JPS62271654A - 適応制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 （発明の技術分野） 本発明はクレイ、石膏、プラスチック等非金属シ 材料を切削する高速軽切削用の工作機械にあて特に切削
中に発生する騒音のレベルにより切削工具の送り速度ン
制御する適応制御装置に関する。

（従来技術と問題点） クレイ、石膏、プラスチック等非金属材料を加工する高
速軽切削用の工作機械では、加工物の剛性が少ない為、
加工物の形状や支持条件により切削中にビビリが発生し
やすい。

このビビリの発生を主軸頭の工具近傍に振動ピックアッ
プなどを取り付は機械の振動の大きさにより検出する事
、また主軸を駆動するモータ電流の変動により検出する
事等が試けられたが軽切削であるため、機械本体の状態
の変化としてはなかなかあられれず、ビビリ発生の初期
の段階で検出する事が困難であった。この為切削状態の
変化はオペレータが耳で切削音ｔきいて判断しなければ
ならないなどの問題があり、機械の自動化が困難である
事、また自動化しても切削条件を安全側に設定しなけれ
ばならない事により加工効率が低い等の問題があった。

（発明の概要） 本発明は上記の問題を解決するためになされたものであ
り、本発明の適応制御装置は加工物の切削中に発生する
騒音のレベルが設定した範囲内になるように切削工具の
送り速度を制御する適応制御装置であり、前記加工物の
切削中に発生する騒音のレベルを検出する検出手段と、
検出した騒音のレベルが、加工物の損傷の危険を生じる
状態にある事を示す第１の基準値、加工許容上限値にあ
る事を示す第２の基準値、および加工許容下限値にある
事を示す第３の基準値をそれぞれ設定する基準値設定回
路と、前記検出した騒音のレベルが前記第１の基準値を
越えた時アラーム信号を発生すると共に切削工具の送り
ｔ停止するよう指令する第１の制御手段と、前記検出し
た騒音のレベルが第２の基準値を越えた時切削工具の送
り速度音低減させ、第３の基準値を下回った時切削工具
の送り速度を増加させるよう指令する第２の制御手段と
を具備したことｔ特徴とする。

（発明の実施例） 図は本発明による適応制御装置のブロック図を示す。同
図において参照番号１はクレイ、石膏、プラスチック等
の非金属材料を切削する高速軽切削用の工作機械の主軸
頭部を示す。参照番号２はマイクロホンで主軸頭の工具
近傍に設置し切削時の騒音を検出しその出力を騒音計３
に入力する。

参照番号３の騒音計はマイクロホン２で検出された電気
信号を増幅し騒音のレベルに変換しその出力Ｖ！基準デ
ータ記憶回路５と第１の比較回路１２第２の比較回路１
３、第３の比較回路１４へそれぞれ入力する。参照番号
４は基準データ設定回路であり基準データ記憶回路５に
記憶される基準データの値をマニアルで設定する必要が
ある時使用する。

参照番号５は基準データ記憶回路であって、騒音計３か
ら入力された値か、基準データ設定回路４から入力され
た値のどちらかｔ記憶するようになっており、数値制御
装置１５から電線１６を通してクリア信号ＣＬが入力さ
れた時記憶していたデータをクリアし、電線１７を通し
て記憶指令Ｓ１が入力された時騒音計３から入力された
値を基準データｖＯとして記憶し、電線１８を通して記
憶指令Ｓ２が入力された時基準データ設定回路４から入
力された値を基準データＶｏとして記憶し、記憶が完了
した時電線１８ケ通して記憶完了信号比を数値制御装置
１５に返す。参照番号６ないし８は第１ないし第３の係
数設定回路でありそれぞれ係数Ｋｌ、に２゜Ｋａ　Ｙ設
定する。係数Ｋｔ　、に２およびに３の間には次の関係
Ｋｌ＞Ｋ２＞１＞Ｋａ　　が成立するようにその値が設
定される。参照番号９ないし１１は第１ないし第３の掛
算回路であり、それぞれ基準データ記憶回路５からの入
力値■０と第１ないし第３の係数設定回路からの入力さ
れる値との積を出力する。

第１の掛算回路９の出力に１ｖＯは騒音のレベルが加工
物の損傷の危険を生じる状態にある事を示す第１の基準
値であり、第２の掛算回路１０の出力に２ＶＯは騒音の
レベルが加工許容上限値にある事を示す第２の基準値で
あり第３の掛算回路１１の出力ＫａＶｏは騒音のレベル
が加工許容下限値にある事を示す第３の基準値である。

参照番号１２ないし１４は第１ないし第３の比較回路で
ありそれぞれ騒音計３からの入力値Ｖと第１ないし第３
の基準値との比較を行ない騒音計３からの入力値Ｖが比
較した基準値より大きい時論理値１を出力し、入力値Ｖ
が比較した基準値より小さい時論理値ＯＮ’出力する。

参照番号１５のＹ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に切削工具の送り
速度の指令値ＸＭ　ｓ　ＹＭ　ｔ　ＺＭＹ出力する数値
制御装置は第１の比較回路の出力Ｃ１がＣＩ＝１丁なわ
ちＶ＞ＫＩＶＯの時騒音のレベルが加工物の損傷の危険
を生じる状態にあると判定しアラーム信号ＡＲ’ｌｋ発
生し工具の送りを停止させる。

第１の比較回路の出力Ｃ１が０１−〇で第２の比較回路
の出力Ｃ２が０２＝１の時すなわち騒音のレベルが加工
許容上限値を越えてＫ　２　Ｖ　ｏ　＜Ｖ（Ｋ　ＩＶ　
ｏの範囲にある時加工物にビビリ振動が発生していると
判定しオーバライドをＦｌＣ例では５チ）下げる。

オーバライド値が、オーバライドの下限値Ｆｍ１ｎにな
っても騒音レベルが低くならない時はアラームとして処
理し、工具の送りｔ停止する。第２の比較回路の出力Ｃ
２がＣ２＝０で第３の比較回路の出力Ｃ３が０３＝１の
時、すなわち騒音レベルかに３Ｖｏ　＜Ｖ＜Ｋ２ＶＯで
加工許容上限値と加工許容下限値の間にある時正常切削
の状態にあるとしてそのままの切削速度で加工を行う、
第３の比較回路の出力Ｃ３が０３＝００時すなわち騒音
レベルがＶ＜ＫａＶｏで加工許容下限値より下にある時
オーバライドＹＦ％（例では５チ）上げる。ただしオー
バライドをあげる時オーバライドの上限値Ｆ　ｍａｘは
決まりていてＦ　）　Ｆ　ｍａｘのときオーバライドは
Ｆ　ｍａｘに設定するようになっている。上記の例では
基準データ設定回路４の設定値、参照番号６ないし８の
ｗＪｌないし第３の係数設定回路の設定値はマニュアル
で設定するようになっているが数値制御装置１５に設定
すべきデータを記憶させておき同装置１５からの指令に
より設定する事も可能である。

（発明の効果） 以上のように本発明は、クレイ、石膏、プラスチック等
の非金属材料の切削において切削時の騒音のレベルに適
応させて工具の送り速度を制御するので、切削中にビビ
リ振動が発生した場合、ビビリ発生の初期の段階で工具
の送り速度を低下させる事ができるので加工物の損傷を
防ぐ事が出来るとともに、騒音のレベルが常に適切な範
囲になるように工具の送り速度を制御するので加工効率
を上げる事が出来る。さらにオペレーターが加工状態を
耳で判断する必要がなくなるのでオペレーターの健康の
問題ｔも解消する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示す適応制御装量の回路ブロック
図である。 １・・・工作機械の主軸頭部、　２・・・マイクロホン
。 ３・・・騒音計、　４・・・基準データ設定回路。 ５・・・基準データ記憶回路、　６・・・第１の係数設
定回路、　７・・・第２の係数設定回路、　８・・・第
３の係数設定回路、　９・・・第１の掛算回路、　　１
０・・・第２の掛算回路、１１・・・第３の掛算回路、
１２・・パ第１の比較回路、１３・・・第２の比較回路
、１４・・・第３の比較回路、　　１５・・・数値制御
装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 加工物の切削中に発生する騒音のレベルが予じめ設定し
   た範囲内になるように工具の送り速度を制御する適応制
   御装置であつて、前記加工物の切削中に発生する騒音の
   レベルを検出する検出手段と、検出した騒音のレベルが
   、加工物の損傷の危険を生じる状態にある事を示す第１
   の基準値、加工許容上限値にある事を示す第２の基準値
   、および加工許容下限値にある事を示す第３の基準値を
   それぞれ設定する基準値設定回路と、 前記検出した騒音のレベルを前記第１ないし第３の基準
   値と比較する第１ないし第３の比較回路と、 前記検出した騒音のレベルが前記第１の基準値を越えた
   時アラーム信号を発生すると共に切削工具の送りを停止
   するよう指令する第１の制御手段と、前記検出した騒音
   のレベルが第２の基準値を越えた時切削工具の送り速度
   を低減させ、第３の基準値を下回つた時切削工具の送り
   速度を増加させるよう指令する第２の制御手段と、 を具備したことを特徴とする適応制御装置。