JP7456074B1 - 処理システム、処理装置、処理方法および処理プログラム - Google Patents

Abstract

処理システムは、切削工具と、センサと、処理部とを備え、前記センサは、切削加工時の前記切削工具の負荷に関する状態を示す物理量を計測し、前記処理部は、複数の計測時点における前記センサの計測結果に基づいて、前記計測時点ごとの前記負荷に関するデータを示す複数のプロットを含むグラフを作成し、作成した前記グラフにおいて前記複数のプロットが占める面積に基づいて、前記切削工具を用いた切削加工の状態を検出する。

Description

本開示は、処理システム、処理装置、処理方法および処理プログラムに関する。

特許文献１（米国特許出願公開第２０１５／０２６１２０７号明細書）には、以下のような方法が開示されている。すなわち、ワークピース加工機の動作パラメータを設定または監視するための方法であって、ワークピース加工機は、ツールホルダと、少なくとも第１の軸に沿ってワークピースと前記ツールホルダとを互いに対して移動させる手段とを有し、ワークピースが取り付けられたツールホルダの処理操作中、およびワークピースへのツールの適用中において、ツールとワークピース間の相互作用中にツールで発生し、ツールホルダに送信される下記（ａ）から（ｃ）の測定変数のうちの少なくとも１つの値が検出され、加工シーケンス用に記録され、最大加工時間を下回る処理時間と併せて、使用する工具の延長された耐用年数に関する操作パラメータを設定するため、その再現性に関して処理操作を監視するため、またはワークピース処理機械の工具摩耗または機械誤差を監視するために、少なくとも１つの測定変数の確認された値が使用される。
（ａ）第１の軸に平行な方向に作用する軸力
（ｂ）第１の軸または第１の軸に平行な軸に対して存在するトルク
（ｃ）方向および量に応じた曲げトルクまたは曲げトルク成分。

米国特許出願公開第２０１５／０２６１２０７号明細書 特開２００６－７１４８５号公報 特開平１１－１１８６２５号公報

本開示の処理システムは、切削工具と、センサと、処理部とを備え、前記センサは、切削加工時の前記切削工具の負荷に関する状態を示す物理量を計測し、前記処理部は、複数の計測時点における前記センサの計測結果に基づいて、前記計測時点ごとの前記負荷に関するデータを示す複数のプロットを含むグラフを作成し、作成した前記グラフにおいて前記複数のプロットが占める面積に基づいて、前記切削工具を用いた切削加工の状態を検出する。

本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える処理システムとして実現され得るだけでなく、処理システムの一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。

図１は、本開示の実施の形態に係る処理システムの構成を示す図である。 図２は、本開示の実施の形態に係る切削工具の構成を示す断面図である。 図３は、本開示の実施の形態に係る切削システムにおける処理装置の構成を示す図である。 図４は、本開示の実施の形態に係る切削工具を模式的に示す斜視図である。 図５は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフの一例を示す図である。 図６は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフの一例を示す図である。 図７は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフの一例を示す図である。 図８は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフの一例を示す図である。 図９は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフの一例を示す図である。 図１０は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフの一例を示す図である。 図１１は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフの他の例を示す図である。 図１２は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフの他の例を示す図である。 図１３は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフの他の例を示す図である。 図１４は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフの他の例を示す図である。 図１５は、本開示の実施の形態に係る処理装置における検出部による検出処理の一例を示す図である。 図１６は、本開示の実施の形態に係る処理装置による異常振動の検出精度を説明するためのシミュレーション結果を示す図である。 図１７は、本開示の実施の形態に係る処理装置による異常振動の検出精度を説明するためのシミュレーション結果を示す図である。 図１８は、本開示の実施の形態に係る処理装置による異常振動の検出精度を説明するためのシミュレーション結果を示す図である。 図１９は、本開示の実施の形態に係る処理装置による異常振動の検出精度を説明するためのシミュレーション結果を示す図である。 図２０は、本開示の実施の形態に係る処理装置による異常振動の検出精度を説明するためのシミュレーション結果を示す図である。 図２１は、本開示の実施の形態に係る処理装置による異常振動の検出精度を説明するためのシミュレーション結果を示す図である。 図２２は、本開示の実施の形態に係る処理装置による異常振動の検出精度を説明するためのシミュレーション結果を示す図である。 図２３は、本開示の実施の形態に係る処理装置による異常振動の検出精度を説明するためのシミュレーション結果を示す図である。 図２４は、本開示の実施の形態に係る処理装置による異常振動の検出精度を説明するためのシミュレーション結果を示す図である。 図２５は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフの模式図である。 図２６は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフにおけるプロットの位置関係を示す模式図である。 図２７は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフにおけるプロットの位置関係を示す模式図である。 図２８は、本開示の実施の形態に係る処理装置により作成されるグラフに含まれるプロットのピッチと検出精度との関係を説明するためのシミュレーション結果を示す図である。 図２９は、本開示の実施の形態に係る処理装置により作成されるグラフに含まれるプロットのピッチと検出精度との関係を説明するためのシミュレーション結果を示す図である。 図３０は、本開示の実施の形態に係る処理装置により作成されるグラフに含まれるプロットのピッチと検出精度との関係を説明するためのシミュレーション結果を示す図である。 図３１は、本開示の実施の形態に係る処理装置がセンサ計測値を取得する際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。 図３２は、本開示の実施の形態に係る処理装置が検出処理を行う際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。 図３３は、本開示の実施の形態の変形例に係る処理システムの構成を示す図である。 図３４は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフの一例を示す図である。 図３５は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフの一例を示す図である。

従来、切削工具にセンサを取り付け、切削加工時のセンサによる計測結果に基づいて、切削工具における切刃の異常を検出する技術が提案されている。

［本開示が解決しようとする課題］
特許文献１の技術を超えて、切削工具を用いた切削加工の状態をより正確に検出することが可能な技術が望まれる。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、切削工具を用いた切削加工の状態をより正確に検出することが可能な処理システム、処理装置、処理方法および処理プログラムを提供することである。

［本開示の効果］
切削工具を用いた切削加工の状態をより正確に検出することができる。

［本開示の実施形態の説明］
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。

（１）本開示の実施の形態に係る処理システムは、切削工具と、センサと、処理部とを備え、前記センサは、切削加工時の前記切削工具の負荷に関する状態を示す物理量を計測し、前記処理部は、複数の計測時点における前記センサの計測結果に基づいて、前記計測時点ごとの前記負荷に関するデータを示す複数のプロットを含むグラフを作成し、作成した前記グラフにおいて前記複数のプロットが占める面積に基づいて、前記切削工具を用いた切削加工の状態を検出する。

このように、センサの計測結果に基づいて作成したグラフにおいて複数のプロットが占める面積に基づいて、切削加工の状態を検出する構成により、異常振動が発生することによるプロットの位置の変化を、グラフにおいて複数のプロットが占める面積の変化として検知し、当該面積の変化に基づいて異常振動を検出することができる。また、グラフにおいて複数のプロットが占める面積は、センサの計測結果の標準偏差等と比べて異常振動の振幅変化が反映され易いところ、当該面積を評価値として用いて、異常振動の振幅変化をより高感度で検出することができる。したがって、切削工具を用いた切削加工の状態をより正確に検出することができる。

（２）上記（１）において、前記処理部は、前記プロットのピッチに応じて前記プロットのサイズが設定された前記グラフを作成してもよい。

このような構成により、異常振動の振幅変化が、複数のプロットが占める面積により反映され易いグラフを作成することができる。

（３）上記（２）において、前記処理部は、前記処理システムの運用前に予め取得した前記センサの計測結果に基づく前記データの最大値の５％以上であり、かつ前記データの最大値の２０％以下の直径を有する前記プロットを含む前記グラフを作成してもよい。

このような構成により、異常振動が発生していない状態において各プロットが重なる領域を確保することができ、かつ異常振動が発生した場合においてプロットがグラフからはみ出すことなく各プロットの重なりがより確実に解消されるので、複数のプロットが占める面積を評価値として用いて、異常振動をより高感度で検出することができる。

（４）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記処理部は、前記切削工具または切削対象物が複数回転するのに要する期間における前記複数の計測時点における前記センサの計測結果に基づいて、前記グラフを作成してもよい。

このような構成により、センサの計測結果を取得するためのサンプリング周期を低く抑えながら、グラフの作成に必要な計測結果を取得することができる。

（５）上記（１）から（４）のいずれかにおいて、前記処理部は、前記プロットのサイズが異なる複数の前記グラフを作成してもよい。

このような構成により、解析用のグラフおよび表示用のグラフ等の、用途に応じた複数のグラフを作成することができる。

（６）上記（５）において、前記処理部は、前記複数のグラフのうちの少なくともいずれか１つを選択的に表示する処理を行ってもよい。

このような構成により、たとえば、解析用のグラフを用いて切削加工の状態の検出を行いながら、ユーザが切削加工の状態を認識可能な表示用のグラフを表示することができる。

（７）上記（５）または（６）において、前記処理部は、前記複数のグラフの各々において前記複数のプロットが占める面積に基づいて、前記切削工具を用いた切削加工の状態を検出してもよい。

このような構成により、たとえば、振幅が異なる多様な異常振動をより高感度で検出することができる。

（８）上記（１）から（７）のいずれかにおいて、前記処理部は、前記計測時点と前記データとの対応関係を示す前記複数のプロットを含む時系列の前記グラフを作成してもよい。

このような構成により、時系列のグラフにおいて複数のプロットが占める面積に基づいて、転削加工および旋削加工等の多様な切削加工の状態を検出することができる。

（９）上記（１）から（７）のいずれかにおいて、前記処理システムは、複数の前記センサを備え、前記処理部は、前記複数の計測時点における前記各センサの計測結果に基づいて、前記計測時点ごとの、前記切削工具の回転軸と垂直な平面における２方向の前記負荷に関する前記データの対応関係を示す前記複数のプロットを含む前記グラフを作成してもよい。

このような構成により、時系列のグラフを用いて切削加工の状態を検出する構成と比べて、異常振動の振幅変化をより高感度で検出することができる。

（１０）上記（１）から（９）のいずれかにおいて、前記センサは、ひずみセンサまたは加速度センサであってもよい。

このような構成により、センサがひずみセンサである場合、加工精度に影響を与える切削工具の変形をより正確に検知することができる。また、センサが加速度センサである場合、切削工具のより小さい振動を検知することができる。

（１１）本開示の実施の形態に係る処理装置は、センサの計測結果であって、切削加工時の切削工具の負荷に関する状態を示す物理量の計測結果を取得する計測結果取得部と、前記計測結果取得部により取得された、複数の計測時点における前記センサの前記計測結果に基づいて、前記計測時点ごとの前記負荷に関するデータを示す複数のプロットを含むグラフを作成する作成部と、前記作成部により作成された前記グラフにおいて前記複数のプロットが占める面積に基づいて、前記切削工具を用いた切削加工の状態を検出する検出部とを備える。

（１２）本開示の実施の形態に係る処理方法は、処理装置における処理方法であって、センサの計測結果であって、切削加工時の切削工具の負荷に関する状態を示す物理量の計測結果を取得するステップと、取得した複数の計測時点における前記センサの前記計測結果に基づいて、前記計測時点ごとの前記負荷に関するデータを示す複数のプロットを含むグラフを作成するステップと、作成した前記グラフにおいて前記複数のプロットが占める面積に基づいて、前記切削工具を用いた切削加工の状態を検出するステップとを含む。

このように、センサの計測結果に基づいて作成したグラフにおいて複数のプロットが占める面積に基づいて、切削加工の状態を検出する構成により、異常振動が発生することによるプロットの位置の変化を、グラフにおいて複数のプロットが占める面積の変化として検知し、当該面積の変化に基づいて異常振動を検出することができる。また、グラフにおいて複数のプロットが占める面積は、センサの計測結果の標準偏差等と比べて異常振動の振幅変化が反映され易いところ、当該面積を評価値として用いて、異常振動の振幅変化をより高感度で検出することができる。したがって、切削工具を用いた切削加工の状態をより正確に検出することができる。

（１３）本開示の実施の形態に係る処理プログラムは、処理装置において用いられる処理プログラムであって、コンピュータを、センサの計測結果であって、切削加工時の切削工具の負荷に関する状態を示す物理量の計測結果を取得する計測結果取得部と、前記計測結果取得部により取得された、複数の計測時点における前記センサの前記計測結果に基づいて、前記計測時点ごとの前記負荷に関するデータを示す複数のプロットを含むグラフを作成する作成部と、前記作成部により作成された前記グラフにおいて前記複数のプロットが占める面積に基づいて、前記切削工具を用いた切削加工の状態を検出する検出部、として機能させるためのプログラムである。

このように、センサの計測結果に基づいて作成したグラフにおいて複数のプロットが占める面積に基づいて、切削加工の状態を検出する方法により、異常振動が発生することによるプロットの位置の変化を、グラフにおいて複数のプロットが占める面積の変化として検知し、当該面積の変化に基づいて異常振動を検出することができる。また、グラフにおいて複数のプロットが占める面積は、センサの計測結果の標準偏差等と比べて異常振動の振幅変化が反映され易いところ、当該面積を評価値として用いて、異常振動の振幅変化をより高感度で検出することができる。したがって、切削工具を用いた切削加工の状態をより正確に検出することができる。

このように、センサの計測結果に基づいて作成したグラフにおいて複数のプロットが占める面積に基づいて、切削加工の状態を検出する構成により、異常振動が発生することによるプロットの位置の変化を、グラフにおいて複数のプロットが占める面積の変化として検知し、当該面積の変化に基づいて異常振動を検出することができる。また、グラフにおいて複数のプロットが占める面積は、センサの計測結果の標準偏差等と比べて異常振動の振幅変化が反映され易いところ、当該面積を評価値として用いて、異常振動の振幅変化をより高感度で検出することができる。したがって、切削工具を用いた切削加工の状態をより正確に検出することができる。

以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

［構成および基本動作］
＜処理システム＞
図１は、本開示の実施の形態に係る処理システムの構成を示す図である。図１を参照して、処理システム３０１は、切削工具１０１と、複数のひずみセンサ２０と、処理装置２０１とを備える。処理装置２０１は、処理システム３０１における処理部の一例である。

＜切削工具＞
切削工具１０１は、たとえば、フライス盤等の工作機械において使用されるエンドミルであり、金属等からなる切削対象物の転削加工に用いられる。切削工具１０１は、たとえば刃先交換式のエンドミルである。切削工具１０１は、アーバ等の工具ホルダ２１０に保持された状態で使用される。

切削工具１０１は、シャフト部１０と、ハウジング２４と、電池２２と、無線通信装置２３と、刃取付部１２とを備える。シャフト部１０は、シャンク部１１を含む。図１では、ハウジング２４を想像線である二点鎖線により示している。

刃取付部１２は、切削工具１０１におけるシャフト部１０よりも先端側に設けられる。刃取付部１２は、たとえば４つの刃固定部１３を含む。各刃固定部１３には、チップ１４が取り付けられる。なお、刃取付部１２は、１つ、２つ、３つまたは５つ以上の刃固定部１３を含む構成であってもよい。

チップ１４は、たとえばスローアウェイチップである。チップ１４は、たとえばネジ止めにより刃固定部１３に取り付けられる。なお、チップ１４は、ネジ止め以外の手段により刃固定部１３に固定されてもよい。また、切削工具１０１は、刃取付部１２の代わりに、シャフト部１０と一体となった切刃を備える、いわゆるソリッドエンドミルであってもよい。

工具ホルダ２１０は、工作機械の主軸２２０に取り付けられる。主軸２２０は、柱状であり、工具ホルダ２１０に回転力を与える。工具ホルダ２１０は、主軸２２０の延長線上に配置される柱状の部材である。具体的には、工具ホルダ２１０の上端部が、主軸２２０に保持される。また、工具ホルダ２１０の下端部が、切削工具１０１のシャンク部１１を保持する。

たとえば、ひずみセンサ２０は、接着剤または粘着剤を介してシャフト部１０の周面に取り付けられる。なお、ひずみセンサ２０は、工具ホルダ２１０の周面に取り付けられてもよい。

ハウジング２４は、ひずみセンサ２０を格納する。具体的には、ハウジング２４は、図示しない底板部および側壁部を含む。ハウジング２４は、ひずみセンサ２０を下方および側方から覆う。

電池２２および無線通信装置２３は、ハウジング２４に格納される。たとえば、電池２２および無線通信装置２３は、ハウジング２４の底板部または側壁部に固定される。無線通信装置２３は、たとえば通信用ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の通信回路を含む。電池２２は、図示しない電力線を介して、ひずみセンサ２０および無線通信装置２３と接続されている。電池２２は、電力線を介して、ひずみセンサ２０および無線通信装置２３へ電力を供給する。

たとえば、処理システム３０１は、３つのひずみセンサ２０を備える。なお、処理システム３０１は、切削工具１０１におけるチップ１４の数よりも少数のひずみセンサ２０を備える構成であってもよいし、切削工具１０１におけるチップ１４の数よりも多数のひずみセンサ２０を備える構成であってもよい。また、処理システム３０１は、切削工具１０１におけるチップ１４の数と相関の無い数のひずみセンサ２０を備える構成であってもよい。

図２は、本開示の実施の形態に係る切削工具の構成を示す断面図である。図２は、図１におけるＩＩ－ＩＩ線矢視断面図である。図２を参照して、ひずみセンサ２０として、ひずみセンサ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃがシャフト部１０に設けられる。ひずみセンサ２０Ｂは、シャフト部１０の周方向においてひずみセンサ２０Ｃが設けられた位置から９０°ずれた位置に設けられる。ひずみセンサ２０Ａは、シャフト部１０の周方向においてひずみセンサ２０Ｂが設けられた位置から９０°ずれた位置に設けられる。ひずみセンサ２０Ａ，２０Ｃは、シャフト部１０の回転軸１７を介して点対称となる位置に設けられる。ひずみセンサ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、たとえば、シャフト部１０の回転軸１７に沿う方向において、同じ位置に設けられてもよいし、互いに異なる位置に設けられてもよい。

なお、ひずみセンサ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、刃取付部１２の位置に関わらず、たとえば上述のようにシャフト部１０または工具ホルダ２１０の周面にそれぞれ設けられればよい。すなわち、ひずみセンサ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、シャフト部１０または工具ホルダ２１０の周面において、刃固定部１３から回転軸１７に沿った位置に設けられる必要はない。

以下では、説明のため、回転軸１７に直交する平面において、回転軸１７からひずみセンサ２０Ａが設けられた位置への方向をＸ方向と称し、回転軸１７からひずみセンサ２０Ｂが設けられた位置への方向をＹ方向と称する。

ひずみセンサ２０は、切削加工時の切削工具１０１の負荷に関する状態を示す物理量を計測する。より詳細には、ひずみセンサ２０は、切削加工時の切削工具１０１の負荷に関する状態を示す物理量として、シャフト部１０のひずみεを計測する。ひずみセンサ２０は、ひずみεとして、せん断ひずみを計測する構成であってもよいし、垂直ひずみを計測する構成であってもよいし、せん断ひずみおよび垂直ひずみの両方を計測する構成であってもよい。

ひずみセンサ２０は、たとえば、切削加工の開始時刻である時刻ｔｓから終了時刻である時刻ｔｅまでの期間においてひずみεを計測し、ひずみεに応じたレベルのアナログ信号を図示しない信号線経由で無線通信装置２３へ送信する。

無線通信装置２３は、ひずみセンサ２０から受信したアナログ信号を所定のサンプリング周期でＡＤ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換し、変換後のデジタル値であるセンサ計測値を生成する。より詳細には、無線通信装置２３は、ひずみセンサ２０Ａから受けるひずみεのアナログ信号をＡＤ変換することによりセンサ計測値ｓｘを生成し、ひずみセンサ２０Ｂから受けるひずみεのアナログ信号をＡＤ変換することによりセンサ計測値ｓｙを生成し、ひずみセンサ２０Ｃから受けるひずみεのアナログ信号をＡＤ変換することによりセンサ計測値ｓｒを生成する。

無線通信装置２３は、生成したセンサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒにサンプリングタイミングを示すタイムスタンプを付与し、タイムスタンプが付与されたセンサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒを図示しない記憶部に保存する。無線通信装置２３は、たとえば所定周期で、当該記憶部から１または複数組のセンサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒを取得し、取得したセンサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒおよび対応のひずみセンサ２０の識別情報を含む無線信号を生成し、生成した無線信号を処理装置２０１へ送信する。

［処理装置］
図３は、本開示の実施の形態に係る切削システムにおける処理装置の構成を示す図である。図３を参照して、処理装置２０１は、無線通信部１１０と、作成部１２０と、検出部１３０と、記憶部１４０とを備える。無線通信部１１０は、計測結果取得部の一例である。無線通信部１１０、作成部１２０および検出部１３０の一部または全部は、たとえば、１または複数のプロセッサを含む処理回路（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）により実現される。記憶部１４０は、たとえば上記処理回路に含まれる不揮発性メモリである。処理装置２０１は、切削工具１０１を用いた切削加工の状態を検出する検出処理を行う。

＜無線通信部＞
無線通信部１１０は、ひずみセンサ２０の計測結果であって、切削加工時の切削工具１０１の負荷に関する状態を示す物理量の計測結果を取得する。

より詳細には、無線通信部１１０は、切削工具１０１における無線通信装置２３と無線による通信を行う。無線通信装置２３および無線通信部１１０は、たとえば、ＩＥＥＥ ８０２．１５．４に準拠したＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＩＥＥＥ ８０２．１５．１に準拠したＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）およびＩＥＥＥ８０２．１５．３ａに準拠したＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）等の通信プロトコルを用いた無線による通信を行う。なお、無線通信装置２３と無線通信部１１０との間において、上記以外の通信プロトコルが用いられてもよい。

無線通信部１１０は、切削工具１０１における無線通信装置２３から受信した無線信号からセンサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒおよび識別情報を取得する。そして、無線通信部１１０は、当該センサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒを当該識別情報に対応付けて記憶部１４０に保存する。

＜作成部＞
作成部１２０は、無線通信部１１０により取得された、複数の計測時点におけるひずみセンサ２０の計測結果に基づいて、計測時点ごとの切削工具１０１の負荷に関するデータを示す複数のプロットＰを含むグラフＧを作成する。より詳細には、作成部１２０は、無線通信部１１０により記憶部１４０に保存されたセンサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒに基づいて、グラフＧを作成する。グラフＧは、後述する検出部１３０における検出処理に用いられる。

図４は、本開示の実施の形態に係る切削工具を模式的に示す斜視図である。図４を参照して、切削工具１０１による切削加工を行う際に、回転軸１７と垂直な平面であって、チップ１４の切刃を通る平面である切削抵抗作用面１８内において、切削対象物から当該切刃に荷重、すなわち切削抵抗Ｆ［Ｎ］が加わる。

たとえば、作成部１２０は、センサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒに基づいて、切削抵抗作用面１８において切削工具１０１が受けるＸ方向の切削抵抗Ｆである切削抵抗Ｆｘ、および切削抵抗作用面１８において切削工具１０１が受けるＹ方向の切削抵抗Ｆである切削抵抗Ｆｙを算出する。

より詳細には、記憶部１４０は、センサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒを切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙに変換するための変換式Ｆｍ１を記憶している。たとえば、変換式Ｆｍ１は、特許文献２および３等に記載の技術を用いて予め作成される。より詳細には、変換式Ｆｍ１は、切削工具１０１に既知の荷重を加えたときに得られるセンサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒに基づいて予め作成される変換行列である。

作成部１２０は、記憶部１４０におけるセンサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒおよび変換式Ｆｍ１に基づいて、切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙを算出する。センサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒおよび切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙは、負荷に関するデータの一例である。

図５および図６は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフの一例を示す図である。図５および図６は、切削工具１０１を用いて所定の加工条件Ｗｃ１で切削加工を行ったときに作成部１２０により作成されるグラフＧａを示している。グラフＧａにおいて、横軸は時間［秒］であり、縦軸は切削抵抗Ｆｘ［Ｎ］である。図５は、切削工具１０１のびびり振動が発生していない状態におけるグラフＧａを示しており、図６は、切削工具１０１のびびり振動が発生している状態におけるグラフＧａを示している。

図５および図６を参照して、作成部１２０は、計測時点と、切削抵抗Ｆｘとの対応関係を示す複数のプロットＰａを含む時系列のグラフＧであるグラフＧａを作成する。プロットＰａは、プロットＰの一例である。たとえば、プロットＰａの形状は、円形である。なお、プロットＰａの形状は、四角形および三角形等の円形以外の形状であってもよい。また、作成部１２０は、計測時点と切削抵抗Ｆｙとの対応関係を示すプロットＰａを含むグラフＧａを作成する構成であってもよいし、計測時点とセンサ計測値ｓｘまたはセンサ計測値ｓｙとの対応関係を示すプロットＰａを含むグラフＧａを作成する構成であってもよい。

図７および図８は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフの一例を示す図である。図７および図８は、切削工具１０１を用いて加工条件Ｗｃ１で切削加工を行ったときに作成部１２０により作成される切削抵抗Ｆｘ，ＦｙのグラフＧｂを示している。グラフＧｂにおいて、横軸は切削抵抗Ｆｘ［Ｎ］であり、縦軸は切削抵抗Ｆｙ［Ｎ］である。図７は、びびり振動が発生していない状態におけるグラフＧｂを示しており、図８は、びびり振動が発生している状態におけるグラフＧｂを示している。

図７および図８を参照して、作成部１２０は、複数の計測時点における各ひずみセンサ２０の計測結果に基づいて、計測時点ごとの、切削抵抗作用面１８における切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙの対応関係を示す複数のプロットＰｂを含むグラフＧであるグラフＧｂを作成する。プロットＰｂは、プロットＰの一例である。たとえば、プロットＰｂの形状は、円形である。なお、プロットＰｂの形状は、四角形および三角形等の円形以外の形状であってもよい。

図９および図１０は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフの一例を示す図である。図９および図１０は、図７および図８に示すグラフＧｂと比べて、プロットＰｂの直径がより大きいグラフＧｂを示している。

図９および図１０を参照して、たとえば、作成部１２０は、プロットＰのサイズが異なる複数のグラフＧを作成する。より詳細には、作成部１２０は、同じセンサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒに基づいて算出した同じ切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙを用いて、プロットＰｂの直径がそれぞれ異なる複数のグラフＧｂを作成する。一例として、作成部１２０は、同じセンサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒに基づいて算出した同じ切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙを用いて、プロットＰｂの直径がそれぞれ異なる２つのグラフＧｂと、当該２つのグラフＧｂと比べてプロットＰｂの直径が小さいグラフＧｂである表示用グラフＧｄｉｓを作成する。

たとえば、作成部１２０は、作成周期Ｐｇに従う作成タイミングにおいて、時刻（Ｐｇ×ｍ）から始まる所定の対象期間Ｔにおける複数のセンサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒに基づいて、当該対象期間Ｔにおける計測時点ごとの切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙを算出する。そして、作成部１２０は、算出した切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙを用いてグラフＧａ，Ｇｂおよび表示用グラフＧｄｉｓを作成する。ここで、ｍは正の整数である。なお、作成周期Ｐｇが対象期間Ｔと同じであることにより、各対象期間Ｔが連続してもよい。また、作成周期Ｐｇが対象期間Ｔよりも短いことにより、各対象期間Ｔが一部重複してもよい。また、作成周期ｇＰが対象期間Ｔよりも長いことにより、各対象期間Ｔが間欠的に設けられてもよい。

たとえば、作成部１２０は、切削工具１０１が複数回転するのに要する期間における複数の計測時点におけるひずみセンサ２０の計測結果に基づいて、グラフＧを作成する。ここでは、対象期間Ｔは、切削工具１０１が複数回転するのに要する期間である。

作成部１２０は、作成周期Ｐｇに従う作成タイミングにおいて対象期間ＴごとにグラフＧａ，Ｇｂおよび表示用グラフＧｄｉｓを作成し、作成したグラフＧａ，Ｇｂおよび表示用グラフＧｄｉｓを含むグラフ情報を対象期間Ｔに対応付けて記憶部１４０に保存する。

なお、作成部１２０は、切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙの代わりに、または切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙに加えて、切削抵抗作用面１８内において、Ｘ方向の負荷により生じるモーメントＭであるモーメントＭｘ、およびＹ方向の負荷により生じるモーメントＭであるモーメントＭｙを算出する構成であってもよい。

より詳細には、記憶部１４０は、センサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒをモーメントＭｘ，Ｍｙに変換するための変換式Ｆｍ２を記憶している。たとえば、変換式Ｆｍ２は、特許文献２および３等に記載の技術を用いて予め作成される。より詳細には、変換式Ｆｍ２は、切削工具１０１に既知の荷重を加えたときに得られるセンサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒに基づいて予め作成される変換行列である。

作成部１２０は、記憶部１４０におけるセンサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒおよび変換式Ｆｍ２に基づいて、モーメントＭｘ，Ｍｙを算出する。モーメントＭｘ，Ｍｙは、負荷に関するデータの一例である。

作成部１２０は、計測時点と、算出したモーメントＭｘとの対応関係を示す複数のプロットＰｃを含む時系列のグラフＧであるグラフＧｃを作成する。プロットＰｃは、プロットＰの一例である。たとえば、プロットＰｃの形状は、円形である。なお、プロットＰｃの形状は、四角形および三角形等の円形以外の形状であってもよい。

図１１および図１２は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフの他の例を示す図である。図１１および図１２は、切削工具１０１を用いて所定の加工条件Ｗｃ２で切削加工を行ったときに作成部１２０により作成されるモーメントＭｘ，ＭｙのグラフＧｄを示している。グラフＧｄにおいて、横軸はモーメントＭｘ［Ｎｍ］であり、縦軸はモーメントＭｙ［Ｎｍ］である。図１１は、１回目の切削加工におけるグラフＧｄを示しており、図１２は、１５０回目の切削加工におけるグラフＧｄを示している。

図１３および図１４は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフの他の例を示す図である。図１３および図１４は、切削工具１０１を用いて所定の加工条件Ｗｃ３で切削加工を行ったときに作成部１２０により作成されるモーメントＭｘ，ＭｙのグラフＧｄを示している。図１３は、１回目の切削加工におけるグラフＧｄを示しており、図１４は、５０回目目の切削加工におけるグラフＧｄを示している。

図１１から図１４を参照して、作成部１２０は、複数の計測時点における各ひずみセンサ２０の計測結果に基づいて、計測時点ごとの、切削抵抗作用面１８におけるモーメントＭｘ，Ｍｙの対応関係を示す複数のプロットＰｄを含むグラフＧであるグラフＧｄを作成する。プロットＰｄは、プロットＰの一例である。たとえば、プロットＰｄの形状は、円形である。なお、プロットＰｄの形状は、四角形および三角形等の円形以外の形状であってもよい。

ここで、再び図５および図６を参照して、びびり振動が発生している状態におけるグラフＧａでは、びびり振動が発生していない状態におけるグラフＧａと比べて、切削抵抗Ｆｘの絶対値が大きい。これは、びびり振動が発生している状態において、切削対象物への切刃の食いつきおよび離脱によって生じる正常な振動である基本振動に、異常振動であるびびり振動が加わるからである。びびり振動は、基本振動と比べて、周波数が高く、かつ、びびり振動の発生初期において振幅が小さい。また、びびり振動が発生している状態におけるグラフＧａでは、びびり振動が発生していない状態におけるグラフＧａと比べて、プロットＰａが占める面積Ａｇが大きい。これは、びびり振動が発生している状態におけるグラフＧａでは、びびり振動が発生していない状態におけるグラフＧａと比べて、切削抵抗Ｆｘの取り得る値の範囲が大きいので、複数のプロットＰａ同士の重なりが少なくなるからである。

また、再び図７から図１０を参照して、びびり振動が発生している状態におけるグラフＧｂでは、びびり振動が発生していない状態におけるグラフＧｂと比べて、切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙの絶対値が大きい。これは、びびり振動が発生している状態において、基本振動に異常振動であるびびり振動が加わるからである。また、びびり振動が発生している状態におけるグラフＧｂでは、びびり振動が発生していない状態におけるグラフＧｂと比べて、グラフＧｂにおいてプロットＰｂが占める面積Ａｇが大きい。これは、びびり振動が発生している状態におけるグラフＧｂでは、びびり振動が発生していない状態におけるグラフＧｂと比べて、切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙの絶対値が大きくなることにより、複数のプロットＰｂが重なる領域が小さくなるからである。

また、再び図１１および図１２を参照して、１５０回目の切削加工におけるグラフＧｄでは、１回目の切削加工におけるグラフＧｄと比べて、モーメントＭｘ，Ｍｙの絶対値が大きい。これは、１５０回の切削加工に使用したチップ１４を用いる場合、切刃の摩耗により基本振動が大きくなることに加え、基本振動に、切刃の摩耗による異常振動が加わるからである。切刃の摩耗による異常振動は、基本振動と比べて、周波数が高く、かつ振幅が小さい。また、１５０回目の切削加工におけるグラフＧｄでは、１回目の切削加工におけるグラフＧｄと比べて、グラフＧｄにおいてプロットＰｄが占める面積Ａｇが大きい。これは、１５０回目の切削加工におけるグラフＧｄでは、１回目の切削加工におけるグラフＧｄと比べて、モーメントＭｘ，Ｍｙの絶対値が大きくなることにより、複数のプロットＰｄが重なる領域が小さくなるからである。

＜検出部＞
検出部１３０は、作成部１２０により作成されたグラフＧにおいて複数のプロットＰが占める面積Ａｇに基づいて、切削工具１０１を用いた切削加工の状態を検出する検出処理を行う。

より詳細には、検出部１３０は、作成部１２０により対象期間ＴのグラフＧが記憶部１４０に保存されると、記憶部１４０から当該グラフＧを取得する。検出部１３０は、取得したグラフＧにおいてプロットＰが占める領域を黒色とし、当該グラフＧにおいてプロットＰが存在しない領域を白色とする２値画像を生成する。検出部１３０は、生成した２値画像における黒色の領域のピクセル数を面積Ａｇとして算出する。

検出部１３０は、面積Ａｇを算出すると、算出した面積Ａｇを評価値として用いて、検出処理を行う。より詳細には、検出部１３０は、算出した面積Ａｇと、所定の閾値ＴｈＡとを比較し、比較結果に基づいて、異常振動を検出する。閾値ＴｈＡは、正常な切削加工が行われている状態において作成部１２０により作成されるグラフＧにおいてプロットＰが占める面積Ａｇに基づいて、予め設定される。

図１５は、本開示の実施の形態に係る処理装置における検出部による検出処理の一例を示す図である。図１５において、横軸は加工回数であり、縦軸は面積Ａｇ［ピクセル］である。

図１５を参照して、検出部１３０は、面積Ａｇを算出するたびに、算出した面積Ａｇと、閾値ＴｈＡの一例である閾値ＴｈＡ１とを比較する。検出部１３０は、面積Ａｇが閾値ＴｈＡ１以下である場合、切削工具１０１を用いた切削加工の状態は正常であると判定する。一方、検出部１３０は、面積Ａｇが閾値ＴｈＡ１より大きい場合、切刃の摩耗による異常振動が発生していると判定する。

また、検出部１３０は、閾値ＴｈＡ１の代わりに、または閾値ＴｈＡ１に加えて、閾値ＴｈＡの一例である閾値ＴｈＡ２を用いて検出処理を行ってもよい。より詳細には、検出部１３０は、面積Ａｇを算出するたびに、算出した面積Ａｇと、閾値ＴｈＡ２とを比較する。検出部１３０は、面積Ａｇが閾値ＴｈＡ２以下である場合、切削工具１０１を用いた切削加工の状態は正常であると判定する。一方、検出部１３０は、面積Ａｇが閾値ＴｈＡ２より大きい場合、異常振動であるびびり振動が発生していると判定する。閾値ＴｈＡ２は、閾値ＴｈＡ１と異なる値であってもよいし、同じ値であってもよい。

なお、検出部１３０は、びびり振動および切刃の摩耗による異常振動に加えて、またはこれらの代わりに、切刃の欠損による異常振動等の、グラフＧにおけるプロットＰに変化を生じさせ得る他の異常振動を検出してもよい。また、検出部１３０は、異常振動を検出する代わりに、または異常振動を検出することに加えて、面積Ａｇに基づいて、切削工具１０１の寿命を判定してもよい。上述したように、切刃の摩耗により、基本振動が大きくなる場合がある。したがって、基本振動が大きくなることに伴う面積Ａｇの変化に基づいて、切削工具１０１の寿命を判定することができる。

たとえば、検出部１３０は、プロットＰのサイズが異なる複数のグラフＧの各々において複数のプロットＰが占める面積Ａｇに基づいて、切削工具１０１を用いた切削加工の状態を検出する。より詳細には、検出部１３０は、作成部１２０により同じ切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙを用いて作成された、プロットＰのサイズが異なる複数のグラフＧにおいて、プロットＰが占める面積Ａｇをそれぞれ算出する。検出部１３０は、グラフＧごとに面積Ａｇを算出すると、算出したグラフＧごとの面積Ａｇと、プロットＰのサイズに応じて異なる複数の閾値ＴｈＡとを比較する。たとえば、検出部１３０は、グラフＧごとに算出した複数の面積Ａｇのうちの少なくともいずれか１つが対応の閾値ＴｈＡ１より大きい場合、切刃の摩耗による異常振動が発生していると判定する。また、たとえば、グラフＧごとに算出した複数の面積Ａｇのうちの少なくともいずれか１つが対応の閾値ＴｈＡ２より大きい場合、びびり振動が発生していると判定する。

検出部１３０は、異常振動が発生していると判定した場合、判定結果を処理システム３０１のユーザに通知する通知処理を行う。たとえば、ユーザは、当該判定結果の通知を受けて、切削工具１０１を用いた切削加工を停止する。ここで、びびり振動は、発生初期において振幅が小さい一方で、びびり振動の成長により振幅は大きくなり、加工精度および工具寿命に影響を与える場合がある。本開示の実施の形態に係る処理装置２０１では、発生初期における振幅の小さいびびり振動を検出することができるので、加工精度および工具寿命に影響を与える前に、ユーザに切削加工の停止を促すことができる。

たとえば、検出部１３０は、プロットＰのサイズが異なる複数のグラフＧのうちの少なくともいずれか１つを選択的に表示する処理を行う。より詳細には、検出部１３０は、作成部１２０により記憶部１４０にグラフ情報が保存されると、当該グラフ情報に含まれる表示用グラフＧｄｉｓを図示しないディスプレイに表示する処理を行う。また、検出部１３０は、ユーザの操作に従い、プロットＰのサイズが異なる複数のグラフＧのうちの表示用グラフＧｄｉｓ以外のグラフＧを図示しないディスプレイに表示する処理を行う。

なお、検出部１３０は、面積Ａｇの代わりに、または面積Ａｇに加えて、グラフＧの全体の領域の面積に対する面積Ａｇの比である面積比Ｒｇを評価値として用いて、検出処理を行う構成であってもよい。より詳細には、検出部１３０は、グラフＧの全体の領域のピクセル数に対する、２値画像における黒色の領域のピクセル数の比を面積比Ｒｇとして算出する。検出部１３０は、面積比Ｒｇを算出すると、算出した面積比Ｒｇと所定の閾値ＴｈＢとを比較し、比較結果に基づいて、異常振動を検出する。閾値ＴｈＢは、正常な切削加工が行われている状態において作成部１２０により作成されるグラフＧの全体の領域の面積に対する面積Ａｇの面積比Ｒｇに基づいて、予め設定される。

（シミュレーション結果）
図１６から図１８は、本開示の実施の形態に係る処理装置による異常振動の検出精度を説明するためのシミュレーション結果を示す図である。図１６から図１８は、異常振動の周波数を基本振動の周波数の２０倍とし、異常振動の振幅を基本振動の振幅のゼロ倍から０．５倍に変化させたときの異常振動の検出精度のシミュレーション結果を示している。図１６から図１８において、横軸は、基本振動の振幅に対する異常振動の振幅の振幅比である。図１６において、縦軸は、振動の振幅の標準偏差Ｓｓｄ１である。図１７において、縦軸は、面積Ａｇである。図１７は、切削工具１０１の負荷に関するデータの最大値が１６９ピクセルに相当する値であり、かつプロットＰの直径が１１ピクセルであるグラフＧにおける、面積Ａｇのシミュレーション結果を示している。図１８において、縦軸は、異常振動の振幅がゼロのときを基準とする評価値の変化率である。図１８における破線は、異常振動の振幅がゼロのときを基準とする標準偏差Ｓｓｄ１の変化率を示している。図１８における実線は、異常振動の振幅がゼロのときを基準とする面積Ａｇの変化率を示している。

図１６から図１８を参照して、異常振動の振幅がゼロのときを基準とする面積Ａｇの変化率は、異常振動の振幅がゼロのときを基準とする標準偏差Ｓｓｄ１の変化率よりも大きい。したがって、評価値として面積Ａｇを用いることにより、評価値として標準偏差Ｓｓｄ１を用いた場合と比べて、異常振動の振幅の変化をより高感度で検出することができる。なお、評価値として面積比Ｒｇを用いた場合も同様に、評価値として標準偏差Ｓｓｄ１を用いた場合と比べて、異常振動の振幅の変化をより高感度で検出することができる。

図１９から図２１は、本開示の実施の形態に係る処理装置による異常振動の検出精度を説明するためのシミュレーション結果を示す図である。図１９から図２１は、異常振動の振幅を基本振動の振幅の０．０５倍とし、異常振動の周波数を基本振動の周波数の２倍から１００倍に変化させたときの異常振動の検出精度のシミュレーション結果を示している。図１９から図２１において、横軸は、基本振動の周波数に対する異常振動の周波数の周波数比である。図１９において、縦軸は、振動の振幅の標準偏差Ｓｓｄ２である。図２０において、縦軸は、面積Ａｇである。図２０は、切削工具１０１の負荷に関するデータの最大値が１６９ピクセルに相当する値であり、かつプロットＰの直径が１１ピクセルであるグラフＧにおける、面積Ａｇのシミュレーション結果を示している。図２１において、縦軸は、異常振動の周波数が基本振動の２倍のときを基準とする評価値の変化率である。図２１における破線は、異常振動の周波数が基本振動の２倍のときを基準とする標準偏差Ｓｓｄ２の変化率を示している。図２１における実線は、異常振動の周波数が基本振動の２倍のときを基準とする面積Ａｇの変化率を示している。

図１９から図２１を参照して、異常振動の周波数が基本振動の２倍のときを基準とする面積Ａｇの変化率は、異常振動の周波数が基本振動の２倍のときを基準とする標準偏差Ｓｓｄ２の変化率よりも大きい。したがって、評価値として面積Ａｇを用いることにより、評価値として標準偏差Ｓｓｄ２を用いた場合と比べて、異常振動の周波数の変化をより高感度で検出することができる。なお、評価値として面積比Ｒｇを用いた場合も同様に、評価値として標準偏差Ｓｓｄ２を用いた場合と比べて、異常振動の周波数の変化をより高感度で検出することができる。

図２２から図２４は、本開示の実施の形態に係る処理装置による異常振動の検出精度を説明するためのシミュレーション結果を示す図である。図２２から図２４において、横軸は半径方向切り込み量［ｍｍ］である。図２２において、縦軸は、切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙの標準偏差である。図２３において、縦軸は、面積Ａｇである。図２３は、切削工具１０１の負荷に関するデータの最大値が１７５ピクセルに相当する値であり、かつプロットＰの直径が１１ピクセルであるグラフＧにおける、面積Ａｇのシミュレーション結果を示している。図２４において、縦軸は、評価値の変化率である。図２２および図２３における破線は、切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙによる基本振動のみが発生しているときの評価値のシミュレーション結果を示している。図２２および図２３における実線は、基本振動に、振幅が基本振動の最大値の５％であり、かつ周波数が基本振動の４０倍の異常振動が加わったときの評価値のシミュレーション結果を示している。図２４における破線は、異常振動が加わることによる切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙの標準偏差の変化率を示している。図２４における実線は、異常振動が加わることによる面積Ａｇの変化率を示している。

図２２および図２４を参照して、切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙの標準偏差は、半径方向切り込み量が９ｍｍ以上である場合、異常振動が加わることによる標準偏差の変化率が大きいので、評価値として切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙの標準偏差を用いることにより異常振動を検出することができる。一方、切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙの標準偏差は、半径方向切り込み量が９ｍｍ未満である場合、異常振動が加わることによる標準偏差の変化率は小さく、１に近い値であるので、評価値として切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙの標準偏差を用いた場合、異常振動を検出することは困難である。

図２３および図２４を参照して、これに対して、面積Ａｇは、半径方向切り込み量に関わらず、異常振動が加わることによる標準偏差の変化率が大きい。具体的には、面積Ａｇは、振幅が基本振動の最大値の５％の異常振動が発生することにより、１２％以上上昇する。したがって、半径方向切り込み量に関わらず、評価値として面積Ａｇを用いることにより異常振動を検出することができる。なお、面積比Ｒｇは、面積Ａｇと同様に、異常振動が加わることによる標準偏差の変化率が大きいので、評価値として面積比Ｒｇを用いることにより異常振動を検出することができる。

（プロットＰのサイズおよびピッチＰＴ）
図２５は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフの模式図である。図２５は、異常振動が発生していない状態におけるグラフＧを示している。図２５を参照して、たとえば、作成部１２０は、センサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒに基づいて、半径Ｒの円Ｃ１の周上に配置される複数のプロットＰを含むグラフＧを作成する。

図２６は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフにおけるプロットの位置関係を示す模式図である。図２６は、図２５において隣接する２つのプロットの位置関係を示している。図２６を参照して、作成部１２０は、異常振動が発生していない状態すなわち基本振動のみが発生している状態において、少なくとも一部のプロットＰが他のプロットＰと重なって配置されるグラフＧを作成する。ここで、プロットＰの直径をｄとし、プロットＰは一定のピッチＰＴで配置されるものとする。

図２７は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフにおけるプロットの位置関係を示す模式図である。図２７は、異常振動が発生している状態におけるプロットＰの位置関係を示している。図２７を参照して、異常振動が発生することにより隣接する２つのプロットＰのいずれか一方の位置が円Ｃ１の径方向に沿って変化した場合、当該２つのプロットＰの重なる領域が小さくなるので、グラフＧにおいてプロットＰが占める面積Ａｇは大きくなる。したがって、面積Ａｇを評価値として用いることにより、異常振動の発生を検出することができる。

図２８から図３０は、本開示の実施の形態に係る処理装置により作成されるグラフに含まれるプロットのピッチと検出精度との関係を説明するためのシミュレーション結果を示す図である。図２８から図３０において、横軸は、円Ｃ１の直径Ｄに対するピッチＰＴの比率Ｐｒｔ＿ｐｔ［％］であり、縦軸は、異常振動の振幅がゼロのときを基準とする面積Ａｇの変化率ＣＲｇである。図２８から図３０における実線は、円Ｃ１の直径Ｄの４％を標準偏差とする正規分布のランダムな異常振動が発生している状態における変化率ＣＲｇを示している。図２８から図３０における破線は、円Ｃ１の直径Ｄの１２％を標準偏差とする正規分布のランダムな異常振動が発生している状態における変化率ＣＲｇを示している。図２８から図３０における一点鎖線は、円Ｃ１の直径Ｄの２０％を標準偏差とする正規分布のランダムな異常振動が発生している状態における変化率ＣＲｇを示している。

図２８は、円Ｃ１の直径Ｄに対するプロットＰの直径ｄの比率Ｐｒｔ＿ｄが４０％である場合における、比率Ｐｒｔ＿ｐｔと変化率ＣＲｇとの関係を示している。図２９は、円Ｃ１の直径Ｄに対するプロットＰの直径ｄの比率Ｐｒｔ＿ｄが１０％である場合における、比率Ｐｒｔ＿ｐｔと変化率ＣＲｇとの関係を示している。図３０は、円Ｃ１の直径Ｄに対するプロットＰの直径ｄの比率Ｐｒｔ＿ｄが５％である場合における、比率Ｐｒｔ＿ｐｔと変化率ＣＲｇとの関係を示している。

図２８から図３０を参照して、プロットＰの直径ｄが小さいほど、ピッチＰＴの比率Ｐｒｔ＿ｐｔが小さい領域において変化率ＣＲｇが大きい。したがって、プロットＰの直径ｄをより小さい値に設定し、かつプロットＰのピッチＰＴをより小さい値に設定することにより、異常振動をより高感度で検出することができる。ただし、ピッチＰＴが小さいほど、検出処理に必要なプロットＰの数が多くなる。

一方、プロットＰの直径ｄが大きいほど、比率Ｐｒｔ＿ｐｔの増加に対する変化率ＣＲｇの低下率が小さい。したがって、プロットＰの直径ｄをより大きい値に設定した場合、異常振動を検出するためのピッチＰＴの設定の自由度が大きい。そのため、ピッチＰＴをより大きい値に設定することにより、検出処理に必要なプロットＰの数を抑えながら、異常振動を検出することができる。

たとえば、作成部１２０は、プロットＰのピッチＰＴに応じてプロットＰのサイズが設定されたグラフＧを作成する。より詳細には、作成部１２０は、予め、切削工具１０１を用いて切削加工を行ったときに発生する基本振動の大きさを取得する。次に、作成部１２０は、基本振動の大きさに対する比率として表される、切削工具１０１を用いて切削加工を行ったときに発生し得る異常振動の大きさを取得する。次に、作成部１２０は、たとえば図２８から図３０のシミュレーション結果に基づいて、発生し得る異常振動を検出可能な、ピッチＰＴの比率Ｐｒｔ＿ｐｔと、直径ｄの比率Ｐｒｔ＿ｄとを決定する。なお、作成部１２０は、ピッチＰＴの比率Ｐｒｔ＿ｐｔを決定する代わりに、加工条件等に基づいて予め設定されたピッチＰＴの比率Ｐｒｔ＿ｐｔを取得してもよい。

たとえば、作成部１２０は、処理システム３０１の運用前に予め取得したひずみセンサ２０の計測結果に基づくデータの最大値の５％以上であり、かつデータの最大値の２０％以下の直径ｄを有するプロットＰを含むグラフＧを作成する。より詳細には、作成部１２０は、異常振動が発生していない状態において、たとえば半径Ｒの円Ｃ１の周上に配置される複数のプロットＰを含むグラフＧを生成し、円Ｃ１の直径Ｄに対するプロットＰの直径ｄの比率Ｐｒｔ＿ｄを、５％以上であり、かつ２０％以下の数値範囲において設定する。このような数値範囲内の比率Ｐｒｔ＿ｄを設定することにより、異常振動が発生していない状態において各プロットＰが重なる領域を確保することができ、かつ異常振動が発生した場合においてプロットＰがグラフＧからはみ出すことなく各プロットＰの重なりがより確実に解消されるので、面積Ａｇ等の評価値を用いて異常振動をより高感度で検出することができる。

［動作の流れ］
図３１は、本開示の実施の形態に係る処理装置がセンサ計測値を取得する際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。

図３１を参照して、まず、処理装置２０１は、切削加工の開始後、切削工具１０１における無線通信装置２３からの無線信号を待ち受け（ステップＳ１１でＮＯ）、無線信号を受信すると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、受信した無線信号からセンサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒおよび識別情報を取得する（ステップＳ１２）。

次に、処理装置２０１は、取得したセンサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒおよび識別情報を記憶部１４０に保存し（ステップＳ１３）、切削工具１０１における無線通信装置２３からの新たな無線信号を待ち受ける（ステップＳ１１でＮＯ）。

図３２は、本開示の実施の形態に係る処理装置が検出処理を行う際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。

図３２を参照して、まず、処理装置２０１は、作成周期Ｐｇに従う作成タイミングを待ち受け（ステップＳ２１でＮＯ）、作成タイミングが到来すると（ステップＳ２１でＹＥＳ）、対象期間Ｔにおける複数のセンサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒに基づいて、対象期間Ｔにおける計測時点ごとの切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙを算出する。なお、処理装置２０１は、切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙの代わりに、または切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙに加えて、モーメントＭｘ，Ｍｙを算出してもよい（ステップＳ２２）。

次に、処理装置２０１は、算出した切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙを用いてグラフＧを作成する（ステップＳ２３）。

次に、処理装置２０１は、作成したグラフＧのうちの表示用グラフＧｄｉｓを図示しないディスプレイに表示する処理を行う（ステップＳ２４）。

次に、処理装置２０１は、作成したグラフＧにおいて複数のプロットＰが占める面積Ａｇを算出する（ステップＳ２５）。

次に、処理装置２０１は、算出した面積Ａｇを評価値として用いて、検出処理を行う。より詳細には、処理装置２０１は、面積Ａｇと閾値ＴｈＡとを比較し、比較結果に基づいて、異常振動を検出する（ステップＳ２６）。

次に、処理装置２０１は、切刃の摩耗による異常振動またはびびり振動が発生していると判定した場合、判定結果を処理システム３０１のユーザに通知する通知処理を行う（ステップＳ２７）。

次に、処理装置２０１は、新たな生成タイミングを待ち受ける（ステップＳ２１でＮＯ）。

なお、本開示の実施の形態に係る処理システム３０１は、ひずみセンサ２０を備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。処理システム３０１は、ひずみセンサ２０の代わりに、加速度センサを備える構成であってもよい。当該加速度センサは、切削加工時の切削工具１０１の負荷に関する状態を示す物理量として、シャフト部１０の振動における加速度を計測する。この場合、処理装置２０１における作成部１２０は、加速度センサによる計測結果に基づいて、グラフＧを作成する。ひずみセンサ２０は、加速度センサと比べて、加工精度に影響を与える切削工具１０１の変形を検知することができる。一方、加速度センサは、ひずみセンサ２０と比べて、切削工具１０１のより小さい振動を検知することができる。

また、本開示の実施の形態に係る処理装置２０１では、作成部１２０は、プロットＰのピッチＰＴに応じてプロットＰのサイズが設定されたグラフＧを作成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。作成部１２０は、ピッチＰＴに関わらず設定されたサイズを有するプロットＰを含むグラフＧを作成する構成であってもよい。

また、本開示の実施の形態に係る処理装置２０１では、作成部１２０は、円Ｃ１の直径Ｄに対するプロットＰの直径ｄの比率Ｐｒｔ＿ｄを、５％以上であり、かつ２０％以下の数値範囲において設定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。作成部１２０は、比率Ｐｒｔ＿ｄを、当該数値範囲外の値に設定する構成であってもよい。

また、本開示の実施の形態に係る処理装置２０１では、作成部１２０は、切削工具１０１が複数回転するのに要する期間における複数の計測時点におけるひずみセンサ２０の計測結果に基づいて、グラフＧを作成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。作成部１２０は、切削工具１０１が１回転するのに要する期間における複数の計測時点におけるひずみセンサ２０の計測結果に基づいて、グラフＧを作成する構成であってもよい。

また、本開示の実施の形態に係る処理装置２０１では、作成部１２０は、同じセンサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒに基づいて算出した同じ切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙを用いて、プロットＰｂの直径がそれぞれ異なる複数のグラフＧｂを作成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。作成部１２０は、同じセンサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒに基づいて算出した同じ切削抵抗Ｆｘ，Ｆｙを用いて、１つのみのグラフＧを作成する構成であってもよい。

また、本開示の実施の形態に係る処理装置２０１では、検出部１３０は、作成部１２０により記憶部１４０にグラフ情報が保存されると、当該グラフ情報に含まれる表示用グラフＧｄｉｓを図示しないディスプレイに表示する処理を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。検出部１３０は、表示用グラフＧｄｉｓ等のグラフＧを表示する処理を行わない構成であってもよい。

また、本開示の実施の形態に係る処理装置２０１では、検出部１３０は、プロットＰのサイズが異なる複数のグラフＧの各々において複数のプロットＰが占める面積Ａｇに基づいて、切削工具１０１を用いた切削加工の状態を検出する構成であるとしたが、これに限定するものではない。検出部１３０は、１つのグラフＧにおいて複数のプロットＰが占める面積Ａｇに基づいて、切削工具１０１を用いた切削加工の状態を検出する構成であってもよい。

また、本開示の実施の形態に係る処理装置２０１では、作成部１２０は、時系列のグラフＧａ，Ｇｃと、グラフＧｂ，Ｇｄとを作成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。作成部１２０は、グラフＧａ，Ｇｃを作成する一方で、グラフＧｂ，Ｇｄの作成を行わない構成であってもよい。また、作成部１２０は、グラフＧｂ，Ｇｄを作成する一方で、グラフＧａ，Ｇｃの作成を行わない構成であってもよい。

また、本開示の実施の形態に係る処理システム３０１は、転削加工に用いられる切削工具１０１を備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。処理システム３０１は、切削工具１０１の代わりに、創成工具加工に用いられる創成工具を備える構成であってもよい。

図３３は、本開示の実施の形態の変形例に係る処理システムの構成を示す図である。図３３を参照して、処理システム３０２は、処理システム３０１と比べて、切削工具１０１の代わりに切削工具１０２を備える。切削工具１０２は、切削対象物ＷＫの旋削加工に用いられる。たとえば、切削対象物ＷＫは、外周面に溝を有する円柱形状の金属である。切削工具１０２には、チップ１４ｓが取り付けられる。切削工具１０２は、回転する切削対象物ＷＫの外周面の断続加工を行う。

処理装置２０１における無線通信部１１０は、切削工具１０２における無線通信装置２３から受信した無線信号からセンサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒおよび識別情報を取得する。そして、無線通信部１１０は、当該センサ計測値ｓｘ，ｓｙ，ｓｒを当該識別情報に対応付けて記憶部１４０に保存する。

図３４および図３５は、本開示の実施の形態に係る処理装置における作成部により作成されるグラフの一例を示す図である。図３４および図３５は、切削工具１０３を用いて所定の加工条件Ｗｃ４で切削加工を行ったときに作成部１２０により作成されるグラフＧｅを示している。グラフＧｅにおいて、横軸は時間［秒］であり、縦軸はひずみε［με］である。ひずみεは、切削抵抗Ｆと相関がある。図３４は、切削工具１０２のびびり振動が発生していない状態におけるグラフＧｅを示しており、図３５は、切削工具１０２のびびり振動が発生している状態におけるグラフＧｅを示している。

図３４および図３５を参照して、作成部１２０は、計測時点と、ひずみεとの対応関係を示す複数のプロットＰｅを含む時系列のグラフＧであるグラフＧｅを作成する。プロットＰｅは、プロットＰの一例である。たとえば、プロットＰｅの形状は、円形である。なお、プロットＰｅの形状は、四角形および三角形等の円形以外の形状であってもよい。たとえば、作成部１２０は、切削対象物ＷＫが複数回転するのに要する期間における複数の計測時点におけるひずみセンサ２０の計測結果に基づいて、グラフＧｅを作成する。

ここで、びびり振動が発生している状態におけるグラフＧｅでは、びびり振動が発生していない状態におけるグラフＧｅと比べて、ひずみεの絶対値が大きい。これは、びびり振動が発生している状態において、切削対象物への切刃の食いつきおよび離脱によって生じる正常な振動である基本振動に、異常振動であるびびり振動が加わるからである。びびり振動は、基本振動と比べて、周波数が高く、かつ、びびり振動の発生初期において振幅が小さい。また、びびり振動が発生している状態におけるグラフＧｅでは、びびり振動が発生していない状態におけるグラフＧｅと比べて、プロットＰｅが占める面積Ａｇが大きい。これは、びびり振動が発生している状態におけるグラフＧｅでは、びびり振動が発生していない状態におけるグラフＧｅと比べて、ひずみεの取り得る値の範囲が大きいので、複数のプロットＰｅ同士の重なりが少なくなるからである。

検出部１３０は、作成部１２０により対象期間ＴのグラフＧｅが記憶部１４０に保存されると、記憶部１４０から当該グラフＧｅを取得する。検出部１３０は、取得したグラフＧｅにおいてプロットＰｅが占める領域を黒色とし、当該グラフＧｅにおいてプロットＰｅが存在しない領域を白色とする２値画像を生成する。検出部１３０は、生成した２値画像における黒色の領域のピクセル数を面積Ａｇとして算出する。検出部１３０は、面積Ａｇを算出すると、算出した面積Ａｇを評価値として用いて、検出処理を行う。

ところで、切削工具を用いた切削加工の状態をより正確に検出することが可能な技術が望まれる。より詳細には、一般的に異常振動よりも正常な振動の方が大きく、センサの計測結果の標準偏差には異常振動の大きさが反映され難いので、標準偏差を評価値として用いて切削加工の状態を検出することは容易ではない。また、フーリエ変換を用いて異常振動の振動成分を抽出する場合、高いサンプリング周波数の処理装置が必要となる。また、グラフの包絡線を解析する手法では、異常振動を検出することは困難である。

これに対して、本開示の実施の形態に係る処理システム３０１は、切削工具と、ひずみセンサ２０と、処理装置２０１とを備え、ひずみセンサ２０は、切削加工時の切削工具１０１の負荷に関する状態を示す物理量を計測し、処理装置２０１は、複数の計測時点におけるひずみセンサ２０の計測結果に基づいて、計測時点ごとの負荷に関するデータを示す複数のプロットＰを含むグラフＧを作成し、作成したＧグラフにおいて複数のプロットＰが占める面積に基づいて、切削工具１０１を用いた切削加工の状態を検出する。

このように、ひずみセンサ２０の計測結果に基づいて作成したグラフＧにおいて複数のプロットＰが占める面積Ａｇに基づいて、切削加工の状態を検出する構成により、異常振動が発生することによるプロットＰの位置の変化を、グラフＧにおいて複数のプロットＰが占める面積Ａｇの変化として検知し、当該面積Ａｇの変化に基づいて異常振動を検出することができる。また、グラフＧにおいて複数のプロットＰが占める面積Ａｇは、ひずみセンサ２０の計測結果の標準偏差等と比べて異常振動の振幅変化が反映され易いところ、当該面積Ａｇを評価値として用いて、異常振動の振幅変化をより高感度で検出することができる。したがって、切削工具１０１を用いた切削加工の状態をより正確に検出することができる。

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

上述の実施形態の各処理（各機能）は、１または複数のプロセッサを含む処理回路（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）により実現される。上記処理回路は、上記１または複数のプロセッサに加え、１または複数のメモリ、各種アナログ回路、各種デジタル回路が組み合わされた集積回路等で構成されてもよい。上記１または複数のメモリは、上記各処理を上記１または複数のプロセッサに実行させるプログラム（命令）を格納する。上記１または複数のプロセッサは、上記１または複数のメモリから読み出した上記プログラムに従い上記各処理を実行してもよいし、予め上記各処理を実行するように設計された論理回路に従って上記各処理を実行してもよい。上記プロセッサは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、およびＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等、コンピュータの制御に適合する種々のプロセッサであってよい。なお、物理的に分離した上記複数のプロセッサが互いに協働して上記各処理を実行してもよい。たとえば、物理的に分離した複数のコンピュータのそれぞれに搭載された上記プロセッサがＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ （Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、およびインターネット等のネットワークを介して互いに協働して上記各処理を実行してもよい。上記プログラムは、外部のサーバ装置等から上記ネットワークを介して上記メモリにインストールされても構わないし、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、および半導体メモリ等の記録媒体に格納された状態で流通し、上記記録媒体から上記メモリにインストールされても構わない。

以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
切削工具と、
センサと、
処理部とを備え、
前記センサは、切削加工時の前記切削工具の負荷に関する状態を示す物理量を計測し、
前記処理部は、複数の計測時点における前記センサの計測結果に基づいて、前記計測時点ごとの前記負荷に関するデータを示す複数のプロットを含むグラフを作成し、作成した前記グラフにおいて前記複数のプロットが占める面積に基づいて、前記切削工具を用いた切削加工の状態を検出する検出処理を行い、
前記処理部は、前記検出処理において、前記切削工具における切刃の摩耗による異常振動の検出、びびり振動の検出、前記切刃の欠損による異常振動の検出、および前記切削工具の寿命の判定、のうちの少なくともいずれか１つを実行する、処理システム。

１０ シャフト部
１１ シャンク部
１２ 刃取付部
１３ 刃固定部
１４，１４ｓ チップ
１７ 回転軸
１８ 切削抵抗作用面
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ ひずみセンサ
２２ 電池
２３ 無線通信装置
２４ ハウジング
１０１，１０２ 切削工具
１１０ 無線通信部
１２０ 作成部
１３０ 検出部
１４０ 記憶部
２０１ 処理装置
２１０ 工具ホルダ
２２０ 主軸
３０１，３０２ 処理システム
Ｇ，Ｇａ，Ｇｂ，Ｇｄ，Ｇｅ グラフ
Ｐ，Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｄ，Ｐｅ プロット
ＴｈＡ１ 閾値
Ｃ１ 円
Ｒ 半径
ｄ 直径
ＰＴ ピッチ
ＷＫ 切削対象物

Claims (14)

1. 切削工具と、
   センサと、
   処理部とを備え、
   前記センサは、切削加工時の前記切削工具の負荷に関する状態を示す物理量を計測し、
   前記処理部は、複数の計測時点における前記センサの計測結果に基づいて、前記計測時点ごとの前記負荷に関するデータを示す複数のプロットを含むグラフを作成し、作成した前記グラフにおいて前記複数のプロットが占める面積に基づいて、前記切削工具を用いた切削加工の状態を検出する、処理システム。
2. 前記処理部は、前記プロットのピッチの設定値に応じて前記プロットのサイズが設定された前記グラフを作成する、請求項１に記載の処理システム。
3. 前記処理部は、前記処理システムの運用前に予め取得した前記センサの計測結果に基づく前記データの絶対値の最大値を２倍した値の５％以上であり、かつ前記最大値を２倍した値の２０％以下の直径を有する前記プロットを含む前記グラフを作成する、請求項２に記載の処理システム。
4. 前記処理部は、前記切削工具または切削対象物が複数回転するのに要する期間における前記複数の計測時点における前記センサの計測結果に基づいて、前記グラフを作成する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の処理システム。
5. 前記処理部は、前記プロットのサイズが異なる複数の前記グラフを作成する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の処理システム。
6. 前記処理部は、前記複数のグラフのうちの少なくともいずれか１つを選択的に表示する処理を行う、請求項５に記載の処理システム。
7. 前記処理部は、前記複数のグラフの各々において前記複数のプロットが占める面積に基づいて、前記切削工具を用いた切削加工の状態を検出する、請求項５に記載の処理システム。
8. 前記処理部は、前記計測時点と前記データとの対応関係を示す前記複数のプロットを含む時系列の前記グラフを作成する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の処理システム。
9. 前記処理システムは、複数の前記センサを備え、
   前記処理部は、前記複数の計測時点における前記各センサの計測結果に基づいて、前記計測時点ごとの、前記切削工具の回転軸と垂直な平面における２方向の前記負荷に関する前記データの対応関係を示す前記複数のプロットを含む前記グラフを作成する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の処理システム。
10. 前記センサは、ひずみセンサまたは加速度センサである、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の処理システム。
11. 前記プロットのピッチおよびサイズは、異常振動が発生していない状態において少なくとも一部の前記プロットが他の前記プロットと重なって配置される値に設定される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の処理システム。
12. センサの計測結果であって、切削加工時の切削工具の負荷に関する状態を示す物理量の計測結果を取得する計測結果取得部と、
    前記計測結果取得部により取得された、複数の計測時点における前記センサの前記計測結果に基づいて、前記計測時点ごとの前記負荷に関するデータを示す複数のプロットを含むグラフを作成する作成部と、
    前記作成部により作成された前記グラフにおいて前記複数のプロットが占める面積に基づいて、前記切削工具を用いた切削加工の状態を検出する検出部とを備える、処理装置。
13. 処理装置における処理方法であって、
    センサの計測結果であって、切削加工時の切削工具の負荷に関する状態を示す物理量の計測結果を取得するステップと、
    取得した複数の計測時点における前記センサの前記計測結果に基づいて、前記計測時点ごとの前記負荷に関するデータを示す複数のプロットを含むグラフを作成するステップと、
    作成した前記グラフにおいて前記複数のプロットが占める面積に基づいて、前記切削工具を用いた切削加工の状態を検出するステップとを含む、処理方法。
14. 処理装置において用いられる処理プログラムであって、
    コンピュータを、
    センサの計測結果であって、切削加工時の切削工具の負荷に関する状態を示す物理量の計測結果を取得する計測結果取得部と、
    前記計測結果取得部により取得された、複数の計測時点における前記センサの前記計測結果に基づいて、前記計測時点ごとの前記負荷に関するデータを示す複数のプロットを含むグラフを作成する作成部と、
    前記作成部により作成された前記グラフにおいて前記複数のプロットが占める面積に基づいて、前記切削工具を用いた切削加工の状態を検出する検出部、
    として機能させるための、処理プログラム。

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