JPH05138502A - 数値制御工作機械 - Google Patents
数値制御工作機械Info
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- JPH05138502A JPH05138502A JP30616191A JP30616191A JPH05138502A JP H05138502 A JPH05138502 A JP H05138502A JP 30616191 A JP30616191 A JP 30616191A JP 30616191 A JP30616191 A JP 30616191A JP H05138502 A JPH05138502 A JP H05138502A
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- Japan
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- tool
- spindle
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
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- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
［目的］ 任意の質量の工具を装着したときに、危険速
度の近傍または危険速度を越えて回転させることを防止
することを可能とする数値制御工作機械を提供するこ
と。 ［構成］ 工作機械の主軸２７に工具２８を装着して、
数値制御装置１から所定の回転速度指令信号と回転開始
信号と時間測定用クロック信号とを出し、回転速度を検
出する部材５と、回転速度比較回路６と、タイマー用カ
ウンタ７とを有し、これらから工具装着時の主軸回転の
立上り時定数を検出する回路８を設け、さらに、この検
出された時定数に基づいて主軸に装着された工具の慣性
モーメントを求める回路８を設け、この求められた工具
の慣性モーメントと予めデータテーブルとして求めてお
いた主軸の許容回転数との関係から、数値制御のプログ
ラム指令どうりに主軸を高速回転することが可能か否か
を判定するようにしたことを特徴とする数値制御工作機
械。
度の近傍または危険速度を越えて回転させることを防止
することを可能とする数値制御工作機械を提供するこ
と。 ［構成］ 工作機械の主軸２７に工具２８を装着して、
数値制御装置１から所定の回転速度指令信号と回転開始
信号と時間測定用クロック信号とを出し、回転速度を検
出する部材５と、回転速度比較回路６と、タイマー用カ
ウンタ７とを有し、これらから工具装着時の主軸回転の
立上り時定数を検出する回路８を設け、さらに、この検
出された時定数に基づいて主軸に装着された工具の慣性
モーメントを求める回路８を設け、この求められた工具
の慣性モーメントと予めデータテーブルとして求めてお
いた主軸の許容回転数との関係から、数値制御のプログ
ラム指令どうりに主軸を高速回転することが可能か否か
を判定するようにしたことを特徴とする数値制御工作機
械。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は工作機械の制御装置に関
するものであり、より詳しくは、工具の慣性負荷を求
め、その結果からその工具を用いて高速回転が可能か否
かを判定するようにした数値制御工作機械に関する。
するものであり、より詳しくは、工具の慣性負荷を求
め、その結果からその工具を用いて高速回転が可能か否
かを判定するようにした数値制御工作機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のマシニングセンターなどに見られ
る数値制御工作機械は、自動工具交換装置（ＡＴＣ）を
有している。自動工具交換装置を有していて、かつ超高
速回転主軸を用いる場合には、主軸の能力を越えた重た
い工具が誤って装着されることが考えられ、これに対す
るインターロックなどの対策は考えられていない。現在
とられている安全対策としてはせいぜいカバーを強固に
設計する方法が考えられている程度である。
る数値制御工作機械は、自動工具交換装置（ＡＴＣ）を
有している。自動工具交換装置を有していて、かつ超高
速回転主軸を用いる場合には、主軸の能力を越えた重た
い工具が誤って装着されることが考えられ、これに対す
るインターロックなどの対策は考えられていない。現在
とられている安全対策としてはせいぜいカバーを強固に
設計する方法が考えられている程度である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】数値制御プログラムの
命令に従って、自動工具交換装置により工具を交換する
場合は、自動運転を行っているので、人間が見ることが
なく、正面フライスなどのように重い工具が装着されて
いるのか、小径のエンドミルが装着されているのか分か
らない。主軸に装着する工具と、主軸への回転数指令
は、人間がプログラムするのであるが、工具番号の指定
や回転数の誤りを全く零にすることはできない。また、
自動工具交換装置に付随した工具マガジンに入れておく
工具を、人間が入れ違えることも考えられる。その結
果、図４に示すように主軸の共振周波数が極端に低下し
て、危険速度で主軸を回転することも考えられ、極めて
危険な事態が予想される。
命令に従って、自動工具交換装置により工具を交換する
場合は、自動運転を行っているので、人間が見ることが
なく、正面フライスなどのように重い工具が装着されて
いるのか、小径のエンドミルが装着されているのか分か
らない。主軸に装着する工具と、主軸への回転数指令
は、人間がプログラムするのであるが、工具番号の指定
や回転数の誤りを全く零にすることはできない。また、
自動工具交換装置に付随した工具マガジンに入れておく
工具を、人間が入れ違えることも考えられる。その結
果、図４に示すように主軸の共振周波数が極端に低下し
て、危険速度で主軸を回転することも考えられ、極めて
危険な事態が予想される。
【０００４】従って、本発明の目的は、任意の質量の工
具を装着したときに、危険速度の近傍または危険速度を
越えて回転させることを防止することを可能とする数値
制御工作機械を提供することにある。
具を装着したときに、危険速度の近傍または危険速度を
越えて回転させることを防止することを可能とする数値
制御工作機械を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の本発明の目的は、
数値制御工作機械に以下の構成を付加したことによって
達成される。即ち、工作機械の主軸に工具を装着して、
数値制御装置から所定の回転速度指令信号と回転開始信
号と時間測定用クロック信号とを出し、回転速度を検出
する部材と、回転速度比較回路と、タイマー用カウンタ
とを有し、これらから工具装着時の主軸回転の立上り時
定数を検出する回路を設け、さらに、この検出された時
定数に基づいて主軸に装着された工具の慣性モーメント
または慣性モーメントに比例した値を求める回路を設
け、この求められた工具の慣性モーメントまたは慣性モ
ーメントに比例した値と予めデータテーブルとして求め
ておいた主軸の許容回転数との関係から、数値制御のプ
ログラム指令どうりに主軸を高速回転することが可能か
否かを判定するようにしたことを特徴とする。
数値制御工作機械に以下の構成を付加したことによって
達成される。即ち、工作機械の主軸に工具を装着して、
数値制御装置から所定の回転速度指令信号と回転開始信
号と時間測定用クロック信号とを出し、回転速度を検出
する部材と、回転速度比較回路と、タイマー用カウンタ
とを有し、これらから工具装着時の主軸回転の立上り時
定数を検出する回路を設け、さらに、この検出された時
定数に基づいて主軸に装着された工具の慣性モーメント
または慣性モーメントに比例した値を求める回路を設
け、この求められた工具の慣性モーメントまたは慣性モ
ーメントに比例した値と予めデータテーブルとして求め
ておいた主軸の許容回転数との関係から、数値制御のプ
ログラム指令どうりに主軸を高速回転することが可能か
否かを判定するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】主軸モータのサーボドライブの回路のフィード
バック信号を切り、オープンループ回路に切り替えて、
サーボドライブ回路の入力に所定の回転速度となるよう
に一定の電圧を加える。この時、回転開始信号と時間測
定用クロック信号を出し、回転速度を検出する回路と回
転速度比較回路とタイマー用カウンタとから、工具装着
時の主軸回転の立上り時定数Ｔを検出する。時定数Ｔが
求められるとサーボモータの特性パラメータとの関係か
ら主軸系の慣性モーメントＪを求めることができる。
バック信号を切り、オープンループ回路に切り替えて、
サーボドライブ回路の入力に所定の回転速度となるよう
に一定の電圧を加える。この時、回転開始信号と時間測
定用クロック信号を出し、回転速度を検出する回路と回
転速度比較回路とタイマー用カウンタとから、工具装着
時の主軸回転の立上り時定数Ｔを検出する。時定数Ｔが
求められるとサーボモータの特性パラメータとの関係か
ら主軸系の慣性モーメントＪを求めることができる。
【０００７】次に、装着工具の慣性モーメントの値また
はこの慣性モーメントに比例した値と、予め求めておい
た付加工具の慣性モーメントと主軸の危険速度の関係か
ら、数値制御のプログラム指令どうりに主軸を高速回転
することが可能か否かを判定する。その結果、異常があ
れば主軸回転の一時停止やアラーム出力、回転数指令プ
ログラムを修正する等の一貫した動作を行わせることが
望ましい。
はこの慣性モーメントに比例した値と、予め求めておい
た付加工具の慣性モーメントと主軸の危険速度の関係か
ら、数値制御のプログラム指令どうりに主軸を高速回転
することが可能か否かを判定する。その結果、異常があ
れば主軸回転の一時停止やアラーム出力、回転数指令プ
ログラムを修正する等の一貫した動作を行わせることが
望ましい。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図７は本発明を利用する工作機械を示して
いる。図７において、ベッド２３の上にコラム２４があ
り、コラム２４に主軸頭２５が取付けられている。工具
２８の装着された主軸２７の駆動は主軸上に取り付けら
れたサーボモータ２６により直接駆動することができ
る。この場合はギヤとかベルトなどの伝動手段を使用し
ておらず、主軸サーボモータ２６と主軸２７は直接駆動
されるので摩擦などのロスが少なく、精度よく工具の慣
性モーメントを測定することが可能である。外見上は従
来の数値制御工作機械と変わらないが主軸に装着した工
具が適正か否か、回転数が適正かどうかを自動的に判断
することが可能である。その一例を以下に示す。
ら説明する。図７は本発明を利用する工作機械を示して
いる。図７において、ベッド２３の上にコラム２４があ
り、コラム２４に主軸頭２５が取付けられている。工具
２８の装着された主軸２７の駆動は主軸上に取り付けら
れたサーボモータ２６により直接駆動することができ
る。この場合はギヤとかベルトなどの伝動手段を使用し
ておらず、主軸サーボモータ２６と主軸２７は直接駆動
されるので摩擦などのロスが少なく、精度よく工具の慣
性モーメントを測定することが可能である。外見上は従
来の数値制御工作機械と変わらないが主軸に装着した工
具が適正か否か、回転数が適正かどうかを自動的に判断
することが可能である。その一例を以下に示す。
【０００９】図１は本発明による工具の慣性負荷を検出
する制御回路を示している。図１に示した破線で囲まれ
た部分は、主軸のサーボドライブ回路を示しており、通
常は数値制御装置１から速度指令が出るとサーボアンプ
２を介してサーボモータ３が駆動され、工具の装着され
た主軸メカニズム４が高速度で回転する。そして、速度
検出手段５で速度を検出し、速度帰還信号のスイッチ９
が閉となっていて速度をフィードバックするようになっ
ている。
する制御回路を示している。図１に示した破線で囲まれ
た部分は、主軸のサーボドライブ回路を示しており、通
常は数値制御装置１から速度指令が出るとサーボアンプ
２を介してサーボモータ３が駆動され、工具の装着され
た主軸メカニズム４が高速度で回転する。そして、速度
検出手段５で速度を検出し、速度帰還信号のスイッチ９
が閉となっていて速度をフィードバックするようになっ
ている。
【００１０】主軸に装着された工具の慣性モーメントを
測定する手順を以下に示す。速度帰還信号のスイッチ９
を開いて、開ループのサーボドライブ回路とする。次
に、数値制御装置１から１０００rpm程度の比較的低速
の速度信号を出し、所定の電圧を主軸のサーボ回路入力
に印加すると、図２示されるように、一次遅れの特性で
主軸が回転する。主軸単体の場合と、工具を装着した場
合は、回転軸系の慣性モーメントが異なるので、立上り
の時定数に差が生じる。ここで時定数Ｔとは、定常速度
Ｖの約６３％に到達するまでの時間と定めているが、実
際上はこの値に限定されるものではなく所定の速度に達
するまでの時間であればよく任意に定め得る。時定数Ｔ
を求めるために、工作機械の主軸または主軸モータに回
転速度を検出する手段５を設け、数値制御装置１から回
転開始指令信号と時間測定用クロック信号とを出し、速
度比較回路６、タイマ用カウンタ７、および時定数測定
−慣性モーメント計算回路８とを付加してある。
測定する手順を以下に示す。速度帰還信号のスイッチ９
を開いて、開ループのサーボドライブ回路とする。次
に、数値制御装置１から１０００rpm程度の比較的低速
の速度信号を出し、所定の電圧を主軸のサーボ回路入力
に印加すると、図２示されるように、一次遅れの特性で
主軸が回転する。主軸単体の場合と、工具を装着した場
合は、回転軸系の慣性モーメントが異なるので、立上り
の時定数に差が生じる。ここで時定数Ｔとは、定常速度
Ｖの約６３％に到達するまでの時間と定めているが、実
際上はこの値に限定されるものではなく所定の速度に達
するまでの時間であればよく任意に定め得る。時定数Ｔ
を求めるために、工作機械の主軸または主軸モータに回
転速度を検出する手段５を設け、数値制御装置１から回
転開始指令信号と時間測定用クロック信号とを出し、速
度比較回路６、タイマ用カウンタ７、および時定数測定
−慣性モーメント計算回路８とを付加してある。
【００１１】回転開始リセット信号を速度比較回路６と
タイマ用カウンタ７に加えて、それぞれをリセットする
と同時に上記のように所定の電圧を印加して主軸サーボ
モータ２６を回転させる。このときからタイマ用カウン
タ７はクロックパルスを積算し始める。そして、速度比
較回路６では、開ループ系における定常速度の６３％に
達すると、ゲート信号を出すようにする。このゲート信
号をタイマ用カウンタ７に入力して、カウンタ回路７を
閉じ、その後クロックパルスがカウンタ７に流れないよ
うにする。その結果、クロックパルスの周期と積算され
たパルス数から主軸駆動系の時定数Ｔを求めることがで
きる。
タイマ用カウンタ７に加えて、それぞれをリセットする
と同時に上記のように所定の電圧を印加して主軸サーボ
モータ２６を回転させる。このときからタイマ用カウン
タ７はクロックパルスを積算し始める。そして、速度比
較回路６では、開ループ系における定常速度の６３％に
達すると、ゲート信号を出すようにする。このゲート信
号をタイマ用カウンタ７に入力して、カウンタ回路７を
閉じ、その後クロックパルスがカウンタ７に流れないよ
うにする。その結果、クロックパルスの周期と積算され
たパルス数から主軸駆動系の時定数Ｔを求めることがで
きる。
【００１２】時定数Ｔが求まると、時定数Ｔと主軸の慣
性モーメントＪとの関係は数１により決定される。
性モーメントＪとの関係は数１により決定される。
【００１３】
【数１】
【００１４】ここでＲａはサーボモータの電機子抵抗、
Ｋｔはモータのトルク定数、Ｋｅはモータの逆起電力定
数である。
Ｋｔはモータのトルク定数、Ｋｅはモータの逆起電力定
数である。
【００１５】主軸と主軸サーボモータを含む立上り時定
数をＴｓとし、工具を装着したときの時定数をＴｔとす
ると、工具装着時の慣性モーメントＪｔは数２により求
められる。
数をＴｓとし、工具を装着したときの時定数をＴｔとす
ると、工具装着時の慣性モーメントＪｔは数２により求
められる。
【００１６】
【数２】
【００１７】ここでＣは、サーボモータの特性で決まる
定数である。
定数である。
【００１８】ここで主軸と主軸サーボモータを含む立上
り時定数Ｔｓは予め求めておいて、数値制御装置１のＲ
ＯＭやハードディスクに記録しておくことができるの
で、未知の工具が主軸に挿入されたとしても、工具を装
着したときの時定数Ｔｔを測定し求めることによって上
記数２の関係式から、工具装着時の慣性モーメントＪｔ
を求めることが可能である。
り時定数Ｔｓは予め求めておいて、数値制御装置１のＲ
ＯＭやハードディスクに記録しておくことができるの
で、未知の工具が主軸に挿入されたとしても、工具を装
着したときの時定数Ｔｔを測定し求めることによって上
記数２の関係式から、工具装着時の慣性モーメントＪｔ
を求めることが可能である。
【００１９】工具装着時の慣性モーメントＪｔと工具の
質量の関係は、一般的によく使用される正面フライスカ
ッターとエンドミルとについて調べた結果を図３に示し
ているが、両者の関係はそれぞれほぼ比例する関係にあ
ることが分かる。即ち、工具装着時の慣性モーメントＪ
ｔが分かると、工具の質量を推定することが可能であ
る。主軸に過大な質量を有する工具が装着されると、図
４に示されるように主軸系の固有振動数が低下し、主軸
の回転数の仕様範囲内に工具を含む主軸系の共振周波数
が存在することになり、極めて危険である。従来の装置
では工作機械のユーザが注意して工具と回転数を決める
必要があったが、作業者側の誤りにより危険速度の領域
まで回転する危険性も含まれていた。
質量の関係は、一般的によく使用される正面フライスカ
ッターとエンドミルとについて調べた結果を図３に示し
ているが、両者の関係はそれぞれほぼ比例する関係にあ
ることが分かる。即ち、工具装着時の慣性モーメントＪ
ｔが分かると、工具の質量を推定することが可能であ
る。主軸に過大な質量を有する工具が装着されると、図
４に示されるように主軸系の固有振動数が低下し、主軸
の回転数の仕様範囲内に工具を含む主軸系の共振周波数
が存在することになり、極めて危険である。従来の装置
では工作機械のユーザが注意して工具と回転数を決める
必要があったが、作業者側の誤りにより危険速度の領域
まで回転する危険性も含まれていた。
【００２０】本発明では、工具装着時の慣性モーメント
Ｊｔと主軸の許容回転数の関係を図５に示されるように
予め求めておいて、一時記憶装置例えばハードディスク
やＲＯＭなどに記録しておく。そして、この結果と測定
した工具装着時の慣性モーメントＪｔの結果から、指令
された回転数が許容値以下かどうかを数値制御装置１に
て判定し、許容値以下であれば主軸のサーボ回路を閉ル
ープにして、正規の回転数まで立ち上げて、切削を行
う。もし、指令された回転数が図５に示した許容範囲外
にある場合には、回転を一時停止し、アラームメッセー
ジを出力する。この結果に基づいて機械の作業者が正し
い工具を装着するか、回転数を修正することを行う。
Ｊｔと主軸の許容回転数の関係を図５に示されるように
予め求めておいて、一時記憶装置例えばハードディスク
やＲＯＭなどに記録しておく。そして、この結果と測定
した工具装着時の慣性モーメントＪｔの結果から、指令
された回転数が許容値以下かどうかを数値制御装置１に
て判定し、許容値以下であれば主軸のサーボ回路を閉ル
ープにして、正規の回転数まで立ち上げて、切削を行
う。もし、指令された回転数が図５に示した許容範囲外
にある場合には、回転を一時停止し、アラームメッセー
ジを出力する。この結果に基づいて機械の作業者が正し
い工具を装着するか、回転数を修正することを行う。
【００２１】図６は本発明による動作を示す全体のフロ
ーチャートを示したものである。スタートすると、まず
ＮＣプログラムデータが入力１０され、工具の自動交換
１１が行われる。その後、工具の慣性モーメントを測定
するか否かが判定１２され、測定する場合は、主軸駆動
系のサーボ回路を開ループにして工具慣性モーメント測
定用の主軸回転１３を指令し、工具装着時の主軸回転の
時定数Ｔｔと慣性モーメントＪｔを測定１４し計算す
る。慣性モーメントＪｔが求まると装着工具で高速回転
が可能か否かが判定１５され、可能であると判断される
と主軸駆動系のサーボ回路を閉ループにして主軸が回転
を開始１６し、正規の主軸回転にまで立ち上げ、その位
置決めが行われて、切削が開始１７される。切削が行わ
れてその工具による切削が終わる１８と、それで加工が
終了か否かが判定１９され、終了の場合はそこで終了と
なり、未終了の場合は再びＮＣプログラムデータ入力１
０に戻る。また、装着工具で高速回転が可能か否かが判
定１５された際に、不可能と判断された場合にはアラー
ム表示２０と工具慣性モーメントの表示を行い、主軸回
転の一時停止２１を行って、回転数指令の修正または装
着工具の適正化２２を行った後に主軸回転の開始１６へ
と進むようになっている。 なお、この実施例では工具
装着時の慣性モーメントＪｔを求め、これと予め求めて
おいた主軸の許容回転数の関係とから、指令された回転
数が許容値以下かどうかを判定しているが、慣性モーメ
ントＪｔのみならずこの慣性モーメントに比例した値を
用いてもよい。
ーチャートを示したものである。スタートすると、まず
ＮＣプログラムデータが入力１０され、工具の自動交換
１１が行われる。その後、工具の慣性モーメントを測定
するか否かが判定１２され、測定する場合は、主軸駆動
系のサーボ回路を開ループにして工具慣性モーメント測
定用の主軸回転１３を指令し、工具装着時の主軸回転の
時定数Ｔｔと慣性モーメントＪｔを測定１４し計算す
る。慣性モーメントＪｔが求まると装着工具で高速回転
が可能か否かが判定１５され、可能であると判断される
と主軸駆動系のサーボ回路を閉ループにして主軸が回転
を開始１６し、正規の主軸回転にまで立ち上げ、その位
置決めが行われて、切削が開始１７される。切削が行わ
れてその工具による切削が終わる１８と、それで加工が
終了か否かが判定１９され、終了の場合はそこで終了と
なり、未終了の場合は再びＮＣプログラムデータ入力１
０に戻る。また、装着工具で高速回転が可能か否かが判
定１５された際に、不可能と判断された場合にはアラー
ム表示２０と工具慣性モーメントの表示を行い、主軸回
転の一時停止２１を行って、回転数指令の修正または装
着工具の適正化２２を行った後に主軸回転の開始１６へ
と進むようになっている。 なお、この実施例では工具
装着時の慣性モーメントＪｔを求め、これと予め求めて
おいた主軸の許容回転数の関係とから、指令された回転
数が許容値以下かどうかを判定しているが、慣性モーメ
ントＪｔのみならずこの慣性モーメントに比例した値を
用いてもよい。
【００２２】上記実施例では主軸駆動系のサーボ回路を
開いてオープンループ回路としたが、これは慣性モーメ
ントの違いによる時定数の差を大きくするためである。
速度フィードバック回路を付加した閉ループ回路を構成
しても、慣性モーメントにより時定数に僅かの差が生じ
ることを利用して慣性モーメントを測定することができ
る。また、定常速度の６３％になるまでの時間を時定数
として利用したが、主軸速度の立上りに関する複数のデ
ータ（速度と時間）を使い、最小二乗法などを利用して
時定数や慣性モーメントを、より精度よく推定すること
も可能である。なお、工具の慣性モーメント測定に要す
る時間は５〜１０秒程度で可能であり、測定することに
よる作業性への支障は少ない。
開いてオープンループ回路としたが、これは慣性モーメ
ントの違いによる時定数の差を大きくするためである。
速度フィードバック回路を付加した閉ループ回路を構成
しても、慣性モーメントにより時定数に僅かの差が生じ
ることを利用して慣性モーメントを測定することができ
る。また、定常速度の６３％になるまでの時間を時定数
として利用したが、主軸速度の立上りに関する複数のデ
ータ（速度と時間）を使い、最小二乗法などを利用して
時定数や慣性モーメントを、より精度よく推定すること
も可能である。なお、工具の慣性モーメント測定に要す
る時間は５〜１０秒程度で可能であり、測定することに
よる作業性への支障は少ない。
【００２３】
【発明の効果】上記のように、本発明によれば、装着さ
れた工具の時定数や慣性モーメントを測定することによ
り、プログラムで指令された回転数が適正か、工具が適
正かを判定し、問題がある場合には動作の一時停止とア
ラームメッセージの出力、回転数の適正化、または工具
の適正化などの対策を行った上で、正規の回転数に立ち
上げるようにしたので、主軸の能力を越えた重たい工具
が誤って装着されるというようなことがなくなった。
れた工具の時定数や慣性モーメントを測定することによ
り、プログラムで指令された回転数が適正か、工具が適
正かを判定し、問題がある場合には動作の一時停止とア
ラームメッセージの出力、回転数の適正化、または工具
の適正化などの対策を行った上で、正規の回転数に立ち
上げるようにしたので、主軸の能力を越えた重たい工具
が誤って装着されるというようなことがなくなった。
【図１】主軸のサーボドライブ系と工具の慣性モーメン
ト測定用ブロック図である。
ト測定用ブロック図である。
【図２】主軸の回転速度の立上りを示した図である。
【図３】工具質量と慣性モーメントの関係を示す図であ
る。
る。
【図４】主軸系の共振曲線と工具付加との関係を示す図
である。。
である。。
【図５】主軸の許容回転数と工具の慣性モーメントの関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図６】本発明の動作を示した全体のフローチャートを
示す。
示す。
【図７】本発明を適用した数値制御工作機械を示す図で
ある。
ある。
１ 数値制御装置 ２ 主軸駆動系のサーボアンプ ３ サーボモータのブロック図 ４ 主軸メカのブロック図 ５ 速度検出ゲイン ６ 速度比較回路 ７ タイマー用カウンター ８ 時定数−慣性モーメント計算回路 ９ 速度帰還系のスイッチ ２３ ベッド ２４ コラム ２５ 主軸頭 ２６ 主軸のサーボモータ ２７ 主軸 ２８ 工具
Claims (1)
- 【請求項１】 工作機械の主軸に工具を装着して、数値
制御装置から所定の回転速度指令信号と回転開始信号と
時間測定用クロック信号とを出し、回転速度を検出する
部材と、回転速度比較回路と、タイマー用カウンタとを
有し、これらから工具装着時の主軸回転の立上り時定数
を検出する回路を設け、さらに、この検出された時定数
に基づいて主軸に装着された工具の慣性モーメントまた
は慣性モーメントに比例した値を求める回路を設け、こ
の求められた工具の慣性モーメントまたは慣性モーメン
トに比例した値と予めデータテーブルとして求めておい
た主軸の許容回転数との関係から、数値制御のプログラ
ム指令どうりに主軸を高速回転することが可能か否かを
判定するようにしたことを特徴とする数値制御工作機
械。
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