JP2000237932A - 機械加工振動解析方法及び機械加工振動解析プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械加工における被加工物の振動を設計過程
で解析し、予め加工時のびびり振動の程度を判定する。 【解決手段】 Ｓ１００で機械加工条件を入力し、Ｓ２
００で被加工物である材料条件を入力し、Ｓ３００で加
工時の材料支持条件を入力する。Ｓ４００で被加工物に
加わる切削荷重を計算し、Ｓ５００で工具の回転に基づ
く加振角振動数を計算し、Ｓ６００で被加工物の静的歪
みを計算し、Ｓ７００で被加工物の固有角振動数を計算
し、Ｓ８００で被加工物の動的歪みを計算し、Ｓ９００
で動的歪みの振幅を判定して機械加工の安定性を判定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機械加工における
被加工物の振動を解析し、びびり振動を判定するととも
に、その対応方法を提示する機械加工振動解析方法、及
び機械加工振動解析プログラムを記録した記録媒体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に工作機械における切削加工におい
ては、被加工物又は工具が回転され、工具の刃先が被加
工物に当接しながら被加工物の不要部分を切削してい
る。

【０００３】特に工具を回転させて被加工物を切削する
タイプの工作機械においては、工具の刃先が断続的に被
加工物に当接しながら被加工物を切削するので、被加工
物及び工具に加わる力も断続的となる。このため、被加
工物または工具にびびり振動が発生することがある。び
びり振動が発生すると、工具の寿命が短くなったり、仕
上面にびびり特有の切削深さの変動が生じたりするのみ
ならず、びびり振動の振幅が一定レベルを超えると、加
工の継続が危険となる。

【０００４】このため、従来より被加工物の設計段階で
加工性の検討を行い、設計部門から製造部門に出向し
て、現場の作業者の経験に基づく判断によりびびり振動
の程度を予測することが行われていた。そして、加工困
難な程度のびびり振動が予測される場合には、びびり防
止のための補強を施す等の再設計を行っていた。

【０００５】次いで被加工物の設計が完了すると、生産
技術部門において治具の設計・製作及び加工プログラム
作成を行い、最初の一台目の被加工物の製造において、
熟練した作業者が加工性やびびり振動の程度を観察し、
加工性やびびり振動に問題があれば、治具を補強したり
加工プログラムを変更して対応していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の被加工物の設計過程においては、予め設計部門単独
で被加工物の加工性が判断できず、設計部門、生産技術
部門、製造部門等の各部署の担当者が何度も打ち合わせ
が必要であるという問題点があった。

【０００７】また、被加工物の加工性の判断には、製造
部門の熟練作業者の勘と経験に頼っていたので、作業者
による予測のばらつきがあったり、全く新規な被加工物
の加工性の予測が困難であるため、安全性を見込みすぎ
て高コストな製品となるという問題点があった。

【０００８】また、有限要素法を用いて被加工物の振動
を解析することもできるが、解析のための入力データ量
が多いので入力ミスを侵しやすい、専門の技術者でなけ
れば解析を行えず、しかも解析に多大の工数を必要とす
るという問題点があった。

【０００９】また従来の有限要素法による解析では、機
械加工用の考慮がされてないため、機械加工固有のデー
タを処理できないことや、振動計算のネックとなる減衰
比を被加工物の材料別及び構造別にデータベース化でき
ないという問題点があった。

【００１０】以上の問題点に鑑み、本発明の目的は、機
械加工における被加工物の振動を設計過程で解析し、予
め加工時のびびり振動の程度を判定することができる機
械加工振動解析方法及び機械加工振動解析プログラムを
記録した記録媒体を提供することである。

【００１１】また本発明の目的は、作業者の熟練度に拘
わらず、誰でも容易に被加工物の加工性を判断し、最適
切削条件を設定することができる機械加工振動解析方法
及び機械加工振動解析プログラムを記録した記録媒体を
提供することである。

【００１２】また本発明の目的は、的確な振動解析によ
り、所要の強度を確保した上で、低コストの製品を製作
可能な機械加工振動解析方法及び機械加工振動解析プロ
グラムを記録した記録媒体を提供することである。

【００１３】さらに本発明の目的は、機械加工の振動解
析用として操作性を高めるとともに、被加工物の材料別
及び構造別の減衰比をデータベース化し、振動解析時に
予め登録された類似品のデータを利用可能として計算効
率を高めた機械加工振動解析方法及び機械加工振動解析
プログラムを記録した記録媒体を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、機械加工の対象となる被加工物に固有の固有
減衰比、該被加工物に固有の固有振動数、工具によって
該被加工物に加えられる静的荷重による変位である最大
静的歪み、及び前記工具によって該被加工物に加えられ
る加振角周波数を入力する工程と、前記固有減衰比、前
記固有振動数、前記最大静的歪み、及び前記加振角周波
数に基づいて前記被加工物の最大動的歪みを計算する工
程と、を備えたことを要旨とする機械加工振動解析方法
である。

【００１５】また本発明は、機械加工条件及び被加工物
条件及び支持条件を入力する入力工程と、被加工物に加
わる切削荷重を計算する切削荷重計算工程と、工具の回
転に基づく加振角振動数を計算する加振振動数計算工程
と、被加工物の静的歪みを計算する静的歪み計算工程
と、被加工物の固有角振動数を計算する固有振動数計算
工程と、被加工物の動的歪みを計算する動的歪み計算工
程と、前記動的歪みの振幅を判定して機械加工の安定性
を判定する判定工程と、を備えたことを要旨とする機械
加工振動解析方法である。

【００１６】また本発明は、コンピュータによって機械
加工振動を解析するためのプログラムを記録した記録媒
体であって、該プログラムはコンピュータに機械加工条
件及び被加工物条件及び支持条件を入力させ、被加工物
に加わる切削荷重を計算させ、工具の回転に基づく加振
角振動数を計算させ、被加工物の静的歪みを計算させ、
被加工物の固有角振動数を計算させ、被加工物の動的歪
みを計算させ、前記動的歪みの振幅に基づいて機械加工
の安定性を判定させることを要旨とする機械加工振動解
析プログラムを記録した記録媒体である。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に図面を参照して、本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る機械
加工振動解析方法の実施形態を説明する振動解析プログ
ラムの概略フローチャートである。図２は、機械加工振
動解析プログラムを含む機械加工振動解析システムの各
プログラムを実行するためのハードウェア構成例を示す
システム構成図である。図３は、機械加工振動解析シス
テムの全体動作を示すゼネラルフローチャートである。

【００１８】図２において、機械加工振動解析システム
の各プログラムを実行するためのハードウェアは、マイ
クロプロセッサ等を利用したＣＰＵ１及びメモリ２を備
えるパソコン本体３と、データ入力のための入力装置４
と、データ入力の確認及び出力表示のための表示装置と
してのＣＲＴ５と、機械加工振動解析プログラム及び各
種データを記憶するハードディスク６と、出力印刷する
プリンター７とを備えている。尚、パーソナルコンピュ
ータではなく、エンジニアリング・ワークステーション
等の情報処理機器でも機械加工振動解析プログラムを実
行することができる。

【００１９】図３の機械加工振動解析システムの全体動
作を示すゼネラルフローチャートにおいて、本システム
は、振動解析プログラムＳ３と、各種断面の断面積や断
面２次モーメントを計算する断面計算プログラムＳ７
と、各種材料の比重やヤング率等の特性値や、材料の種
類・構造別の材料減衰比をデータベースに登録及び更新
するデータベース更新プログラムＳ１０とを備えてい
る。

【００２０】次に、図３を参照して本システムの全体の
動作を説明する。システムを起動すると、まず最初に初
期画面が表示され（ステップＳ１）、ユーザはこの画面
に従って機能選択を行う（ステップＳ２）。選択された
機能が振動解析であれば、振動解析プログラムが呼び出
されて実行され（ステップＳ３）、実行結果としての解
析結果が表示され（ステップＳ４）、次いで作業選択が
行われる（ステップＳ５）。作業選択が継続であると、
ステップＳ３の振動解析プログラムへ戻り、作業選択が
印字であると、結果をプリントアウトして（ステップＳ
６）、ステップＳ５の作業選択へ戻る。作業選択が終了
であれば、ステップＳ１の初期画面へ戻る。

【００２１】ステップＳ２の機能選択で断面計算であれ
ば、断面計算プログラムが呼び出され実行されて（ステ
ップＳ７）、結果表示される（ステップＳ８）。次いで
作業選択が行われ（ステップＳ９）、作業選択が継続で
あると、ステップＳ７の断面計算プログラムへ戻り、作
業選択が終了であれば、ステップＳ１の初期画面へ戻
る。

【００２２】ステップＳ２の機能選択でデータベース更
新であれば、データベース更新プログラムが呼び出され
実行される（ステップＳ１０）。次いで作業選択が行わ
れ（ステップＳ１１）、作業選択が継続であると、ステ
ップＳ１１のデータベース更新プログラムへ戻り、作業
選択が終了であれば、ステップＳ１の初期画面へ戻る。
尚、図示されないが初期画面では、全作業の終了も選択
することができ、これが選択されると、システムがクロ
ーズされ終了する。

【００２３】次に、図１を参照して、図３における振動
解析プログラム（ステップＳ３）の概略フローを説明す
る。この振動解析プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッ
ピィディスク等の記録媒体に記録して、頒布または移植
することができる。

【００２４】振動解析プログラムは、まず、切り込み
量、一刃送り量、切削速度、工具刃数、工具すくい角、
工具径、フライス種類、加工法、切削幅、主切削力等の
加工条件を入力する（ステップＳ１００）。

【００２５】次いで、材料種類、材料減衰比、断面２次
モーメント、断面積等の材料条件を入力し（ステップＳ
２００）、次いで、加工時の材料の支持方法、支持スパ
ンの長さ等の支持条件を入力する（ステップＳ３０
０）。

【００２６】次に示す表１及び表２は、ステップＳ１０
０ないしＳ３００において入力される入力データテーブ
ルの一覧を示すものである。また表３は、計算により求
められるデータを格納するテーブルを示すものである。

【００２７】

【表１】

【表２】

【表３】 次いで、主切削抵抗の計算、工具すくい角による補正計
算、及びスラスト方向の切削荷重の計算を含む切削荷重
の計算を行う（ステップＳ４００）。次いで、工具回転
数及び工具刃数に基づいて工具が材料に与える加振角周
波数の計算を行う（ステップＳ５００）。次いで、材料
支持方法、材料のヤング率、材料断面積、材料の２次モ
ーメント、切削抵抗等に基づいて静的ひずみの計算を行
う（ステップＳ６００）。次いで、材料支持係数、材料
支持スパン、材料特性に基づいて材料固有の固有角振動
数の計算を行う（ステップＳ７００）。そして、振動倍
率の式を用いて動的ひずみの計算を行い（ステップＳ８
００）、動的ひずみの大きさに基づいて、安定加工か、
不安定加工か、危険加工かのびびり判定を行う（ステッ
プＳ９００）。

【００２８】図４ないし図９は、図１の概略フローチャ
ートの各ステップの処理内容の詳細を説明する詳細フロ
ーチャートであり、それぞれ、切削荷重の計算（ステッ
プＳ４００）、加振角周波数の計算（ステップＳ５０
０）、静的ひずみの計算（ステップＳ６００）、固有角
振動数の計算（ステップＳ７００）、動的ひずみの計算
（ステップＳ８００）、びびり判定（ステップＳ９０
０）を説明するものである。

【００２９】図４において、切削荷重の計算は、まず材
料の材質の選択である材料選択が行われ（ステップＳ４
０２）、材料が鋼であると、比切削荷重Ｋｓに３００が
代入され（ステップＳ４０４）、材料が鋳鉄であると、
比切削荷重Ｋｓに２５０が代入され（ステップＳ４０
６）、材料がアルミであると、比切削荷重Ｋｓに１００
が代入される（ステップＳ４０８）。

【００３０】次いで、フライス種類が判定され（ステッ
プＳ４１０）、平面フライスの場合には、主切削力Ｆ０
＝Ｋｓ×Ｓｚ×Ｂ×ｆ１が計算される（ステップＳ４１
２）。

【００３１】ここで、Ｋｓ：比切削抵抗、Ｓｚ：一刃送
り量、Ｂ：切削幅である。ただし、ｆ１＝ｆ２−１、ｆ
２＝（ａ×√２）／（π×Ｄ）／（Ｚ／２）である。こ
こで、ａ：切り込み量、Ｄ：工具径、Ｚ：工具刃数であ
る。

【００３２】次いで、加工法がアップカットであるかダ
ウンカットであるかが判定され（ステップＳ４１４）、
アップカットの場合、切削抵抗Ｆｓ＝０．７×Ｆ０によ
り計算され（ステップＳ４１６）、ダウンカットの場
合、切削抵抗Ｆｓ＝Ｆ０としてリターンする。

【００３３】ステップＳ４１０の判定において、正面フ
ライスの場合には、主切削力Ｆ０＝Ｋｓ×Ｓｚ×ａ×ｆ
３が計算される（ステップＳ４２０）。

【００３４】ここで、Ｋｓ：比切削抵抗、Ｓｚ：一刃送
り量、ａ：切り込み量である。ただし、ｆ３＝ｆ４−
１、ｆ４＝Ｂ／（（Ｄ／２）×sin（ｆ５））、ｆ５＝
３６０／（Ｚ／２）、ここで、Ｂ：切削幅、Ｄ：工具
径、Ｚ：工具刃数である。

【００３５】次いで、スラスト力Ｆth＝０．４×Ｆ０が
計算され（ステップＳ４２２）、工具のすくい角の大小
が判定される（ステップＳ４２４）。すくい角が小（−
１０°以下）であれば、切削抵抗Ｆｓ＝１．３×Ｆthと
して計算され、すくい角が大（−１０°を超過）であれ
ば、切削抵抗Ｆｓ＝Ｆthとしてリターンする。

【００３６】図５において、加振角振動数の計算は、ま
ず回転数ＮをＮ＝１０００×ｖ／（π×Ｄ）により計算
し（ステップＳ５０２）、次いで加振角振動数ωをω＝
（２×π×Ｚ×Ｎ）／６０により計算して（ステップＳ
５０４）、リターンする。

【００３７】図６において、静的ひずみの計算は、ま
ず、材料支持方法が選択され（ステップＳ６０２）、片
持ちであると、支持係数Ｈ１に３が代入され（ステップ
Ｓ６０４）、点支持であると、支持係数Ｈ１に４８が代
入され（ステップＳ６０６）、固定支持であると、支持
係数Ｈ１に１９２が代入される（ステップＳ６０８）。
次いで、材料の材質の選択である材料選択が行われ（ス
テップＳ６１０）、材料が鋼であると、ヤング率Ｅに２
１０×１０⁴ が代入され（ステップＳ６１２）、材料が
鋳鉄であると、ヤング率Ｅに１０５×１０⁴ が代入され
（ステップＳ６１４）、材料がアルミであると、ヤング
率Ｅに７０×１０⁴ が代入される（ステップＳ６１
６）。

【００３８】次いで、静的ひずみδstがδst＝Ｆｓ×Ｌ
³ ／（Ｈ１×Ｅ×Ｉ）により計算され（ステップＳ６１
８）、リターンする。ここで、Ｆｓ：主切削抵抗、Ｌ：
材料支持スパン、Ｈ１：支持係数１、Ｅ：ヤング率、
Ｉ：断面２次モーメントである。

【００３９】図７において、固有角振動数の計算は、ま
ず、材料の材質の選択である材料選択が行われ（ステッ
プＳ７０２）、材料が鋼であると、ヤング率Ｅに２１０
×１０⁴ 、比重ρに０．００７８が代入され（ステップ
Ｓ７０４）、材料が鋳鉄であると、ヤング率Ｅに１０５
×１０⁴ 、比重ρに０．００７３が代入され（ステップ
Ｓ７０６）、材料がアルミであると、ヤング率Ｅに７０
×１０⁴ 、比重ρに０．００２５が代入される（ステッ
プＳ７０８）。

【００４０】次いで、材料支持方法が選択され（ステッ
プＳ７１０）、片持ちであると、支持係数Ｈ２に３．５
が代入され（ステップＳ７１２）、点支持であると、支
持係数Ｈ２に９．８７が代入され（ステップＳ７１
４）、固定支持であると、支持係数Ｈ２に２２．４が代
入される（ステップＳ７１６）。

【００４１】次いで、固有角振動数ω０が、ω０＝（Ｈ
２／Ｌ² ）√｛（Ｅ×Ｉ）／（Ａ×ρ）｝の式により計
算し（ステップＳ７１８）リターンする。ここで、Ｈ
２：材料支持係数２、Ｌ：材料支持スパン長さ、Ｅ：ヤ
ング率、Ｉ：断面２次モーメント、Ａ：断面積、ρ：比
重である。

【００４２】図８において、動的ひずみの計算は、ま
ず、材料減衰比として標準値を使用するか、入力された
材料固有の減衰比を使用するかを判定するため、テーブ
ル名ＤＣＮ（１２）へ入力された値を判定する（ステッ
プＳ８０２）。ＤＣＮ（１２）≠１であれば、材料固有
の減衰比が指定されているとして、減衰比ξにＤＣＮ
（１２）の入力値を使用する（ステップＳ８０４）。Ｄ
ＣＮ（１２）＝１であれば、標準値を使用するとして、
減衰比ξ＝０．０１を代入する（ステップＳ８０６）。
次いで、動的ひずみδ０をδ０＝δst／√〔｛１−（ω
／ω０）² ｝＋｛２ξω／ω０｝² 〕の式に基づいて計
算する（ステップＳ８０８）。

【００４３】図９のびびり判定では、動的ひずみδ０、
即ちびびり振動の振幅を判定して、この振幅に応じたメ
ッセージを準備して表示する。

【００４４】このため、動的ひずみδ０の値を判定して
（ステップＳ９０２）、この判定がδ０＜５、即ち振動
の振幅が５〔μｍ〕未満であれば、さらに加工条件を上
げて加工することも可能であるので、「条件を上げられ
ます」というメッセージを代入する（ステップＳ９０
４）。

【００４５】５≦δ０＜１０であれば、安定加工できる
びびりであるので、「加工は安定しています」というメ
ッセージを代入する（ステップＳ９０６）。１０≦δ０
＜２５であれば、荒びき加工なら可能なびびりであるの
で、「びびりますが荒びきなら加工継続可能です」とい
うメッセージを代入する（ステップＳ９０８）。

【００４６】２５≦δ０＜５０であれば、「びびりま
す。注意」というメッセージを代入する（ステップＳ９
１０）。５０≦δ０＜１００であれば、「振動音を伴い
激しくびびります」というメッセージを代入する（ステ
ップＳ９１２）。

【００４７】１００＜δ０であれば、材料または工具の
破損の危険があるので、「危険です」というメッセージ
を代入する（ステップＳ９１４）。そして、ステップＳ
９１６でメッセージを表示してリターンする。

【００４８】尚、本実施の形態においては、びびり判定
値を５〔μｍ〕、１０〔μｍ〕、２５〔μｍ〕、５０
〔μｍ〕、１００〔μｍ〕の５つ備えて、６段階の判定
を行ったが、判定基準はこれに限定されることはなく、
適用されるフライス装置の特性、被加工物の仕上げ精度
等によって変更することが可能である。

【００４９】例えば、判定値を１０〔μｍ〕と５０〔μ
ｍ〕との２つの値として、δ０≦１０〔μｍ〕は、びび
り支障のない安定加工、１０〔μｍ〕≦δ０≦５０〔μ
ｍ〕は、びびるが荒引き継続可能な不安定加工、δ０≧
５０〔μｍ〕は、激しくびびり危険加工であると判定し
てもよい。

【００５０】図１０ないし図１２は、ＣＲＴに表示され
る画面例を示す図であり、図１０は振動解析プログラム
の画面例であり、図１１は断面計算プログラムの画面例
であり、図１２はデータベース更新プログラムの画面例
を示す。

【００５１】図１０において、振動解析プログラムの画
面は、支持条件入力用プルダウンメニュー１０、入力種
類選択用プルダウンメニュー１１、入力数値選択用プル
ダウンメニュー１２、加工条件及び材料条件の各入力条
件値を表示するためのウインドウ１３、各種計算判定値
を表示するためのウインドウ１４、びびり振動判定のメ
ッセージを表示する領域であるメッセージボックス１
５、びびり振動に対する対応方法を示すウインドウであ
る対応方法ウインドウ１６、計算実行を指示する計算実
行ボタン１７、データ再表示を指示するデータ再表示ボ
タン１８、プリンタ７へ出力させるための印字ボタン１
９、入力データ、計算データをオールクリヤするための
データオールクリヤボタン２０を備えている。

【００５２】図１１において、断面計算プログラムの画
面は、断面形状を選択するためのプルダウンメニュー２
１、表示選択のためのプルダウンメニュー２２、断面形
状を表示するウインドウ２３、プログラムからのメッセ
ージを表示するウインドウであるメッセージボックス２
４、計算結果を表示するウインドウ２５、入力データの
確認チェック及び断面２次モーメントの計算を行わせる
確認／計算ボタン２６を備えている。

【００５３】図１２において、データベース更新プログ
ラムの画面は、データ項目を表示する欄３０と、各デー
タを表示するウインドウ３１と、データの追加を指示す
る追加ボタン３２と、データの修正を指示する修正ボタ
ン３３とを備えている。

【００５４】図１３は、プリンタ７に出力される印字結
果の例である。印字順序としては、まず、入力された加
工条件の各数値が印字され、次いで入力された材料条件
の各数値が印字され、次いで支持条件の各数値が印字さ
れる。次に計算結果の各数値が印字され、最後にびびり
判定のメッセージが印字されるようになっている。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
加工物の設計過程において、予め加工時のびびり振動の
程度を解析し、この解析結果を設計にフィードバック
し、加工性の良好な被加工物の設計および加工条件の設
定さらに最適な治具の設計を設計部門単独で行うことが
できるので、設計・試作費用を低減することができる。

【００５６】また本発明によれば、設計部門、生産技術
部門、製造部門等の各部門の担当者間による被加工物の
加工性の打ち合わせを削減し、設計から製造までの工数
を大幅に削減することができる。

【００５７】また本発明によれば、被加工物のびびり振
動の予測を現場の作業者の勘や経験に頼らずにシミュレ
ーションするので、作業者ごとの予測のばらつきを無く
し、また作業者の経験の範囲を超えた新規な被加工物の
びびり振動の予測も正確に行うことができる。

【００５８】また本発明によれば、被加工物のびびり振
動に対する対策を必要最小限に抑制することができるの
で、被加工物の加工コストを低減することができる。

【００５９】さらに本発明によれば、機械加工の振動解
析用として操作性を高めるとともに、被加工物の材料別
及び構造別の減衰比をデータベース化し、振動解析時に
予め登録された類似品のデータを利用可能として計算効
率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る機械加工振動解析方法の実施形態
を説明する概略フローチャートである。

【図２】本発明に係る機械加工振動解析方法の実施形態
である機械加工振動解析プログラムを実行するためのハ
ードウェア構成例を示すシステム構成図である。

【図３】本発明に係る機械加工振動解析方法を実現する
機械加工振動解析プログラムを含む機械加工振動解析シ
ステムの全体構成を示すシステム構成図である。

【図４】切削荷重の計算ルーチンを示す詳細フローチャ
ートである。

【図５】加振角振動数の計算ルーチンを示す詳細フロー
チャートである。

【図６】静的ひずみの計算ルーチンを示す詳細フローチ
ャートである。

【図７】固有角振動数の計算ルーチンを示す詳細フロー
チャートである。

【図８】動的ひずみの計算ルーチンを示す詳細フローチ
ャートである。

【図９】びびり判定のルーチンを示す詳細フローチャー
トである。

【図１０】振動解析プログラムの表示画面例を示す図で
ある。

【図１１】断面計算プログラムの表示画面例を示す図で
ある。

【図１２】データベース更新プログラムの表示画面例を
示す図である。

【図１３】プリンタへの印字出力例を示す図である。

【符号の説明】

Ｓ１００ 加工条件入力ルーチン Ｓ２００ 材料条件入力ルーチン Ｓ３００ 支持条件入力ルーチン Ｓ４００ 切削荷重の計算ルーチン Ｓ５００ 加振角振動数の計算ルーチン Ｓ６００ 静的ひずみの計算ルーチン Ｓ７００ 固有角振動数の計算ルーチン Ｓ８００ 動的ひずみの計算ルーチン Ｓ９００ びびり判定ルーチン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機械加工の対象となる被加工物に固有の
   固有減衰比、該被加工物に固有の固有振動数、工具によ
   って該被加工物に加えられる静的荷重による変位である
   最大静的歪み、及び前記工具によって該被加工物に加え
   られる加振角周波数を入力する工程と、 前記固有減衰比、前記固有振動数、前記最大静的歪み、
   及び前記加振角周波数に基づいて前記被加工物の最大動
   的歪みを計算する工程と、 を備えたことを特徴とする機械加工振動解析方法。
2. 【請求項２】 機械加工条件及び被加工物条件及び支持
   条件を入力する入力工程と、 被加工物に加わる切削荷重を計算する切削荷重計算工程
   と、 工具の回転に基づく加振角振動数を計算する加振振動数
   計算工程と、 被加工物の静的歪みを計算する静的歪み計算工程と、 被加工物の固有角振動数を計算する固有振動数計算工程
   と、 被加工物の動的歪みを計算する動的歪み計算工程と、 前記動的歪みの振幅を判定して機械加工の安定性を判定
   する判定工程と、 を備えたことを特徴とする機械加工振動解析方法。
3. 【請求項３】 コンピュータによって機械加工振動を解
   析するためのプログラムを記録した記録媒体であって、 該プログラムはコンピュータに機械加工条件及び被加工
   物条件及び支持条件を入力させ、 被加工物に加わる切削荷重を計算させ、 工具の回転に基づく加振角振動数を計算させ、 被加工物の静的歪みを計算させ、 被加工物の固有角振動数を計算させ、 被加工物の動的歪みを計算させ、 前記動的歪みの振幅に基づいて機械加工の安定性を判定
   させることを特徴とする機械加工振動解析プログラムを
   記録した記録媒体。