JPH07115280B2 - アンバランス工具測定装置 - Google Patents
アンバランス工具測定装置Info
- Publication number
- JPH07115280B2 JPH07115280B2 JP24986086A JP24986086A JPH07115280B2 JP H07115280 B2 JPH07115280 B2 JP H07115280B2 JP 24986086 A JP24986086 A JP 24986086A JP 24986086 A JP24986086 A JP 24986086A JP H07115280 B2 JPH07115280 B2 JP H07115280B2
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- tool
- rotation speed
- limit
- machining
- measuring device
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Links
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Testing Of Balance (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アンバランス工具測定装置に関し、特に、工
具のアンバランスに基づく振動周波数及び振幅を検出
し、限界回転数を自動的に設定するアンバランス工具測
定装置に関する。
具のアンバランスに基づく振動周波数及び振幅を検出
し、限界回転数を自動的に設定するアンバランス工具測
定装置に関する。
従来より、工作機械の回転する主軸に取り付けられて使
用される工具は、その回転数が増大してゆくにつれ、工
具自体の微妙なアンバランスによって振動が生じ、製品
の公差に影響を与えるばかりでなく、場合によっては、
工具の破損を初めとする危険な事態の原因ともなりかね
ない。
用される工具は、その回転数が増大してゆくにつれ、工
具自体の微妙なアンバランスによって振動が生じ、製品
の公差に影響を与えるばかりでなく、場合によっては、
工具の破損を初めとする危険な事態の原因ともなりかね
ない。
上記の事態を防止するために、工具を取り付ける主軸に
振動型を付設し、工具の回転数を計測することは従来も
行われていたが、それはあくまで計測にとどまり、限界
回転数を判断したり、機械の運転を制御したりすること
は作業者に任されていて、自動的に、かつ正確に事態に
対処する装置はこれまで存在しなかった。
振動型を付設し、工具の回転数を計測することは従来も
行われていたが、それはあくまで計測にとどまり、限界
回転数を判断したり、機械の運転を制御したりすること
は作業者に任されていて、自動的に、かつ正確に事態に
対処する装置はこれまで存在しなかった。
本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたもの
で、熟練した作業者でなくても容易に工具の限界回転数
を設定し、自動でかつ正確に事態に対処することがで
き、無駄な手間と時間を費やすことなく、危険防止と加
工精度の向上に貢献するアンバランス工具測定装置を提
供することを目的とする。
で、熟練した作業者でなくても容易に工具の限界回転数
を設定し、自動でかつ正確に事態に対処することがで
き、無駄な手間と時間を費やすことなく、危険防止と加
工精度の向上に貢献するアンバランス工具測定装置を提
供することを目的とする。
本発明において、上記の問題点を解決するための手段
を、本発明の基本的な構成例を示す第１図によって説明
すると、NC加工プログラムに基づいて加工を行う工作機
械10の主軸頭に付設された振動計12と、その振動計12か
ら工具の振動周波数及び振幅を検出する分析器14と、工
作機械10の主軸回転数Ｓを段階的に増加させる回転数設
定手段20と、各段階と回転数に対応する振動周波数領域
における振幅を所定の限界値と比較する比較手段30と、
振幅がその限界値を越える直前の段階の回転数をその工
具の限界回転数として登録する限界回転数設定手段40
と、NC加工プログラムで指示される工具回転数を前記限
界回転数と比較し、加工指令の発令可否を判断する加工
指令手段50とを備えたアンバランス工具測定装置とする
ものである。尚、このアンバランス工具測定装置は、こ
の他に、前記の各手段へデータを読み出し、又は書き込
まれる記憶手段60と、更にこれらすべてを制御する上位
の中央処理装置（図示せず−以後、CPUと呼称する）と
を備えるものとする。
を、本発明の基本的な構成例を示す第１図によって説明
すると、NC加工プログラムに基づいて加工を行う工作機
械10の主軸頭に付設された振動計12と、その振動計12か
ら工具の振動周波数及び振幅を検出する分析器14と、工
作機械10の主軸回転数Ｓを段階的に増加させる回転数設
定手段20と、各段階と回転数に対応する振動周波数領域
における振幅を所定の限界値と比較する比較手段30と、
振幅がその限界値を越える直前の段階の回転数をその工
具の限界回転数として登録する限界回転数設定手段40
と、NC加工プログラムで指示される工具回転数を前記限
界回転数と比較し、加工指令の発令可否を判断する加工
指令手段50とを備えたアンバランス工具測定装置とする
ものである。尚、このアンバランス工具測定装置は、こ
の他に、前記の各手段へデータを読み出し、又は書き込
まれる記憶手段60と、更にこれらすべてを制御する上位
の中央処理装置（図示せず−以後、CPUと呼称する）と
を備えるものとする。
主軸の回転数を段階的に増加させることにより振動周波
数及び振幅が工具の限界値を越えた段階とその１段階前
の段階の回転数を正確に把握することができ、１段階前
の段階の回転数を限界回転数として設定すればよい。ま
た、実際の加工に際しては、NC加工プログラムの指示よ
る工具回転数をその限界回転数と比較したのち、加工指
令を発令するようにすればよいが、機械の性能や工具の
剛性などにより必ずしも上記の限界回転数で作業を中止
しなければならないとは限らないので、発令可否を判断
する手段を備えるものとする。
数及び振幅が工具の限界値を越えた段階とその１段階前
の段階の回転数を正確に把握することができ、１段階前
の段階の回転数を限界回転数として設定すればよい。ま
た、実際の加工に際しては、NC加工プログラムの指示よ
る工具回転数をその限界回転数と比較したのち、加工指
令を発令するようにすればよいが、機械の性能や工具の
剛性などにより必ずしも上記の限界回転数で作業を中止
しなければならないとは限らないので、発令可否を判断
する手段を備えるものとする。
以下、本発明を、実施例とその図面を参照して詳細に説
明する。
明する。
第２図は本発明を実施したアンバランス工具測定装置の
一例を示すブロック図である。
一例を示すブロック図である。
第２図において、アンバランス工具測定装置は、上位装
置の中央処理装置を兼ねるCPU1と、キーボード付ディス
プレイ２及びその入出力ポート2aと、ATC（自動工具交
換装置）付NC工作機械10の主軸に付設された振動計12
と、その振動計12から工具の振動周波数Ｘ（H2）及び振
幅Ｗ（μ）を検出し、また計測の周波数領域を設定され
る分析器14と、工作機械10の主軸回転数Ｓを段階的に増
加させる回転数設定手段20と、各段階ｉの回転数Siにお
ける振動周波数Xiもしくは振幅Wiを所定の限界値ＷMAX
と比較する比較手段30と、振幅Ｗが工具の限界値を越え
る直前の段階ｉ−１の回転数Si−１をその工具の限界回
転数SS′ｎとして登録する限界回転数設定手段40と、NC
加工プログラムで指示される工具回転数SSnを前記限界
回転数SS′ｎと比較し、加工指令の発令可否を判断する
加工指令手段50と、NC加工データ・メモリ61,計測プロ
グラム・メモリ62及び工具限界回転数メモリ63から成る
記憶手段60とで構成されている。
置の中央処理装置を兼ねるCPU1と、キーボード付ディス
プレイ２及びその入出力ポート2aと、ATC（自動工具交
換装置）付NC工作機械10の主軸に付設された振動計12
と、その振動計12から工具の振動周波数Ｘ（H2）及び振
幅Ｗ（μ）を検出し、また計測の周波数領域を設定され
る分析器14と、工作機械10の主軸回転数Ｓを段階的に増
加させる回転数設定手段20と、各段階ｉの回転数Siにお
ける振動周波数Xiもしくは振幅Wiを所定の限界値ＷMAX
と比較する比較手段30と、振幅Ｗが工具の限界値を越え
る直前の段階ｉ−１の回転数Si−１をその工具の限界回
転数SS′ｎとして登録する限界回転数設定手段40と、NC
加工プログラムで指示される工具回転数SSnを前記限界
回転数SS′ｎと比較し、加工指令の発令可否を判断する
加工指令手段50と、NC加工データ・メモリ61,計測プロ
グラム・メモリ62及び工具限界回転数メモリ63から成る
記憶手段60とで構成されている。
第３図及び第４図は、上記装置の動作手順を示すフロー
チャートで、第３図は限界回転数の設定手順であり、第
４図は加工指令の指令手順である。以下、動作手順に従
って上記装置を詳細に説明する。
チャートで、第３図は限界回転数の設定手順であり、第
４図は加工指令の指令手順である。以下、動作手順に従
って上記装置を詳細に説明する。
第３図のフローの第段は、工具の特定が行われ、自動
工具交換装置（ATC）によりｎ番目の工具が取り付けら
れると、その工具番号と計測対象の工具番号Tnとが回転
数設定手段20に入力され、両番号の一致により信号がア
ンド・ゲート101からアンド・ゲート102及びアンド・ゲ
ート103へ入力される。アンド・ゲート102にはCPU1から
のフラグがそのまま入力され、アンド・ゲート103には
インバータ111により逆転された信号が入力されるの
で、前記アンド・ゲート101からの信号はCPU1からのフ
ラグによりアンド・ゲート102又はアンド・ゲート103の
いずれかを通過することになる。前者を加工指令手段起
動指令とし、後者を計測プログラム起動指令とする。後
者と計測プログラム・メモリ62の記憶内容を読み出す指
令で、フローの第段として、工具Tnの回転数を例えば
Sn1＝500rpm,Sn2＝1000rpm,Sn3＝1500rpm…Sniと段階的
に設定することになる。
工具交換装置（ATC）によりｎ番目の工具が取り付けら
れると、その工具番号と計測対象の工具番号Tnとが回転
数設定手段20に入力され、両番号の一致により信号がア
ンド・ゲート101からアンド・ゲート102及びアンド・ゲ
ート103へ入力される。アンド・ゲート102にはCPU1から
のフラグがそのまま入力され、アンド・ゲート103には
インバータ111により逆転された信号が入力されるの
で、前記アンド・ゲート101からの信号はCPU1からのフ
ラグによりアンド・ゲート102又はアンド・ゲート103の
いずれかを通過することになる。前者を加工指令手段起
動指令とし、後者を計測プログラム起動指令とする。後
者と計測プログラム・メモリ62の記憶内容を読み出す指
令で、フローの第段として、工具Tnの回転数を例えば
Sn1＝500rpm,Sn2＝1000rpm,Sn3＝1500rpm…Sniと段階的
に設定することになる。
フローの第段では、振動周波数Ｘと振幅Ｗの計測が行
われるが、振動周波数は各段階の回転数に対応する周波
数領域設定としてフィードバックされ、その領域におけ
る振幅Wiの各計測値が、比較手段30に入力されることに
なる。フローの第段では、アンド・ゲート104を介し
て入力された振幅Wiが、比較器31及び32において、所定
の限界値ＷMAXと比較される。所定の限界値ＷMAXは、機
械全体としての一定値であってもよいし、各工具毎に一
定値に定めてもよく、各回転数に対応させて前記の領域
毎に定めてもよい。
われるが、振動周波数は各段階の回転数に対応する周波
数領域設定としてフィードバックされ、その領域におけ
る振幅Wiの各計測値が、比較手段30に入力されることに
なる。フローの第段では、アンド・ゲート104を介し
て入力された振幅Wiが、比較器31及び32において、所定
の限界値ＷMAXと比較される。所定の限界値ＷMAXは、機
械全体としての一定値であってもよいし、各工具毎に一
定値に定めてもよく、各回転数に対応させて前記の領域
毎に定めてもよい。
さて、比較した結果、振幅Wiが所定の限界値ＷMAXを越
えていなければ、比較器31から信号が出力され、越えて
いれば、比較器32から信号が出力されて、いずれかの信
号が次段の限界回転数設定手段40へ入力される。比較器
31からの信号はアンド・ゲート105へ入力されて、その
段階の回転数Sniを第１の設定手段41へ通過させ、別な
比較器32からの信号はアンド・ゲート106へ入力されて
同じ回転数Sniを第２の設定手段42へ通過させる。フロ
ーの第段として、第１の設定手段41では、回転数Sni
をそのまま限界回転数SS′ｎとし、回転数増加指定手段
43で回転数を１段階ずつ上げて計測を繰り返し、インバ
ータ112により無信号として、書き替え指令は発しな
い。計測は所定の限界回転数SS′に達するまで繰り返さ
れるが、この限界回転数は機械としての限界回転数SS′
でもよく、工具毎の限界回転数SS′ｎでもよい。第２の
設定手段42に回転数Sniが入力された場合は、その１段
階前の回転数Sni−１に置換する。
えていなければ、比較器31から信号が出力され、越えて
いれば、比較器32から信号が出力されて、いずれかの信
号が次段の限界回転数設定手段40へ入力される。比較器
31からの信号はアンド・ゲート105へ入力されて、その
段階の回転数Sniを第１の設定手段41へ通過させ、別な
比較器32からの信号はアンド・ゲート106へ入力されて
同じ回転数Sniを第２の設定手段42へ通過させる。フロ
ーの第段として、第１の設定手段41では、回転数Sni
をそのまま限界回転数SS′ｎとし、回転数増加指定手段
43で回転数を１段階ずつ上げて計測を繰り返し、インバ
ータ112により無信号として、書き替え指令は発しな
い。計測は所定の限界回転数SS′に達するまで繰り返さ
れるが、この限界回転数は機械としての限界回転数SS′
でもよく、工具毎の限界回転数SS′ｎでもよい。第２の
設定手段42に回転数Sniが入力された場合は、その１段
階前の回転数Sni−１に置換する。
フローの第段では、上記の回転数Sniを限界回転数S
S′ｎに決定し、フローの第段として、工具限界回転
数メモリ63に登録もしくは書き替えを行う。フローの第
段としては、全工具について設定が終了したことが確
認されれば、フローは終了する。
S′ｎに決定し、フローの第段として、工具限界回転
数メモリ63に登録もしくは書き替えを行う。フローの第
段としては、全工具について設定が終了したことが確
認されれば、フローは終了する。
第３図のフローが全工具について終了しているとしない
とに拘わらず、加工指令手段の起動指令が発令される
と、第４図に一例を示す指令動作のフローが開始され
る。そのフローの第段としては、やはり、工具Tnが特
定されたのち、フローの第段として、加工データ・メ
モリ61内の工具Tnに対応する設定回転数SSnと、工具限
界回転数メモリ63に登録されている工具毎限界回転数S
S′ｎとが加工指令手段50に呼び出され、フローの第
段として、比較器51で、その両者が比較され、加工デー
タの設定回転数SSnが限界回転数SS′ｎ以下であれば、
加工作業は支障ないものとして、指令処理手段52から加
工指令が出力され、フローの第段として、加工シュミ
レーションが行われ、結果が良好であれば、フローの第
段として、加工データ・メモリ61の設定回転数SSnを
限界回転数SS′ｎに置換する。
とに拘わらず、加工指令手段の起動指令が発令される
と、第４図に一例を示す指令動作のフローが開始され
る。そのフローの第段としては、やはり、工具Tnが特
定されたのち、フローの第段として、加工データ・メ
モリ61内の工具Tnに対応する設定回転数SSnと、工具限
界回転数メモリ63に登録されている工具毎限界回転数S
S′ｎとが加工指令手段50に呼び出され、フローの第
段として、比較器51で、その両者が比較され、加工デー
タの設定回転数SSnが限界回転数SS′ｎ以下であれば、
加工作業は支障ないものとして、指令処理手段52から加
工指令が出力され、フローの第段として、加工シュミ
レーションが行われ、結果が良好であれば、フローの第
段として、加工データ・メモリ61の設定回転数SSnを
限界回転数SS′ｎに置換する。
加工データの設定回転数SSnが限界回転数SS′ｎ以下で
ない場合は、インバータ112を介して、アラームが発信
され、アラーム処理が実施されなければ、加工指令は発
令されない。但し、工具の剛性等により、回転数が限界
回転数SS′ｎを越えても差し支えない場合もあるので、
加工指令手段50内にアラームのキャンセル信号レジスタ
53を用意しておき、CPU1からフラグを入力することによ
って、アンド・ゲート107を経由した信号により加工信
号を発令できるようになっている。
ない場合は、インバータ112を介して、アラームが発信
され、アラーム処理が実施されなければ、加工指令は発
令されない。但し、工具の剛性等により、回転数が限界
回転数SS′ｎを越えても差し支えない場合もあるので、
加工指令手段50内にアラームのキャンセル信号レジスタ
53を用意しておき、CPU1からフラグを入力することによ
って、アンド・ゲート107を経由した信号により加工信
号を発令できるようになっている。
全工具について、加工シュミレーションが終了したこと
が，第段として、確認されれば、フローも終了する。
が，第段として、確認されれば、フローも終了する。
尚、第４図の指令動作については、加工シュミレーショ
ンを例として説明したが、直接加工動作として実行する
ことも、同様なフローでもちろん可能である。
ンを例として説明したが、直接加工動作として実行する
ことも、同様なフローでもちろん可能である。
以上、説明したとおり、本発明によれば、熟練した作業
者でなくても容易に工具の限界回転数を設定し、自動的
且つ正確に事態に対処することができ、無駄な手間と時
間を費やすことなく、危険防止と加工精度の向上に貢献
するアンバランス工具測定装置を提供することができ
る。
者でなくても容易に工具の限界回転数を設定し、自動的
且つ正確に事態に対処することができ、無駄な手間と時
間を費やすことなく、危険防止と加工精度の向上に貢献
するアンバランス工具測定装置を提供することができ
る。
第１図は本発明の基本的な構成例を示すブロック図、第
２図は本発明を実施したアンバランス工具測定装置の一
例のブロック図、第３図及び第４図は上記実施例の動作
手順のフローチャートである。 1;CPU1（中央処理装置）、 2;キーボード付ディスプレイ、 10;工作機械、 12;振動計、 14;分析器、 20;回転数設定手段、 30;比較手段、 40;限界回転数設定手段、 50;加工指令手段、 60;記憶手段、 SSn;設定回転数（ｎ＝工具種類）、 SS′n;限界回転数、 Sni;段階毎回転数（ｉ＝段階）。
２図は本発明を実施したアンバランス工具測定装置の一
例のブロック図、第３図及び第４図は上記実施例の動作
手順のフローチャートである。 1;CPU1（中央処理装置）、 2;キーボード付ディスプレイ、 10;工作機械、 12;振動計、 14;分析器、 20;回転数設定手段、 30;比較手段、 40;限界回転数設定手段、 50;加工指令手段、 60;記憶手段、 SSn;設定回転数（ｎ＝工具種類）、 SS′n;限界回転数、 Sni;段階毎回転数（ｉ＝段階）。
Claims (1)
- 【請求項１】工具を取り付ける主軸に付設された振動計
と、その振動計から工具の振動周波数及び振幅を検出す
る分析器とを備え、NC加工プログラムに基づく加工を行
うアンバランス工具測定装置であって、主軸の回転数を
段階的に増加させる回転数設定手段と、所望の振動周波
数領域における振幅を所定の限界値と比較する比較手段
と、振幅がその限界値を越える直前の段階の回転数をそ
の工具の限界回転数として登録する限界回転数設定手段
と、NC加工プログラムで指示される工具回転数を前記限
界回転数と比較し、加工指令の発令可否を判断する加工
指令手段とを備えることを特徴とするアンバランス工具
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24986086A JPH07115280B2 (ja) | 1986-10-21 | 1986-10-21 | アンバランス工具測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24986086A JPH07115280B2 (ja) | 1986-10-21 | 1986-10-21 | アンバランス工具測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63102855A JPS63102855A (ja) | 1988-05-07 |
| JPH07115280B2 true JPH07115280B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=17199266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24986086A Expired - Lifetime JPH07115280B2 (ja) | 1986-10-21 | 1986-10-21 | アンバランス工具測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07115280B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100736518B1 (ko) * | 2004-01-26 | 2007-07-06 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 회로 형성 기판의 제조 방법 및 회로 형성 기판의 제조용재료 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5862381B2 (ja) * | 2012-03-13 | 2016-02-16 | 豊和工業株式会社 | 工作機械の機械剛性測定用起振ツール及び工作機械の機械剛性測定方法 |
| DE102017117059A1 (de) * | 2017-07-26 | 2019-01-31 | Franz Haimer Maschinenbau Kg | Werkzeugmaschinensystem mit automatischer wuchtprotokollverwertung |
| JP2019188540A (ja) * | 2018-04-25 | 2019-10-31 | 富士電機株式会社 | 判定装置、及び工作機械システム |
| CN119973161A (zh) * | 2025-02-21 | 2025-05-13 | 江苏师范大学 | 一种可在线调节悬臂刚度的镗杆及工作方法 |
-
1986
- 1986-10-21 JP JP24986086A patent/JPH07115280B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100736518B1 (ko) * | 2004-01-26 | 2007-07-06 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 회로 형성 기판의 제조 방법 및 회로 형성 기판의 제조용재료 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63102855A (ja) | 1988-05-07 |
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