JPH0661676B2 - 穴明工具の寿命検出装置 - Google Patents
穴明工具の寿命検出装置Info
- Publication number
- JPH0661676B2 JPH0661676B2 JP60231306A JP23130685A JPH0661676B2 JP H0661676 B2 JPH0661676 B2 JP H0661676B2 JP 60231306 A JP60231306 A JP 60231306A JP 23130685 A JP23130685 A JP 23130685A JP H0661676 B2 JPH0661676 B2 JP H0661676B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drill
- life
- load
- tool
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
- B23Q17/09—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
- B23Q17/0904—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool before or after machining
- B23Q17/0919—Arrangements for measuring or adjusting cutting-tool geometry in presetting devices
- B23Q17/0947—Monitoring devices for measuring cutting angles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ワークに所定の穴を穿設する穴明工具の寿命
検出装置に関するものである。
検出装置に関するものである。
（従来技術） 所定のプログラムに従って、反復的に穴を穿設する工作
機械にあっては、実稼動中に、穴明工具の寿命を精度よ
く検出することが望ましい。
機械にあっては、実稼動中に、穴明工具の寿命を精度よ
く検出することが望ましい。
これに関連する装置として、従来、実稼動時、加工具に
加わる負荷を経時的に検出し、この検出された負荷が設
定許容範囲を逸脱した場合に工具の異常信号を出力する
ようにしたものが知られている（特開昭５８−１９６９
５４号公報参照）。
加わる負荷を経時的に検出し、この検出された負荷が設
定許容範囲を逸脱した場合に工具の異常信号を出力する
ようにしたものが知られている（特開昭５８−１９６９
５４号公報参照）。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記従来の装置を穴明工具の寿命検出に適
用するとした場合には、精度上の問題がある。
用するとした場合には、精度上の問題がある。
すなわち、従来の装置を穴明工具の寿命検出に適用する
場合、上記設定許容範囲を画す上限負荷値を越えたか否
かで不具の寿命判別がなされることとなるが、ワークの
硬さにはバラツキを含むことが多く、このことから、ワ
ークの硬さのバラツキに起因して、穴明工具に加わる負
荷が上記上限負荷値を越えた場合にも、穴明工具が寿命
であるとして誤判定がなされる恐れがある。
場合、上記設定許容範囲を画す上限負荷値を越えたか否
かで不具の寿命判別がなされることとなるが、ワークの
硬さにはバラツキを含むことが多く、このことから、ワ
ークの硬さのバラツキに起因して、穴明工具に加わる負
荷が上記上限負荷値を越えた場合にも、穴明工具が寿命
であるとして誤判定がなされる恐れがある。
本発明は、上記の点を勘案してなされたもので、その目
的とするところは、穴明工具の寿命を精度よく検出する
ようにした穴明工具の寿命検出装置を提供することにあ
る。
的とするところは、穴明工具の寿命を精度よく検出する
ようにした穴明工具の寿命検出装置を提供することにあ
る。
（問題点を解決するための手段、作用） 上記目的を達成するために本発明にあっては、穴明工具
としてのドリルに加わる負荷を検出する負荷検出手段
と、 該負荷検出手段からの負荷信号を受け、前記ドリルの加
工開始後所定時間経過後から所定期間内における負荷信
号に基づく実振幅と、予め設定された基準振幅とを比較
する比較手段と、 該比較手段からの信号を受け、前記実振幅が前記基準振
幅より大のとき、工具寿命判定信号を出力する出力手段
と、 を備えていることを特徴とする穴明工具の寿命検出装置
とした構成としてある。
としてのドリルに加わる負荷を検出する負荷検出手段
と、 該負荷検出手段からの負荷信号を受け、前記ドリルの加
工開始後所定時間経過後から所定期間内における負荷信
号に基づく実振幅と、予め設定された基準振幅とを比較
する比較手段と、 該比較手段からの信号を受け、前記実振幅が前記基準振
幅より大のとき、工具寿命判定信号を出力する出力手段
と、 を備えていることを特徴とする穴明工具の寿命検出装置
とした構成としてある。
上述の構成により、ドリルによる連続切削において、工
具寿命が近づくに従って、該ドリルに加わる負荷の変動
幅が大きくなるという現象を利用して、負荷の変動幅で
穴明工具としてのドリルの寿命を検出することができる
ことになる。
具寿命が近づくに従って、該ドリルに加わる負荷の変動
幅が大きくなるという現象を利用して、負荷の変動幅で
穴明工具としてのドリルの寿命を検出することができる
ことになる。
しかも、実振幅として、ドリルの加工開始後所定時間経
過後から所定期間内における負荷信号に基づくものを用
いることから、実振幅として大きな変動幅のものを利用
できることになり、ドリル寿命の判断を精度の高いもの
とすることができることになる。
過後から所定期間内における負荷信号に基づくものを用
いることから、実振幅として大きな変動幅のものを利用
できることになり、ドリル寿命の判断を精度の高いもの
とすることができることになる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明するが、本
実施例は、エンジン部品（鋳造品）に油穴等の長穴（加
工長さが加工径の１、５倍以上）を、所定のプログラム
に従って、繰り返し穿設するＮＣ工作機械に適用され
る。
実施例は、エンジン部品（鋳造品）に油穴等の長穴（加
工長さが加工径の１、５倍以上）を、所定のプログラム
に従って、繰り返し穿設するＮＣ工作機械に適用され
る。
第１図は実施例の全体構成を示すもので、穴明工具の寿
命検出装置Ａは、ドリル１に加わる負荷を検出する負荷
検出手段２と、負荷検出手段からの負荷信号を増幅する
アンプ及びローパスフィルタ３と、該負荷信号をデジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４と、マイクロコンピュ
ータ５とから構成されており、上記負荷検出手段２はド
リル駆動モータの主軸電流値からドリル１に加わる回転
負荷（以下、トルクという。）を検出することとされて
いる。マイクロコンピュータ５では、ワーク加工毎に、
負荷信号の振幅に基づいて、換言すればトルク変動幅に
基づいてドリツ１の寿命判定がなされ、ドリル１が寿命
であると判別されると、寿命警報信号が出力されて、警
報ランプ６が点滅するようになっている。
命検出装置Ａは、ドリル１に加わる負荷を検出する負荷
検出手段２と、負荷検出手段からの負荷信号を増幅する
アンプ及びローパスフィルタ３と、該負荷信号をデジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４と、マイクロコンピュ
ータ５とから構成されており、上記負荷検出手段２はド
リル駆動モータの主軸電流値からドリル１に加わる回転
負荷（以下、トルクという。）を検出することとされて
いる。マイクロコンピュータ５では、ワーク加工毎に、
負荷信号の振幅に基づいて、換言すればトルク変動幅に
基づいてドリツ１の寿命判定がなされ、ドリル１が寿命
であると判別されると、寿命警報信号が出力されて、警
報ランプ６が点滅するようになっている。
ところで、ドリル１に加わる負荷は、加工回数が増すに
つれて、相対的に大きな値となると共に、変動幅も大き
くなる。第２図に示す実線Ａは加工回数の少ないドリル
におけるトルク変動を示し、破線Ｂは加工回数の多いド
リルにおけるトルク変動を示すものである。
つれて、相対的に大きな値となると共に、変動幅も大き
くなる。第２図に示す実線Ａは加工回数の少ないドリル
におけるトルク変動を示し、破線Ｂは加工回数の多いド
リルにおけるトルク変動を示すものである。
第２図から明らかなように、ドリルの加工回数（使用時
間）が増すに従って、換言すればドリルが摩耗するに従
って、トルク変動幅が大となり、その標準偏差（σａ：
加工回数の少ないドリル、σｂ；加工回数の多いドリ
ル）も大きな値となる（σａ＜σｂ）。
間）が増すに従って、換言すればドリルが摩耗するに従
って、トルク変動幅が大となり、その標準偏差（σａ：
加工回数の少ないドリル、σｂ；加工回数の多いドリ
ル）も大きな値となる（σａ＜σｂ）。
このことから、基準となるトルク変動幅を予め設定して
おき、この基準トルク変動幅と実稼動中のトルク変動幅
とを比較することにより、ドリル１の寿命を検出し得る
こととなる。勿論、適切なる基準トルク変動幅は実験に
より知得することができる。
おき、この基準トルク変動幅と実稼動中のトルク変動幅
とを比較することにより、ドリル１の寿命を検出し得る
こととなる。勿論、適切なる基準トルク変動幅は実験に
より知得することができる。
以上の原理を前提として、実施例におけるドリル１の寿
命検出を、第３図、第４図に基づいて、説明する。
命検出を、第３図、第４図に基づいて、説明する。
第３図は、ある程度摩耗したドリル１で穴明加工具した
場合のトルク変動を示すもので、加工開始後Ｔ秒後から
加工終了に至るまでの間に大きなトルク変動がみられ
る。この現象は、摩耗したドリル１は曲がりながらワー
ク内に侵入し、ワークから抱束力が大きくなるに伴っ
て、ビビリ振動が生ずることに起因するものと考案され
る。
場合のトルク変動を示すもので、加工開始後Ｔ秒後から
加工終了に至るまでの間に大きなトルク変動がみられ
る。この現象は、摩耗したドリル１は曲がりながらワー
ク内に侵入し、ワークから抱束力が大きくなるに伴っ
て、ビビリ振動が生ずることに起因するものと考案され
る。
したがって、本実施例では、第１に加工開始後Ｔ秒後か
らのトルク値に基づくこととし、第２にトルク値の振幅
（変動幅）を標準偏差に置き変えて、この標準偏差でド
リル１の寿命を検出することとされている。
らのトルク値に基づくこととし、第２にトルク値の振幅
（変動幅）を標準偏差に置き変えて、この標準偏差でド
リル１の寿命を検出することとされている。
具体的には、第４図に示すように、加工開始後Ｔ秒経過
した後にステップＳ１からステップＳ２に移行して、ト
ルク値の取込みがなされ、加工終了直前までのｎ個のト
ルク値から標準偏差（σ）の算出がなされる（ステップ
Ｓ４）。標準偏差（σ）の算出は、下記の式による。
した後にステップＳ１からステップＳ２に移行して、ト
ルク値の取込みがなされ、加工終了直前までのｎ個のト
ルク値から標準偏差（σ）の算出がなされる（ステップ
Ｓ４）。標準偏差（σ）の算出は、下記の式による。
ここに、ｘｉはｉ番目に取込まれたトルク値である。
このようにして得られた実標準偏差σと予め設定されて
いる基準標準偏差σ０との比較により、実線標準偏差σ
が大きい場合には、ドリル１が寿命であるとして、警報
信号が警報ランプ６へ出力される（ステップＳ６）。
いる基準標準偏差σ０との比較により、実線標準偏差σ
が大きい場合には、ドリル１が寿命であるとして、警報
信号が警報ランプ６へ出力される（ステップＳ６）。
作業者は、警報ランプ６の点滅により、ドリル１の寿命
を知り、ドリル１の交換をなすこととなる。尚、上記警
報信号の出力は、リセットボタンを押すことにより解除
されるようになっている（ステップＳ７）。
を知り、ドリル１の交換をなすこととなる。尚、上記警
報信号の出力は、リセットボタンを押すことにより解除
されるようになっている（ステップＳ７）。
このように、ドリル１の寿命をトルクの変動幅によって
検出することとされているため、ワークに硬さの個体差
があったとしても、誤判定することなく、正確にドリの
寿命が検出されることとなる。
検出することとされているため、ワークに硬さの個体差
があったとしても、誤判定することなく、正確にドリの
寿命が検出されることとなる。
また、実施例では、トルクの変動幅を標準偏差に置き変
えて寿命判定をすることとされているため、ワーク単体
内に部分的な硬さのバラツキ、つまり組織的な硬さのバ
ラツキによるトルク値の突出（第５図中、Ｃで示す箇
所）に惑わされることなく、ドリルの寿命検出をなしう
ることとなる。
えて寿命判定をすることとされているため、ワーク単体
内に部分的な硬さのバラツキ、つまり組織的な硬さのバ
ラツキによるトルク値の突出（第５図中、Ｃで示す箇
所）に惑わされることなく、ドリルの寿命検出をなしう
ることとなる。
（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、穴明
工具の寿命検出において、ワークの硬さのバラツキに惑
わされることがないため、精度に優れた寿命検出を行な
うことができる。
工具の寿命検出において、ワークの硬さのバラツキに惑
わされることがないため、精度に優れた寿命検出を行な
うことができる。
第１図は実施例の全体構成図、 第２図はドリルの寿命とトルク変動幅との関係を示す説
明図、 第３図はトルク変動の特徴を示す説明図、 第４図はドリル寿命検出の一実行例を示すフローチャー
ト、 第５図はワーク単体内に存在する組織的な硬さのバラツ
キに起因するトルクの突出を示す図である。 Ａ：寿命検出装置 １：ドリル ２：負荷検出手段 ５：マイクロコンピュータ ステップＳ５：比較手段 ステップＳ６：出力手段
明図、 第３図はトルク変動の特徴を示す説明図、 第４図はドリル寿命検出の一実行例を示すフローチャー
ト、 第５図はワーク単体内に存在する組織的な硬さのバラツ
キに起因するトルクの突出を示す図である。 Ａ：寿命検出装置 １：ドリル ２：負荷検出手段 ５：マイクロコンピュータ ステップＳ５：比較手段 ステップＳ６：出力手段
フロントページの続き (72)発明者 福本 康博 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−90445（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−33256（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】穴明工具としてのドリルに加わる負荷を検
出する負荷検出手段と、 該負荷検出手段からの負荷信号を受け、前記ドリルの加
工開始後所定時間経過後から所定期間内における負荷信
号に基づく実振幅と、予め設定された基準振幅とを比較
する比較手段と、 該比較手段からの信号を受け、前記実振幅が前記基準振
幅より大のとき、工具寿命判定信号を出力する出力手段
と、 を備えていることを特徴とする穴明工具の寿命検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60231306A JPH0661676B2 (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 穴明工具の寿命検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60231306A JPH0661676B2 (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 穴明工具の寿命検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6294250A JPS6294250A (ja) | 1987-04-30 |
| JPH0661676B2 true JPH0661676B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=16921554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60231306A Expired - Fee Related JPH0661676B2 (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 穴明工具の寿命検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0661676B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4942387A (en) * | 1989-09-05 | 1990-07-17 | General Electric Company | Apparatus and method for tool break and wear detection |
| JP2693664B2 (ja) * | 1991-06-28 | 1997-12-24 | 衛 光石 | エンドミル加工における加工状態判定装置 |
| JP2570095Y2 (ja) * | 1992-02-25 | 1998-04-28 | 株式会社島津製作所 | 駆動装置 |
| JP5301380B2 (ja) * | 2009-07-16 | 2013-09-25 | 本田技研工業株式会社 | 回転刃具の寿命予測方法 |
| CN104907417B (zh) * | 2015-06-30 | 2016-09-21 | 哈尔滨理工大学 | 一种多硬度拼接淬硬钢凸曲面试件及凸模型面加工工艺 |
| JP2020157447A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | リコーエレメックス株式会社 | 検出装置、加工装置、およびプログラム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5633256A (en) * | 1979-08-24 | 1981-04-03 | Toshiba Mach Co Ltd | Abnoramality sensing device for milling machine |
| US4442494A (en) * | 1981-11-18 | 1984-04-10 | Westinghouse Electric Corp. | Tool wear and tool failure monitor system |
-
1985
- 1985-10-18 JP JP60231306A patent/JPH0661676B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6294250A (ja) | 1987-04-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |