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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-26
(45)【発行日】2024-01-10
(54)【発明の名称】ドリル破損の予兆検出方法
(51)【国際特許分類】
B23Q 17/09 20060101AFI20231227BHJP
B23B 49/00 20060101ALI20231227BHJP
B23B 51/00 20060101ALI20231227BHJP
【ＦＩ】
B23Q17/09 B
B23B49/00 C
B23B51/00 J
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2019208815
(22)【出願日】2019-11-19
(65)【公開番号】P2021079486
(43)【公開日】2021-05-27
【審査請求日】2022-10-07
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成３１年２月２８日 パンフレットを配布し、パンフレットの内容の説明を行った。
(73)【特許権者】
【識別番号】591098112
【氏名又は名称】イビデンエンジニアリング株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】391016842
【氏名又は名称】岐阜県
(74)【代理人】
【識別番号】100095795
【弁理士】
【氏名又は名称】田下 明人
(72)【発明者】
【氏名】杉本 圭三
(72)【発明者】
【氏名】小川 公輔
(72)【発明者】
【氏名】横山 哲也
(72)【発明者】
【氏名】山田 俊郎
【審査官】小川 真
(56)【参考文献】
【文献】特開２００３－３２６４３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／２２５５２４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開平０６－１７０６９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０８２１５４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｑ １７／０９
Ｂ２３Ｂ ４９／００
Ｂ２３Ｂ ５１／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ドリル穿孔する際にドリルの破損の予兆を検出するドリル破損の予兆検出方法であって、ドリルを駆動する主軸モータの電流を検出し、
ドリルを加工品側へ送るＺ軸モータの電流を検出し、
前記主軸モータの電流が予兆の検出されなかったドリルでの値より所定閾値以上変化した際にドリルの破損の予兆検出を出力し、
前記Ｚ軸モータの電流が予兆の検出されなかったドリルでの値より所定閾値以上変化した際にドリルの破損の予兆検出を出力するとともに、
前記主軸モータの電流を検出し、ドリルでの１孔加工時間の所定時間内で、時間窓をずらして実効値の平均値を計算し、計算した複数の実効値の平均値のうちの最小値を、電流が予兆の検出されなかったドリルでの値より所定閾値以上変化したかの判断に用いることを特徴とするドリル破損の予兆検出方法。
【請求項2】
請求項１のドリル破損の予兆検出方法であって、前記Ｚ軸モータの電流を検出し、ドリルでの１孔加工時間の所定時間内で、時間窓をずらして実効値の平均値を計算し、計算した複数の実効値の平均値のうちの最小値を、電流が予兆の検出されなかったドリルでの値より所定閾値以上変化したかの判断に用いることを特徴とするドリル破損の予兆検出方法。
【請求項3】
請求項１または２のドリル破損の予兆検出方法であって、前記電流が予兆の検出されなかったドリルでの値より所定閾値以上変化したかの判断は、所定閾値以上前回の予兆の検出されなかったドリルでの実効値の平均値の最小値よりも大きくなったかにより行うことを特徴とするドリル破損の予兆検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、加工機でドリル穿孔する際にドリルの破損の予兆を検出するドリル破損の予兆検出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
非常に硬質なタングステンカーバイド製の加工物に先端がダイヤモンドコーティングされたタングステンカーバイド製のドリルで孔開け加工する際に、ドリルの平均寿命よりも安全をみて、一定の孔数を開けるとドリルを交換していた。タングステンカーバイド製のドリルは高価であるため、寿命一杯まで使いたいとの要求がある。
【0003】
特許文献１では、ドリルを駆動するモータ電流の変化量から、変化量の時系列的な分散値を求め、分散値が所定の判断条件に該当する際に、ドリルの折損予兆が発生したとする寿命予測方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１１－２０２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１では、ドリルを駆動するモータのみの電流の変化量から、ドリルの折損予兆を行っているため、全てのドリルの折損の予兆を検出することは難しいと考えられる。即ち、駆動するモータの電流の変化が無い状態で、ドリルが破損することがあると推測される。
【0006】
本発明の目的は、ドリルの破損の予兆を確実に検出できるドリル破損の予兆検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係るドリル穿孔する際にドリルの破損の予兆を検出するドリル破損の予兆検出方法は、ドリルを駆動する主軸モータの電流又は電力を検出し、ドリルを加工品側へ送るＺ軸モータの電流又は電力を検出し、前記主軸モータの電流又は電力が予兆の検出されなかったドリルでの値より所定閾値以上変化した際にドリルの破損の予兆検出を出力し、前記Ｚ軸モータの電流又は電力が予兆の検出されなかったドリルでの値より所定閾値以上変化した際にドリルの破損の予兆検出を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明のドリル破損の予兆検出方法は、主軸モータの電流又は電力が予兆の検出されなかったドリルでの値より所定閾値以上変化した際にドリルの破損の予兆検出を出力し、更に、Ｚ軸モータの電流又は電力が予兆の検出されなかったドリルでの値より所定閾値以上変化した際にドリルの破損の予兆検出を出力する。このため、主軸モータの電流又は電力が変化しないモードのドリル破損の予兆を、Ｚ軸モータの電流又は電力の変化で検出することができるため、ドリルの破損の予兆を確実に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施形態に係るドリル破損の予兆検出方法のシステムの説明図
【図2】実施形態のドリル破損の予兆検出方法のフローチャート
【図3】試験でのドリル累計孔数の図表
【図4】電流センサ出力の実効値（以下、電流実効値と記載）の算出の説明図
【図6】第３回目試験時のＺ軸側電流実効値の波形図
【図7】図７（Ａ）は第３回目試験時のＮｏ．２ドリルのＺ軸側電流実効値の波形図であり、図７（Ｂ）は第３回目試験時のＮｏ．４ドリルのＺ軸側電流実効値の波形図であり、図７（Ｃ）は第３回目試験時のＮｏ．５ドリルのＺ軸側電流実効値の波形図であり、図７（Ｄ）は第３回目試験時のＮｏ．６ドリルのＺ軸側電流実効値の波形図であり、図７（Ｅ）は第３回目試験時のＮｏ．７ドリルのＺ軸側電流実効値の波形図であり、図７（Ｆ）は第３回目試験時のＮｏ．８ドリルのＺ軸側電流実効値の波形図である。
【図8】第５回目試験時のＺ軸側電流実効値の波形図
【図9】図９（Ａ）は第５回目試験時のＮｏ．１ドリルのＺ軸側電流実効値の波形図であり、図９（Ｂ）は第５回目試験時のＮｏ．１０ドリルのＺ軸側電流実効値の波形図であり、図９（Ｃ）は第５回目試験時のＮｏ．１１ドリルのＺ軸側電流実効値の波形図である。
【図12】第５回目試験時のスピンドル軸側電流実効値の波形図
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面に基づいて実施形態に係るドリル破損の予兆検出方法が説明される。図１は、実施形態に係るドリル破損の予兆検出方法のシステムの説明図である。
加工機１０は、３相交流により駆動されるスピンドルモータ（主軸モータ）３０と、コラム１２上に設けられたＺ軸モータ４０により上下方向に移動可能であって、コラム１２の前面に取り付けられた主軸ユニット２０と、主軸ユニット２０へ回転自在に保持されスピンドルモータ３０により回転駆動される主軸１８と、この主軸１８の先端に装着されたドリルＴとを備える。加工機１０には、更に、ドリルを交換するドリル交換器５０が取り付けられている。ドリルＴは、Ｘ－Ｙ軸上に移動する移動テーブル１４に一対のクランプ１６で固定された加工物Ｗに対して孔開け加工するものである。
加工機１０は、３相交流により駆動されるスピンドルモータ（主軸モータ）３０と、コラム１２上に設けられたＺ軸モータ４０により上下方向に移動可能であって、コラム１２の前面に取り付けられた主軸ユニット２０と、主軸ユニット２０へ回転自在に保持されスピンドルモータ３０により回転駆動される主軸１８と、この主軸１８の先端に装着されたドリルＴとを備える。加工機１０には、更に、ドリルを交換するドリル交換器５０が取り付けられている。ドリルＴは、Ｘ－Ｙ軸上に移動する移動テーブル１４に一対のクランプ１６で固定された加工物Ｗに対して孔開け加工するものである。
【0011】
スピンドルモータ３０を駆動する３相交流電源３４には電流センサ３２が取り付けられている。Ｚ軸モータ４０を駆動する３相交流電源４４には電流センサ４２が取り付けられている。電流センサ３２、電流センサ４２はドリル破損の予兆検出装置１００に接続されている。ドリル破損の予兆検出装置１００はコンピュータ、マイコンボード等の演算装置から構成される。ドリル破損の予兆検出装置１００には、実施形態のドリル破損の予兆検出方法を実行するプログラムが保持されている。ドリル破損の予兆検出装置がマイコンボードから成る場合、ドリル破損の予兆検出装置を加工機１０側のシーケンサー等の制御装置に取り付けることもできる。電流センサ３２でスピンドルモータ３０の負荷電流を測定し、ドリル破損の予兆検出装置１００側へ出力し、電流センサ４２でＺ軸モータ４０の負荷電流を測定し、ドリル破損の予兆検出装置１００側へ出力し、ドリル破損の予兆検出装置１００で、スピンドルモータ３０の負荷電流、Ｚ軸モータ４０の負荷電流に基づきドリル破損の予兆検出を行う。ここでは、検出の容易な負荷電流を用いるが、負荷電力を検出することで、検出精度を高めることもできる。
【0012】
加工物Ｗは、タングステンカーバイド製のＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルタ）製造用の押出金型である。ドリルＴは先端がダイヤモンドコーティングされたタングステンカーバイド製の直径１．２mmのドリルである。押出金型は、図１に示す加工機１０で、一方の面にセラミック材料が圧送されるマトリクス状の非貫通孔が先ず形成される。そして、次の工程で、マトリクス状の非貫通孔の反対面に、ハニカム状の開口を有するセラミックス材を押し出すための上記非貫通孔と連通するハニカム整形スリットが形成される。
【0013】
実施形態のドリル破損の予兆検出方法の検出原理について説明がなされる。
ドリルが折れるモードには、Ｚ軸方向への加工中に負荷により破損するＺ軸モードと、ドリル回転方向への負荷により破損するスピンドル軸モードとがあることが後述される試験により推測される。Ｚ軸モードは、先端がダイヤモンドコーティングされたタングステンカーバイド製のドリルで、ダイヤモンドコーティングが薄くなって切削力が低下し、切削力が押し込み力（Ｚ軸の送り力）を下回ることで発生しているのでは無いかと考えられる。スピンドル軸モードは、ドリル全体が摩耗若しくは金属疲労し、ドリル回転中にねじ込むさいにねじ切れていると考えられる。そして、Ｚ軸モードの破損は、Ｚ軸モータ４０の負荷電流、負荷電力の増加で予兆を検出できることが分かった。また、スピンドル軸モードの破損は、スピンドルモータ３０の負荷電流、負荷電力の増加で予兆を検出できることが分かった。この二つを併用することで、Ｚ軸モードとスピンドル軸モードとの破損予兆を検出できることが分かった。
ドリルが折れるモードには、Ｚ軸方向への加工中に負荷により破損するＺ軸モードと、ドリル回転方向への負荷により破損するスピンドル軸モードとがあることが後述される試験により推測される。Ｚ軸モードは、先端がダイヤモンドコーティングされたタングステンカーバイド製のドリルで、ダイヤモンドコーティングが薄くなって切削力が低下し、切削力が押し込み力（Ｚ軸の送り力）を下回ることで発生しているのでは無いかと考えられる。スピンドル軸モードは、ドリル全体が摩耗若しくは金属疲労し、ドリル回転中にねじ込むさいにねじ切れていると考えられる。そして、Ｚ軸モードの破損は、Ｚ軸モータ４０の負荷電流、負荷電力の増加で予兆を検出できることが分かった。また、スピンドル軸モードの破損は、スピンドルモータ３０の負荷電流、負荷電力の増加で予兆を検出できることが分かった。この二つを併用することで、Ｚ軸モードとスピンドル軸モードとの破損予兆を検出できることが分かった。
【0014】
図４は、実施形態のドリル破損の予兆検出方法のノイズ影響を除去する処理の説明用の波形図である。
図４（Ａ）は、Ｚ軸モータの電流センサ出力の計測値であり、図４（Ｂ）は電流の実効値である。Ｚ軸モータの電流には、ほぼ５秒周期でノイズが重畳している。ここで、ドリルＴで上述したタングステンカーバイド製の加工物Ｗに非貫通孔を１つ形成する際に３８秒かかる。Ｚ軸の電流実効値は、１孔加工時間（３８秒）の４秒から１２秒の間、破損前の加工で値が大きくなる傾向がある。スピンドル軸電流実効値は、１孔加工時間（３８秒）の２２秒から３０秒の間、破損前の加工で値が大きくなる傾向がある。Ｚ軸の電流実効値は、図３（Ｃ）に示されるように１孔加工時間（３８秒）の所定時間（４秒から１２秒の間）、３秒の時間窓をずらして実効値の平均値を計算し、計算した複数の実効値の平均値から最小値を電流が大きく変化したかの判断に用いる。スピンドル軸電流実効値は、１孔加工時間（３８秒）の所定時間（２２秒から３０秒の間）、３秒の時間窓をずらして実効値の平均値を計算し、計算した複数の実効値の平均値から最小値を電流が大きく変化したかの判断に用いる。時間窓のずらしかたとして、例えば、４秒から１２秒のうち、４秒－７秒、５秒－８秒、６秒－９秒と３秒間を１秒ずつずらしていくことができる。
図４（Ａ）は、Ｚ軸モータの電流センサ出力の計測値であり、図４（Ｂ）は電流の実効値である。Ｚ軸モータの電流には、ほぼ５秒周期でノイズが重畳している。ここで、ドリルＴで上述したタングステンカーバイド製の加工物Ｗに非貫通孔を１つ形成する際に３８秒かかる。Ｚ軸の電流実効値は、１孔加工時間（３８秒）の４秒から１２秒の間、破損前の加工で値が大きくなる傾向がある。スピンドル軸電流実効値は、１孔加工時間（３８秒）の２２秒から３０秒の間、破損前の加工で値が大きくなる傾向がある。Ｚ軸の電流実効値は、図３（Ｃ）に示されるように１孔加工時間（３８秒）の所定時間（４秒から１２秒の間）、３秒の時間窓をずらして実効値の平均値を計算し、計算した複数の実効値の平均値から最小値を電流が大きく変化したかの判断に用いる。スピンドル軸電流実効値は、１孔加工時間（３８秒）の所定時間（２２秒から３０秒の間）、３秒の時間窓をずらして実効値の平均値を計算し、計算した複数の実効値の平均値から最小値を電流が大きく変化したかの判断に用いる。時間窓のずらしかたとして、例えば、４秒から１２秒のうち、４秒－７秒、５秒－８秒、６秒－９秒と３秒間を１秒ずつずらしていくことができる。
【0015】
実施形態のドリル破損の予兆検出方法では、モータの電流を検出し、ドリルでの１孔加工時間の所定時間内で、時間窓をずらして実効値の平均値を計算し、計算した複数の実効値の平均値から最小値を電流が大きく変化したかの判断に用いる。このため、ノイズの影響を排除し、正確にドリル破損の予兆を検出することができる。
【0016】
図２は、実施形態のドリル破損の予兆検出方法のフローチャートである。
ドリル破損の予兆検出装置１００は、Ｚ軸電流を取得し（Ｓ１２）、１孔加工時間（３８秒）の所定時間（４秒から１２秒の間）、３秒の時間窓をずらして実効値の平均値を計算し（Ｓ１４）、計算した複数の実効値の平均値から最小値を採用する（Ｓ１６）。ドリル破損の予兆検出装置１００は、所定閾値以上前回の予兆の検出されなかったドリルでの実効値の平均値の最小値よりも大きくなったかにより値が大きく変化したか判断する。閾値としては、予兆の検出されなかったドリルでの実効値の平均値の最小値の１．２～２倍の値を採用することができる。値の変化が小さい場合（Ｓ１８：Ｎｏ）処理はステップ２２に進む。他方、Ｚ軸電流の値の変化が大きい場合（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、予兆検知通知が行われる（Ｓ３０）。ここでは、ドリル破損の予兆検出装置１００がドリル交換器５０に対してドリルの交換を指示する。
ドリル破損の予兆検出装置１００は、Ｚ軸電流を取得し（Ｓ１２）、１孔加工時間（３８秒）の所定時間（４秒から１２秒の間）、３秒の時間窓をずらして実効値の平均値を計算し（Ｓ１４）、計算した複数の実効値の平均値から最小値を採用する（Ｓ１６）。ドリル破損の予兆検出装置１００は、所定閾値以上前回の予兆の検出されなかったドリルでの実効値の平均値の最小値よりも大きくなったかにより値が大きく変化したか判断する。閾値としては、予兆の検出されなかったドリルでの実効値の平均値の最小値の１．２～２倍の値を採用することができる。値の変化が小さい場合（Ｓ１８：Ｎｏ）処理はステップ２２に進む。他方、Ｚ軸電流の値の変化が大きい場合（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、予兆検知通知が行われる（Ｓ３０）。ここでは、ドリル破損の予兆検出装置１００がドリル交換器５０に対してドリルの交換を指示する。
【0017】
ステップ２２で、ドリル破損の予兆検出装置１００は、スピンドル軸電流を取得し、１孔加工時間（３８秒）の所定時間（２２秒から３０秒の間）、３秒の時間窓をずらして実効値の平均値を計算し（Ｓ２４）、計算した複数の実効値の平均値から最小値を採用する（Ｓ２６）。ドリル破損の予兆検出装置１００は、所定閾値以上前回の予兆の検出されなかったドリルでの実効値の平均値の最小値よりも大きくなったかにより値が大きく変化したか判断する。閾値としては、予兆の検出されなかったドリルでの実効値の平均値の最小値の１．２～２倍の値を採用することができる。値の変化が小さい場合（Ｓ２８：Ｎｏ）処理はステップ３２に進み、加工終了まで処理が継続される。他方、スピンドル軸電流の値の変化が大きい場合（Ｓ２８：Ｙｅｓ）、予兆検知通知が行われる（Ｓ３０）。ここでは、ドリル破損の予兆検出装置１００がドリル交換器５０に対してドリルの交換を指示する。
【0018】
Ｚ軸モード破損とスピンドル軸モード破損との試験結果について、図３の図表、図５－図１２の波形図が参照され、説明がなされる。
図３の図表は、試験したドリルの累計孔数を示している。
ドリルは、Ｎｏ．１～Ｎｏ．１１の１１本が試験された。事前に１２１孔を形成したドリルについて、更に、第１回、第２回、第３回、第４回、第５回の試験を行った。ここで、アンダーラインが折れた孔数を示す。Ｎｏ．１ドリルは、第５回試験で４３孔形成した際に破損し、累計孔数は１３４０であった。Ｎｏ．２ドリルは、第３回試験で５４孔形成した際に破損し、累計孔数は１０５７であった。Ｎｏ．３ドリルは、第２回試験で３孔形成した際に破損し、累計孔数は７１２であった。Ｎｏ．４ドリルは、第３回試験で２２０孔形成した際に破損し、累計孔数は１２２３であった。Ｎｏ．５ドリルは、第３回試験で８０孔形成した際に破損し、累計孔数は１０８３であった。Ｎｏ．６ドリルは、第３回試験で９２孔形成した際に破損し、累計孔数は１０５７であった。Ｎｏ．７ドリルは、第３回試験で１９４孔形成した際に破損し、累計孔数は１１５９であった。Ｎｏ．８ドリルは、第３回試験で１９０孔形成した際に破損し、累計孔数は１１５５であった。Ｎｏ．９ドリル、Ｎｏ．１０ドリル、Ｎｏ．１１ドリルは、Ｎｏ．１ドリル以外が全て折れた第３回試験以降に新たに試験に加えられたものである。Ｎｏ．９ドリルは、第５回試験で２９６孔形成した際に破損し、累計孔数は１２６１であった。Ｎｏ．１０ドリルは、第５回試験で１３０２孔形成したが、破損しなかった。Ｎｏ．１１ドリルは、第５回試験で５７７孔形成した際に破損し、累計孔数は６９８であった。
図３の図表は、試験したドリルの累計孔数を示している。
ドリルは、Ｎｏ．１～Ｎｏ．１１の１１本が試験された。事前に１２１孔を形成したドリルについて、更に、第１回、第２回、第３回、第４回、第５回の試験を行った。ここで、アンダーラインが折れた孔数を示す。Ｎｏ．１ドリルは、第５回試験で４３孔形成した際に破損し、累計孔数は１３４０であった。Ｎｏ．２ドリルは、第３回試験で５４孔形成した際に破損し、累計孔数は１０５７であった。Ｎｏ．３ドリルは、第２回試験で３孔形成した際に破損し、累計孔数は７１２であった。Ｎｏ．４ドリルは、第３回試験で２２０孔形成した際に破損し、累計孔数は１２２３であった。Ｎｏ．５ドリルは、第３回試験で８０孔形成した際に破損し、累計孔数は１０８３であった。Ｎｏ．６ドリルは、第３回試験で９２孔形成した際に破損し、累計孔数は１０５７であった。Ｎｏ．７ドリルは、第３回試験で１９４孔形成した際に破損し、累計孔数は１１５９であった。Ｎｏ．８ドリルは、第３回試験で１９０孔形成した際に破損し、累計孔数は１１５５であった。Ｎｏ．９ドリル、Ｎｏ．１０ドリル、Ｎｏ．１１ドリルは、Ｎｏ．１ドリル以外が全て折れた第３回試験以降に新たに試験に加えられたものである。Ｎｏ．９ドリルは、第５回試験で２９６孔形成した際に破損し、累計孔数は１２６１であった。Ｎｏ．１０ドリルは、第５回試験で１３０２孔形成したが、破損しなかった。Ｎｏ．１１ドリルは、第５回試験で５７７孔形成した際に破損し、累計孔数は６９８であった。
【0019】
図５（Ａ）は、第１回試験の際のＺ軸側（Ｚ軸モータ４０）を測定した電流実効値を示す。横軸は孔数を示し、縦軸は電流実効値を示す。図３中に示されるようにＮｏ．１ドリルから５８８孔又は５５０孔を形成しながら、ドリルを交換してＮｏ．８ドリルまで試験が行われた。１孔加工時間（３８秒）の所定時間（４秒から１２秒の間）、３秒の時間窓をずらして実効値の平均値が計算された。
【0020】
図５（Ｂ）は、第２回試験の際のＺ軸側（Ｚ軸モータ４０）を測定した電流実効値を示す。Ｎｏ．２ドリルが３孔形成した時点で破損した。
【0021】
図６は、第３回試験の際のＺ軸側（Ｚ軸モータ４０）を測定した電流実効値を示す。
Ｎｏ．３ドリルが５４孔形成した時点で破損し、Ｎｏ．４ドリルが２２０孔形成した時点で破損し、Ｎｏ．５ドリルが８０孔形成した時点で破損し、Ｎｏ．６ドリルが９２孔形成した時点で破損し、Ｎｏ．７ドリルが１９４孔形成した時点で破損し、Ｎｏ．８ドリルが１９０孔形成した時点で破損した。
Ｎｏ．３ドリルが５４孔形成した時点で破損し、Ｎｏ．４ドリルが２２０孔形成した時点で破損し、Ｎｏ．５ドリルが８０孔形成した時点で破損し、Ｎｏ．６ドリルが９２孔形成した時点で破損し、Ｎｏ．７ドリルが１９４孔形成した時点で破損し、Ｎｏ．８ドリルが１９０孔形成した時点で破損した。
【0022】
図８は、第５回試験の際のＺ軸側（Ｚ軸モータ４０）を測定した電流実効値を示す。
Ｎｏ．１ドリルが４３孔形成した時点で破損し、Ｎｏ．９ドリルが２９６孔形成した時点で破損し、Ｎｏ．１１ドリルが５７７孔形成した時点で破損した。
Ｎｏ．１ドリルが４３孔形成した時点で破損し、Ｎｏ．９ドリルが２９６孔形成した時点で破損し、Ｎｏ．１１ドリルが５７７孔形成した時点で破損した。
【0023】
図７は、図６中の第３回試験の際のＺ軸側を測定した電流実効値を部分拡大して示す図である。図７（Ａ）はＮｏ．２ドリルのＺ軸側電流実効値の波形図であり、図７（Ｂ）はＮｏ．４ドリルのＺ軸側電流実効値の波形図であり、図７（Ｃ）はＮｏ．５ドリルのＺ軸側電流実効値の波形図であり、図７（Ｄ）はＮｏ．６ドリルのＺ軸側電流実効値の波形図であり、図７（Ｅ）はＮｏ．７ドリルのＺ軸側電流実効値の波形図であり、図７（Ｆ）はＮｏ．８ドリルのＺ軸側電流実効値の波形図である。
【0024】
図９は、図８中の第５回試験の際のＺ軸側を測定した電流実効値を部分拡大して示す図である。図９（Ａ）はＮｏ．１ドリルのＺ軸側電流実効値の波形図であり、図９（Ｂ）はＮｏ．１０ドリルのＺ軸側電流実効値の波形図であり、図９（Ｃ）はＮｏ．１１ドリルのＺ軸側電流実効値の波形図である。
【0025】
図７（Ｃ）に示されるＮｏ．５ドリルを除き、Ｎｏ．１ドリル、Ｎｏ．２ドリル、Ｎｏ．４ドリル、Ｎｏ．６ドリル、Ｎｏ．７ドリル、Ｎｏ．８ドリル、Ｎｏ．９ドリル、Ｎｏ．１１ドリルでは、破損の直前にＺ軸側電流実効値が大きくなっている。これが上述されたＺ軸方向への加工中に負荷により破損するＺ軸モードの破損である。一方、Ｚ軸側電流実効値が大きくならず破損しているＮｏ．５ドリルは、上述されたドリル回転方向への負荷により破損するスピンドル軸モード破損であると考えられる。
【0026】
図１０（Ａ）は、図５（Ａ）に示された第１回試験の際のＺ軸側（Ｚ軸モータ４０）の測定と同時に測定された、スピンドルモータ（主軸モータ）３０の電流実効値を示す波形図で、図１０（Ｂ）は、図５（Ｂ）に示された第２回試験の際のスピンドルモータ（主軸モータ）３０の電流実効値を示す波形図であり、図１１（Ａ）は、図６に示された第３回試験の際のスピンドルモータ（主軸モータ）３０の電流実効値を示す波形図であり、図１２は、図８に示された第５回試験の際のスピンドルモータ（主軸モータ）３０の電流実効値を示す波形図である。
【0027】
図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）中の第３回試験の際のスピンドル軸側を測定した電流実効値を部分拡大して示す図であり、Ｎｏ．５ドリルのスピンドル軸側電流実効値の波形図である。図７（Ｃ）を参照して上述されたように、Ｚ軸側電流実効値が大きくならず破損しているＮｏ．５ドリルは、破損前にスピンドル軸側電流実効値が大きくなっている。
【0028】
Ｚ軸モードの破損は、Ｚ軸モータ４０の負荷電流の増加で予兆を検出できる。また、スピンドル軸モードの破損は、スピンドルモータ３０の負荷電流の増加で予兆を検出できる。実施形態では、この二つを併用することで、Ｚ軸モードとスピンドル軸モードとの破損予兆を検出し、ドリルの破損の予兆を確実に検出できる。
【0029】
また、実施形態では、先端にダイヤモンドコーティングが設けられたタングステンカーバイド製のドリルは、ダイヤモンドコーティングが薄くなって切削力が低下し、切削力が押し込み力（Ｚ軸の送り力）を下回ることでＺ軸モードの破損が生じているのでは無いかと考えられる。特に、実施形態では、ドリル穿孔は、非貫通孔の穿設であるため、貫通孔の穿孔と異なり孔内に切削屑が残り易く、Ｚ軸モードの破損が生じる割合が高くなっているのでは無いかと考えられる。実施形態では、Ｚ軸モードとスピンドル軸モードの二つを併用することで、Ｚ軸モードとスピンドル軸モードとの破損予兆を検出し、ドリルの破損の予兆を確実に検出できる。
【符号の説明】
【0030】
１０ ：加工機
１４ ：移動テーブル
１６ ：クランプ
３０ ：スピンドルモータ
３２ ：電流センサ
４０ ：Ｚ軸モータ
４２ ：電流センサ
５０ ：ドリル交換器
１００ ：予兆検出装置
Ｔ ：ドリル
Ｗ ：加工物
１４ ：移動テーブル
１６ ：クランプ
３０ ：スピンドルモータ
３２ ：電流センサ
４０ ：Ｚ軸モータ
４２ ：電流センサ
５０ ：ドリル交換器
１００ ：予兆検出装置
Ｔ ：ドリル
Ｗ ：加工物
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】