[发明专利]工具异常检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及在使切削工具沿绕轴旋转的圆柱体或圆筒体的表面进 给，进行所述圆柱体或圆筒体的外形加工的切削加工装置中应用的工具 异常检测方法。

背景技术

对于立铣刀、钻头、端铣刀等在机床中使用的工具，有时因切屑等 的啮入、使用极限所引起的过载而产生工具异常(缺损、剧烈磨损)。 工具异常有可能导致机床的损坏/故障或工件的加工不良，特别是在长 时间地连续加工一个工件的机床中，有可能导致产生重大的装置故障或 重大的加工不良。因此，提出有各种始终监视工具的状态、检测工具异 常的产生的方法。

例如，作为一个方法，存在使用对工具进行驱动的马达的供给电力 波形来检测工具异常的产生的方法。如图13所示，马达的供给电力在 驱动初期呈现较大的值，然后空转而呈现稳定的低电力值。而且，若工 具与工件接触而开始加工，则波形反映于工具的加工载荷，呈现具有峰 值P的电力波形(基准曲线G)。因此，针对基准曲线G，设定由峰值 上限判定值A与峰值下限判定值B夹着的正常区域D，当峰值P位于 正常区域D内时判定为工具正常，当峰值P脱离正常区域D时判定为 产生工具异常(例如，参照专利文献1)。

另外，作为其他的方法，存在使用机床的主轴马达的电力值的实绩 来检测工具异常的产生的方法。在该方法中，在每次对工件进行加工时 测定/存储主轴马达的电力数据，求出此次测定的电力数据与上次测定 的电力数据之间的变化率。而且，当该变化率超过预先设定的上限值时， 判定为产生工具异常(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本特许3291677号公报

专利文献2：日本特许3783191号公报

公知马达的供给电力伴随着工具的磨损而逐渐变大。因此，在使用 供给电力波形的方法中，需要将峰值上限判定值A预先设定为较大的值 以防止误检测。另外，公知刚刚更换工具后的工具异常会在马达的供给 电力波形上形成较小的峰值P。因此，在使用供给电力波形的方法中， 需要将峰值下限判定值B预先设定为较小的值以防止检测遗漏。然而， 若进行如上的设定，则正常区域D的宽度变宽，有可能无法高精度地检 测工具异常的产生。

另外，在使用主轴马达的电力值的方法中，有时电力值的变化量小， 无法高精度地计算变化率。因此，若欲缩小异常判定的阈值以防止检测 遗漏，则有可能将与工具异常无关的电力值的波峰例如因切屑等的啮 入、工件的熔敷等所引起的电力值的波峰误检测为产生工具异常，无法 高精度地检测工具异常的产生。

特别是在使切削工具沿绕轴旋转的圆柱体或圆筒体的表面进给来 进行上述圆柱体或圆筒体的外形加工的切削加工装置中，进给轴马达的 作功量中对加工作出贡献的量极小，有时不满额定容量的百分之几。因 此，有时无法高精度地获得因工具异常的产生所引起的电力值变化，有 可能无法高精度地检测工具异常的产生。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种应用于使切 削工具沿绕轴旋转的圆柱体或圆筒体表面进给来进行上述圆柱体或圆 筒体的外形加工的切削加工装置、能够高精度地检测加工中的工具异常 (缺损、剧烈磨损)的产生的工具异常检测方法。