライス工具を用いたフライス盤等の各
刃工具盤の適当な位置での切削加工時の振動から求まる
断続同期の自己相関係数にあるしきい値を設けることに
より、各刃工具の正常、異常の判定が可能となる。
ルク、さらにはフライス工具を用いたフライス盤等の各
刃工具盤の適当な位置での切削加工時の振動から求まる
断続同期の自己相関係数にあるしきい値を設けることに
より、各刃工具の正常、異常の判定が可能となる。
第１図は不規則変動の自己相関を示す線図、第２図はｌ
Ｆ’ｉｇｎｇｒ −Ｋｈｉｎｔｃｈｉｎｇの公式を示す
説明図、第３図（４，■は自己相関係数の計算に用いる
トルク波形を示す線図、第４図はホブ軸トルク測定方法
及び解析手順を示す説明図、第５図は正常、異常切削時
のトルク波形及び自己相関係数を示す線図、第６図は正
常、異常切削時における断続周期の自己相関係数を示す
線図である。
Ｆ’ｉｇｎｇｒ −Ｋｈｉｎｔｃｈｉｎｇの公式を示す
説明図、第３図（４，■は自己相関係数の計算に用いる
トルク波形を示す線図、第４図はホブ軸トルク測定方法
及び解析手順を示す説明図、第５図は正常、異常切削時
のトルク波形及び自己相関係数を示す線図、第６図は正
常、異常切削時における断続周期の自己相関係数を示す
線図である。
Claims (1)
- 多刃工具における切削力の変動から自己相関係数を求め
、この自己相関係数より切刃の破損などの異常を検出す
るようにしたことを特徴とする多刃工具の異常検出方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7125285A JPS61230845A (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 多刃工具の異常検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7125285A JPS61230845A (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 多刃工具の異常検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61230845A true JPS61230845A (ja) | 1986-10-15 |
Family
ID=13455325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7125285A Pending JPS61230845A (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 多刃工具の異常検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61230845A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2735400A1 (en) * | 2012-11-22 | 2014-05-28 | Sandvik Intellectual Property AB | An arrangement for controlling the process of rotary chip removing machining of a workpiece, and a cutting tool for rotary chip removing machining |
| JP2017030066A (ja) * | 2015-07-29 | 2017-02-09 | 株式会社Ihi | 切削工具の異常検出方法及び切削加工装置 |
| CN106392774A (zh) * | 2016-10-14 | 2017-02-15 | 山东理工大学 | 一种基于分形理论的刀具磨损状态在线监测方法 |
-
1985
- 1985-04-05 JP JP7125285A patent/JPS61230845A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2735400A1 (en) * | 2012-11-22 | 2014-05-28 | Sandvik Intellectual Property AB | An arrangement for controlling the process of rotary chip removing machining of a workpiece, and a cutting tool for rotary chip removing machining |
| US9498827B2 (en) | 2012-11-22 | 2016-11-22 | Sandvik Intellectual Property Ab | Arrangement for controlling the process of rotary chip removing machining of a workpiece, and a cutting tool for rotary chip removing machining |
| JP2017030066A (ja) * | 2015-07-29 | 2017-02-09 | 株式会社Ihi | 切削工具の異常検出方法及び切削加工装置 |
| CN106392774A (zh) * | 2016-10-14 | 2017-02-15 | 山东理工大学 | 一种基于分形理论的刀具磨损状态在线监测方法 |
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