JP7770952B2 - 加工装置、評価装置及び評価方法 - Google Patents

Description

本発明は、加工装置、評価装置及び評価方法に関する。

一般に、被加工物を加工する場合、加工後に加工品質（面粗度、寸法精度など）を測定し、加工後の品質が悪い状態である場合、悪い状態をフィードバックして加工条件を再設定することが行われる。
従来、加工中に測定できるパラメータを用いて、加工中のワークと加工工具などとの関係性を求めることによって、加工中の加工状態を監視するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１９－０９５９５１号公報

しかしながら、特許文献１は、加工中の加工状態を監視する技術であり、加工中に被加工物の加工後の品質を評価できない。
加工後の品質を加工条件にフィードバックする場合、加工後の品質を毎回測定しなければならず、加工時間、加工工数が余分にかかり、被加工物の形状によっては加工後の品質を測定できないことも考えられる。
本発明はかかる背景に鑑みてなされたもので、加工中に被加工物の加工後の品質を評価することができ、加工時間、加工工数を削減できる加工装置、評価装置及び評価方法を提供することを目的とする。

本態様では、被加工物を加工する加工部と、被加工物の加工音を計測する計測部と、前記加工部の振動系内に生じる強制振動波と、前記加工音から得られる実振動波とについて、前記強制振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数と、前記実振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数とを対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価部と、を備え、前記評価部は前記強制振動波及び前記実振動波の各基本波及び各倍数波のピーク位置の周波数を対比させて被加工物の加工後の品質を評価する加工装置が挙げられる。

本態様では、被加工物を加工する加工部と、被加工物の加工音を計測する計測部と、前記加工部の振動系内に生じる強制振動波と、前記加工音から得られる実振動波とについて、前記強制振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数と、前記実振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数とを対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価部と、を備え、前記評価部は前記強制振動波と前記実振動波との音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数が近似するときに被加工物の加工後の品質が高いと評価する加工装置が挙げられる。

本態様では、被加工物を加工する加工部と、被加工物の加工音を計測する計測部と、前記加工部の振動系内に生じる強制振動波と、前記加工音から得られる実振動波とについて、前記強制振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数と、前記実振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数とを対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価部と、を備え、前記評価部は、少なくとも、３倍の倍数波、４倍の倍数波及び５倍の倍数波の全てを含んで対比する加工装置が挙げられる。

本態様では、被加工物の加工後の品質を評価する評価装置であって、被加工物を加工する加工部の振動系内に生じる強制振動波と、被加工物の加工音から得られる実振動波とについて、前記強制振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数と、前記実振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数とを対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価部を備え、前記評価部は前記強制振動波及び前記実振動波の各基本波及び各倍数波のピーク位置の周波数を対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価装置が挙げられる。

本態様では、被加工物の加工後の品質を評価する評価装置であって、被加工物を加工する加工部の振動系内に生じる強制振動波と、被加工物の加工音から得られる実振動波とについて、前記強制振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数と、前記実振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数とを対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価部を備え、前記評価部は前記強制振動波と前記実振動波との音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数が近似するときに被加工物の加工後の品質が高いと評価する評価装置が挙げられる。

本態様では、被加工物の加工後の品質を評価する評価装置であって、被加工物を加工する加工部の振動系内に生じる強制振動波と、被加工物の加工音から得られる実振動波とについて、前記強制振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数と、前記実振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数とを対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価部を備え、前記評価部は、少なくとも、３倍の倍数波、４倍の倍数波及び５倍の倍数波の全てを含んで対比する評価装置が挙げられる。

本態様では、被加工物を加工する加工部の振動系内に生じる強制振動波を求め、被加工物の加工音から得られる実振動波を求め、前記強制振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数と、前記実振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数とを対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価方法であって、前記強制振動波及び前記実振動波の各基本波及び各倍数波のピーク位置の周波数を対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価方法が挙げられる。

本態様では、被加工物を加工する加工部の振動系内に生じる強制振動波を求め、被加工物の加工音から得られる実振動波を求め、前記強制振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数と、前記実振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数とを対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価方法であって、前記強制振動波と前記実振動波との音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数が近似するときに被加工物の加工後の品質が高いと評価する評価方法が挙げられる。

本態様では、被加工物を加工する加工部の振動系内に生じる強制振動波を求め、被加工物の加工音から得られる実振動波を求め、前記強制振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数と、前記実振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数とを対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価方法であって、少なくとも、３倍の倍数波、４倍の倍数波及び５倍の倍数波の全てを含んで対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価方法が挙げられる。

本態様によれば、加工後の品質を評価する評価部を備えるため、加工時あるいは加工後の品質検査の工程を省くことができ、加工時間や工数を大幅に削減できる。また、被加工物の形状によって加工後の品質を測定できない場合であっても、被加工物の加工後の品質を保証できる。

第一の実施の形態を示す図である。 強制振動波の図である。 Ａは、切削音の振動波を示し、Ｂは、ＦＦＴ解析による切削音の音圧レベルの実振動波を示す図である。 生成部で生成される実振動波の図である。 Ａは、加工品質が高い状態の切削音の振動波を示し、Ｂは、加工品質が悪い状態の切削音の振動波を示す図である。 第三の実施の形態を示す図である。 Ａ、Ｂは、加工後の品質との相関を示す図である。 Ａは、加工品質パラメータＦｓ指標に対する底面面粗度の相関を示し、Ｂは、同側面変位量の相関を示す図である。

［第一の実施の形態］
図１を参照して、本実施の形態の加工装置１の態様について説明する。
加工装置１は、被加工物Ｗを加工する加工部２を備える。加工部２は、加工機械本体３の把持部４にエンドミル（回転切削による工具部）５を装着して構成される。被加工物Ｗは、保持部６に支持、固定される。加工装置１は、被加工物Ｗの加工音（切削音）の音圧を計測するマイクロフォン（計測部）７を備えて構成される。マイクロフォン７は、加工部２によって被加工物Ｗを切削するときに発生する切削音の音圧を、低周波領域から高周波領域の周波数にわたって高精度に計測する。

加工装置１は、制御部（評価装置）８を備える。制御部８はコンピュータであり、プロセッサとメモリデバイスとストレージ装置とインターフェース回路とを備える。そして、プロセッサがメモリデバイス又はストレージ装置に記憶された制御プログラムを実行することで制御部８の各種の機能を実現する。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ－Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。メモリデバイスは、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。ストレージ装置は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）である。

制御部８は、記憶部９と生成部１０と評価部１１とを備える。記憶部９は、加工部２の振動系が備える強制振動波を記憶する。生成部１０は、加工音の音圧から得られる加工時の実振動波を生成する。評価部１１は、加工音の音圧から得られる加工時の実振動波と、加工部２の振動系が備える強制振動波とを対比させて、被加工物の加工後の品質を評価する。

図２は、加工部２の振動系が備える強制振動波の図である。
強制振動は、振動系に周期的な外力(強制力)を加えるときに系内に生じる振動であり、その振動数は強制力の振動数に等しい。加工部２の振動系が備える強制振動の基本波は、式（１）で表される。強制振動波は、低周波領域から高周波領域の周波数にわたって基本波Ｈｚ１、２倍波Ｈｚ２、３倍波Ｈｚ３、…、ｎ倍波Ｈｚｎで現れる。
強制振動の基本波[Ｈｚ]＝（主軸回転数×エンドミルの歯数）／６０…（１）
主軸回転数は、エンドミル５の一分間の回転数である。

図３、図４は、生成部１０で生成される実振動波の図である。
生成部１０は、図３Ａに示すように、マイクロフォン７で計測された切削音の振動波を取得し、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）解析を用いて、図３Ｂに示すように、切削音の音圧の実振動波（音圧レベルのピーク位置）を生成する。実振動波は、図４に示すように、基本波Ｈｚ１、２倍波Ｈｚ２、３倍波Ｈｚ３、４倍波Ｈｚ４、５倍波Ｈｚ５のように現れる。Ｋは、共振波である。

評価部１１は、図２に示す強制振動波の基本波Ｈｚ１、２倍波Ｈｚ２、３倍波Ｈｚ３、…、ｎ倍波Ｈｚｎと、図４に示す生成部１０で生成される実振動波の基本波Ｈｚ１、２倍波Ｈｚ２、３倍波Ｈｚ３、４倍波Ｈｚ４、５倍波Ｈｚ５とを対比し、対比の結果に応じて加工後の品質（例えば表面粗度、寸法精度）を評価する。

本発明者らは、各種の実証実験を通じ、強制振動波の基本波及び倍数波と、実振動波の基本波及び倍数波との、各ピーク位置の周波数のずれが加工後の品質（例えば表面粗度、寸法精度）に大きく影響を与えることを突きとめた。各ピーク位置の周波数のずれが、所定の閾値よりも大きいとき、加工後の品質が低いことが判明した。ずれの大きさを判定する所定の閾値は、例えば、ピーク位置の半値幅に基づいて設定してもよく、半値幅の半分の幅の大きさを所定の閾値に設定してもよい。図２に示す強制振動波の基本波Ｈｚ１、２倍波Ｈｚ２、３倍波Ｈｚ３、…、ｎ倍波Ｈｚｎの各ピーク位置の周波数と、図４に示す実振動波の基本波Ｈｚ１、２倍波Ｈｚ２、３倍波Ｈｚ３、…、ｎ倍波Ｈｚｎの各ピーク位置の周波数とが近似する（ずれが所定の閾値よりも小さい）とき、加工面には鏡面に近い光沢面が現れ、加工後の品質が高くなる。また、上記のずれが所定の閾値よりも大きいとき、加工面に加工目が出現し、荒面が現れ、加工後の品質が悪くなる。

両方のピーク位置の周波数のずれを、強制振動波の倍数波（２倍波Ｈｚ２、３倍波Ｈｚ３、４倍波Ｈｚ４、５倍波Ｈｚ５）の周波数を含んで対比することで、加工後の品質の評価精度を高めることが判明した。

本実施形態によれば、評価部１１は、強制振動波と実振動波とのピーク位置の周波数が近似するとき加工後の品質が高いと評価する。
評価部１１は、強制振動波の倍数波（２倍波Ｈｚ２、３倍波Ｈｚ３、４倍波Ｈｚ４、５倍波Ｈｚ５）の周波数を含んで対比する。
本実施形態によれば、評価部１１が加工後の品質を評価するため、例えば加工後の品質が悪いと評価された場合、加工中であっても加工作業を停止し、加工後の品質を加工条件にフィードバックすることができる。また従来のように、加工後の品質を毎回測定する必要がなく、加工時あるいは加工後の品質検査の工程を省くことができ、加工時間や加工工数を大幅に削減できる。被加工物Ｗの形状により測定器を近接させることができないなど、加工後の品質を測定できない場合であっても、加工後の品質は保証される。

［第二の実施の形態］
図５Ａ、図５Ｂは、上記マイクロフォン７で計測された切削音の振動波における共振波を表示する。図５において、縦軸は音圧であり、横軸は周波数である。
本発明者らは、図５Ａに示すように、生成部１０で生成される実振動波の基本波Ｈｚ１、２倍波Ｈｚ２の周辺のみで共振波Ｋが観測され、３倍波Ｈｚ３、４倍波Ｈｚ４、５倍波Ｈｚ５の周辺で共振波Ｋが観測されない場合、加工面に鏡面に近い光沢面が現れ、加工後の品質が高いことに知見を得た。これに対して、図５Ｂに示すように、実振動波の基本波Ｈｚ１、２倍波Ｈｚ２、３倍波Ｈｚ３、４倍波Ｈｚ４、５倍波Ｈｚ５の各周辺で多数の共振波Ｋが観測される場合、加工面に加工目が出現し、荒面が現れ、加工後の品質が悪くなることが判明した。
すなわち、実振動波に現れる共振波Ｋの数の多寡が、加工後の品質に影響を与えることに知見を得た。

第二の実施の形態では、評価部１１が、共振波Ｋの多寡によって加工後の品質を評価する。これによれば、従来のように、加工後の品質を毎回測定する必要がなく、加工時あるいは加工後の品質検査の工程を省くことができ、加工時間や加工工数を大幅に削減できる。被加工物Ｗの形状により加工後の品質を測定できない場合であっても、加工後の品質は保証される。

また、本発明者らは、図５Ａに示すように、実振動波の基本波Ｈｚ１、２倍波Ｈｚ２の周辺のみで共振波Ｋが観測（３倍波Ｈｚ３、４倍波Ｈｚ４、５倍波Ｈｚ５の周辺では共振波Ｋが観測されない）される場合、加工後の品質が高く、図５Ｂに示すように、３倍波Ｈｚ３、４倍波Ｈｚ４、５倍波Ｈｚ５の各周辺において、多数の共振波Ｋが観測される場合、加工後の品質が悪いことに知見を得た。

別の実施の形態では、評価部１１が、実振動波の３倍波Ｈｚ３以上の周辺の共振波Ｋの多寡によって、加工後の品質を評価してもよい。
別の実施の形態によれば、３倍波Ｈｚ３以上の周辺の共振波Ｋの多寡によって、加工後の品質を評価するため、従来のように、加工後の品質を毎回測定する必要がなく、加工時あるいは加工後の品質検査の工程を省くことができ、加工時間や加工工数を大幅に削減できる。被加工物Ｗの形状により加工後の品質を測定できない場合であっても、加工後の品質は保証される。なお、マイクロフォン７には、高周波数領域で感度の高いマイクロフォンを採用することが望ましい。例えば、マイクロフォン７は、低周波領域から高周波領域の周波数として、２０Ｈｚ～２００００Ｈｚの周波数の音を精度良く計測できることが望ましい。

［第三の実施の形態］
図６は、第三の実施の形態の構成図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
制御部１８は、演算部２０と評価部２１とを備える点が、第一の実施の形態の制御部８とは異なる。
演算部２０は、以下の式（２）で表される加工品質パラメータＦｓ（Ｆｏｒｍｕｌａｔｅｄ Ｓｏｕｎｄ）指標を求める。評価部２１は、加工品質パラメータＦｓから加工後の品質を評価する。

本発明者らは、被加工物Ｗの強制振動波が共振波Ｋと同様な挙動を示し、高周波領域の波形が被加工物の加工後の品質に相関があることを見出した。とくに高周波領域での感度が高いときに、加工後の品質が低いと評価できる。
この知見を基にして、切削加工の切削音に対して、品質と相関の強い高周波数感度を盛り込んだ、式（２）で表される加工品質パラメータＦｓ指標を創出した。
式（２）において、Ｆｓ：加工品質パラメータ、ｆｉ：ｉ番目の周波数帯における代表値としての所定の周波数、Ｐｉバー：ｉ番目の周波数帯における平均音圧、である。なお、式（２）、（３）では、Ｐｉバーにより、ｉ（ｉ＝ｊ、ｊ＋１、…、ｋ－１、ｋ）番目の周波数帯の平均音圧を表すが、式（２）、（３）以外では、バーを省略して単なるＰｉにより、ｉ番目の周波数帯の平均音圧を表す。

ここで、式（３）の平均音圧Ｐｉは以下の様に算出される。すなわち、図３Ａに示すようなデータにおける計測時間を所定期間ｔ毎に区切る。そして、ｊ（ｊ＝ｍ、ｍ＋１、…、ｎ－１、ｎ）番目の期間ｔｊそれぞれに対してＦＦＴ解析を行う。これにより、所定期間ｔｊ毎に、図３Ｂのような、周波数と音圧に関する関係が得られる。つまり、所定期間ｔｊ毎に、周波数ｆｉと、音圧Ｐｉｊの関係が得られる。換言すれば、計測時に、リアルタイムにＦＦＴ解析を行い、所定期間ｔｊ毎に、周波数ｆｉと、音圧Ｐｉｊの関係が得られる。ここで、ｉ番目の周波数ｆｉを基準として、所定期間ｔｉの経過に伴う音圧Ｐｉｊの変化を考えると、ｉ番目の周波数帯では、音圧Ｐｉｊが、Ｐｉｍ、Ｐｉｍ＋１、…、Ｐｉｎ－１、Ｐｉｎと変化する。よって、ｉ番目の周波数帯の平均音圧Ｐｉは、Ｐｉ＝（Ｐｉｍ ＋ Ｐｉｍ＋１ ＋ … ＋ Ｐｉｎ－１ ＋ Ｐｉｎ）／（ｎ－ｍ）と算出され、式（３）となる。

加工品質パラメータＦｓは、低周波領域から高周波領域の周波数帯における音圧の大きさＰａを測定し、周波数帯ごとの平均音圧Ｐｉを計算し、周波数帯ごとに平均音圧Ｐｉと周波数とを掛け合わせた全周波数帯の合計値から平均値として求められる。加工品質パラメータＦｓは基本波の低周波数帯に高周波数帯の音圧成分が加え合わさっているため、加工品質との相関が高まる。

図７Ａ、図７Ｂは、加工後の品質との相関を示す図である。
図７Ａに示すように、切削音の音圧レベルのピーク値と加工後の品質との相関関係を調べると、この場合には、相関係数がＲ＝０．６７である。
第三の実施の形態では、式（２）のパラメータＦｓとの相関により、加工後の品質を評価する。この場合の相関関係は、図７Ｂに示すように、図７Ａに示す場合と比較し、より高く相関し、相関係数がＲ＝０．８６である。

第三の実施の形態では、演算部２０が、マイクロフォン７で計測された切削音から加工品質パラメータＦｓを演算し、評価部２１が、加工品質パラメータＦｓに基づいて加工後の品質を評価する。評価部２１は、加工品質パラメータＦｓが特定範囲にある場合、加工後の品質が良好であると評価する。
加工品質パラメータＦｓは、切削加工の切削音に対して、品質と相関の強い高周波数感度を盛り込んだ式（２）で表されるため、該Ｆｓ指標を用いることで、短期間で被加工物Ｗの品質をより精度高く評価できる。

第三の実施の形態によれば、加工品質パラメータＦｓが特定範囲にあるか否かで、加工後の品質を評価するため、例えば加工後の品質が悪いと評価された場合、加工中でも加工作業を停止し、加工後の品質を加工条件にフィードバックできる。従来のように、加工後の品質を毎回測定する必要がなく、加工時あるいは加工後の品質検査の工程を省くことができ、加工時間や加工工数を大幅に削減できる。被加工物Ｗの形状により加工後の品質を測定できない場合であっても、加工後の品質は保証される。

図８Ａは、加工品質パラメータＦｓ指標に対する底面面粗度の相関を示し、図８Ｂは、加工品質パラメータＦｓ指標に対する側面変位量の相関を示す。
底面面粗度は、図１に示すように、エンドミル５で切削した被加工物Ｗの底面の面粗度であり、相関係数はＲ＝０．８５７である。側面変位量は、同じく図１に示すように、エンドミル５で切削した被加工物Ｗの側面の設計値に対する変位量であり、相関係数はＲ＝０．８６１である。いずれもＲ＝０．７以上の高い相関係数を示している。

本発明は、上記実施の形態に限定されない。上記実施の形態は、エンドミル５で加工する場合の加工品質を対象としたが、例えば穴あけ工具などのすべての回転工具で加工する場合を対象としてもよい。

［上記実施形態によりサポートされる構成］
上記実施形態は、以下の構成の具体例である。

（構成１）被加工物を加工する加工部と、被加工物の加工音を計測する計測部と、前記加工部の振動系が備える強制振動波と、前記加工音から得られる実振動波とを対比させて加工後の品質を評価する評価部と、を備えることを特徴とする加工装置。
構成１の加工装置によれば、加工後の品質を評価する評価部を備えるため、加工時あるいは加工後の品質検査の工程を省くことができ、加工時間や工数を大幅に削減できる。また、被加工物の形状が加工後の品質を測定できない形状であったとしても、被加工物の加工後の品質を保証できる。

（構成２）前記評価部は前記強制振動波及び前記実振動波の各基本波及び各倍数波を対比させて加工後の品質を評価することを特徴とする構成１に記載の加工装置。
構成２の加工装置によれば、強制振動波及び実振動波の各基本波及び各倍数波を対比することにより、加工後の品質を容易に評価できる。

（構成３）前記評価部は前記強制振動波と前記実振動波とのピーク位置が近似するときに加工後の品質が高いと評価することを特徴とする構成１又は２に記載の加工装置。
構成３の加工装置によれば、ピーク位置が近似することにより、加工後の品質を容易に評価できる。

（構成４）前記評価部は少なくとも３～５倍の倍数波を含んで対比することを特徴とする構成１乃至３の何れか一項に記載の加工装置。
構成３の加工装置によれば、少なくとも３～５倍の倍数波を含んで対比することにより、加工後の品質を容易に評価できる。

（構成５）被加工物を加工する加工部と、被加工物の加工音を計測する計測部と、前記加工部の振動系が備える強制振動波の基本波及び倍数波に対応させて、前記加工音から得られる実振動波に現れる共振波を取得し、前記共振波の多寡によって加工後の品質を評価する評価部と、を備えることを特徴とする加工装置。
構成５の加工装置によれば、共振波の多寡によって加工後の品質を評価する評価部を備えるため、加工時あるいは加工後の品質検査の工程を省くことができ、加工時間や工数を大幅に削減できる。

（構成６）被加工物を加工する加工部と、被加工物の加工音を計測する計測部と、前記加工音の低周波領域から高周波領域の周波数帯における音圧の大きさを取得し、周波数帯ごとの平均音圧を計算し、周波数帯ごとに平均音圧と周波数とを掛け合わせた全周波数帯の合計値から平均値を求める演算部と、前記平均値から加工後の品質を評価する評価部と、を備えることを特徴とする加工装置。
構成６の加工装置によれば、前記平均値から加工後の品質を評価する評価部を備えるため、加工時あるいは加工後の品質検査の工程を省くことができ、加工時間や工数を大幅に削減できる。

（構成７）前記評価部は前記平均値が特定範囲にあるときに加工後の品質が高いと評価することを特徴とする構成６に記載の加工装置。
構成７の加工装置によれば、平均値が特定範囲にあることにより、加工後の品質を容易に評価できる。

（構成８）被加工物の加工後の品質を評価する評価装置であって、被加工物を加工する加工部の振動系が備える強制振動波と、被加工物の加工音から得られる実振動波と、を対比させて加工後の品質を評価する評価部を備えることを特徴とする評価装置。
構成８の評価装置によれば、強制振動波と実振動波と、を対比させて加工後の品質を評価する評価部を備えるため、加工時あるいは加工後の品質検査の工程を省くことができ、加工時間や工数を大幅に削減できる。

（構成９）被加工物の加工後の品質を評価する評価装置であって、被加工物を加工する加工部の振動系が備える強制振動波の基本波及び倍数波に対応させて、被加工物の加工音から得られる実振動波に現れる共振波を取得し、前記共振波の多寡によって加工後の品質を評価する評価部を備えることを特徴とする評価装置。
構成９の評価装置によれば、共振波の多寡によって加工後の品質を評価する評価部を備えるため、加工時あるいは加工後の品質検査の工程を省くことができ、加工時間や工数を大幅に削減できる。

（構成１０）被加工物の加工後の品質を評価する評価装置であって、被加工物の加工音の低周波領域から高周波領域の周波数帯における音圧の大きさを取得し、周波数帯ごとの平均音圧を計算し、周波数帯ごとに平均音圧と周波数とを掛け合わせた全周波数帯の合計値から平均値を求める演算部と、前記平均値から加工後の品質を評価する評価部と、を備えることを特徴とする評価装置。
構成１０の評価装置によれば、前記平均値から加工後の品質を評価する評価部を備えるため、加工時あるいは加工後の品質検査の工程を省くことができ、加工時間や工数を大幅に削減できる。

（構成１１）被加工物の加工後の品質を評価する評価方法であって、被加工物を加工する加工部の振動系が備える強制振動波を求め、被加工物の加工音から得られる実振動波を求め、前記強制振動波と前記実振動波とを対比させて加工後の品質を評価することを特徴とする評価方法。
構成１１の評価方法によれば、強制振動波と実振動波とを対比させて加工後の品質を評価するため、加工時あるいは加工後の品質検査の工程を省くことができ、加工時間や工数を大幅に削減できる。

（構成１２）被加工物の加工後の品質を評価する評価方法であって、被加工物を加工する加工部の振動系が備える強制振動波の基本波及び倍数波に対応させて、被加工物の加工音から得られる実振動波に現れる共振波を求め、前記共振波の多寡によって加工後の品質を評価することを特徴とする評価方法。
構成１２の評価方法によれば、共振波の多寡によって加工後の品質を評価するため、加工時あるいは加工後の品質検査の工程を省くことができ、加工時間や工数を大幅に削減できる。

（構成１３）被加工物の加工後の品質を評価する評価方法であって、被加工物の加工音の低周波領域から高周波領域の周波数帯における音圧の大きさを取得し、周波数帯ごとの平均音圧を計算し、周波数帯ごとに平均音圧と周波数とを掛け合わせた全周波数帯の合計値から平均値を求め、前記平均値から加工後の品質を評価することを特徴とする評価方法。
構成１３の評価方法によれば、前記平均値から加工後の品質を評価するため、加工時あるいは加工後の品質検査の工程を省くことができ、加工時間や工数を大幅に削減できる。

１ 加工装置
２ 加工部
３ 加工機械本体
５ エンドミル（回転工具部）
７ マイクロフォン（計測部）
８ 制御部（評価装置）
９ 記憶部
１０ 生成部
１１、２１ 評価部
２０ 演算部

Claims (9)

1. 被加工物を加工する加工部と、
   被加工物の加工音を計測する計測部と、
   前記加工部の振動系内に生じる強制振動波と、前記加工音から得られる実振動波とについて、前記強制振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数と、前記実振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数とを対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価部と、
   を備え、
   前記評価部は前記強制振動波及び前記実振動波の各基本波及び各倍数波のピーク位置の周波数を対比させて被加工物の加工後の品質を評価する
   ことを特徴とする加工装置。
2. 被加工物を加工する加工部と、
   被加工物の加工音を計測する計測部と、
   前記加工部の振動系内に生じる強制振動波と、前記加工音から得られる実振動波とについて、前記強制振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数と、前記実振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数とを対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価部と、
   を備え、
   前記評価部は前記強制振動波と前記実振動波との音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数が近似するときに被加工物の加工後の品質が高いと評価する
   ことを特徴とする加工装置。
3. 被加工物を加工する加工部と、
   被加工物の加工音を計測する計測部と、
   前記加工部の振動系内に生じる強制振動波と、前記加工音から得られる実振動波とについて、前記強制振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数と、前記実振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数とを対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価部と、
   を備え、
   前記評価部は、少なくとも、３倍の倍数波、４倍の倍数波及び５倍の倍数波の全てを含んで対比する
   ことを特徴とする加工装置。
4. 被加工物の加工後の品質を評価する評価装置であって、
   被加工物を加工する加工部の振動系内に生じる強制振動波と、被加工物の加工音から得られる実振動波とについて、前記強制振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数と、前記実振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数とを対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価部を備え、
   前記評価部は前記強制振動波及び前記実振動波の各基本波及び各倍数波のピーク位置の周波数を対比させて被加工物の加工後の品質を評価する
   ことを特徴とする評価装置。
5. 被加工物の加工後の品質を評価する評価装置であって、
   被加工物を加工する加工部の振動系内に生じる強制振動波と、被加工物の加工音から得られる実振動波とについて、前記強制振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数と、前記実振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数とを対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価部を備え、
   前記評価部は前記強制振動波と前記実振動波との音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数が近似するときに被加工物の加工後の品質が高いと評価する
   ことを特徴とする評価装置。
6. 被加工物の加工後の品質を評価する評価装置であって、
   被加工物を加工する加工部の振動系内に生じる強制振動波と、被加工物の加工音から得られる実振動波とについて、前記強制振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数と、前記実振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数とを対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価部を備え、
   前記評価部は、少なくとも、３倍の倍数波、４倍の倍数波及び５倍の倍数波の全てを含んで対比する
   ことを特徴とする評価装置。
7. 被加工物を加工する加工部の振動系内に生じる強制振動波を求め、被加工物の加工音から得られる実振動波を求め、前記強制振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数と、前記実振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数とを対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価方法であって、
   前記強制振動波及び前記実振動波の各基本波及び各倍数波のピーク位置の周波数を対比させて被加工物の加工後の品質を評価する
   ことを特徴とする評価方法。
8. 被加工物を加工する加工部の振動系内に生じる強制振動波を求め、被加工物の加工音から得られる実振動波を求め、前記強制振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数と、前記実振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数とを対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価方法であって、
   前記強制振動波と前記実振動波との音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数が近似するときに被加工物の加工後の品質が高いと評価する
   ことを特徴とする評価方法。
9. 被加工物を加工する加工部の振動系内に生じる強制振動波を求め、被加工物の加工音から得られる実振動波を求め、前記強制振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数と、前記実振動波の音圧の基本波及び倍数波のピーク位置の周波数とを対比させて被加工物の加工後の品質を評価する評価方法であって、
   少なくとも、３倍の倍数波、４倍の倍数波及び５倍の倍数波の全てを含んで対比させて被加工物の加工後の品質を評価する
   ことを特徴とする評価方法。