KR20220058898A

KR20220058898A - 가공 시스템 및 가공물의 제조 방법

Info

Publication number: KR20220058898A
Application number: KR1020227006859A
Authority: KR
Inventors: 마사키 운텐
Original assignee: 스미또모 덴꼬 쇼오께쯔 고오낑 가부시끼가이샤
Priority date: 2019-09-06
Filing date: 2020-08-31
Publication date: 2022-05-10
Also published as: JP7462874B2; WO2021045014A1; DE112020004233T5; JPWO2021045014A1; CN114206548A; US20220297251A1

Abstract

복수의 워크피스를 순서대로 가공하는 가공 시스템으로서, 상기 워크피스를 가공하는 공구와, 상기 공구 또는 상기 워크피스를 회전시키는 모터와, 상기 모터를 제어하는 제어부, 그리고 상기 모터의 전기량을 취득하는 측정부를 구비하고, 상기 제어부는, 제1 전기량과 제2 전기량의 제1 차분에 기초하여, 상기 모터의 회전수를 제어하는 제1 제어부를 구비하고, 상기 제1 전기량은, 현재 가공 중인 제1 워크피스에 있어서의 특정한 가공 개소에서 상기 측정부에 의해 취득되는 전기량이고, 상기 제2 전기량은, 제2 워크피스에 있어서의 상기 특정한 가공 개소에 대응하는 개소의 가공 중에 상기 측정부에 의해 취득된 전기량이고, 상기 제2 워크피스는, 상기 제1 워크피스보다 과거에 가공된 워크피스인 것인 가공 시스템이 제공된다.

Description

가공 시스템 및 가공물의 제조 방법

본 개시는 가공 시스템 및 가공물의 제조 방법에 관한 것이다.

본 출원은 2019년 9월 6일자의 일본국 출원의 특원2019-163219에 기초한 우선권을 주장하며, 상기 일본국 출원에 기재된 모든 기재 내용을 원용하는 것이다.

특허문헌 1은, 워크피스를 가공할 때, 가공 장치에 장착된 모터의 부하에 대응하는 전기적 파라미터의 파형으로부터 변동값을 구하고, 그 변동값에 따라, 공구에 치핑이 생기기 전에 그 징후를 검출하는 기술을 개시한다. 이 기술에서는, 변동값이 사전에 설정된 임계값을 넘는지의 여부를 계측하고 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2016-87781호 공보

본 개시의 가공 시스템은,

복수의 워크피스를 순서대로 가공하는 가공 시스템으로서,

상기 워크피스를 가공하는 공구와,

상기 공구 또는 상기 워크피스를 회전시키는 모터와,

상기 모터를 제어하는 제어부, 그리고

상기 모터의 전기량을 취득하는 측정부를 구비하고,

상기 제어부는, 제1 전기량과 제2 전기량의 제1 차분에 기초하여, 상기 모터의 회전수를 제어하는 제1 제어부를 구비하고,

상기 제1 전기량은, 현재 가공 중인 제1 워크피스에 있어서의 특정한 가공 개소에서 상기 측정부에 의해 취득되는 전기량이고,

상기 제2 전기량은, 제2 워크피스에 있어서의 상기 특정한 가공 개소에 대응하는 개소의 가공 중에 상기 측정부에 의해 취득된 전기량이고,

상기 제2 워크피스는, 상기 제1 워크피스보다 과거에 가공된 워크피스이다.

본 개시의 가공물의 제조 방법은,

복수의 워크피스를 공구로 순서로 가공하는 가공물의 제조 방법으로서,

상기 공구 또는 상기 워크피스를 모터로 회전시키며, 또한 상기 모터의 전기량을 측정부에 의해 측정하면서, 상기 워크피스를 가공하는 공정과,

제1 전기량과 제2 전기량의 제1 차분을 취득하는 공정, 그리고

상기 제1 차분에 기초하여, 상기 모터의 회전수를 제어하는 공정을 포함하고,

도 1은 실시형태의 가공 시스템을 나타내는 설명도이다.
도 2는 실시형태의 가공 시스템에 있어서의 제1 제어부의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 실시형태의 가공 시스템에 있어서의 제2 제어부의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 실시형태의 가공 시스템에 의해 취득한 모터의 부하 전류의 시간 경과 변화를 나타내는 파형으로부터 공구의 결손을 검출한 일례를 나타내는 그래프이다.
도 5는 실시형태의 가공 시스템에 의해 취득한 모터의 부하 전류를 푸리에 변환한 스펙트럼을 나타내는 파형으로부터 공구의 결손을 검출한 일례를 나타내는 그래프이다.
도 6은 실시형태의 가공 시스템에 의해 취득한 모터의 부하 전류의 시간 경과 변화를 나타내는 파형으로부터 공구의 치핑을 검출한 일례를 나타내는 그래프이다.
도 7은 실시형태의 가공 시스템에 의해 취득한 모터의 부하 전류를 푸리에 변환한 스펙트럼을 나타내는 파형으로부터 공구의 치핑을 검출한 일례를 나타내는 그래프이다.
도 8은 실시형태의 가공 시스템의 변형예를 나타내는 설명도이다.

[본 개시가 해결하고자 하는 과제]

공구에 생길 수 있는 현상으로서, 치핑이나 결손 등이 있다. 치핑은, 공구의 날부에 미소한 이지러짐이 생기는 것이다. 날부에 치핑이 생기면, 가공 저항이 증가하여, 상기 변동값이 증가한다. 따라서, 변동값과 임계값을 비교함으로써, 치핑의 발생을 검출할 수 있다. 한편, 결손은, 날부에 큰 이지러짐이 생기는 것이다. 날부에 결손이 생기면, 가공 자체가 곤란해진다. 그 때문에, 날부에 결손이 생기면, 상기 변동값은 증가하지 않거나 또는 증가하더라도 미량이다. 따라서, 특허문헌 1에 기재된 기술과 같이, 사전에 설정된 일정한 임계값을 기준으로 하면, 공구의 결손을 검지할 수 없을 우려가 있다.

또한, 모터의 부하는, 하나의 워크피스의 가공 과정이라도 변화할 수 있다. 모터의 부하가 변화하는 경우, 사전에 설정된 일정한 임계값을 기준으로 하면, 치핑을 정밀도 좋게 검출할 수 없을 우려가 있다.

본 개시는 공구의 치핑이나 결손을 정밀도 좋게 검출할 수 있는 가공 시스템을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. 또한, 본 개시는 공구의 치핑이나 결손을 정밀도 좋게 검출할 수 있는 가공물의 제조 방법을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.

[본 개시의 효과]

본 개시의 가공 시스템은, 공구의 치핑이나 결손을 정밀도 좋게 검출할 수 있다. 또한, 본 개시의 가공물의 제조 방법은, 공구의 치핑이나 결손을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.

[본 개시의 실시형태의 설명]

먼저 본 개시의 실시형태의 내용을 열기하여 설명한다.

(1) 본 개시에 따른 가공 시스템은,

복수의 워크피스를 순서대로 가공하는 가공 시스템으로서,

상기 워크피스를 가공하는 공구와,

상기 공구 또는 상기 워크피스를 회전시키는 모터와,

상기 모터를 제어하는 제어부, 그리고

상기 모터의 전기량을 취득하는 측정부를 구비하고,

본 개시의 가공 시스템은, 제1 전기량과 제2 전기량의 제1 차분에 기초하여, 공구의 치핑이나 결손을 검출할 수 있다. 제2 전기량은, 치핑이나 결손을 갖지 않는 공구를 이용하여 가공하였을 때에 취득된 전기량이다. 따라서, 제2 전기량을 이용하여 제1 차분을 취득함으로써, 공구에 생길 수 있는 치핑이나 결손의 유무를 알 수 있다. 구체적으로는, 제1 차분이 소정의 임계값 미만이면, 공구에 치핑이나 결손이 생기지 않은 것을 알 수 있다. 한편, 제1 차분이 소정의 임계값 이상이면, 공구에 치핑이나 결손이 생긴 것을 알 수 있다.

공구에 치핑이나 결손이 생기면, 공구에 치핑이나 결손이 생기지 않은 경우와 비교하여, 측정부에 의해 취득되는 전기량에 특정한 변화가 생긴다. 예컨대, 전기량이 모터의 부하 전류인 경우, 공구에 있어서의 치핑이나 결손의 유무에 따라, 부하 전류의 시간 경과 변화에 이하의 경향이 나타난다. 공구에 결손이 생기면, 제1 전기량의 절대값은, 제2 전기량의 절대값과 비교하여 작아진다. 공구에 결손이 생기면, 워크피스에 대하여 비접촉이 되는 공구의 영역이 많아져, 가공 자체가 곤란해지기 때문이다. 한편, 공구에 치핑이 생기면, 제1 전기량의 절대값은, 제2 전기량의 절대값과 비교하여 커진다. 공구에 치핑이 생기면, 공구의 치핑 개소가 워크에 접촉하여, 가공 저항이 증가하기 때문이다. 또한, 공구에 있어서의 결손이나 치핑이 생기는 개소는, 날끝인 경우가 많다. 본 개시의 가공 시스템은, 제1 전기량과 제2 전기량의 제1 차분이 되는 전기량의 특정한 변화에 기초하여, 공구의 치핑이나 결손을 검출한다. 따라서, 본 개시의 가공 시스템은, 공구에 결손 및 치핑 중 어느 것이 생긴 경우라도 정밀도 좋게 검출할 수 있다.

측정부에 의해 취득되는 전기량은, 하나의 워크피스의 가공 과정이어도 변화할 수 있다. 제1 전기량 및 제2 전기량은, 제1 워크피스 및 제2 워크피스에 있어서의 서로 대응하는 특정한 가공 개소를 가공하고 있을 때에 취득된 전기량이다. 따라서, 하나의 워크피스에 있어서 상기 전기량이 변화하는 경우라도, 전기량을 비교하는 개소가 서로 대응하는 특정한 개소임으로써, 공구에 생긴 치핑이나 결손을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.

(2) 본 개시의 가공 시스템의 일례로서,

상기 특정한 가공 개소는, 상기 공구에 의한 가공 조건이 변화하는 개소인 형태를 들 수 있다.

하나의 워크피스의 가공 과정에 있어서, 공구에 의한 가공 조건이 변화하는 개소에서는, 측정부에 의해 취득되는 전기량에 특이한 변화가 생긴다. 그 특이한 변화에 주목함으로써, 제1 워크피스 및 제2 워크피스에 있어서의 서로 대응하는 특정한 가공 개소를 설정하기 쉽다. 따라서, 상기 특이한 변화에 주목함으로써, 공구에 생긴 치핑이나 결손을 보다 정밀도 좋게 검출할 수 있다. 공구에 의한 가공 조건이 변화하는 개소에 대해서는, 뒤에 상세하게 서술한다.

(3) 본 개시의 가공 시스템의 일례로서,

상기 전기량은, 상기 모터의 부하 전류인 형태를 들 수 있다.

모터는, 부하 토크가 커지면, 부하 전류가 커지고, 부하 토크가 작아지면, 부하 전류가 작아진다. 부하 토크란, 모터에 생기는 저항에 대하여 필요한 토크이다. 이 부하 토크의 추이를 파악함으로써, 공구의 가공 저항을 파악할 수 있으며, 공구에 생긴 치핑이나 결손을 검지할 수 있다. 부하 토크는, 전술한 바와 같이, 부하 전류와 상관 관계에 있다. 따라서, 모터의 부하 전류를 측정하여, 그 전류의 추이를 파악함으로써, 부하 토크의 추이를 파악할 수 있으며, 공구에 생긴 치핑이나 결손을 효율적으로 검출할 수 있다.

(4) 본 개시의 가공 시스템의 일례로서,

상기 제1 제어부는, 상기 제1 차분이 소정의 임계값 이상인 경우, 상기 모터의 회전수를 제로로 하는 형태를 들 수 있다.

제1 제어부가 모터의 회전수를 제로로 하면, 공구 또는 워크피스의 회전이 정지한다. 제1 차분이 소정의 임계값 이상인 경우, 공구에 치핑이나 결손이 생긴다. 따라서, 제1 차분이 소정의 임계값 이상인 경우, 모터의 회전수를 제로로 함으로써, 적정한 가공이 행해지지 않은 불량품을 계속해서 제조하는 것을 방지할 수 있다.

(5) 본 개시의 가공 시스템의 일례로서,

상기 제어부는, 상기 제1 전기량과 제3 전기량의 제2 차분에 기초하여, 상기 모터의 회전수를 제어하는 제2 제어부를 구비하고,

상기 제3 전기량은, 제3 워크피스에 있어서의 상기 특정한 가공 개소에 대응하는 개소의 가공 중에 상기 측정부에 의해 취득된 전기량이고,

상기 제3 워크피스는, 새로운 상기 공구를 이용하여, 상기 제1 워크피스보다 과거에 가공된 워크피스인 형태를 들 수 있다.

공구는 경년 열화한다. 열화한 공구라도, 치핑이나 결손이 생기지 않으면, 가공은 가능하다. 그러나, 열화의 정도에 따라서는, 가공 정밀도에 악영향을 끼칠 우려가 있다. 공구의 열화는, 모터의 전기량에 의해 파악할 수 있다. 본 개시의 가공 시스템은, 제1 전기량과 제3 전기량의 제2 차분에 기초하여, 공구의 열화의 정도를 검출할 수 있다. 제3 전기량은, 새로운 공구를 이용하여 가공하였을 때에 취득된 전기량이다. 따라서, 제2 차분이 소정의 임계값 미만이면, 공구의 열화가 허용 범위 내인 것을 알 수 있다. 한편, 제2 차분이 소정의 임계값 이상이면, 공구가 수명에 가까워져 있는 것을 알 수 있다. 제2 차분에 의해 공구의 열화의 정도를 파악할 수 있기 때문에, 제2 차분에 기초하여, 모터의 회전수를 제어함으로써, 가공 정밀도에 악영향을 끼치는 것을 억제할 수 있다.

또한, 공구의 열화는, 시간 경과적으로 서서히 생긴다. 그 때문에, 공구의 열화에 의해 전기량이 변화하였다고 해도, 제1 전기량과 제2 전기량의 차이는 근소하다. 따라서, 제1 제어부에서 이용하는 제1 차분에 있어서, 공구의 열화에 기인하는 전기량의 차분은 무시할 수 있을 정도로 작다고 간주할 수 있다. 그 때문에, 제1 차분에 기초하여, 공구에 치핑이나 결손이 생겼는지의 여부의 판정을 적절하게 행할 수 있다.

(6) 본 개시에 따른 가공물의 제조 방법은,

복수의 워크피스를 공구로 순서대로 가공하는 가공물의 제조 방법으로서,

본 개시의 가공물의 제조 방법은, 제1 전기량과 제2 전기량의 제1 차분에 기초하여, 공구의 치핑이나 결손을 검출할 수 있다. 제2 전기량은, 치핑이나 결손을 갖지 않는 공구를 이용하여 가공하였을 때에 취득된 전기량이다. 따라서, 제2 전기량을 이용하여 제1 차분을 취득함으로써, 공구에 생길 수 있는 치핑이나 결손의 유무를 알 수 있다. 구체적으로는, 제1 차분이 소정의 임계값 미만이면, 공구에 치핑이나 결손이 생기지 않은 것을 알 수 있다. 한편, 제1 차분이 소정의 임계값 이상이면, 공구에 치핑이나 결손이 생긴 것을 알 수 있다.

전술한 바와 같이, 공구에 치핑이나 결손이 생기면, 공구에 치핑이나 결손이 생기지 않은 경우와 비교하여, 측정부에 의해 취득되는 전기량에 특정한 변화가 생긴다. 본 개시의 가공물의 제조 방법은, 전기량의 특정한 변화인 제1 차분에 기초하여, 공구의 치핑이나 결손을 검출하고 있기 때문에, 공구에 결손 및 치핑 중 어느 것이 생긴 경우라도 정밀도 좋게 검출할 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 측정부에 의해 취득되는 전기량은, 하나의 워크피스의 가공 과정이라도 변화할 수 있다. 본 개시의 가공물의 제조 방법은, 하나의 워크피스에 있어서 전기량이 변화하는 경우라도, 제1 워크피스와 제2 워크피스에 있어서의 전기량을 비교하는 개소가 서로 대응하는 특정한 개소임으로써, 공구에 생긴 치핑이나 결손을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.

[본 개시의 실시형태의 상세]

본 개시의 실시형태의 상세를, 이하에 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 발명은 이들 예시에 한정되는 것이 아니고, 청구범위에 의해 나타나며, 청구범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

<개요>

실시형태의 가공 시스템에서는, 복수의 워크피스를 순서대로 가공한다. 이하의 설명에서는, 가공 시스템에 의해 순서대로 가공하는 복수의 워크피스에 대해서, 현재 가공 중인 워크피스를 제1 워크피스라고 부른다. 또한, 제1 워크피스보다 과거에 가공된 워크피스로서, 제1 워크피스의 최근에 가공된 워크피스를 제2 워크피스라고 부른다. 또한, 제1 워크피스보다 과거에 가공된 워크피스로서, 새로운 공구를 이용하여 가공된 워크피스를 제3 워크피스라고 부른다. 제1 워크피스, 제2 워크피스 및 제3 워크피스는, 동일한 공구로 가공된다. 실시형태의 가공 시스템은, 제1 워크피스의 가공 중에 취득되는 제1 전기량과, 제2 워크피스의 가공 중에 취득된 제2 전기량의 제1 차분에 기초하여, 공구의 치핑이나 결손을 검출하는 점을 특징의 하나로 한다. 이하, 먼저 가공 시스템 및 가공 시스템을 이용한 가공물의 제조 방법에 대해서 설명하고, 그 후에 공구의 치핑이나 결손을 검출한 구체예를 설명한다.

<가공 시스템>

가공 시스템(1A)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 공구(2)와, 모터(3)와, 측정부(4)와, 제어부(5)를 구비한다. 공구(2)는, 워크피스(10)를 가공한다. 모터(3)는, 공구(2) 또는 워크피스(10)를 회전시킨다. 측정부(4)는, 모터(3)의 전기량을 취득한다. 제어부(5)는, 모터(3)를 제어한다. 제어부(5)는, 제1 전기량과 제2 전기량의 제1 차분에 기초하여, 모터(3)의 회전수를 제어하는 제1 제어부(51)를 구비한다. 제1 제어부(51)에 의해, 공구(2)에 생길 수 있는 치핑이나 결손을 검출할 수 있다.

본 예의 가공 시스템(1A)에서는, 제어부(5)는, 제1 전기량과 제3 전기량의 제2 차분에 기초하여, 모터(3)의 회전수를 제어하는 제2 제어부(52)를 더 구비한다. 제3 전기량은, 제3 워크피스의 가공 중에 취득된 전기량이다. 제2 제어부(52)에 의해, 공구(2)가 경년 열화에 의해 마모한 경우에 그 마모를 검출할 수 있다.

≪워크피스≫

제1 워크피스, 제2 워크피스 및 제3 워크피스는, 동일 형상이다. 이하에서는, 각 워크피스에 공통하는 특징을 설명하는 경우는, 단순히 워크피스(10)라고 부르는 경우가 있다. 워크피스(10)의 재질, 종류 및 형상은, 특별히 한정되지 않고, 적절하게 선택할 수 있다. 워크피스(10)의 재질은, 대표적으로는, 금속, 수지, 또는 세라믹스 등을 들 수 있다. 금속으로서는, 순철, 철 합금, 또는 비철 금속을 들 수 있다. 워크피스(10)의 종류는, 예컨대, 압분 성형체, 소결체, 또는 용제재 등을 들 수 있다. 본 예의 워크피스(10)는, 금속제의 소결체이다.

본 예의 워크피스(10)는, 벽면(11)과 저면(12)으로 구성되는 오목부를 갖는다. 워크피스(10)는, 모터(3)에 의해 회전된다. 도 1에 있어서, 워크피스(10)와 모터(3)를 잇는 2점 쇄선은, 모터(3)에 의해 회전되는 워크피스(10)의 회전축을 가상적으로 나타내고 있다. 워크피스(10)는, 이 회전축을 중심으로 자전한다.

≪공구≫

공구(2)는, 가공의 종류에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 본 예의 공구(2)는, 날끝 교환형의 바이트이다. 공구(2)는, 모터(3A)에 의해, 도 1의 화살표에 나타내는 바와 같이, 상하 방향 및 좌우 방향으로 이동한다. 본 예에서는, 오목부를 갖는 워크피스(10)에 있어서, 오목부 내의 벽면(11) 및 저면(12)에 대하여 공구(2)로 마무리 가공을 행하는 예를 설명한다. 또한, 본 예에서는, 워크피스(10)를 모터(3)로 회전시켜, 회전하고 있는 워크피스(10)에 공구(2)를 대어 가공을 행하는 선삭 가공의 예를 설명한다. 워크피스(10)의 회전 및 공구(2)의 이동에 의해, 워크피스(10)에 있어서의 오목부 내의 벽면(11) 및 저면(12)에 마무리 가공이 행해진다.

≪측정부≫

측정부(4)는, 모터(3)의 구동에 이용하는 전기량을 취득한다. 전기량은, 모터(3)의 부하 전류인 것을 들 수 있다. 측정부(4)로서는, 예컨대, 전류 센서를 들 수 있다. 모터(3)의 부하 전류는, 모터(3)의 부하 토크에 비례한다. 모터(3)는, 부하 토크가 커지면, 부하 전류가 커지고, 부하 토크가 작아지면, 부하 전류가 작아진다. 부하 토크란, 모터(3)에 생기는 저항에 대하여 필요한 토크이다. 따라서, 모터(3)의 부하 토크의 추이를 파악함으로써, 공구(2)의 가공 저항을 파악할 수 있다. 공구(2)의 가공 저항을 파악함으로써, 공구(2)에 생길 수 있는 치핑이나 결손 및 마모를 검출하기 쉽다.

예컨대, 전기량이 모터(3)의 부하 전류인 경우, 공구(2)에 있어서의 치핑이나 결손의 유무에 따라, 부하 전류의 시간 경과 변화에 이하의 경향이 나타난다. 공구(2)에 치핑이 생기면, 공구(2)의 치핑 개소가 워크피스(10)에 접촉하여, 가공 저항이 증가한다. 따라서, 공구(2)에 치핑이 생기면, 공구(2)의 가공 저항이 증가함으로써, 모터(3)의 부하 토크가 증가하며, 모터(3)의 부하 전류도 증가한다. 공구(2)에 결손이 생기면, 워크피스(10)에 대하여 비접촉이 되는 공구(2)의 영역이 많아져, 가공 저항이 감소한다. 따라서, 공구(2)에 결손이 생기면, 공구(2)의 가공 저항이 감소함으로써, 모터(3)의 부하 토크가 감소하며, 모터(3)의 부하 전류도 감소한다. 이상으로부터, 모터(3)의 부하 전류를 측정함으로써, 공구(2)에 생긴 치핑이나 결손을 효율적으로 검출할 수 있다. 또한, 공구(2)에 있어서의 결손이나 치핑이 생기는 개소는, 날끝인 경우가 많다. 측정부(4)에 의해 취득한 모터(3)의 부하 전류의 추이 및 그 부하 전류에 의해 공구(2)의 치핑이나 결손을 검출한 예는, 뒤에 상세하게 서술한다.

그 외에, 전기량이 모터(3)의 부하 전류인 경우, 공구(2)가 마모하면, 공구(2)의 마모 개소가 워크피스(10)에 접촉하여, 가공 저항이 증가한다. 따라서, 공구(2)에 마모가 생기면, 공구(2)의 가공 저항이 증가함으로써, 모터(3)의 부하 토크가 증가하며, 모터(3)의 부하 전류도 증가한다. 단, 공구(2)의 마모에 의한 가공 저항의 증가의 비율 및 모터(3)의 부하 전류의 증가의 비율은, 공구(2)의 치핑에 의한 가공 저항의 증가의 비율 및 모터(3)의 부하 전류의 증가의 비율과 비교하여 매우 작다. 그 때문에, 모터(3)의 부하 전류를 측정함으로써, 공구(2)에 생긴 치핑이나 결손에 더하여, 마모도 효율적으로 검출할 수 있다.

≪제어부≫

제어부(5)는, 제1 제어부(51)를 구비한다. 제1 제어부(51)는, 공구(2)에 생길 수 있는 치핑이나 결손의 검출 결과에 기초하여, 모터(3)의 회전수를 제어한다. 본 예의 제어부(5)는, 제2 제어부(52)를 더 구비한다. 제2 제어부(52)는, 공구(2)에 생길 수 있는 마모의 검출 결과에 기초하여, 모터(3)의 회전수를 제어한다.

제어부(5)에는, 예컨대 컴퓨터를 이용할 수 있다. 컴퓨터는, 대표적으로는 프로세서와 기억부를 구비한다. 프로세서는, 예컨대 CPU이다. 기억부는, 프로세서에 실행시키기 위한 제어 프로그램이나, 각종 데이터가 저장되어 있다. 제어부(5)는, 기억부에 기억된 제어 프로그램이 프로세서에 의해 실행됨으로써 동작된다.

〔제1 제어부〕

제1 제어부(51)는, 제1 연산부(511)와 제1 비교부(512)를 구비한다. 제1 연산부(511) 및 제1 비교부(512)에 의해, 공구(2)에 치핑이나 결손이 생겼는지의 여부를 판정할 수 있다. 제1 제어부(51)는, 제1 연산부(511) 및 제1 비교부(512)에 의해 얻어진 제1 차분에 기초하여, 모터의 회전수를 제어한다.

제1 제어부(51)는, 제1 차분이 제1 임계값 이상인 경우에, 모터(3)의 회전수를 낮추도록 모터(3)에 지령한다. 예컨대, 제1 제어부(51)는, 제1 비교부(512)에 있어서 제1 차분이 제1 임계값 이상인 경우에, 모터(3)의 회전수를 제로로 하며, 즉 모터(3)의 구동을 정지한다. 모터(3)의 구동을 정지하였다면, 치핑 또는 결손이 생긴 공구(2)를, 새로운 공구로 교환한다.

한편, 제1 제어부(51)는, 제1 차분이 제1 임계값 미만인 경우, 모터(3)의 회전수를 낮추는 지령을 행하지 않는다. 그리고, 복수의 워크피스를 순서대로 가공하여, 가공 중인 워크피스마다 제1 제어부(51)의 처리를 반복해서 행한다.

이하, 제1 연산부(511) 및 제1 비교부(512)를 자세히 설명한다.

(제1 연산부)

제1 연산부(511)는, 제1 전기량과 제2 전기량의 제1 차분을 연산한다. 제1 전기량은, 제1 워크피스에 있어서의 특정한 가공 개소에서 측정부(4)에 의해 취득되는 전기량이다. 제2 전기량은, 제2 워크피스에 있어서의 상기 특정한 가공 개소에 대응하는 개소의 가공 중에 측정부(4)에 의해 취득된 전기량이다. 제2 전기량은, 치핑이나 결손을 갖지 않는 공구(2)를 이용하여 가공하였을 때에 취득된 전기량이다. 또한, 측정부(4)에 의해 취득되는 전기량에는, 측정값 자체는 물론, 그 측정값으로부터 유도되는 연산값도 포함한다. 연산값에는, 후술하는 바와 같이, 측정값을 푸리에 변환한 값을 들 수 있다.

제2 전기량은, 제3 기억부(63)에 기억되어 있다. 제1 전기량은, 일시 기억부(60)에 기억된다. 제1 연산부(511)는, 제1 전기량이 일시 기억부(60)에 기억됨과 동시에, 제1 전기량과 제2 전기량의 제1 차분을 연산한다. 즉, 제1 연산부(511)는, 제1 워크피스의 가공과 병행하여 제1 차분을 연산한다.

제2 전기량은, 제1 워크피스의 직전의 제2 워크피스의 가공 중에 취득된 전기량을 포함하는 것이 바람직하다. 예컨대, 제2 전기량은, 제1 워크피스의 직전의 제2 워크피스의 가공 중에 취득된 전기량인 것을 들 수 있다. 또한, 제2 전기량은, 제1 워크피스의 직전의 제2 워크피스로부터 더욱 과거에 가공된 복수의 제2 워크피스를 각각 가공하였을 때에 취득된 전기량의 평균값인 것을 들 수 있다. 복수의 제2 워크피스에 있어서의 전기량의 평균값을 이용하는 경우, 제1 워크피스의 직전의 워크피스를 포함한 연속하는 제2 워크피스에 있어서의 전기량의 평균값으로 하는 것을 들 수 있다. 복수의 제2 워크피스의 개수로서는, 2개 이상 10개 이하를 들 수 있다.

또한, 1개째의 워크피스를 가공할 때는, 미리 측정된 기준의 전기량을 이용하여, 제1 차분을 연산한다. 기준의 전기량은, 치핑 및 결손을 갖지 않는 공구를 이용하여, 워크피스(10)에 있어서의 특정한 가공 개소에 대응하는 개소를 가공하였을 때에 취득된 전기량이다.

측정부(4)에 의해 취득되는 전기량은, 하나의 워크피스(10)의 가공 과정이어도 변화할 수 있다. 제1 전기량 및 제2 전기량은, 측정부(4)에 의해 취득되는 전기량 중, 서로 비교 대상으로서 이용하는 전기량이다. 그 때문에, 제1 전기량 및 제2 전기량은, 제1 워크피스 및 제2 워크피스에 있어서의 서로 대응하는 특정한 가공 개소를 가공하고 있을 때에 취득된 전기량으로 한다. 상기 특정한 가공 개소는, 제1 워크피스 및 제2 워크피스에 있어서, 서로 대응하는 개소이면, 특별히 한정되지 않는다.

상기 특정한 가공 개소는, 워크피스(10)에 있어서, 공구(2)에 의해 연속적으로 가공되는 소정의 범위인 것이 바람직하다. 예컨대, 오목부를 갖는 워크피스(10)에서는, 공구(2)의 날부는, 벽면(11)에만 작용하는 경우, 저면(12)에만 작용하는 경우 및 벽면(11) 및 저면(12)의 쌍방에 동시에 작용하는 경우가 있다. 벽면(11) 및 저면(12)의 쌍방에 동시에 공구(2)의 날부가 작용하는 것은, 벽면(11)과 저면(12)으로 구성되는 코너부(13)를 가공하기 때문이다. 상기 특정한 가공 개소는, 벽면(11)을 구성하는 범위로 하거나, 저면(12)을 구성하는 범위로 하거나, 코너부(13)를 구성하는 범위로 하거나 할 수 있다.

특히, 상기 특정한 가공 개소는, 공구(2)에 의한 가공 조건이 변화하는 개소인 것이 바람직하다. 공구(2)에 의한 가공 조건이란, 공구(2)의 날부의 이송량, 절입량, 공구(2) 또는 워크피스(10)의 회전수, 이송 방향, 가공 시간 등을 들 수 있다. 예컨대, 오목부를 갖는 워크피스(10)에서는, 상기 특정한 가공 개소는, 코너부(13)를 구성하는 범위인 것이 바람직하다. 코너부(13)를 가공하는 경우, 공구(2)의 날부는, 벽면(11)으로부터 저면(12)을 향하여 이송 방향이 변화한다. 이와 같이 이송 방향이 변화하면, 공구(2)의 날부에 있어서의 워크피스(10)와의 접촉 개소가 변화한다. 구체적으로는, 코너부(13)를 가공하는 경우, 공구(2)의 날부는, 벽면(11) 및 저면(12)의 쌍방에 동시에 작용한다. 따라서, 코너부(13)를 구성하는 범위에서는, 공구(2)의 가공 저항이 증가한다. 예컨대, 측정부(4)에 의해 취득하는 전기량이 모터(3)의 부하 전류인 경우, 도 4 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 코너부(13)에서의 부하 전류가 벽면(11) 및 저면(12)에서의 부하 전류와 비교하여 커지는 것 같은 파형을 갖는다. 도 4 및 도 6에 나타내는 그래프의 견해는, 후술한다.

전술한 바와 같이, 하나의 워크피스(10)의 가공 과정에 있어서, 공구(2)에 의한 가공 조건이 변화하는 개소에서는, 측정부(4)에 의해 취득되는 전기량에 특이한 변화가 생긴다. 그 특이한 변화에 주목함으로써, 제1 워크피스 및 제2 워크피스에 있어서의 서로 대응하는 특정한 가공 개소를 설정하기 쉽다. 또한, 오목부를 갖는 워크피스(10)에서는, 코너부(13)를 가공할 때, 전술한 바와 같이, 벽면(11) 및 저면(12)의 쌍방에 공구(2)의 날부가 동시에 작용한다. 이 경우, 공구(2)에 있어서의 워크피스(10)와의 접촉 면적이 커지기 때문에, 공구(2)의 가공 저항이 커지며, 측정부(4)에 의해 취득되는 전기량의 변화도 커진다. 그러면, 상대적으로 공구(2)에 생긴 치핑이나 결손에 기인하는 전기량의 변화를 검출하기 쉬우며, 공구(2)에 생긴 치핑이나 결손을 보다 정밀도 좋게 검출할 수 있다. 오목부를 갖는 워크피스(10)에서는, 상기 특정한 가공 개소로서, 코너부(13)를 구성하는 범위에 더하여, 벽면(11)을 구성하는 범위 및 저면(12)을 구성하는 범위를 포함하는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써, 코너부(13)를 구성하는 범위에 있어서 생기는 특이한 변화를 보다 특정하기 쉽다.

(제1 비교부)

제1 비교부(512)는, 제1 연산부(511)에 의해 얻어진 제1 차분과, 제1 임계값을 비교한다. 제1 임계값은, 미리 설정된 값이다. 제1 임계값은, 예컨대, 이하와 같이 결정할 수 있다. 먼저, 치핑 및 결손을 갖지 않는 공구를 이용하여, 워크피스(10)에 있어서의 특정한 가공 개소에 대응하는 개소를 가공하고, 측정부에 의해 전기량을 취득한다. 또한, 검출하고자 하는 치핑 또는 결손이 생긴 공구를 이용하여, 워크피스(10)에 있어서의 특정한 가공 개소에 대응하는 개소를 가공하고, 측정부에 의해 전기량을 취득한다. 각각 취득한 전기량의 차를 산출하여, 이 값을 제1 임계값으로 한다. 본 예의 제1 임계값은, 제1 기억부(61)에 기억되어 있다. 제1 비교부(512)는, 제1 연산부(511)에 의해 제1 차분이 연산되면 곧바로, 그 제1 차분과 제1 임계값을 비교한다.

제1 비교부(512)는, 제1 차분이 제1 임계값 미만이면, 공구(2)에 치핑이나 결손이 생기지 않았다고 판정한다. 이 경우, 일시 기억부(60)에 기억한 제1 전기량은, 제3 기억부(63)에 덮어쓰기된다. 즉, 제1 비교부(512)에 있어서, 공구(2)에 치핑이나 결손이 생기지 않았다고 판정하면, 제1 전기량은, 제1 워크피스보다 후에 가공되는 워크피스에 있어서 비교 대상이 되는 제2 전기량으로서 이용된다. 제2 전기량으로서, 복수의 제2 워크피스에 있어서의 전기량의 평균값을 이용하는 경우, 일시 기억부(60)에 기억한 제1 전기량을 이용하여 재계산된 평균값이, 제3 기억부(63)에 덮어쓰기된다. 제3 기억부(63)에의 덮어쓰기는, 제1 차분과 제1 임계값의 비교 후 곧바로 행하여도 좋고, 제1 워크피스의 가공이 전부 끝난 후에 일괄하여 행하여도 좋다. 한편, 제1 비교부(512)는, 제1 차분이 제1 임계값 이상이면, 공구(2)에 치핑 또는 결손이 생겼다고 판정한다.

(치핑이나 결손을 검출하는 처리 순서)

도 2를 참조하여, 제1 제어부(51)에 의해, 공구(2)의 치핑이나 결손을 검출하는 처리 순서를 설명한다.

단계 S11에서는, 제1 워크피스에 있어서의 특정한 가공 개소에서 측정부(4)에 의해 측정된 제1 전기량을 취득한다.

단계 S12에서는, 제1 연산부(511)에 의해, 제1 전기량과 제2 전기량의 제1 차분을 연산한다. 제2 전기량은, 제3 기억부(63)로부터 읽어들인다.

단계 S13에서는, 제1 비교부(512)에 의해, 제1 차분과 제1 임계값을 비교한다. 제1 임계값은, 제1 기억부(61)로부터 읽어들인다.

단계 S13에 있어서, 제1 차분이 제1 임계값 미만인 경우, 단계 S14에 있어서, 제1 전기량을 제2 전기량으로서 덮어쓰기한다. 덮어쓰기한 제2 전기량은, 제3 기억부(63)에 기억된다. 그 후는, 단계 S11부터 단계 S13을 반복한다.

단계 S13에 있어서, 제1 차분이 제1 임계값 이상인 경우, 단계 S15에 있어서, 모터(3)의 회전수를 제로로 하며, 즉 모터(3)의 구동을 정지한다.

제1 임계값으로서, 복수의 다른 값의 임계값을 설정할 수 있다. 예컨대, 제1 임계값으로서, 허용할 수 있는 치핑이나 결손을 검출하기 위한 중간의 임계값과, 허용할 수 없는 치핑이나 결손을 검출하기 위한 최종의 임계값을 설정할 수 있다. 복수의 임계값을 설정하면, 치핑량이나 결손량에 기초하여, 치핑이나 결손을 다단계로 검지할 수 있다. 그렇게 함으로써, 공구(2)에 치핑 또는 결손이 생겼다고 해도, 모터(3)의 회전수를 낮춤으로써, 생산성이 뒤떨어지지만, 가공을 행할 수 있는 경우가 있다.

예컨대, 제1 임계값으로서, 상기 중간의 임계값과 최종의 임계값을 구비하는 경우, 제1 제어부(51)는, 이하의 제어를 행한다. 제1 임계값에는, 중간의 임계값이 설정되어 있다. 제1 비교부(512)에 있어서 제1 차분이 중간의 임계값 미만인 경우, 제1 제어부(51)는, 모터(3)의 회전수를 낮추는 지령을 행하지 않는다. 그리고, 복수의 워크피스가 순서대로 가공될 때, 가공 중인 워크피스마다 제1 제어부(51)의 처리를 반복해서 행한다. 제1 비교부(512)에 있어서 제1 차분이 중간의 임계값 이상인 경우, 제1 제어부(51)는, 모터(3)의 구동을 정지하지 않을 정도로, 모터(3)의 회전수를 낮춘다. 모터(3)의 회전수를 낮춘 경우, 제1 임계값으로서 제1 기억부(61)의 값을 최종의 임계값에 덮어쓰기한다. 모터(3)의 회전수를 낮춘 후는, 복수의 워크피스를 순서대로 가공한다. 그리고, 제1 비교부(512)에 있어서 제1 차분이 최종의 임계값 미만인 경우, 제1 제어부(51)는, 모터(3)의 회전수를 낮추는 지령을 행하지 않고, 가공을 반복한다. 제1 비교부(512)에 있어서 제1 차분이 최종의 임계값 이상인 경우, 제1 제어부(51)는, 모터(3)의 회전수를 제로로 하며, 즉 모터(3)의 구동을 정지한다.

〔제2 제어부〕

제2 제어부(52)는, 제2 연산부(521)와 제2 비교부(522)를 구비한다. 제2 연산부(521) 및 제2 비교부(522)에 의해, 공구(2)에 마모가 생겼는지의 여부를 판정할 수 있다. 제2 제어부(52)는, 제2 연산부(521) 및 제2 비교부(522)에 의해 얻어진 제2 차분에 기초하여, 모터(3)의 회전수를 제어한다.

제2 제어부(52)는, 제2 차분이 제2 임계값 이상인 경우에, 모터(3)의 회전수를 낮추도록 모터(3)에 지령한다. 예컨대, 제2 제어부(52)는, 제2 비교부(522)에 있어서 제2 차분이 제2 임계값 이상인 경우에, 모터(3)의 회전수를 제로로 하며, 즉 모터(3)의 구동을 정지한다. 모터(3)의 구동을 정지하였다면, 마모가 생긴 공구(2)를, 새로운 공구로 교환한다.

한편, 제2 제어부(52)는, 제2 차분이 제2 임계값 미만인 경우, 모터(3)의 회전수를 낮추는 지령을 행하지 않는다. 그리고, 복수의 워크피스를 순서대로 가공하여, 가공 중인 워크피스마다 제2 제어부(52)의 처리를 반복해서 행한다.

이하, 제2 연산부(521) 및 제2 비교부(522)를 자세히 설명한다.

(제2 연산부)

제2 연산부(521)는, 제1 전기량과 제3 전기량의 제2 차분을 연산한다. 제3 전기량은, 제3 워크피스에 있어서의 상기 특정한 가공 개소에 대응하는 개소의 가공 중에 측정부(4)에 의해 취득된 전기량이다. 제3 전기량은, 새로운 공구(2)를 이용하여 가공하였을 때에 취득된 전기량이며, 치핑이나 결손을 갖지 않는 것은 물론, 마모도 갖지 않는 공구를 이용하여 가공하였을 때에 취득된 전기량이다. 제3 전기량은, 가공 시스템(1A)을 개시하였을 때에 취득할 수 있다. 제3 전기량은, 제4 기억부(64)에 기억되어 있다. 제2 연산부(521)는, 제1 연산부(511)와 동일하게, 제1 전기량이 일시 기억부(60)에 기억됨과 동시에, 제1 전기량과 제3 전기량의 제2 차분을 연산한다. 즉, 제2 연산부(521)는, 제1 워크피스의 가공과 병행하여 제2 차분을 연산한다.

제3 전기량은, 새로운 공구(2)를 이용하여, 적은 수의 제3 워크피스를 가공하였을 때에 취득되는 물리량이다. 예컨대, 제3 전기량은, 미사용의 공구(2)를 이용하여 처음으로 제3 워크피스를 가공하였을 때에 취득된 전기량인 것을 들 수 있다. 또한, 제3 전기량은, 미사용의 공구(2)를 이용하여 1개째의 제3 워크피스를 가공한 후, 연속하여 복수의 제3 워크피스를 가공함으로써 취득된 전기량의 평균값으로 하는 것을 들 수 있다. 복수의 제3 워크피스의 개수로서는, 2개 이상 10개 이하를 들 수 있다. 워크피스의 가공수가 10개 이하이면, 이들 워크피스를 가공한 공구는, 새로운 공구로 간주할 수 있다.

전술한 바와 같이, 하나의 워크피스(10)의 가공 과정에 있어서, 공구(2)에 의한 가공 조건이 변화하는 개소에서는, 측정부(4)에 의해 취득되는 전기량에 특이한 변화가 생긴다. 그 특이한 변화에 주목함으로써, 제1 워크피스 및 제3 워크피스에 있어서의 서로 대응하는 특정한 가공 개소를 설정하기 쉽다. 또한, 오목부를 갖는 워크피스(10)에서는, 코너부(13)를 가공할 때, 전술한 바와 같이, 벽면(11) 및 저면(12)의 쌍방에 공구(2)의 날부가 동시에 작용한다. 이 경우, 공구(2)에 있어서의 워크피스(10)와의 접촉 면적이 커지기 때문에, 공구(2)의 가공 저항이 커지며, 측정부(4)에 의해 취득되는 전기량의 변화도 커진다. 그러면, 상대적으로 공구(2)에 생긴 마모에 기인하는 전기량의 변화를 검출하기 쉬우며, 공구(2)의 마모를 보다 정밀도 좋게 검출할 수 있다.

(제2 비교부)

제2 비교부(522)는, 제2 연산부(521)에 의해 얻어진 제2 차분과, 제2 임계값을 비교한다. 제2 임계값은, 미리 설정된 값이다. 제2 임계값은, 예컨대, 이하와 같이 결정할 수 있다. 먼저, 마모가 생기지 않은 공구를 이용하여, 워크피스(10)에 있어서의 특정한 가공 개소에 대응하는 개소를 가공하고, 측정부에 의해 전기량을 취득한다. 또한, 공구(2)의 수명에 근접한 마모량을 갖는 공구를 이용하여, 워크피스(10)에 있어서의 특정한 가공 개소에 대응하는 개소를 가공하고, 측정부에 의해 전기량을 취득한다. 각각 취득한 전기량의 차를 산출하여, 이 값을 제2 임계값으로 한다. 본 예의 제2 임계값은, 제2 기억부(62)에 기억되어 있다. 제2 비교부(522)는, 제2 연산부(521)에 의해 제2 차분이 연산되면 곧바로, 그 제2 차분과 제2 임계값을 비교한다.

제2 비교부(522)는, 제2 차분이 제2 임계값 미만이면, 공구(2)에 실질적으로 마모가 생기지 않았다고, 또는 공구(2)의 사용에 따른 허용 범위 내의 미량의 마모라고 판정한다. 한편, 제2 비교부(522)는, 제2 차분이 제2 임계값 이상이면, 공구(2)에 수명에 가까워진 마모가 생겼다고 판정한다.

〔마모를 검출하는 처리 순서〕

도 3를 참조하여, 제2 제어부(52)에 의해, 공구(2)의 마모를 검출하는 처리 순서를 설명한다.

단계 S21에서는, 제1 워크피스에 있어서의 특정한 가공 개소에서 측정부(4)에 의해 측정된 제1 전기량을 취득한다.

단계 S22에서는, 제2 연산부(521)에 의해, 제1 전기량과 제3 전기량의 제2 차분을 연산한다. 제3 전기량은, 제4 기억부(64)로부터 읽어들인다.

단계 S23에서는, 제2 비교부(522)에 의해, 제2 차분과 제2 임계값을 비교한다. 제2 임계값은, 제2 기억부(62)로부터 읽어들인다.

단계 S23에 있어서, 제2 차분이 제2 임계값 미만인 경우, 단계 S21부터 단계 S23을 반복한다.

단계 S23에 있어서, 제2 차분이 제2 임계값 이상인 경우, 단계 S25에 있어서, 모터(3)의 회전수를 제로로 하며, 즉 모터(3)의 구동을 정지한다.

제2 임계값으로서, 복수의 다른 값의 임계값을 설정할 수 있다. 예컨대, 제2 임계값으로서, 허용할 수 있는 마모를 검출하기 위한 중간의 임계값과, 허용할 수 없는 마모를 검출하기 위한 최종의 임계값을 설정할 수 있다. 복수의 임계값을 설정하면, 마모량에 기초하여, 마모를 다단계로 검지할 수 있다. 그렇게 함으로써, 공구(2)에 마모가 생겼다고 해도, 모터(3)의 회전수를 낮춤으로써, 생산성이 뒤떨어지지만, 가공을 행할 수 있는 경우가 있다.

예컨대, 제2 임계값으로서, 상기 중간의 임계값과 최종의 임계값을 구비하는 경우, 제2 제어부(52)는, 이하의 제어를 행한다. 제2 임계값에는, 중간의 임계값이 설정되어 있다. 제2 비교부(522)에 있어서 제2 차분이 중간의 임계값 미만인 경우, 제2 제어부(52)는, 모터(3)의 회전수를 낮추는 지령을 행하지 않는다. 그리고, 복수의 워크피스가 순서대로 가공될 때, 가공 중인 워크피스마다 제2 제어부(52)의 처리를 반복해서 행한다. 제2 비교부(522)에 있어서 제2 차분이 중간의 임계값 이상인 경우, 제2 제어부(52)는, 모터(3)의 구동을 정지하지 않을 정도로, 모터(3)의 회전수를 낮춘다. 모터(3)의 회전수를 낮춘 경우, 제2 임계값으로서 최종의 임계값에 덮어쓰기한다. 모터(3)의 회전수를 낮춘 후는, 복수의 워크피스를 순서대로 가공한다. 그리고, 제2 비교부(522)에 있어서 제2 차분이 최종의 임계값 미만인 경우, 제2 제어부(52)는, 모터(3)의 회전수를 낮추는 지령을 행하지 않고, 가공을 반복한다. 제2 비교부(522)에 있어서 제2 차분이 최종의 임계값 이상인 경우, 제2 제어부(52)는, 모터(3)의 회전수를 제로로 하며, 즉 모터(3)의 구동을 정지한다.

또한, 제어부(5)가 제2 제어부(52)를 구비하는 경우, 제2 차분이 제2 임계값 미만이어도, 제1 차분이 제1 임계값 이상이면, 모터(3)의 회전수를 제어한다. 제1 차분이 제1 임계값 이상인 경우, 모터(3)의 회전수를 제로로 하며, 즉 모터(3)의 구동을 정지하는 것이 바람직하다.

그 외에, 제어부(5)가 제2 제어부(52)를 구비하는 경우, 제1 차분이 제1 임계값 미만이어도, 제2 차분이 제2 임계값 이상이면, 모터(3)의 회전수를 제어한다. 제2 제어부는, 공구(2)가 경년 열화에 의해 마모한 경우의 제어이다. 그 때문에, 제2 제어부에서는, 제2 차분이 제2 임계값 이상인 경우, 모터(3)의 구동을 정지하는 일없이, 모터(3)의 회전수를 낮추어도 좋다.

<가공물의 제조 방법>

실시형태의 가공물의 제조 방법은, 하기 공정을 구비한다.

공정 A: 워크피스를 가공하는 공정.

공정 B: 제1 전기량과 제2 전기량의 제1 차분을 취득하는 공정.

공정 C: 제1 차분에 기초하여, 모터의 회전수를 제어하는 공정.

이하, 각 공정을 상세하게 설명한다.

≪공정 A: 가공하는 공정≫

가공하는 공정에서는, 공구 또는 워크피스를 모터로 회전시키며, 또한 모터의 구동에 이용하는 전기량을 측정부에 의해 측정하면서, 워크피스를 가공한다. 모터의 구동에 이용하는 전기량은, 모터의 부하 전류를 들 수 있다.

≪공정 B: 제1 차분을 취득하는 공정≫

제1 차분을 취득하는 공정에서는, 제1 전기량과 제2 전기량의 제1 차분을 취득한다. 제1 전기량은, 제1 워크피스에 있어서의 특정한 가공 개소에서 측정부에 의해 취득되는 전기량이다. 제2 전기량은, 제2 워크피스에 있어서의 상기 특정한 가공 개소에 대응하는 개소의 가공 중에 측정부에 의해 취득된 전기량이다. 제1 차분을 취득하는 공정은, 제1 워크피스의 가공과 병행하여 행해진다.

≪공정 C: 모터의 회전수를 제어하는 공정≫

모터의 회전수를 제어하는 공정은, 제1 차분에 기초하여, 모터의 회전수를 제어한다. 구체적으로는, 제1 차분과 제1 임계값을 비교하고, 이 비교 결과에 기초하여, 모터의 회전수를 낮춘다. 제1 임계값은, 공구에 치핑이나 결손을 갖는지의 여부를 판정하는 값이다. 제1 차분이 제1 임계값 이상이면, 공구에 치핑 또는 결손이 생겼다고 판정할 수 있다. 제1 차분이 제1 임계값 이상인 경우에는, 모터의 회전수를 낮춘다. 예컨대, 제1 차분이 제1 임계값 이상인 경우에, 모터의 회전수를 제로로 하며, 즉 모터의 구동을 정지한다. 모터의 구동을 정지하였다면, 치핑 또는 결손이 생긴 공구를, 새로운 공구로 교환한다. 한편, 제1 차분이 제1 임계값 미만이면, 공구에 치핑이나 결손이 생기지 않았다고 판정할 수 있다. 제1 차분이 제1 임계값 미만인 경우에는, 모터의 회전수를 바꾸지 않고, 복수의 워크피스의 가공을 순서대로 반복한다. 그리고, 순서대로 가공되는 워크피스마다 공정 A부터 공정 C를 반복해서 행한다.

그 외에, 제1 차분이 제1 임계값 이상인 경우에는, 모터(3)의 구동을 정지하지 않을 정도로, 모터의 회전수를 낮추어도 좋다. 공구에 치핑 또는 결손이 생겼다고 해도, 모터의 회전수를 낮춤으로써, 생산성이 뒤떨어지지만, 가공을 행할 수 있는 경우가 있다. 이 경우, 모터의 회전수를 낮춘 후는, 복수의 워크피스의 가공을 순서대로 반복한다.

제1 차분과 제1 임계값의 비교는, 제1 차분을 취득하면 곧바로 행한다. 따라서, 공구에 치핑 또는 결손이 생기면, 그 치핑 또는 결손을 제1 워크피스의 가공 중에 거의 리얼 타임으로 검지할 수 있다.

≪그 외≫

가공물의 제조 방법은, 하기 공정을 더 구비하여도 좋다.

공정 D: 제1 전기량과 제3 전기량의 제2 차분을 취득하는 공정.

공정 E: 제2 차분에 기초하여, 모터의 회전수를 제어하는 공정.

이하, 각 공정을 상세하게 설명한다.

≪공정 D: 제2 차분을 취득하는 공정≫

제2 차분을 취득하는 공정에서는, 제1 전기량과 제3 전기량의 제2 차분을 취득한다. 제3 전기량은, 새로운 공구를 이용하여, 제3 워크피스에 있어서의 상기 특정한 가공 개소에 대응하는 개소의 가공 중에 측정부에 의해 취득된 전기량이다. 제2 차분을 취득하는 공정은, 제1 워크피스의 가공과 병행하여 행해진다.

≪공정 E: 모터의 회전수를 제어하는 공정≫

모터의 회전수를 제어하는 공정은, 제2 차분에 기초하여, 모터의 회전수를 제어한다. 구체적으로는, 제2 차분과 제2 임계값을 비교하고, 이 비교 결과에 기초하여, 모터의 회전수를 낮춘다. 제2 임계값은, 공구에 마모가 생겼는지의 여부를 판정하는 값이다. 제2 차분이 제2 임계값 이상이면, 공구에 수명에 가까워진 마모가 생겼다고 판정할 수 있다. 제2 차분이 제2 임계값 이상인 경우에는, 모터의 회전수를 낮춘다. 예컨대, 제2 차분이 제2 임계값 이상인 경우에, 모터의 회전수를 제로로 하며, 즉 모터의 구동을 정지한다. 모터의 구동을 정지하였다면, 마모가 생긴 공구를, 새로운 공구로 교환한다. 한편, 제2 차분이 제2 임계값 미만이면, 공구에 경년 열화에 의한 마모가 생겼다고 해도 허용 범위 내라고 판정할 수 있다. 제2 차분이 제2 임계값 미만인 경우에는, 모터의 회전수를 바꾸지 않고, 복수의 워크피스의 가공을 순서대로 반복한다. 그리고, 순서대로 가공되는 워크피스마다, 공정 A부터 공정 C에 더하여, 공정 D 및 공정 E를 반복해서 행한다.

그 외에, 제2 차분이 제2 임계값 이상인 경우에는, 모터의 구동을 정지하지 않을 정도로, 모터의 회전수를 낮추어도 좋다. 공구에 마모가 생겼다고 해도, 모터의 회전수를 낮춤으로써, 생산성이 뒤떨어지지만, 가공을 행할 수 있는 경우가 있다. 이 경우, 모터의 회전수를 낮춘 후는, 복수의 워크피스의 가공을 순서대로 반복한다.

제2 차분과 제2 임계값의 비교는, 제2 차분을 취득하면 곧바로 행한다. 따라서, 공구에 허용 범위 이상의 마모가 생기면, 그 마모를 제1 워크피스의 가공 중에 거의 리얼 타임으로 검지할 수 있다.

또한, 공정 D 및 공정 E를 구비하는 경우, 제2 차분이 제2 임계값 미만이어도, 제1 차분이 제1 임계값 이상이면, 모터의 회전수를 제어한다. 제1 차분이 제1 임계값 이상인 경우, 모터의 회전수를 제로로 하며, 즉 모터의 구동을 정지하는 것이 바람직하다.

그 외에, 공정 D 및 공정 E를 구비하는 경우, 제1 차분이 제1 임계값 미만이어도, 제2 차분이 제2 임계값 이상이면, 모터의 회전수를 제어한다. 공정 D 및 공정 E는, 공구가 경년 열화에 의해 마모한 경우에 행하는 공정이다. 그 때문에, 제2 차분이 제2 임계값 이상인 경우, 모터의 구동을 정지하는 일없이, 모터의 회전수를 낮추어도 좋다.

가공물의 제조 방법은, 공정 B 및 공정 C 대신에, 공정 D 및 공정 E를 행하여도 좋다. 즉, 가공물의 제조 방법은, 공정 A, 공정 D 및 공정 E를 순서대로 행하여도 좋다.

<공구의 치핑이나 결손을 검출한 구체예>

전술한 가공 시스템(1A)에 의해, 복수의 워크피스(10)를 연속하여 가공하는 중에, 공구(2)에 생긴 치핑이나 결손을 검출한 구체예를 이하에 설명한다. 본 예에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 오목부를 갖는 워크피스(10)에 있어서, 오목부 내의 벽면(11) 및 저면(12)에 대하여 공구(2)로 마무리 가공을 행하는 과정에서, 공구(2)에 생긴 치핑이나 결손을 검출한 예를 설명한다. 이하에서는, 먼저 도 4 및 도 5를 참조하여, 공구(2)에 생긴 결손을 검출한 예를 설명하고, 그 후에 도 6 및 도 7을 참조하여, 공구(2)에 생긴 치핑을 검출한 예를 설명한다.

도 4 내지 도 7에서는, 제2 워크피스의 가공 중에 측정부(4)에 의해 취득한 제2 전기량에 관한 파형을 실선으로 나타내고, 제1 워크피스의 가공 중에 측정부(4)에 의해 취득한 제1 전기량에 관한 파형을 파선으로 나타낸다. 도 4 및 도 6에서는, 모터(3)의 전기량으로서, 모터(3)의 부하 전류를 측정한 예를 나타낸다. 이하에서는, 제1 워크피스의 가공 중에 측정부(4)에 의해 취득한 제1 전기량을 제1 부하 전류라고 부른다. 또한, 제2 워크피스의 가공 중에 측정부(4)에 의해 취득한 제2 전기량을 제2 부하 전류라고 부른다. 도 4 및 도 6에서는, 횡축이 시간이며, 종축이 부하 전류이다. 또한, 도 4 및 도 6에서는, 횡축에 있어서, 벽면(11)을 가공하는 영역과, 저면(12)을 가공하는 영역에, 각각 화살표를 붙이고 있다. 양 화살표가 중첩되어 있는 영역은, 코너부(13)를 가공하는 영역이다. 코너부(13)를 가공하는 영역에서는, 공구(2)의 날부는, 벽면(11) 및 저면(12)의 쌍방에 동시에 작용한다. 도 5에서는, 도 4에 나타내는 그래프를 푸리에 변환한 예를 나타낸다. 또한, 도 7에서는, 도 6에 나타내는 그래프를 푸리에 변환한 예를 나타낸다. 따라서, 도 5 및 도 7에서는, 횡축이 주파수이며, 종축이 진폭이다.

≪결손을 검출한 예≫

본 예와 같이, 오목부 내의 벽면(11) 및 저면(12)에 대하여 공구(2)로 마무리 가공을 행하는 경우, 코너부(13)를 가공할 때의 가공 저항이, 벽면(11)만 또는 저면(12)만을 가공할 때의 가공 저항보다 커진다. 코너부(13)를 가공하는 영역에서는, 공구(2)의 날부가, 벽면(11) 및 저면(12)의 쌍방에 동시에 작용하기 때문이다. 그 때문에, 공구(2)에 치핑 및 결손이 생기지 않았을 때에 취득한 제2 부하 전류에 관한 파형은, 도 4의 실선으로 나타내는 바와 같이, 코너부(13)를 가공할 때의 모터(3)의 부하 전류의 절대값이, 벽면(11)만 또는 저면(12)만을 가공할 때의 모터(3)의 부하 전류의 절대값보다 소정량만큼 커진다. 따라서, 코너부(13)의 파형에 주목함으로써, 제1 워크피스 및 제2 워크피스에 있어서의 서로 대응하는 특정한 가공 개소를 설정하기 쉽다.

제1 부하 전류에 관한 파형은, 도 4의 파선으로 나타내는 바와 같이, 코너부(13)에서의 부하 전류의 절대값이, 제2 부하 전류에 관한 파형이 대응하는 개소에서의 부하 전류의 절대값보다 작게 되어 있다. 즉, 코너부(13)에 있어서, 제1 부하 전류와 제2 부하 전류에서 제1 차분이 생긴다. 제1 차분이 제1 임계값 이상이면, 공구(2)에 결손이 생겼다고 판정할 수 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 부하 전류의 절대값이 제2 부하 전류의 절대값보다 작아지는 것은, 공구(2)의 가공 저항이 감소함으로써, 모터(3)의 부하 토크가 감소하였기 때문이라고 생각된다. 공구(2)의 가공 저항이 감소한 것은, 공구(2)에 결손이 생겨, 워크피스(10)에 대하여 비접촉이 되는 공구(2)의 영역이 많아졌기 때문이라고 생각된다. 코너부(13)에서는, 전술한 바와 같이, 벽면(11) 및 저면(12)의 쌍방에 공구(2)의 날부가 동시에 작용하기 때문에, 모터(3)의 부하 전류의 변화가 현저해진다.

이상으로부터, 제1 부하 전류와 제2 부하 전류의 제1 차분을 취득하고, 제1 차분을 제1 임계값과 비교함으로써, 공구(2)에 결손이 생긴 것을 알 수 있다. 구체적으로는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제2 부하 전류의 절대값보다 제1 부하 전류의 절대값이 작아지면, 공구(2)에 결손이 생긴 것을 알 수 있다.

도 4에 나타내는 그래프를 푸리에 변환하면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 30 ㎐ 근방에 피크를 갖는 산형의 파형의 푸리에 스펙트럼이 된다. 모터(3)의 회전수와 부하 전류의 주파수는 비례 관계에 있다. 모터(3)의 회전수의 단위는 rpm이다. 푸리에 스펙트럼의 피크의 주파수는, 모터(3)의 회전수에 따라 변한다. 본 예에 있어서의 푸리에 스펙트럼의 피크의 주파수는 일례이다. 또한, 모터(3)의 회전수는, 워크피스(10)에 있어서의 가공면의 면 거칠기나, 사이클 타임을 고려하여 결정된다. 제1 워크피스에 있어서의 파형은, 제2 워크피스에 있어서의 파형과 비교하여, 푸리에 스펙트럼의 피크의 스커트에 위치하는 영역 중, 피크보다 주파수가 작은 측의 영역에 있어서, 진폭이 작게 되어 있다. 즉, 상기 영역에 있어서, 제1 워크피스에 있어서의 진폭과 제2 워크피스에 있어서의 진폭에서 제1 차분이 생긴다. 제1 차분이 제1 임계값 이상이면, 공구(2)에 결손이 생겼다고 판정할 수 있다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 영역에 있어서, 제1 워크피스에 있어서의 진폭이 제2 워크피스에 있어서의 진폭보다 작아지는 것은, 공구(2)의 가공 저항이 감소함으로써, 모터(3)의 부하 토크가 감소하여, 모터(3)의 회전수가 저하하는 일이 없었기 때문이라고 생각된다. 공구(2)의 가공 저항이 감소한 것은, 공구(2)에 결손이 생겨, 워크피스(10)에 대하여 비접촉이 되는 공구(2)의 영역이 많아졌기 때문이라고 생각된다.

≪치핑을 검출한 예≫

공구(2)에 치핑 및 결손이 생기지 않았을 때에 취득한 제2 부하 전류에 관한 파형은, 도 6의 실선으로 나타내는 바와 같이, 코너부(13)를 가공할 때의 모터(3)의 부하 전류의 절대값이, 벽면(11) 또는 저면(12)을 가공할 때의 모터(3)의 부하 전류의 절대값보다 소정량만큼 커진다. 도 6에 나타내는 제2 부하 전류에 관한 파형과, 도 4에 나타내는 제2 부하 전류에 관한 파형은, 약간의 측정 오차가 있지 만, 실질적으로 동일하다고 간주할 수 있다. 또한, 도 6에서는, 이해하기 쉽도록, 제1 부하 전류에 관한 파형과 제2 부하 전류에 관한 파형의 취득 타이밍을 어긋나게 하고 있다. 이 경우에도, 각 파형의 특이한 변화에 주목함으로써, 제1 부하 전류와 제2 부하 전류의 비교는 가능하다.

제1 부하 전류에 관한 파형은, 도 6의 파선으로 나타내는 바와 같이, 코너부(13)에서의 부하 전류의 절대값이, 제2 부하 전류에 관한 파형의 대응하는 개소에서의 부하 전류의 절대값보다 크게 되어 있다. 즉, 코너부(13)에 있어서, 제1 부하 전류와 제2 부하 전류에서 제1 차분이 생긴다. 제1 차분이 제1 임계값 이상이면, 공구(2)에 치핑이 생겼다고 판정할 수 있다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 부하 전류의 절대값이 제2 부하 전류의 절대값보다 커지는 것은, 공구(2)의 가공 저항이 증가함으로써, 모터(3)의 부하 토크가 증가하였기 때문이라고 생각된다. 공구(2)의 가공 저항이 증가한 것은, 공구(2)에 치핑이 생겨, 공구(2)의 치핑 개소가 워크피스(10)에 접촉하였기 때문이라고 생각된다. 코너부(13)에서는, 전술한 바와 같이, 벽면(11) 및 저면(12)의 쌍방에 공구(2)의 날부가 동시에 작용하기 때문에, 모터(3)의 부하 전류의 변화가 현저해진다.

이상으로부터, 제1 부하 전류와 제2 부하 전류의 제1 차분을 취득하여, 제1 차분을 제1 임계값과 비교함으로써, 공구(2)에 치핑이 생긴 것을 알 수 있다. 구체적으로는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제2 부하 전류의 절대값보다 제1 부하 전류의 절대값이 커지면, 공구(2)에 치핑이 생긴 것을 알 수 있다.

도 6에 나타내는 그래프를 푸리에 변환하면, 도 7에 나타내는 바와 같이, 30 ㎐ 근방에 피크를 갖는 산형의 파형의 푸리에 스펙트럼이 된다. 본 예에 있어서의 푸리에 스펙트럼의 피크의 주파수는 일례이다. 제1 워크피스에 있어서의 파형은, 제2 워크피스에 있어서의 파형과 비교하여, 푸리에 스펙트럼의 피크의 스커트에 위치하는 영역 중, 피크보다 주파수가 작은 측의 영역에 있어서, 진폭이 커지고 있다. 즉, 상기 영역에 있어서, 제1 워크피스에 있어서의 진폭과 제2 워크피스에 있어서의 진폭에서 제1 차분이 생긴다. 제1 차분이 제1 임계값 이상이면, 공구(2)에 치핑이 생겼다고 판정할 수 있다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 상기 영역에 있어서 제1 워크피스에 있어서의 진폭이 제2 워크피스에 있어서의 진폭보다 커지는 것은, 공구(2)의 가공 저항이 증가함으로써, 모터(3)의 부하 토크가 증가하여, 모터(3)의 회전수가 저하하였기 때문이라고 생각된다. 공구(2)의 가공 저항이 증가한 것은, 공구(2)에 치핑이 생겨, 공구(2)의 치핑 개소가 워크피스(10)에 접촉하였기 때문이라고 생각된다.

≪치핑 또는 결손의 검출에 대해서≫

전류 파형에 있어서, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제2 부하 전류에 대하여 제1 부하 전류가 작아지면, 공구(2)에 결손이 생긴 것을 알 수 있다. 또한, 전류 파형에 있어서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제2 부하 전류에 대하여 제1 부하 전류가 커지면, 공구(2)에 치핑이 생긴 것을 알 수 있다. 즉, 제2 부하 전류에 대한 제1 부하 전류의 대소를 파악하면, 공구(2)에 생긴 손상이 치핑인지 결손인지까지 알 수 있다.

동일하게, 도 5에 나타내는 바와 같이, 푸리에 스펙트럼에 있어서의 피크보다 주파수가 작은 측의 영역에 있어서, 제2 워크피스에 있어서의 진폭에 대하여 제1 워크피스에 있어서의 진폭이 작아지면, 공구(2)에 결손이 생긴 것을 알 수 있다. 또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 푸리에 스펙트럼에 있어서의 피크보다 주파수가 작은 측의 영역에 있어서, 제2 워크피스에 있어서의 진폭에 대하여 제1 워크피스에 있어서의 진폭이 커지면, 공구(2)에 치핑이 생긴 것을 알 수 있다. 즉, 제2 워크피스에 있어서의 진폭에 대한 제1 워크피스에 있어서의 진폭의 대소를 파악하면, 공구(2)에 생긴 손상이 치핑인지 결손인지까지 알 수 있다.

그래서, 전술한 제1 연산부(511)에 있어서, 제1 차분을 연산할 때에, 제1 전기량과 제2 전기량의 대소 관계를 파악하여, 제1 비교부에 있어서, 제1 차분이 제1 임계값 이상인 경우, 그 대소 관계를 표시하는 것을 들 수 있다.

또한, 공구(2)에 치핑이나 결손이 생기지 않았다면, 제1 부하 전류에 관한 파형은, 제2 부하 전류에 관한 파형과 실질적으로 동일해진다. 즉, 공구(2)에 치핑이나 결손이 생기지 않았다면, 제1 부하 전류와 제2 부하 전류에 있어서, 코너부(13)에서의 각 부하 전류의 제1 차분은, 제1 임계값 미만이 된다. 동일하게, 공구(2)에 치핑이나 결손이 생기지 않았다면, 제1 워크피스에 있어서의 푸리에 스펙트럼은, 제2 워크피스에 있어서의 푸리에 스펙트럼과 실질적으로 동일해진다. 즉, 공구(2)에 치핑이나 결손이 생기지 않았다면, 푸리에 스펙트럼의 피크보다 주파수가 작은 측의 영역에 있어서, 제1 워크피스에 있어서의 진폭과 제2 워크피스에 있어서의 진폭의 제1 차분은, 제1 임계값 미만이 된다.

<효과>

실시형태의 가공 시스템(1A) 및 가공물의 제조 방법은, 제1 전기량과 제2 전기량의 제1 차분에 기초하여, 공구(2)의 치핑이나 결손을 검출할 수 있다. 제2 전기량은, 치핑이나 결손을 갖지 않는 공구를 이용하여 가공하였을 때에 취득된 전기량이다. 따라서, 제2 전기량을 이용하여 제1 차분을 취득함으로써, 공구(2)에 생길 수 있는 치핑이나 결손의 유무를 알 수 있다. 구체적으로는, 제1 차분이 제1 임계값 미만이면, 공구(2)에 치핑이나 결손이 생기지 않은 것을 알 수 있다. 한편, 제1 차분이 제1 임계값 이상이면, 공구(2)에 치핑이나 결손이 생긴 것을 알 수 있다. 상기 가공 시스템(1A) 및 가공물의 제조 방법에서는, 제1 차분을 제1 임계값과 비교하고 있다. 그 때문에, 공구(2)에 결손 및 치핑 중 어느 것이 생긴 경우라도 정밀도 좋게 검출할 수 있다. 또한, 상기 가공 시스템(1A) 및 가공물의 제조 방법에서는, 제1 워크피스 및 제2 워크피스에 있어서의 서로 대응하는 특정한 가공 개소에서의 전기량을 비교하고 있다. 그 때문에, 하나의 워크피스(10)에 있어서 전기량이 변화하는 경우라도, 전기량을 비교하는 개소가 동일한 특정한 개소임으로써, 공구(2)에 생긴 치핑이나 결손을 정밀도 좋게 검출할 수 있다. 상기 가공 시스템(1A) 및 가공물의 제조 방법은, 가공 시에 측정부(4)에 의해 취득하는 전기량의 변동폭이 비교적 큰 거친 가공보다, 전기량의 변동폭이 비교적 작은 마무리 가공에 적합하게 이용할 수 있다.

실시형태의 가공 시스템(1A) 및 가공물의 제조 방법은, 공구(2)에 생긴 치핑이나 결손을 검지한 경우, 모터(3)의 회전수를 제로로 하며, 즉 모터(3)의 구동을 정지한다. 그렇게 함으로써, 적정한 가공이 행해지고 있지 않은 불량품을 계속해서 제조하는 것을 방지할 수 있다.

실시형태의 가공 시스템(1A) 및 가공물의 제조 방법은, 제1 전기량과 제3 전기량의 제2 차분에 기초하여, 공구(2)의 경년 열화에 의한 마모를 검출할 수 있다. 제3 전기량은, 새로운 공구(2)를 이용한 제3 워크피스의 가공 중에 측정부(4)에 의해 취득한 전기량이다. 따라서, 제3 전기량을 이용하여 제2 차분을 취득함으로써, 공구(2)에 생길 수 있는 마모의 유무를 알 수 있다. 구체적으로는, 제2 차분이 제2 임계값 미만이면, 공구(2)에 경년 열화에 의한 마모가 허용 범위 내인 것을 알 수 있다. 한편, 제2 차분이 제2 임계값 이상이면, 공구(2)가 수명에 가까워져 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 제2 차분이 제2 임계값 이상인 경우, 모터(3)의 회전수를 제어함으로써, 가공 정밀도에 악영향을 끼치는 것을 억제할 수 있다. 특히, 제2 차분이 제2 임계값 이상인 경우, 모터(3)의 회전수를 제로로 함으로써, 즉 모터(3)의 구동을 정지함으로써, 적정한 가공이 행해지지 않은 불량품을 계속해서 제조하는 것을 방지할 수 있다.

<변형예>

전술한 실시형태에 있어서, 이하의 변경이 가능하다.

(1) 전술한 실시형태에서는, 회전하고 있는 워크피스(10)에 공구(2)를 대어 가공을 행하는 선삭 가공의 예를 설명하였다. 그 이외에, 도 8에 나타내는 가공 시스템(1B)과 같이, 워크피스(10)를 회전시키지 않고, 모터(3)에 의해 공구(2)를 회전시켜 가공하는 밀링 가공에도 적합하게 적용할 수 있다. 도 8에 있어서, 공구(2)와 모터(3)를 잇는 2점 쇄선은, 모터(3)에 의해 회전되는 공구(2)의 회전축을 가상적으로 나타내고 있다. 공구(2)는, 이 회전축을 중심으로 자전한다. 본 예의 공구(2)는, 엔드 밀이다. 공구(2)는, 모터(3)에 의해, 도 8의 화살표에 나타내는 바와 같이, 상하 방향 및 좌우 방향으로도 이동한다.

(2) 전술한 실시형태에서는, 오목부를 갖는 워크피스(10)에 있어서, 오목부 내의 벽면(11) 및 저면(12)에 대하여 공구(2)에 의해 마무리 가공을 행하는 예를 설명하였다. 그 이외에, 상기 가공 시스템 및 가공물의 제조 방법은, 그루빙(grooving) 가공을 행하는 경우에도 적합하게 이용할 수 있다.

(3) 전술한 실시형태에서는, 공구(2)로서, 날끝 교환형의 바이트를 이용하는 예를 설명하였다. 그 이외에, 공구(2)로서, 드릴, 사이드 커터, T 슬롯 커터, 엔드 밀, 호브 커터 등을 들 수 있다.

1A, 1B : 가공 시스템 2 : 공구
3, 3A : 모터 4 : 측정부
5 : 제어부 51 : 제1 제어부
52 : 제2 제어부 511 : 제1 연산부
521 : 제2 연산부 512 : 제1 비교부
522 : 제2 비교부 60 : 일시 기억부
61 : 제1 기억부 62 : 제2 기억부
63 : 제3 기억부 64 : 제4 기억부
10 : 워크피스 11 : 벽면
12 저면 : 13 : 코너부

Claims

복수의 워크피스를 순서대로 가공하는 가공 시스템으로서,
상기 워크피스를 가공하는 공구와,
상기 공구 또는 상기 워크피스를 회전시키는 모터와,
상기 모터를 제어하는 제어부, 그리고
상기 모터의 전기량을 취득하는 측정부를 구비하고,
상기 제어부는, 제1 전기량과 제2 전기량의 제1 차분에 기초하여, 상기 모터의 회전수를 제어하는 제1 제어부를 구비하고,
상기 제1 전기량은, 현재 가공 중인 제1 워크피스에 있어서의 특정한 가공 개소에서 상기 측정부에 의해 취득되는 전기량이고,
상기 제2 전기량은, 제2 워크피스에 있어서의 상기 특정한 가공 개소에 대응하는 개소의 가공 중에 상기 측정부에 의해 취득된 전기량이고,
상기 제2 워크피스는, 상기 제1 워크피스보다 과거에 가공된 워크피스인 것인 가공 시스템.
제1항에 있어서, 상기 특정한 가공 개소는, 상기 공구에 의한 가공 조건이 변화하는 개소인 것인 가공 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전기량은, 상기 모터의 부하 전류인 것인 가공 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 제어부는, 상기 제1 차분이 미리 정해진 임계값 이상인 경우, 상기 모터의 회전수를 제로로 하는 것인 가공 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 전기량과 제3 전기량의 제2 차분에 기초하여, 상기 모터의 회전수를 제어하는 제2 제어부를 구비하고,
상기 제3 전기량은, 제3 워크피스에 있어서의 상기 특정한 가공 개소에 대응하는 개소의 가공 중에 상기 측정부에 의해 취득된 전기량이고,
상기 제3 워크피스는, 새로운 상기 공구를 이용하여, 상기 제1 워크피스보다 과거에 가공된 워크피스인 것인 가공 시스템.
복수의 워크피스를 공구로 순서대로 가공하는 가공물의 제조 방법으로서,
상기 공구 또는 상기 워크피스를 모터로 회전시키며, 또한 상기 모터의 전기량을 측정부에 의해 측정하면서, 상기 워크피스를 가공하는 공정과,
제1 전기량과 제2 전기량의 제1 차분을 취득하는 공정, 그리고
상기 제1 차분에 기초하여, 상기 모터의 회전수를 제어하는 공정을 포함하고,
상기 제1 전기량은, 현재 가공 중인 제1 워크피스에 있어서의 특정한 가공 개소에서 상기 측정부에 의해 취득되는 전기량이고,
상기 제2 전기량은, 제2 워크피스에 있어서의 상기 특정한 가공 개소에 대응하는 개소의 가공 중에 상기 측정부에 의해 취득된 전기량이고,
상기 제2 워크피스는, 상기 제1 워크피스보다 과거에 가공된 워크피스인 것인 가공물의 제조 방법.