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公開番号2025085026
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-03
出願番号2025038060,2024515955
出願日2025-03-11,2023-03-15
発明の名称数値制御装置および数値制御方法
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G05B 19/4063 20060101AFI20250527BHJP(制御;調整)
要約【課題】振動切削を含む加工を行う工作機械の駆動機構について、振動切削に起因する駆動機構の劣化の状況を把握することができる数値制御装置を得ること。
【解決手段】数値制御装置1は、振動切削の実行時間に基づいて、駆動機構を構成する機構部品の残り寿命を推定する推定部482を備える。駆動機構は、ボールねじの回転中心である中心線の方向における複数の位置の各々で被駆動体を振動させることが可能である。推定部482は、所定の位置での被駆動体の振動を継続させることによる振動切削についての実行時間である継続値に基づいて、現在の位置での被駆動体の振動を継続可能である期間を機構部品の残り寿命として求める。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
駆動機構により振動切削を含む加工を行う工作機械を制御する数値制御装置であって、
前記振動切削の実行時間に基づいて、前記駆動機構を構成する機構部品の残り寿命を推定する推定部を備え、
前記駆動機構は、ボールねじの回転中心である中心線の方向における複数の位置の各々で被駆動体を振動させることが可能であって、
前記推定部は、所定の前記位置での前記被駆動体の振動を継続させることによる前記振動切削についての前記実行時間である継続値に基づいて、現在の前記位置での前記被駆動体の振動を継続可能である期間を前記機構部品の前記残り寿命として求めることを特徴とする数値制御装置。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
前記機構部品は、ベアリングを含み、
前記推定部は、前記ベアリングの残り寿命を推定することを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
【請求項３】
前記機構部品の前記残り寿命の推定結果に基づいて前記駆動機構にストローク運転を実行させるストローク運転実行部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の数値制御装置。
【請求項４】
駆動機構により振動切削を含む加工を行う工作機械をコンピュータにより制御する数値制御方法であって、
前記振動切削の実行時間に基づいて、前記駆動機構を構成する機構部品の残り寿命を推定するステップを含み、
前記駆動機構は、ボールねじの回転中心である中心線の方向における複数の位置の各々で被駆動体を振動させることが可能であって、
前記残り寿命を推定するステップでは、所定の前記位置での前記被駆動体の振動を継続させることによる前記振動切削についての前記実行時間である継続値に基づいて、現在の前記位置での前記被駆動体の振動を継続可能である期間を前記機構部品の前記残り寿命として求めることを特徴とする数値制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、工作機械を制御する数値制御装置および数値制御方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
切削加工を行う工作機械は、ワークに工具を接触させながら工具およびワークの相対運動を行わせることで、ワークを切削する。ワークの表面を削る切削加工では、工具を低周波で振動させながら切削を行う振動切削が行われることがある。振動切削によると、工具によるワークの切削を中断させる区間を工具の移動経路に生じさせることで、切り屑を分断しながらワークを切削することが可能となる。切り屑が短く分断されることによって、ワークまたは工具に切り屑が絡みつくことによる加工精度の低下を防止することができる。また、切り屑が短く分断されることによって、切り屑がワークに接触することによるワークの傷付きを低減できる。
【０００３】
切削加工を行う工作機械については、工具またはワークを移動させる駆動機構の稼働が困難となるよりも前に部品交換といったメンテナンスを計画的に実行するために、駆動機構の劣化の状況を把握可能であることが望まれる。
【０００４】
特許文献１には、ボールねじを介して移動体を直線移動させる駆動機構の稼働状態を表示する装置に関し、ボールねじにおける移動体の移動についての情報を軸動作の種類ごとに分類して表示することが開示されている。特許文献１に開示されている装置によると、ワークを切削しているときに移動体を移動させる切削送りとワークを切削しているとき以外において移動体を移動させる早送りとに軸動作を分類して稼働状態を表示することによって、ボールねじの摩耗による劣化の状況を把握することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－９１２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
振動切削では被駆動体を振動させながら切削が行われることから、振動切削を行う場合における被駆動体の動作は、振動切削以外の通常の切削の場合とは異なる。このため、振動切削を行う場合、駆動機構を構成する機構部品の劣化の態様は、通常の切削の場合とは異なることとなる。上記特許文献１の技術では、切削送りおよび早送りといった通常の切削が行われる場合における劣化の状況を把握することは可能である一方、振動切削による劣化への影響については考慮されていない。そのため、上記特許文献１の技術では、振動切削を含む加工を行う工作機械の駆動機構について、振動切削に起因する駆動機構の劣化の状況を把握することができないという問題があった。
【０００７】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、振動切削を含む加工を行う工作機械の駆動機構について、振動切削に起因する駆動機構の劣化の状況を把握することができる数値制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる数値制御装置は、駆動機構により振動切削を含む加工を行う工作機械を制御する数値制御装置である。本開示にかかる数値制御装置は、振動切削の実行時間に基づいて、駆動機構を構成する機構部品の残り寿命を推定する推定部を備える。駆動機構は、ボールねじの回転中心である中心線の方向における複数の位置の各々で被駆動体を振動させることが可能である。推定部は、所定の位置での被駆動体の振動を継続させることによる振動切削についての実行時間である継続値に基づいて、現在の位置での被駆動体の振動を継続可能である期間を機構部品の残り寿命として求める。
【発明の効果】
【０００９】
本開示にかかる数値制御装置によると、振動切削を含む加工を行う工作機械の駆動機構について、振動切削に起因する駆動機構の劣化の状況を把握することが可能となる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施の形態１にかかる数値制御装置の構成例を示す図
実施の形態１にかかる数値制御装置によって制御される工作機械に備えられる駆動機構の構成例を示す図
図２に示す駆動機構に備えられるベアリングの構成例を示す図
実施の形態１にかかる数値制御装置の推定部において参照される運転係数と寿命との関係について説明するための図
実施の形態１にかかる数値制御装置の推定部において参照される振動条件と運転係数との関係について説明するための図
実施の形態１にかかる数値制御装置による累積時間と実効運転係数との算出結果の例を示す図
実施の形態１にかかる数値制御装置によって実行される処理の手順の例を示すフローチャート
実施の形態１にかかる数値制御装置により推定された残り寿命の表示例を示す図
実施の形態１にかかる数値制御装置における警告の表示例を示す図
実施の形態１にかかる数値制御装置においてあらかじめ設定されている振動条件の例を示す図
実施の形態１における振動条件の変更による振動波形の変化について説明するための図
実施の形態２にかかる数値制御装置により振動切削の継続時間を計測した結果の例を示す図
実施の形態２にかかる数値制御装置によって実行される処理の手順の例を示すフローチャート
実施の形態１または２にかかる数値制御装置が備える制御演算部のハードウェア構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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