JPH0453652A - 工作機械の工具破損検出方法 - Google Patents
工作機械の工具破損検出方法Info
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- JPH0453652A JPH0453652A JP15953890A JP15953890A JPH0453652A JP H0453652 A JPH0453652 A JP H0453652A JP 15953890 A JP15953890 A JP 15953890A JP 15953890 A JP15953890 A JP 15953890A JP H0453652 A JPH0453652 A JP H0453652A
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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、ＮＣ旋盤に代表されるような旋削工作機械の
工具破損検出方法に関する。
工具破損検出方法に関する。
従来の技術
例えばポーリング加工を目的としたＮＣ旋盤において、
主軸駆動用モータのはか工具の２軸自由度方向の送り装
置に付帯しているモータの負荷電流値を監視して、これ
らの電流値と予め設定されている基準電流値を比較する
ことにより工具の破損を検出する方法が知られている。
主軸駆動用モータのはか工具の２軸自由度方向の送り装
置に付帯しているモータの負荷電流値を監視して、これ
らの電流値と予め設定されている基準電流値を比較する
ことにより工具の破損を検出する方法が知られている。
例えば第５図に示すように、バイトが破損している時の
モータの負荷電流値１１は切削抵抗の増加のためにバイ
トが破損しいていない時の負荷電流値ｉ、と比べて高く
なることから、バイト正常時の負荷電流値１．よりもわ
ずかに高い値の基準電流値１０を予め設定しておくこと
により、負荷電流値が基準電流値１０を越えた時点で例
えばバイト交換等を促す異常信号を旋盤のＮＣコントロ
ーラ側に出力するものである。
モータの負荷電流値１１は切削抵抗の増加のためにバイ
トが破損しいていない時の負荷電流値ｉ、と比べて高く
なることから、バイト正常時の負荷電流値１．よりもわ
ずかに高い値の基準電流値１０を予め設定しておくこと
により、負荷電流値が基準電流値１０を越えた時点で例
えばバイト交換等を促す異常信号を旋盤のＮＣコントロ
ーラ側に出力するものである。
発明が解決しようとする課題
従来の工具破損検出方法においては、例えば削り代およ
び送り速度の大きい荒削りの場合には工具破損による電
流増加よりも工具自体の定常摩耗や素材（粗材）の削り
代のばらつきによる電流値の変動の方が大きく工具破損
との識別が困難で、仮に工具の破損があったとしてもこ
れを的確に検出することはきわめて困難であった。
び送り速度の大きい荒削りの場合には工具破損による電
流増加よりも工具自体の定常摩耗や素材（粗材）の削り
代のばらつきによる電流値の変動の方が大きく工具破損
との識別が困難で、仮に工具の破損があったとしてもこ
れを的確に検出することはきわめて困難であった。
特に荒削りバイトによる荒削りに続いて直ちに仕上げバ
イトによる仕上げ削りに移行するような加ニブログラム
のＮＣ旋盤においては、荒削りバイトの破損を検出し損
なうとその荒削りバイトの破損による削り残しのために
仕上げ削り代の変動で仕上げバイトまで破損してしまう
おそれがある。
イトによる仕上げ削りに移行するような加ニブログラム
のＮＣ旋盤においては、荒削りバイトの破損を検出し損
なうとその荒削りバイトの破損による削り残しのために
仕上げ削り代の変動で仕上げバイトまで破損してしまう
おそれがある。
本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは上記のように荒削りに続いて仕
上げ削りを行うにあたり、工具自体の摩耗や素材（粗材
）の削り代のばらつきの影響を受けることなく、荒削り
バイトの破損を的確に検出できるようにした方法を提供
することにある。
その目的とするところは上記のように荒削りに続いて仕
上げ削りを行うにあたり、工具自体の摩耗や素材（粗材
）の削り代のばらつきの影響を受けることなく、荒削り
バイトの破損を的確に検出できるようにした方法を提供
することにある。
課題を解決するための手段
本発明は、予め設定されたツールパスに７９ って工具
を移動させ、荒削りに続いて荒削り工具とは別の仕上げ
工具を用いて仕上げ削りを行う旋削工作機械において、
荒削りおよび仕上げ削り用のツールパスとは別に荒削り
用のツールパスよりもわずかに逃がした位置に空振り加
工用の空振りツールパスを予め設定する一方、この空振
り加工時における工具送り装置の負荷電流値よりもわず
かに高い値の基準電流値を予め設定しておき、前記荒削
り後であって仕上げ削り前に空振りツールパスで仕上げ
工具を移動させ、その時の工具送り装置の実際の負荷電
流値と基準電流値とを比較して荒削り用工具の破損を検
出することを特徴とする。
を移動させ、荒削りに続いて荒削り工具とは別の仕上げ
工具を用いて仕上げ削りを行う旋削工作機械において、
荒削りおよび仕上げ削り用のツールパスとは別に荒削り
用のツールパスよりもわずかに逃がした位置に空振り加
工用の空振りツールパスを予め設定する一方、この空振
り加工時における工具送り装置の負荷電流値よりもわず
かに高い値の基準電流値を予め設定しておき、前記荒削
り後であって仕上げ削り前に空振りツールパスで仕上げ
工具を移動させ、その時の工具送り装置の実際の負荷電
流値と基準電流値とを比較して荒削り用工具の破損を検
出することを特徴とする。
作用
この方法によると、荒削り工具が破損していればその影
響で仕上げ削り時の削り代が大きくなることから、仕上
げ削りに先立つ空振り加工時に仕上げ工具により実際の
切削が行われ、一方、荒削リバイトが適正であれば仕上
げ削り時の削り代も適正なものであるために空振り加工
時にはあくまで空振り加工で実際の切削は行われない。
響で仕上げ削り時の削り代が大きくなることから、仕上
げ削りに先立つ空振り加工時に仕上げ工具により実際の
切削が行われ、一方、荒削リバイトが適正であれば仕上
げ削り時の削り代も適正なものであるために空振り加工
時にはあくまで空振り加工で実際の切削は行われない。
そして、上記のように空振り加工時に実際に切削が行わ
れる場合には工具送り装置の負荷電流が切削負荷に応じ
た値となるのに対して、空振り加工時に実際の加工が行
われない場合には無負荷の電流値となって両者の差が大
きいことから、基準電流値との比較により荒削り工具の
破損を的確に検出できるようになる。
れる場合には工具送り装置の負荷電流が切削負荷に応じ
た値となるのに対して、空振り加工時に実際の加工が行
われない場合には無負荷の電流値となって両者の差が大
きいことから、基準電流値との比較により荒削り工具の
破損を的確に検出できるようになる。
実施例
第１図および第２図は本発明の一実施例を示す図で、ポ
ーリング加工を目的としたＮＣ旋盤の例を示している。
ーリング加工を目的としたＮＣ旋盤の例を示している。
同図に示すように、主軸１は先端にワーク２を把持する
チャック３を備えていて、主軸モータ４により回転駆動
される。一方、刃物台５は荒削りバイト６および仕上げ
バイト７を備えており、この刃物台５は、Ｘ軸モータ８
を中心とするＸ軸送り装置９および２軸モータ１０を中
心とする２軸送り装置１１によりＸ、Ｙ方向の送りが与
えられる。
チャック３を備えていて、主軸モータ４により回転駆動
される。一方、刃物台５は荒削りバイト６および仕上げ
バイト７を備えており、この刃物台５は、Ｘ軸モータ８
を中心とするＸ軸送り装置９および２軸モータ１０を中
心とする２軸送り装置１１によりＸ、Ｙ方向の送りが与
えられる。
そして、加工手順としては第２図に示すようにワーク２
の端面２ａ、 ２ｂを荒削りバイト６で荒削りしたの
ち、同じく荒削りバイト６でワーク２の内周面２Ｃを荒
削りする。さらに、内周面２Ｃの荒削りに続いて仕上げ
バイト７により同じく内周面２ｃに仕上げ削りを施す。
の端面２ａ、 ２ｂを荒削りバイト６で荒削りしたの
ち、同じく荒削りバイト６でワーク２の内周面２Ｃを荒
削りする。さらに、内周面２Ｃの荒削りに続いて仕上げ
バイト７により同じく内周面２ｃに仕上げ削りを施す。
ここで、内周面２Ｃの荒削り時における荒削りバイト６
の先端の軌跡、すなわち荒削バイト６のツールパスを符
号１２で示し、また仕上げバイト７のツールパスを符号
１３で示す。１４は切削加工前のワーク２の粗形状を示
している。
の先端の軌跡、すなわち荒削バイト６のツールパスを符
号１２で示し、また仕上げバイト７のツールパスを符号
１３で示す。１４は切削加工前のワーク２の粗形状を示
している。
切削加工中における各モータ４，８．１０の負荷電流値
Ｉｓ、 ｌｘ、 Ｉｚは主軸コントローラ１５およ
びＸ軸、Ｚ軸のサーボアンプ１６．１７を通して負荷電
流検出装置１８で監視されており、各負荷電流値１ｓ、
１．、 １□は電流値比較部１９゜２０．２１にお
いて基準電流値ＩＩ、Ｌ、Ｉ−と比較される。基準電流
値！、、Ｉ、、１．は各モー夕４，８．１０ごとに独立
して設けた基準電流値設定部２２，２３．２４に予め設
定されている。
Ｉｓ、 ｌｘ、 Ｉｚは主軸コントローラ１５およ
びＸ軸、Ｚ軸のサーボアンプ１６．１７を通して負荷電
流検出装置１８で監視されており、各負荷電流値１ｓ、
１．、 １□は電流値比較部１９゜２０．２１にお
いて基準電流値ＩＩ、Ｌ、Ｉ−と比較される。基準電流
値！、、Ｉ、、１．は各モー夕４，８．１０ごとに独立
して設けた基準電流値設定部２２，２３．２４に予め設
定されている。
そして、負荷電流値１−、ｌｘ、Ｉｚのいずれかが該当
する基準電流値を越えた場合には、バイト破損に伴う切
削抵抗の増大により負荷電流が増大したものと判断し、
異常信号出力部２５から図示外のＮＣコントローラに対
して異常信号を出力し、例えばオペレータに対して工具
交換を促すべく所定の警報を発する。
する基準電流値を越えた場合には、バイト破損に伴う切
削抵抗の増大により負荷電流が増大したものと判断し、
異常信号出力部２５から図示外のＮＣコントローラに対
して異常信号を出力し、例えばオペレータに対して工具
交換を促すべく所定の警報を発する。
本実施例においては、Ｚ輸送り装置１１を使った加工形
態として第２図および第３．４図に示すように荒削りが
終了したのち仕上げ削りに移行する前に、空振りツール
パス２６のちとに仕上げバイト７を動かしていわゆる空
振り加工を行うように予め加ニブログラムが設定されて
いる。この空振り加工時のツールパス２６は、荒削り時
のツールパス１２よりもわずかに逃がした位置であって
、正規刃先形状の荒削りバイト６で正規寸法どおりに荒
削りが施されていればワーク２を切削することがないよ
うな位置に設定される。
態として第２図および第３．４図に示すように荒削りが
終了したのち仕上げ削りに移行する前に、空振りツール
パス２６のちとに仕上げバイト７を動かしていわゆる空
振り加工を行うように予め加ニブログラムが設定されて
いる。この空振り加工時のツールパス２６は、荒削り時
のツールパス１２よりもわずかに逃がした位置であって
、正規刃先形状の荒削りバイト６で正規寸法どおりに荒
削りが施されていればワーク２を切削することがないよ
うな位置に設定される。
これに対応して基準電流値設定部２３には、仕上げバイ
ト７でワーク２を切削することなく無負荷の状態で空振
り加工を行った時のＺ軸モータ１０の負荷電流値Ｉ２．
（第４図）をわずかに上回るような値で基準電流値Ｉ、
が設定されている。
ト７でワーク２を切削することなく無負荷の状態で空振
り加工を行った時のＺ軸モータ１０の負荷電流値Ｉ２．
（第４図）をわずかに上回るような値で基準電流値Ｉ、
が設定されている。
一方、第１図の切換器２７は上記の空振り加工開始指令
を受けて空振り加工の開始と同時に作動し、空振り加工
が行われている間だけＺ軸モータ１０の負荷電流値Ｉ２
を電流値比較部２１に取り込む。その結果、負荷電流値
Ｉ２は上記の基準電流値！、と比較される。
を受けて空振り加工の開始と同時に作動し、空振り加工
が行われている間だけＺ軸モータ１０の負荷電流値Ｉ２
を電流値比較部２１に取り込む。その結果、負荷電流値
Ｉ２は上記の基準電流値！、と比較される。
すなわち、第２図および第３．４図に示すようにツール
パス１２のもとに荒削りバイト６で荒削りを行ったのち
、ツールパス１３での仕上げ削りに先立って空振りツー
ルパス２６のもとに仕上げバイト７で空振り加工を行う
。
パス１２のもとに荒削りバイト６で荒削りを行ったのち
、ツールパス１３での仕上げ削りに先立って空振りツー
ルパス２６のもとに仕上げバイト７で空振り加工を行う
。
この時、例えば荒削りバイト６の刃先の欠損等により荒
削りバイト６が破損している場合には、荒削り後の寸法
は正規の寸法とならずに削り残しが生じている。したが
って仕上げバイト７を空振リツールパス２６のもとに動
かして空振り加工を行うと、空振り加工でありながら実
際に切削が行われるために、その切削抵抗によりＺ軸モ
ータ１０の負荷電流値■２が第４図のように高くなって
基準電流値Ｉ、を越えることになる。その結果、前述し
たように荒削りバイト６の破損が検出されて第１図の異
常信号出力部２５から異常信号が出力される。
削りバイト６が破損している場合には、荒削り後の寸法
は正規の寸法とならずに削り残しが生じている。したが
って仕上げバイト７を空振リツールパス２６のもとに動
かして空振り加工を行うと、空振り加工でありながら実
際に切削が行われるために、その切削抵抗によりＺ軸モ
ータ１０の負荷電流値■２が第４図のように高くなって
基準電流値Ｉ、を越えることになる。その結果、前述し
たように荒削りバイト６の破損が検出されて第１図の異
常信号出力部２５から異常信号が出力される。
これに対して、荒削りバイト６の刃先が正常で荒削り後
の寸法が正規寸法であれば、たとえ仕上げバイト７で空
振り加工を行ってもワーク２が切削されることがないの
で２軸モータ１ｏの負荷電流値Ｉ２は無負荷電流値１２
．となって基準電流値■、を上回ることはない。そして
、荒削りバイト６の破損が検出されないかぎり、空振り
加工に続いて第２図のツールパス１３のもとに仕上げバ
イト７により仕上げ削りが行われる。
の寸法が正規寸法であれば、たとえ仕上げバイト７で空
振り加工を行ってもワーク２が切削されることがないの
で２軸モータ１ｏの負荷電流値Ｉ２は無負荷電流値１２
．となって基準電流値■、を上回ることはない。そして
、荒削りバイト６の破損が検出されないかぎり、空振り
加工に続いて第２図のツールパス１３のもとに仕上げバ
イト７により仕上げ削りが行われる。
このように本実施例によれば、荒削りバイト６が破損し
ている場合とそうでない場合とでは空振り加工時に負荷
電流値Ｉ２の大きな差となって表われるために荒削りバ
イト６の破損を確実に検出でき、その結果、仕上げ削り
時に仕上げバイト７が早送りで前進したとしても、荒削
り時の削り残し部位と仕上げバイト７との衝突による工
具破損を防止できることになる。
ている場合とそうでない場合とでは空振り加工時に負荷
電流値Ｉ２の大きな差となって表われるために荒削りバ
イト６の破損を確実に検出でき、その結果、仕上げ削り
時に仕上げバイト７が早送りで前進したとしても、荒削
り時の削り残し部位と仕上げバイト７との衝突による工
具破損を防止できることになる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、荒削り終了後であって仕
上げ削りの前に荒削り時のツールパスよりもわずかに逃
がした空振りツールパスのもとに仕上げ工具を動かして
空振り加工を行うようにしたことにより、荒削り工具の
破損による削り残しがあった場合とそうでない場合とで
は工具送り装置の負荷電流の差が大きいために、従来の
ようにワークたる粗材寸法のばらつきゃ工具の定常摩耗
の影響を受けることなく荒削り工具の破損を的確に検出
することができ、工具破損検出の信頼性が向上する。ま
た、従来のように荒削り工具の破損の影響で仕上げ工具
が破損するのを未然に防止できる効果がある。
上げ削りの前に荒削り時のツールパスよりもわずかに逃
がした空振りツールパスのもとに仕上げ工具を動かして
空振り加工を行うようにしたことにより、荒削り工具の
破損による削り残しがあった場合とそうでない場合とで
は工具送り装置の負荷電流の差が大きいために、従来の
ようにワークたる粗材寸法のばらつきゃ工具の定常摩耗
の影響を受けることなく荒削り工具の破損を的確に検出
することができ、工具破損検出の信頼性が向上する。ま
た、従来のように荒削り工具の破損の影響で仕上げ工具
が破損するのを未然に防止できる効果がある。
第１図は本発明方法を応用したＮＣ旋盤の要部の構成説
明図、第２図は各ツールパスの相互関係を示す説明図、
第３図は第１図の構成のもとでの作動を説明するための
フローチャート、第４図は切削時の負荷電流の変化を示
す説明図、第５図は従来の工具破損検出方法における負
荷電流の変化を示す説明図である。 １・・・主軸、２・・・ワーク、４・・・主軸モータ、
６・・・荒削りバイト（荒削り工具）、７・・・仕上げ
バイト（仕上げ工具）、８・・・Ｘ軸モータ、９・・Ｘ
軸送り装置、１０・・・Ｚ軸モータ、１１・・・Ｚ輸送
り装置、１２・・・荒削り用のツールパス、１３・・・
仕上げ削り用のツールパス、】８・・・負荷電流検出装
置、１９゜２０．２１・・・電流値比較部、２２．２３
，２４１．。 基準電流値設定部、２６・・・空振りツールパス。 １２ ： を削り用のツールパス １３： イ士上げ削り用のツールパス２６ ： 空振
り加工用のツールパス
明図、第２図は各ツールパスの相互関係を示す説明図、
第３図は第１図の構成のもとでの作動を説明するための
フローチャート、第４図は切削時の負荷電流の変化を示
す説明図、第５図は従来の工具破損検出方法における負
荷電流の変化を示す説明図である。 １・・・主軸、２・・・ワーク、４・・・主軸モータ、
６・・・荒削りバイト（荒削り工具）、７・・・仕上げ
バイト（仕上げ工具）、８・・・Ｘ軸モータ、９・・Ｘ
軸送り装置、１０・・・Ｚ軸モータ、１１・・・Ｚ輸送
り装置、１２・・・荒削り用のツールパス、１３・・・
仕上げ削り用のツールパス、】８・・・負荷電流検出装
置、１９゜２０．２１・・・電流値比較部、２２．２３
，２４１．。 基準電流値設定部、２６・・・空振りツールパス。 １２ ： を削り用のツールパス １３： イ士上げ削り用のツールパス２６ ： 空振
り加工用のツールパス
Claims (1)
- （１）予め設定されたツールパスに沿って工具を移動さ
せ、荒削りに続いて荒削り工具とは別の仕上げ工具を用
いて仕上げ削りを行う旋削工作機械において、 荒削りおよび仕上げ削り用のツールパスとは別に荒削り
用のツールパスよりもわずかに逃がした位置に空振り加
工用の空振りツールパスを予め設定する一方、 この空振り加工時における工具送り装置の負荷電流値よ
りもわずかに高い値の基準電流値を予め設定しておき、 前記荒削り後であって仕上げ削り前に空振りツールパス
で仕上げ工具を移動させ、その時の工具送り装置の実際
の負荷電流値と基準電流値とを比較して荒削り用工具の
破損を検出することを特徴とする工作機械の工具破損検
出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2159538A JP2553227B2 (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | 工作機械の工具破損検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2159538A JP2553227B2 (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | 工作機械の工具破損検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0453652A true JPH0453652A (ja) | 1992-02-21 |
| JP2553227B2 JP2553227B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=15695953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2159538A Expired - Lifetime JP2553227B2 (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | 工作機械の工具破損検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2553227B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022541426A (ja) * | 2019-07-11 | 2022-09-26 | デンツプライ・シロナ・インコーポレイテッド | 歯科用工具機械のステッピングモータを動作する方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105619178B (zh) * | 2016-03-09 | 2017-07-11 | 华中科技大学 | 一种数控机床断刀实时检测方法 |
-
1990
- 1990-06-18 JP JP2159538A patent/JP2553227B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022541426A (ja) * | 2019-07-11 | 2022-09-26 | デンツプライ・シロナ・インコーポレイテッド | 歯科用工具機械のステッピングモータを動作する方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2553227B2 (ja) | 1996-11-13 |
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