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JP2000233368A - びびり振動検出方法 - Google Patents

びびり振動検出方法

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Publication number
JP2000233368A
JP2000233368A JP11037103A JP3710399A JP2000233368A JP 2000233368 A JP2000233368 A JP 2000233368A JP 11037103 A JP11037103 A JP 11037103A JP 3710399 A JP3710399 A JP 3710399A JP 2000233368 A JP2000233368 A JP 2000233368A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibration
chatter
change
magnitude
chatter vibration
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.)
Pending
Application number
JP11037103A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiko Kobiyama
昭彦 小檜山
Masaharu Nakamura
正治 中村
Michio Nishimori
道男 西森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP11037103A priority Critical patent/JP2000233368A/ja
Publication of JP2000233368A publication Critical patent/JP2000233368A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/09Arrangements 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
    • B23Q17/0952Arrangements 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 during machining
    • B23Q17/0971Arrangements 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 during machining by measuring mechanical vibrations of parts of the machine
    • B23Q17/0976Detection or control of chatter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発生初期のびびり振動を精度よく検出する。 【解決手段】 振動計5で測定した研削中の円筒研削盤
の振動を、周波数解析装置および振動変化解析装置7に
より解析することにより、一定周波数帯域における振動
の大きさと一定時間内における振動の変化の度合を把握
し、把握した振動の大きさと振動の変化の度合をそれぞ
れのびびり振動発生の判別基準値と比較し、振動の大き
さおよび振動の変化の度合の両方が判別基準値を超えた
場合に、びびり振動が発生していると判断するびびり振
動検出方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、円筒研削盤のび
びり振動検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般の機械加工において、円筒形状の被
研削物を研削するときには、びびり振動が発生すること
が多い。一般にこのびびり振動は、次の2種類の形態に
分類されている。
【0003】一つは、工作機械の研削軸等の回転振動等
により生じる強制振動によるびびり振動である。そし
て、もう一つは、同一個所を複数回加工しながら全工程
を終了する場合に、工具と工作物との間の相対変位によ
り発生した工作物のうねりが、一回転後の工作時の工具
切り込み深さ変動を助長するため、うねり自身が成長し
て、びびり振動をともなう再生型自励振動である。
【0004】そして、従来このようなびびり振動を検出
する方法としては、研削中の振動を適宜位置に配置した
振動検出器で検出し、周波数解析装置(FFTアナライザ
−)とパ−ソナルコンピュ−タにより解析評価し、判別
基準と比較してびびり振動を検出している。
【0005】例えば、特開平8−174379号公報に
開示されたびびり振動の検出方法においては、図4に示
すように、研削盤21の適宜位置に設置された振動検出
器22により研削中の振動を検出し、検出した振動信号
を振動計23を経てFFTアナライザ−24に入力す
る。このFFTアナライザ−24から出力される測定デ
−タは、これに接続されているパ−ソナルコンピュ−タ
25に入力され、そこでびびり振動が発生しているか否
かが検知される。そして、びびり振動が発生している場
合には、NC研削盤26に運転条件の変更指示が出さ
れ、研削盤21の運転条件の変更が行なわれる。
【0006】このびびり振動の検出方法は、研削盤21
の適宜位置の振動変位を測定し、図5に示すように、F
FT解析により得られた周波数毎の振動変位成分の大き
さを、びびり振動の有無のデ−タを基に設定されたしき
い値Aとコンパレ−ト領域Bにより評価する方法であ
る。
【0007】この場合のしきい値Aは、びびり振動が無
い時の振動波形ピ−ク値を基準にこれよりも高い値に設
定している。また、コンパレ−ト領域Bとは、びびり振
動があった時の振動波形ピ−ク値を基準に設ける領域の
ことである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のびびり振動の検出方法には、次のような問題点
がある。
【0009】従来の検出方法におけるびびり振動の検出
性能は、しきい値Aおよびコンパレ−ト領域Bの設定精
度と研削振動とびびりの程度に依存している。
【0010】実際のびびり発生現象においては、研削振
動とびびり程度の相関には多少のバラツキがあるため、
ある時刻におけるしきい値Aとコンパレ−ト領域Bによ
る判別のみでは、判別精度に問題があり、びびりが発生
していなくても、びびりが発生していると誤判別してし
まうこともあるので、特にびびり振動をびびり振動発生
の初期に、精度よく検出することは不可能である。
【0011】この発明は、従来技術の上述のような問題
点を解消するためになされたものであり、びびり振動を
びびり振動が発生した初期から精度よく検出することの
できるびびり振動検出方法を提供することを目的として
いる。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明に係るびびり振
動検出方法は、振動計で測定した研削中の円筒研削盤の
振動を、周波数解析装置および振動変化解析装置により
解析することにより、一定周波数帯域における振動の大
きさと一定時間内における振動の変化の度合を把握し、
把握した振動の大きさと振動の変化の度合をそれぞれの
びびり振動発生の判別基準値と比較し、振動の大きさお
よび振動の変化の度合の両方が判別基準値を超えた場合
に、びびり振動が発生していると判断するものである。
【0013】びびり振動を振動の大きさのみで判別する
と、研削振動とびびりの程度との相関にバラツキがある
ため、びびり振動をその発生初期において、検出するこ
とは困難である。
【0014】そこで、本発明のびびり振動の検出方法に
おいては、振動の大きさに加えて一定時間内における振
動の変化の度合を解析し、振動の大きさと振動の変化の
度合とからびびり振動の発生を判別するようにしてい
る。
【0015】このため、瞬時に振動の大きさがびびり振
動発生判別の基準値を超えたものまで、びびり振動と判
別することはなく、真のびびり振動のみをびびり振動と
して判別することができる。
【0016】また、一定時間内における振動の変化の度
合を、連続的に把握していくことにより、びびり振動を
発生の初期において把握することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、図面を
参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態のびび
り検出方法を、圧延用ロ−ル研削盤に適用した場合に、
使用される機器の配置および構成を示す構成図である。
【0018】びびり振動を検出する機器は、ロ−ル受台
1に支持された圧延ロ−ル2の研削砥石3を支持する円
筒研削盤の研削砥石台4に配置した、研削中の水平方向
の振動速度を測定する振動速度計5と、振動速度計5に
より測定された振動速度の信号を増幅する振動速度計用
アンプ6と、増幅された振動速度の信号を入力して周波
数毎の振動の大きさおよび経時的な振動の大きさの変化
を解析する周波数解析装置7と、周波数解析装置7の解
析結果に基づいて、コンパレ−ト領域での振動の大きさ
および一定時間内における振動の大きさの変化の度合
を、びびり発生判別の基準値と比較して、びびりが発生
したか否かを判別するパ−ソナルコンピュ−タ8と、び
びり振動が発生したと判別されたときに、パ−ソナルコ
ンピュ−タ8からの信号によって点灯する回転灯9およ
び警報器10とから構成されている。
【0019】振動速度計5を研削砥石台4に配置したの
は、次のような理由による。すなわち、びびり振動発生
初期および中期において、ロ−ル受台1および研削砥石
台4における水平方向と上下方向の研削振動を振動セン
サ−で測定した。その結果、最大振幅が確認された場所
は研削砥石台4であり、しかも研削振動を水平方向に測
定したときが、最も大きい振幅となった。
【0020】このように、研削砥石台4が研削振動の変
化に対して最も感受性が高く、さらには圧延用ロ−ル2
の研削中に研削反力が水平方向に作用する水平方向の測
定が最適である。
【0021】次に、上述したような機器を使用してびび
り振動を検出する本発明のびびり振動検出方法を説明す
る。このびびり振動検出方法においては、パ−ソナルコ
ンピュ−タ8に、びびり振動の発生を判別するために、
びびり振動の大きさのしきい値と、コンパレ−ト領域が
第一の判別手段として設定してある。このしきい値は、
例えばびびり許容程度に応じた研削振動速度成分の上限
値に設定する。また、コンパレ−ト領域の周波数範囲
は、研削するロ−ルの径や回転数等の研削条件より決定
される当該周波数の最大値および最小値に設定する。
【0022】また、同じくびびり振動の発生を判別する
ために、一定時間領域における研削振動の変化の度合の
しきい値が第二の判別手段として設定してある。このし
きい値は、びびり無しの状態からびびり発生の状態に推
移するときの振動変化程度を基準に設定する。
【0023】そして、パ−ソナルコンピュ−タ8におい
ては、周波数解析装置7からの周波数毎の振動の大きさ
の信号が第一の判別手段で、同様に一定時間毎の振動の
大きさの変化の度合が第二の判別手段で、それぞれの判
別基準値と比較される。
【0024】第一の判別手段によりびびり振動の発生を
検出する方法を、図2(a)および図2(b)により説
明すると、図2(a)においては、振動の大きさは設定
されたしきい値A以下で、設定されたコンパレ−ト領域
Bに無いので、びびり振動は発生していないと判断され
る。、図2(b)においては、振動の大きさは設定され
たしきい値Aを超え、設定されたコンパレ−ト領域Bに
あるので、びびり振動が発生していると判別される。
【0025】第二の判別手段によりびびり振動の発生を
検出する方法を、図3により説明すると、測定された振
動速度の時間領域信号に対し、任意時間Δt(例えばロ
−ル3回転に要する時間)における振動速度の実効値の
一次回帰式を算出し、任意時間Δtの時間領域における
最初と最後の実効値の比率Vrms t=t1/Vrms t=t2を求
め、この値がしきい値を超えた場合に、びびり振動が発
生していると判別される。
【0026】そして、両方の判別手段でびびり振動が発
生していると判別されたときのみ、真にびびり振動が発
生していると判別する。
【0027】
【発明の効果】この発明により、びびり振動を発生の初
期から把握することができるので、運転条件を変更して
研削能率の低下を防止することができるとともに、被研
削物にびびり振動にともなう表面疵が発生しないので、
被研削物の品質および原単位が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のびびり検出方法を圧延用
ロ−ル研削盤に適用した場合に、使用される機器の配置
および構成を示す構成図である。
【図2】本発明の実施の形態のびびり検出方法におい
て、第一の判別手段でびびり振動を判別する場合の説明
図であり、(a)はびびりが発生していない場合、
(b)はびびりが発生している場合を示す。
【図3】本発明の実施の形態のびびり検出方法におい
て、第二の判別手段でびびり振動を判別する場合の説明
図である。
【図4】従来のびびり振動抑制装置の概略構成を示す説
明図である。
【図5】従来のびびり振動検出方法の説明図である。
【符号の説明】
1 ロ−ル受台 2 圧延ロ−ル 3 研削砥石 4 研削砥石台 5 振動速度計5 6 振動速度計用アンプ 7 周波数解析装置 8 パ−ソナルコンピュ−タ 9 回転灯 10 警報器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西森 道男 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 3C034 AA01 AA13 BB91 CA24 CB13 DD20

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 振動計で測定した研削中の円筒研削盤の
    振動を、周波数解析装置および振動変化解析装置により
    解析することにより、一定周波数帯域における振動の大
    きさと一定時間内における振動の変化の度合を把握し、
    把握した振動の大きさと振動の変化の度合をそれぞれの
    びびり振動発生の判別基準値と比較し、振動の大きさお
    よび振動の変化の度合の両方が判別基準値を超えた場合
    に、びびり振動が発生していると判断することを特徴と
    するびびり振動検出方法。
JP11037103A 1999-02-16 1999-02-16 びびり振動検出方法 Pending JP2000233368A (ja)

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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005014019A (ja) * 2003-06-24 2005-01-20 Toyota Motor Corp 電極チップ整形装置及び電極チップの整形不良検出構造並びに電極チップの整形不良検出方法
EP1645362A1 (en) * 2004-07-20 2006-04-12 BALANCE SYSTEMS S.p.A. An Apparatus for detecting vibrations in a machine tool
JP2008290164A (ja) * 2007-05-22 2008-12-04 Okuma Corp 工作機械の振動抑制装置
JP2012047707A (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 Okuma Corp 振動検出装置、振動抑制装置、および、振動情報表示装置
JP2012152835A (ja) * 2011-01-24 2012-08-16 Okuma Corp 振動判定装置
EP2497600A1 (en) 2011-03-10 2012-09-12 JTEKT Corporation Chattering detection method for machine tool
JP2013036912A (ja) * 2011-08-10 2013-02-21 Jtekt Corp びびり振動検出装置
CN112809462A (zh) * 2019-11-18 2021-05-18 株式会社捷太格特 颤振评价系统
CN113226581A (zh) * 2018-12-27 2021-08-06 杰富意钢铁株式会社 冷轧机的颤动检测方法、冷轧机的颤动检测装置、冷轧方法及冷轧机

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005014019A (ja) * 2003-06-24 2005-01-20 Toyota Motor Corp 電極チップ整形装置及び電極チップの整形不良検出構造並びに電極チップの整形不良検出方法
EP1645362A1 (en) * 2004-07-20 2006-04-12 BALANCE SYSTEMS S.p.A. An Apparatus for detecting vibrations in a machine tool
US7430916B2 (en) 2004-07-20 2008-10-07 Balance Systems S.R.L. Apparatus for detecting vibrations in a machine tool
JP2008290164A (ja) * 2007-05-22 2008-12-04 Okuma Corp 工作機械の振動抑制装置
JP2012047707A (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 Okuma Corp 振動検出装置、振動抑制装置、および、振動情報表示装置
JP2012152835A (ja) * 2011-01-24 2012-08-16 Okuma Corp 振動判定装置
EP2497600A1 (en) 2011-03-10 2012-09-12 JTEKT Corporation Chattering detection method for machine tool
US9463545B2 (en) 2011-03-10 2016-10-11 Jtekt Corporation Chattering detection method for machine tool
JP2013036912A (ja) * 2011-08-10 2013-02-21 Jtekt Corp びびり振動検出装置
CN113226581A (zh) * 2018-12-27 2021-08-06 杰富意钢铁株式会社 冷轧机的颤动检测方法、冷轧机的颤动检测装置、冷轧方法及冷轧机
CN113226581B (zh) * 2018-12-27 2023-01-17 杰富意钢铁株式会社 冷轧机的颤动检测方法、冷轧机的颤动检测装置、冷轧方法及冷轧机
US11779978B2 (en) 2018-12-27 2023-10-10 Jfe Steel Corporation Chattering detection method for cold rolling mill, chattering detection device for cold rolling mill, cold rolling method, and cold rolling mill
CN112809462A (zh) * 2019-11-18 2021-05-18 株式会社捷太格特 颤振评价系统
CN112809462B (zh) * 2019-11-18 2024-04-09 株式会社捷太格特 颤振评价系统

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