JPS5981042A - 工具寿命の検出法 - Google Patents
工具寿命の検出法Info
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- JPS5981042A JPS5981042A JP19291182A JP19291182A JPS5981042A JP S5981042 A JPS5981042 A JP S5981042A JP 19291182 A JP19291182 A JP 19291182A JP 19291182 A JP19291182 A JP 19291182A JP S5981042 A JPS5981042 A JP S5981042A
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- tool
- cutting
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Links
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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)
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】
（イ）技術分野
この発明は、厚膜コーティング工具の摩耗、熱き裂およ
び欠損などの工具損傷を定量的かつ自動的に検出する装
置に関するものである。
び欠損などの工具損傷を定量的かつ自動的に検出する装
置に関するものである。
（ロ）技術の背景
近年、工作機械の高能率化・高精度化を目指す無人化運
転が著しく普及している。工作機械の無人化に並行して
、切削工具の摩耗、熱き裂および、欠損などの工具損傷
を定量的かつ自動的に検出する七ンサーおよび測定方法
の確立が強く要望されているのが実情である。
転が著しく普及している。工作機械の無人化に並行して
、切削工具の摩耗、熱き裂および、欠損などの工具損傷
を定量的かつ自動的に検出する七ンサーおよび測定方法
の確立が強く要望されているのが実情である。
そこで、工具の損傷を切削中に自動的に検出し検出値が
設定限界値を越えると、機械の運転を停止させる各種の
方法、装置が提案されているが、工具の摩耗、熱き裂お
よび欠損による工具損傷を定量的た精度よく把握する七
ンサーおよび装置に関するものは見当らない。
設定限界値を越えると、機械の運転を停止させる各種の
方法、装置が提案されているが、工具の摩耗、熱き裂お
よび欠損による工具損傷を定量的た精度よく把握する七
ンサーおよび装置に関するものは見当らない。
この発明の目的は、定量的に精度よく、しかも簡単に切
削工具損傷を検出できる装置を提供するものである。
削工具損傷を検出できる装置を提供するものである。
切削中において発生する切削工具損傷をインプロ七゛ス
で検出する方法として、アコースティックエミツシ゛ヨ
ン（以下ＡＥと略す）信号の測定による方法がある。Ａ
Ｅとは、固体材料が塑性変形あるいは破壊するときに解
放された歪みエネルギーが音響パルスや弾性波として放
出される現象である。
で検出する方法として、アコースティックエミツシ゛ヨ
ン（以下ＡＥと略す）信号の測定による方法がある。Ａ
Ｅとは、固体材料が塑性変形あるいは破壊するときに解
放された歪みエネルギーが音響パルスや弾性波として放
出される現象である。
（ハ）発明の開示
本発明は、アルミナを複層に被覆した工具を用いること
によって実現される。周知の如くキ裂の発生によりおこ
るＡＥ倍信号物質によって周波数が異なる。
によって実現される。周知の如くキ裂の発生によりおこ
るＡＥ倍信号物質によって周波数が異なる。
本発明がアルミナに発生するＡＥを検出するのはアルミ
ナが鋼の切削において最も有用な物質であると共にもろ
くキレッがはいりやすい物質であることを利用したもの
であるが、２層以上のＡ１２０ｓを被覆しておけばＡ、
、ｇ、０３に損傷がおこるたびにＡＥ倍信号検出できる
ので工具の損傷状態はＡＥ倍信号履歴によりつかむこと
ができる。あらかじめＩＳノ２０３層の厚さ及び層数を
把握した工具を用い切削を行い、そのピークの数や大き
さを切削と共に観測し、このデーターと実切削でＡＥ倍
信号比較することにより切削中の損傷の進行状況を切削
時間に対して定量的に把握することができる。
ナが鋼の切削において最も有用な物質であると共にもろ
くキレッがはいりやすい物質であることを利用したもの
であるが、２層以上のＡ１２０ｓを被覆しておけばＡ、
、ｇ、０３に損傷がおこるたびにＡＥ倍信号検出できる
ので工具の損傷状態はＡＥ倍信号履歴によりつかむこと
ができる。あらかじめＩＳノ２０３層の厚さ及び層数を
把握した工具を用い切削を行い、そのピークの数や大き
さを切削と共に観測し、このデーターと実切削でＡＥ倍
信号比較することにより切削中の損傷の進行状況を切削
時間に対して定量的に把握することができる。
たとえば４層のＡｆｆ１２０８を被覆した工具では、第
１図のようなＡＥ倍信号検出しピークが発生した時点で
工具は寿命に達していると判定される。従ってピーク１
３が発生した時点で警報あるいは工具交換を行うことに
より、工具損傷による被削材の１寸法精度、表面特性の
低下を防止することができる。
１図のようなＡＥ倍信号検出しピークが発生した時点で
工具は寿命に達していると判定される。従ってピーク１
３が発生した時点で警報あるいは工具交換を行うことに
より、工具損傷による被削材の１寸法精度、表面特性の
低下を防止することができる。
この発明は、上記の着想を具体化した一例を示すもので
あり、−第２図はその装置の１実施例を示す。同図にお
いて、ｌは被削材、２は厚膜コーティングチップ、３は
ＡＥ七ンサー、４、は増幅器、５は周波数弁別器、６は
比較器、７はピーク計数器、８は警報器である。
あり、−第２図はその装置の１実施例を示す。同図にお
いて、ｌは被削材、２は厚膜コーティングチップ、３は
ＡＥ七ンサー、４、は増幅器、５は周波数弁別器、６は
比較器、７はピーク計数器、８は警報器である。
上記のＡＥ七ンサー３は切削工具又は工作機械に取り付
けられ、ＡＥ倍信号増幅器４に入力され増幅される。増
幅されたＡＥ倍信号うち工作機械の振動等によるノイズ
周波数成分を周波数分別器５によって除かれ、その余の
周波数成分のみの出力が次の比較器６に入力される。比
較器６に入力されたＡＥ”信号は、予め設定された基準
値と比較され、ピークを検出した時に、ピーク計数器７
へ信号を送る。ピーク数が設定値と等しくなった時点で
全コーティング層に損傷が進行したことがわかり、警報
器８が作動し、警報を発するが、工作機械を停止させる
か、又は切削工具を元の設定位置に戻すなどして作業を
中止させるが、工具を交換し、次の切削加工を行なわせ
る。
けられ、ＡＥ倍信号増幅器４に入力され増幅される。増
幅されたＡＥ倍信号うち工作機械の振動等によるノイズ
周波数成分を周波数分別器５によって除かれ、その余の
周波数成分のみの出力が次の比較器６に入力される。比
較器６に入力されたＡＥ”信号は、予め設定された基準
値と比較され、ピークを検出した時に、ピーク計数器７
へ信号を送る。ピーク数が設定値と等しくなった時点で
全コーティング層に損傷が進行したことがわかり、警報
器８が作動し、警報を発するが、工作機械を停止させる
か、又は切削工具を元の設定位置に戻すなどして作業を
中止させるが、工具を交換し、次の切削加工を行なわせ
る。
よってこの発明の装置によれば切削工具の損傷を精度よ
く、定量的にしかも簡単な装置によって検出できる効果
を有する。
く、定量的にしかも簡単な装置によって検出できる効果
を有する。
本発明はＡ１２０８層が２層以上被覆されたいわゆるコ
ーティング工具であることを要する。従来の如き一層の
Ａ１ｇｏｓ層では、その損傷を検出したのと同時に工具
損傷がおこり被削材等に悪影響を及ぼす。又Ａ１２０８
層は各々１μ以上であることが好ましい。これは各々の
Ａ７２０８層の損傷の検出がノイズと混同しないためで
ある。
ーティング工具であることを要する。従来の如き一層の
Ａ１ｇｏｓ層では、その損傷を検出したのと同時に工具
損傷がおこり被削材等に悪影響を及ぼす。又Ａ１２０８
層は各々１μ以上であることが好ましい。これは各々の
Ａ７２０８層の損傷の検出がノイズと混同しないためで
ある。
Ａｌ２Ｏ８以外の層は切削工具として適する材料であれ
ば何でも構わないが■ａＶａＶＩａ 族の炭化物、窒
化物、炭窒化物が最も広く用いられており本発明におい
ても適する。なかんづ（ＴｉＣＴｉＮ Ｔｉ（ＣＮ）等
が工業的に価値が高い。
ば何でも構わないが■ａＶａＶＩａ 族の炭化物、窒
化物、炭窒化物が最も広く用いられており本発明におい
ても適する。なかんづ（ＴｉＣＴｉＮ Ｔｉ（ＣＮ）等
が工業的に価値が高い。
実施例１゜
ＩＳＯＭＩＯ超硬合金（形状 ＴＮＭＧ４３２）に公知
ＣＶＤ法で５μのＴｉＣと２μのＡノ２０３を交互に□
４層被覆した。
ＣＶＤ法で５μのＴｉＣと２μのＡノ２０３を交互に□
４層被覆した。
この工具を用い、下記条件にて切削テストを行った。
被削材 ５４５Ｃ鍛造肌
速 度 ３２ Ｑ ｔｎｙ’７ｐｉＢ切
り込み ０〜８飢 送 リ ０．２５
ｍｙｎ７ｒｅｖ本切削中、ＡＥ倍信号バイトホルタ一
部より取ったところ、４回の大きな信号を□検出した後
、工具は寿命となった。
り込み ０〜８飢 送 リ ０．２５
ｍｙｎ７ｒｅｖ本切削中、ＡＥ倍信号バイトホルタ一
部より取ったところ、４回の大きな信号を□検出した後
、工具は寿命となった。
実施例２゜
ＩＳＯＫＩＯ超硬合金（形状 ５ｌ）Ｇ４３２）に下層
よりＴｉｃ ２１１ ＡＡ２０３ ２ ＩＩ Ｔｉ
Ｎ ｌ １１ Ａｆｆｌ、、０３４μ Ｔｉ’Ｎ
１μ Ａ７２０８２μの６層を被覆し１２７＃／Ｌφの
正面フライスにつけ下記条件にて切削した。
よりＴｉｃ ２１１ ＡＡ２０３ ２ ＩＩ Ｔｉ
Ｎ ｌ １１ Ａｆｆｌ、、０３４μ Ｔｉ’Ｎ
１μ Ａ７２０８２μの６層を被覆し１２７＃／Ｌφの
正面フライスにつけ下記条件にて切削した。
被削材：ＦＣ−３９
速 度 ： ’ １４０ ａｘ／ｙＩ７Ｉｎ送
リ ： ０．０５醋／刃 切り込み ：１．５飢 フライス盤本体よりＡＥ倍信号とり観察したところ５分
切削後にＡ、、６２０３特有のピークがみられ２１分切
削後に先のピークの３倍程の大きなピークがみられ２５
分切削後に小さなピークが観察された１分後に刃先が欠
損した。
リ ： ０．０５醋／刃 切り込み ：１．５飢 フライス盤本体よりＡＥ倍信号とり観察したところ５分
切削後にＡ、、６２０３特有のピークがみられ２１分切
削後に先のピークの３倍程の大きなピークがみられ２５
分切削後に小さなピークが観察された１分後に刃先が欠
損した。
第１図は、多層Ａノ２０３コーティングチップを用いて
切削加工を行った時のＡＥ倍信号時間に対して示したも
のである。 第２図は、ＡＥ信号測定装置である。 同図中、■は被削材、■は多層Ａｌ２Ｏ３コーティング
チップ、■はＡＥ七ンサー、■は増幅器、■は周波数弁
別器、■は比較器、■はピーク計数器、■は警報器。
切削加工を行った時のＡＥ倍信号時間に対して示したも
のである。 第２図は、ＡＥ信号測定装置である。 同図中、■は被削材、■は多層Ａｌ２Ｏ３コーティング
チップ、■はＡＥ七ンサー、■は増幅器、■は周波数弁
別器、■は比較器、■はピーク計数器、■は警報器。
Claims (1)
- （１） Ａｉ２ ｏ３２層以上含む多層コーティング工
具を用いた切削工程において、Ａｊ’２０ｇコーティン
グ層ごとに発生するアコースティック、エミッション信
号を検出することにより、摩耗、熱き裂および欠損の工
具損傷検出することを特徴とする工具寿命の検出法。 （２、特許請求の範囲第（１）項においてＡｊ！２０８
層は各々１μ以上であることを特徴とする工具寿命の検
出法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19291182A JPS5981042A (ja) | 1982-11-01 | 1982-11-01 | 工具寿命の検出法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19291182A JPS5981042A (ja) | 1982-11-01 | 1982-11-01 | 工具寿命の検出法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5981042A true JPS5981042A (ja) | 1984-05-10 |
| JPS6121784B2 JPS6121784B2 (ja) | 1986-05-28 |
Family
ID=16299024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19291182A Granted JPS5981042A (ja) | 1982-11-01 | 1982-11-01 | 工具寿命の検出法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5981042A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61257745A (ja) * | 1985-05-07 | 1986-11-15 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 工具摩耗検出装置 |
-
1982
- 1982-11-01 JP JP19291182A patent/JPS5981042A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61257745A (ja) * | 1985-05-07 | 1986-11-15 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 工具摩耗検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6121784B2 (ja) | 1986-05-28 |
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