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特開2022-153127加工物の製造方法、加工物の加工方法、及び加工条件導出装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022153127
(43)【公開日】2022-10-12
(54)【発明の名称】加工物の製造方法、加工物の加工方法、及び加工条件導出装置
(51)【国際特許分類】
G06F 30/20 20200101AFI20221004BHJP
【ＦＩ】
G06F30/20
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021056207
(22)【出願日】2021-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】000166948
【氏名又は名称】シチズンファインデバイス株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000001960
【氏名又は名称】シチズン時計株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104880
【弁理士】
【氏名又は名称】古部 次郎
(74)【代理人】
【識別番号】100125346
【弁理士】
【氏名又は名称】尾形 文雄
(72)【発明者】
【氏名】山口 和晃
【テーマコード（参考）】
5B146
【Ｆターム（参考）】
5B146DE12
5B146DJ01
(57)【要約】
【課題】加工物の実加工に用いる加工条件を短時間で適切に決定する。
【解決手段】加工物の実加工に対するＣＡＥの妥当性を検証するステップと、ＣＡＥの妥当性が検証された状態で、ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、加工物の加工における複数の因子のうちの有意な因子を決定するステップと、有意な因子の複数の水準から１つの水準を選択した加工条件を導出するステップと、加工条件を用いて実加工を実施し加工条件の適切性を確認するステップと、適切性が確認された加工条件を用いて加工物を製造するステップとを含む、加工物の製造方法。
【選択図】図１
【解決手段】加工物の実加工に対するＣＡＥの妥当性を検証するステップと、ＣＡＥの妥当性が検証された状態で、ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、加工物の加工における複数の因子のうちの有意な因子を決定するステップと、有意な因子の複数の水準から１つの水準を選択した加工条件を導出するステップと、加工条件を用いて実加工を実施し加工条件の適切性を確認するステップと、適切性が確認された加工条件を用いて加工物を製造するステップとを含む、加工物の製造方法。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
加工物の実加工に対するＣＡＥの妥当性を検証するステップと、
前記ＣＡＥの妥当性が検証された状態で、当該ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、前記加工物の加工における複数の因子のうちの有意な因子を決定するステップと、
前記有意な因子の複数の水準から１つの水準を選択した加工条件を導出するステップと、
前記加工条件を用いて前記実加工を実施し当該加工条件の適切性を確認するステップと、
前記適切性が確認された前記加工条件を用いて前記加工物を製造するステップと
を含む、加工物の製造方法。
前記ＣＡＥの妥当性が検証された状態で、当該ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、前記加工物の加工における複数の因子のうちの有意な因子を決定するステップと、
前記有意な因子の複数の水準から１つの水準を選択した加工条件を導出するステップと、
前記加工条件を用いて前記実加工を実施し当該加工条件の適切性を確認するステップと、
前記適切性が確認された前記加工条件を用いて前記加工物を製造するステップと
を含む、加工物の製造方法。
【請求項2】
前記検証するステップでは、前記複数の因子の因子ごとに当該因子の複数の水準から１つの水準を選択した全ての加工条件のうちの第１の加工条件を特定し、当該第１の加工条件を用いた前記実加工の結果に対する、当該第１の加工条件を用いた前記ＣＡＥによるシミュレーションの結果の前記妥当性を検証する、請求項１に記載の加工物の製造方法。
【請求項3】
前記決定するステップでは、前記複数の因子の因子ごとに当該因子の複数の水準の一部から１つの水準を選択した第２の加工条件を用いた前記ＣＡＥによるシミュレーションの結果に基づいて、前記有意な因子を決定する、請求項２に記載の加工物の製造方法。
【請求項4】
前記決定するステップでは、前記検証するステップでの前記第１の加工条件を用いた前記ＣＡＥによるシミュレーションの結果に更に基づいて、前記有意な因子を決定する、請求項３に記載の加工物の製造方法。
【請求項5】
前記導出するステップでは、前記検証するステップでの前記第１の加工条件を用いた前記実加工の結果と前記ＣＡＥによるシミュレーションの結果との関係に基づいて、前記有意な因子の複数の水準から１つの水準を選択する、請求項２に記載の加工物の製造方法。
【請求項6】
前記決定するステップでは、前記有意な因子として、少なくとも２つの因子を決定し、
前記導出するステップでは、前記ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、前記少なくとも２つの因子間の相互作用の有無を決定し、当該相互作用の有無を用いて、当該少なくとも２つの因子の因子ごとに、当該因子の複数の水準から１つの水準を選択した前記加工条件を導出する、請求項１に記載の加工物の製造方法。
前記導出するステップでは、前記ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、前記少なくとも２つの因子間の相互作用の有無を決定し、当該相互作用の有無を用いて、当該少なくとも２つの因子の因子ごとに、当該因子の複数の水準から１つの水準を選択した前記加工条件を導出する、請求項１に記載の加工物の製造方法。
【請求項7】
前記検証するステップでは、前記複数の因子の因子ごとに当該因子の複数の水準から１つの水準を選択した全ての加工条件のうちの第１の加工条件を特定し、当該第１の加工条件を用いた前記実加工の結果に対する、当該第１の加工条件を用いた前記ＣＡＥによるシミュレーションの結果の前記妥当性を検証する、請求項６に記載の加工物の製造方法。
【請求項8】
前記決定するステップでは、前記複数の因子の因子ごとに当該因子の複数の水準の一部から１つの水準を選択した第２の加工条件を用いた前記ＣＡＥによるシミュレーションの結果に基づいて、前記有意な因子を決定する、請求項７に記載の加工物の製造方法。
【請求項9】
前記導出するステップでは、前記少なくとも２つの因子の因子ごとに当該因子の複数の水準の全部から１つの因子を選択した第３の加工条件を用いた前記ＣＡＥによるシミュレーションの結果に基づいて、前記相互作用の有無を決定する、請求項８に記載の加工物の製造方法。
【請求項10】
前記導出するステップでは、前記検証するステップでの前記第１の加工条件を用いた前記ＣＡＥによるシミュレーションの結果と、前記有意な因子を決定する際の前記第２の加工条件を用いた前記ＣＡＥによるシミュレーションの結果とに更に基づいて、前記相互作用の有無を決定する、請求項９に記載の加工物の製造方法。
【請求項11】
前記導出するステップでは、前記検証するステップでの前記第１の加工条件を用いた前記実加工の結果と前記ＣＡＥによるシミュレーションの結果との関係に基づいて、前記少なくとも２つの因子ごとに、当該因子の複数の水準から１つの水準を選択する、請求項７に記載の加工物の製造方法。
【請求項12】
加工物の実加工に対するＣＡＥの妥当性を検証するステップと、
前記ＣＡＥの妥当性が検証された状態で、当該ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、前記加工物の加工における複数の因子のうちの有意な因子を決定するステップと、
前記有意な因子の複数の水準から１つの水準を選択した加工条件を導出するステップと、
前記加工条件を用いて前記実加工を実施し当該加工条件の適切性を確認するステップと
を含む、加工物の加工方法。
前記ＣＡＥの妥当性が検証された状態で、当該ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、前記加工物の加工における複数の因子のうちの有意な因子を決定するステップと、
前記有意な因子の複数の水準から１つの水準を選択した加工条件を導出するステップと、
前記加工条件を用いて前記実加工を実施し当該加工条件の適切性を確認するステップと
を含む、加工物の加工方法。
【請求項13】
加工物の実加工に対するＣＡＥの妥当性を検証する検証手段と、
前記ＣＡＥの妥当性が検証された状態で、当該ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、前記加工物の加工における複数の因子のうちの有意な因子を決定する決定手段と、
前記有意な因子の複数の水準から１つの水準を選択した加工条件を導出する導出手段と
を備える、加工条件導出装置。
前記ＣＡＥの妥当性が検証された状態で、当該ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、前記加工物の加工における複数の因子のうちの有意な因子を決定する決定手段と、
前記有意な因子の複数の水準から１つの水準を選択した加工条件を導出する導出手段と
を備える、加工条件導出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、加工物の製造方法、加工物の加工方法、及び加工条件導出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、製品の所定の物理的特性の解析を行う特性解析方法が記載されている。この特性解析方法は、製品の試作品の実測によって得られた属性値を含むパラメータに基づいてその製品の物理的特性を解析する数値シミュレーションを行うステップを含み、そのパラメータには、属性値以外に、試作品の所定の実験結果とその実験の数値シミュレーション結果とを比較した結果によって修正された所定のパラメータが含まれる。
【0003】
特許文献２には、プレス成形品の駆動応力分布を取得するステップと、スプリングバック解析の駆動応力分布を取得するステップと、解析駆動応力分布と成形品駆動応力分布の応力差分分布を下死点の成形品形状に設定するステップと、応力差分分布によるスプリングバック量を取得するステップと、応力差分分布の一部の領域の値を変更してスプリングバック量を取得するステップと、取得したスプリングバック量を比較して、スプリングバック量に乖離が生ずる要因となる部位を特定するステップとを備える、スプリングバック量乖離要因部位特定方法が記載されている。
【0004】
特許文献３には、実測定対象物の表面に位置する測定点を含む１以上の点である実解析点の位置を三次元測定器で測定する工程と、実測定対象物に対して負荷を加えた際の実測定点における所定のパラメータの測定値である実測定値を測定する工程と、測定対象物のＣＡＤデータに対して、実解析点に相当する位置に仮想解析点を設定する工程と、ＣＡＤデータを元に、仮想解析点にメッシュの節点が位置するようにメッシュモデルデータを作成する工程と、メッシュモデルに対して仮想的に負荷を加えた場合の仮想測定点における所定のパラメータの値である仮想測定値を解析アルゴリズムに基づいて算出する工程と、を有し、得られた実測定値と仮想測定値とに基づいて解析アルゴリズムを検証する、ＣＡＥの解析アルゴリズム検証方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００４-１７１１４４号公報
【特許文献2】特開２０２０-１７９４０９号公報
【特許文献3】特開２００５-１８２５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
加工物の実加工に用いる加工条件は、一般に、技術者の経験、勘、コツ、過去事例等により決定されている。しかしながら、このような決定方法では、試作や見積で必要な加工条件を設定する際に確証が得られず、短時間で加工条件を決定することは困難である。また、加工条件に技術的な裏付けがないので、加工条件を適切に決定することも困難である。
【0007】
本発明の目的は、加工物の実加工に用いる加工条件を短時間で適切に決定することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
かかる目的のもと、本発明は、加工物の実加工に対するＣＡＥの妥当性を検証するステップと、ＣＡＥの妥当性が検証された状態で、ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、加工物の加工における複数の因子のうちの有意な因子を決定するステップと、有意な因子の複数の水準から１つの水準を選択した加工条件を導出するステップと、加工条件を用いて実加工を実施し加工条件の適切性を確認するステップと、適切性が確認された加工条件を用いて加工物を製造するステップとを含む、加工物の製造方法を提供する。
【0009】
検証するステップでは、複数の因子の因子ごとに因子の複数の水準から１つの水準を選択した全ての加工条件のうちの第１の加工条件を特定し、第１の加工条件を用いた実加工の結果に対する、第１の加工条件を用いたＣＡＥによるシミュレーションの結果の妥当性を検証してよい。
【0010】
その場合、決定するステップでは、複数の因子の因子ごとに因子の複数の水準の一部から１つの水準を選択した第２の加工条件を用いたＣＡＥによるシミュレーションの結果に基づいて、有意な因子を決定してよい。また、決定するステップでは、検証するステップでの第１の加工条件を用いたＣＡＥによるシミュレーションの結果に更に基づいて、有意な因子を決定してよい。
【0011】
その場合、導出するステップでは、検証するステップでの第１の加工条件を用いた実加工の結果とＣＡＥによるシミュレーションの結果との関係に基づいて、有意な因子の複数の水準から１つの水準を選択してよい。
【0012】
また、本発明は、決定するステップでは、有意な因子として、少なくとも２つの因子を決定し、導出するステップでは、ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、少なくとも２つの因子間の相互作用の有無を決定し、相互作用の有無を用いて、少なくとも２つの因子の因子ごとに、因子の複数の水準から１つの水準を選択した加工条件を導出する、加工物の製造方法も提供する。
【0013】
検証するステップでは、複数の因子の因子ごとに因子の複数の水準から１つの水準を選択した全ての加工条件のうちの第１の加工条件を特定し、第１の加工条件を用いた実加工の結果に対する、第１の加工条件を用いたＣＡＥによるシミュレーションの結果の妥当性を検証してよい。
【0014】
その場合、決定するステップでは、複数の因子の因子ごとに因子の複数の水準の一部から１つの水準を選択した第２の加工条件を用いたＣＡＥによるシミュレーションの結果に基づいて、有意な因子を決定してよい。また、導出するステップでは、少なくとも２つの因子の因子ごとに因子の複数の水準の全部から１つの因子を選択した第３の加工条件を用いたＣＡＥによるシミュレーションの結果に基づいて、相互作用の有無を決定してよい。更に、導出するステップでは、検証するステップでの第１の加工条件を用いたＣＡＥによるシミュレーションの結果と、有意な因子を決定する際の第２の加工条件を用いたＣＡＥによるシミュレーションの結果とに更に基づいて、相互作用の有無を決定してよい。
【0015】
その場合、導出するステップでは、検証するステップでの第１の加工条件を用いた実加工の結果とＣＡＥによるシミュレーションの結果との関係に基づいて、少なくとも２つの因子ごとに、因子の複数の水準から１つの水準を選択してよい。
【0016】
更に、本発明は、加工物の実加工に対するＣＡＥの妥当性を検証するステップと、ＣＡＥの妥当性が検証された状態で、ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、加工物の加工における複数の因子のうちの有意な因子を決定するステップと、有意な因子の複数の水準から１つの水準を選択した加工条件を導出するステップと、加工条件を用いて実加工を実施し加工条件の適切性を確認するステップとを含む、加工物の加工方法も提供する。
【0017】
更にまた、本発明は、加工物の実加工に対するＣＡＥの妥当性を検証する検証手段と、ＣＡＥの妥当性が検証された状態で、ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、加工物の加工における複数の因子のうちの有意な因子を決定する決定手段と、有意な因子の複数の水準から１つの水準を選択した加工条件を導出する導出手段とを備える、加工条件導出装置も提供する。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、加工物の実加工に用いる加工条件を短時間で適切に決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の実施の形態における加工条件検証方法の流れを示したフローチャートである。
【図2】ステップ１での実加工による実測結果を示した図である。
【図3】ステップ１でのＣＡＥによる解析結果を示した図である。
【図4-1】（ａ）は切削速度の値を動かしたときの主分力の実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、（ｂ）は主分力の実測値及び解析値の関係を示したグラフである。
【図4-2】（ａ）は切削速度の値を動かしたときの送分力の実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、（ｂ）は送分力の実測値及び解析値の関係を示したグラフである。
【図4-3】（ａ）は切削速度の値を動かしたときの加工効率の実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、（ｂ）は加工効率の実測値及び解析値の関係を示したグラフである。
【図4-4】（ａ）は切削速度の値を動かしたときの表面粗さの実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、（ｂ）は表面粗さの実測値及び解析値の関係を示したグラフである。
【図5-1】（ａ）は切込量の値を動かしたときの主分力の実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、（ｂ）は主分力の実測値及び解析値の関係を示したグラフである。
【図5-2】（ａ）は切込量の値を動かしたときの送分力の実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、（ｂ）は送分力の実測値及び解析値の関係を示したグラフである。
【図5-3】（ａ）は切込量の値を動かしたときの加工効率の実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、（ｂ）は加工効率の実測値及び解析値の関係を示したグラフである。
【図5-4】（ａ）は切込量の値を動かしたときの表面粗さの実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、（ｂ）は表面粗さの実測値及び解析値の関係を示したグラフである。
【図6-1】（ａ）は送りの値を動かしたときの主分力の実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、（ｂ）は主分力の実測値及び解析値の関係を示したグラフである。
【図6-2】（ａ）は送りの値を動かしたときの送分力の実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、（ｂ）は送分力の実測値及び解析値の関係を示したグラフである。
【図6-3】（ａ）は送りの値を動かしたときの加工効率の実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、（ｂ）は加工効率の実測値及び解析値の関係を示したグラフである。
【図6-4】（ａ）は送りの値を動かしたときの表面粗さの実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、（ｂ）は表面粗さの実測値及び解析値の関係を示したグラフである。
【図7】ステップ２及びステップ３で用いる直交表を示した図である。
【図8】ステップ２でのＣＡＥによる解析結果を示した図である。
【図9-1】（ａ），（ｂ）は、ステップ２でのＣＡＥによる解析結果に基づき、主分力について有意な因子を決定する方法を示した図である。
【図9-2】（ａ）～（ｃ）は、ステップ２でのＣＡＥによる解析結果に基づき、送分力について有意な因子を決定する方法を示した図である。
【図9-3】ステップ２でのＣＡＥによる解析結果に基づき、加工効率について有意な因子を決定する方法を示した図である。
【図9-4】ステップ２でのＣＡＥによる解析結果に基づき、表面粗さについて有意な因子を決定する方法を示した図である。
【図11】ステップ３でのＣＡＥによる解析結果を示した図である。
【図12-1】（ａ），（ｂ）は、ステップ３でのＣＡＥによる解析結果に基づき、主分力について有意な因子間の相互作用の有無を決定する方法を示した図である。
【図12-2】（ａ）～（ｃ）は、ステップ３でのＣＡＥによる解析結果に基づき、送分力について有意な因子間の相互作用の有無を決定する方法を示した図である。
【図12-3】（ａ），（ｂ）は、ステップ３でのＣＡＥによる解析結果に基づき、加工効率について有意な因子間の相互作用の有無を決定する方法を示した図である。
【図12-4】ステップ３でのＣＡＥによる解析結果に基づき、表面粗さについて有意な因子間の相互作用の有無を決定する方法を示した図である。
【図14】各因子の最適加工条件の決定方法について評価項目ごとに示した図である。
【図15】本発明の実施の形態における加工条件導出装置の機能構成例を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0021】
［加工条件検証方法の概要］
図１は、本実施の形態における加工条件検証方法の流れを示したフローチャートである。
図１は、本実施の形態における加工条件検証方法の流れを示したフローチャートである。
【0022】
図示するように、本実施の形態における加工条件検証方法では、まず、加工物の実加工に対するＣＡＥの妥当性が検証される（ステップ１）。次に、ＣＡＥの妥当性が検証された状態で、ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、加工物の加工における複数の因子のうちの有意な因子が決定される（ステップ２）。次に、ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、有意な因子間の相互作用の有無が決定され、有意な因子及び有意な因子間の相互作用の有無を用いて、有意な因子の複数の水準から１つの水準を選択した加工条件が導出される（ステップ３）。最後に、加工条件を用いて実加工が実施され、加工条件の適切性が確認される（ステップ４）。
【0023】
以下、各ステップについて詳細に説明する。尚、ここでは、加工物の加工における複数の因子として、切削速度Ｖ［ｍ／ｍｉｎ］、切込量ａｐ［ｍｍ］、送りＦ［ｍｍ／ｒｅｖ］を例にとって説明する。また、加工物の加工における評価項目としては、７つの評価項目を用いる。この７つの評価項目は、加工負荷に関し、主分力［Ｎ］、背分力［Ｎ］、送分力［Ｎ］を、サイクルタイムに関し、加工効率［ｍｍ３／ｓｅｃ］を、製品品質に関し、表面粗さ［μｍ］、製品曲がり［μｍ］を、工具寿命に関し、工具温度［℃］を含む。
【0024】
［ステップ１の内容］
ステップ１は、前述の通り、加工物の実加工に対するＣＡＥの妥当性を検証するステップである。具体的には、ステップ１では、実機を用いた実加工と、ＣＡＥを用いた解析とを行い、実加工による実測結果とＣＡＥによる解析結果との関係を評価することによって、実加工とＣＡＥとを紐付ける。尚、実加工とＣＡＥとの紐付けは、必ずしも実加工による実測結果とＣＡＥによる解析結果とが一致する状態で行われる必要はない。例えば、実加工による実測結果が常にＣＡＥによる解析結果の何倍かになっている等、実加工による実測結果とＣＡＥによる解析結果との間で何らかの関係が維持された状態で行われればよい。
ステップ１は、前述の通り、加工物の実加工に対するＣＡＥの妥当性を検証するステップである。具体的には、ステップ１では、実機を用いた実加工と、ＣＡＥを用いた解析とを行い、実加工による実測結果とＣＡＥによる解析結果との関係を評価することによって、実加工とＣＡＥとを紐付ける。尚、実加工とＣＡＥとの紐付けは、必ずしも実加工による実測結果とＣＡＥによる解析結果とが一致する状態で行われる必要はない。例えば、実加工による実測結果が常にＣＡＥによる解析結果の何倍かになっている等、実加工による実測結果とＣＡＥによる解析結果との間で何らかの関係が維持された状態で行われればよい。
【0025】
図２は、ステップ１での実加工による実測結果を示した図である。
【0026】
図２では、切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦの各因子の基準の水準をそれぞれ１２０、０．１７５、０．１７５とし、これよりも小さい水準及び大きい水準を設定している。具体的には、切削速度Ｖについては、小さい水準を８０とし、大きい水準を１６０とし、例外的に追加した極小の水準を４０としている。切込量ａｐについては、小さい水準を０．０７とし、大きい水準を０．３５としている。送りＦについては、小さい水準を０．０７とし、大きい水準を０．４２としている。そして、切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦの各因子について複数の水準から１つの水準を選択することにより、条件１～条件８を構成している。ここで、条件１～条件８は、複数の因子の因子ごとに因子の複数の水準から１つの水準を選択した全ての加工条件のうちの第１の加工条件の一例である。
【0027】
また、図２では、主分力、背分力、送分力、表面粗さ、製品曲がり、工具温度の各評価項目について、２つの実測値を求めており、これらをそれぞれ種別ｎ１、ｎ２の行に示し、これらの平均値を種別ａｖｅの行に示している。加工効率については、１つの実測値を求めており、これを種別ｎ１，ｎ２，ａｖｅに跨って示している。
【0028】
図３は、ステップ１でのＣＡＥによる解析結果を示した図である。
【0029】
条件１～条件８については、図２を参照して述べたものと同じなので、説明を省略する図３では、主分力、背分力、送分力、加工効率、表面粗さ、製品曲がり、工具温度の各評価項目について、１つの解析値を求めており、これらをそれぞれ種別ａｖｅの行に示している。
【0030】
図４－１～図４－４、図５－１～図５－４、図６－１～図６－４は、実加工による実測結果とＣＡＥによる解析結果との関係を評価するためのグラフである。尚、本実施の形態では、７つの評価項目を用いるが、ここでは、主分力、送分力、加工効率、表面粗さについてのみ示している。背分力、製品曲がり、工具温度については、図示を省略している。
【0031】
各図の（ａ）は、因子の値を動かしたときの評価項目の実測値の変化を示す実測値グラフと、因子の値を動かしたときの評価項目の解析値の変化を示す解析値グラフとを含む。実測値グラフは、図２でその因子以外の他の因子の水準を基準の水準に固定してその因子の水準を変化させたときの評価項目の実測値を示す点をプロットし、各点を直線で結んだものであり、実線で示している。解析値グラフは、図３でその因子以外の他の因子の水準を基準の水準に固定してその因子の水準を変化させたときの評価項目の解析値を示す点をプロットし、各点を直線で結んだものであり、破線で示している。
【0032】
また、各図の（ｂ）は、因子の各水準について（ａ）の実測値グラフにおける実測値及び解析値グラフにおける解析値の組み合わせに対応する点をプロットし、これらの点の回帰直線を引いたものである。（ｂ）には、この回帰直線の式、及び、回帰直線のあてはまりの良さを示す決定係数Ｒ２も示している。また、（ｂ）には、実測値と解析値との関係の評価内容を示す記号も示している。記号◎は、決定係数Ｒ２に関し「Ｒ２＞０．７」が成り立つという条件、はずれデータがないという条件、マイナスの相関でない（回帰直線の式ｙ＝ａｘ＋ｂのａがマイナスでない）という条件の全てが満たされている場合を表す。記号○は、因子の値を動かしても点が変化せずに安定している場合を表す。この場合、相関はないが、記号○の評価として扱うことにする。記号△は、値が微小すぎて変化が埋もれている場合又はよく分からない場合を表す。記号×は、記号◎及び記号○の条件を１つでも満たさない場合を表す。
【0033】
図４－１（ａ）は、切削速度Ｖの値を動かしたときの主分力の実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、図４－１（ｂ）は、主分力の実測値及び解析値の関係を示したグラフである。この場合、Ｒ２＝０．７８０７＞０．７であり、はずれデータもないが、マイナスの相関なので、記号◎は付されていない。一方で、切削速度Ｖの値を動かしても図４－１（ｂ）の点は変化せずに安定しているので、記号○が付されている。
【0034】
また、切削速度Ｖの値を動かしたときの背分力の実測値及び解析値の変化を示すグラフは、図示を省略するが、図４－１（ａ）に似たグラフとなり、背分力の実測値及び解析値の関係を示したグラフは、図示を省略するが、図４－１（ｂ）に似たグラフとなる。従って、背分力の実測値及び解析値の関係を示したグラフには、図４－１（ｂ）と同様に、記号○が付される。
【0035】
図４－２（ａ）は、切削速度Ｖの値を動かしたときの送分力の実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、図４－２（ｂ）は、送分力の実測値及び解析値の関係を示したグラフである。この場合、Ｒ２＝０．９０３４＞０．７であり、はずれデータもないが、マイナスの相関なので、記号◎は付されていない。一方で、切削速度Ｖの値を動かしても図４－２（ｂ）の点は変化せずに安定しているので、記号○が付されている。加えて、値が微小すぎて変化が埋もれている場合又はよく分からない場合に該当するので、記号△も付されている。
【0036】
図４－３（ａ）は、切削速度Ｖの値を動かしたときの加工効率の実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、図４－３（ｂ）は、加工効率の実測値及び解析値の関係を示したグラフである。この場合、Ｒ２＝０．９７０２＞０．７であり、はずれデータもなく、マイナスの相関でもないので、記号◎が付されている。
【0037】
図４－４（ａ）は、切削速度Ｖの値を動かしたときの表面粗さの実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、図４－４（ｂ）は、表面粗さの実測値及び解析値の関係を示したグラフである。この場合、はずれデータもなく、マイナスの相関でもないが、Ｒ２が求まらず、Ｒ２＞０．７とはならないので、記号◎は付されていない。一方で、切削速度Ｖの値を動かしても図４－４（ｂ）の点は変化せずに安定しているので、記号○が付されている。
【0038】
また、切削速度Ｖの値を動かしたときの製品曲がりの実測値及び解析値の変化を示すグラフは、図示を省略するが、図４－１（ａ）に似たグラフとなり、製品曲がりの実測値及び解析値の関係を示したグラフは、図示を省略するが、図４－１（ｂ）に似たグラフとなる。従って、製品曲がりの実測値及び解析値の関係を示したグラフには、図４－１（ｂ）と同様に、記号○が付される。
【0039】
更に、切削速度Ｖの値を動かしたときの工具温度の実測値及び解析値の変化を示すグラフは、図示を省略するが、図４－３（ａ）に似たグラフとなり、工具温度の実測値及び解析値の関係を示したグラフは、図示を省略するが、図４－３（ｂ）に似たグラフとなる。従って、工具温度の実測値及び解析値の関係を示したグラフには、図４－３（ｂ）と同様に、記号◎が付される。
【0040】
図５－１（ａ）は、切込量ａｐの値を動かしたときの主分力の実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、図５－１（ｂ）は、主分力の実測値及び解析値の関係を示したグラフである。この場合、Ｒ２＝０．９９８１＞０．７であり、はずれデータもなく、マイナスの相関でもないので、記号◎が付されている。
【0041】
また、切込量ａｐの値を動かしたときの背分力の実測値及び解析値の変化を示すグラフは、図示を省略するが、図５－１（ａ）に似たグラフとなり、背分力の実測値及び解析値の関係を示したグラフは、図示を省略するが、図５－１（ｂ）に似たグラフとなる。従って、背分力の実測値及び解析値の関係を示したグラフには、図５－１（ｂ）と同様に、記号◎が付される。
【0042】
図５－２（ａ）は、切込量ａｐの値を動かしたときの送分力の実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、図５－２（ｂ）は、送分力の実測値及び解析値の関係を示したグラフである。この場合、Ｒ２＝０．９７１４＞０．７であり、はずれデータもなく、マイナスの相関でもないので、記号◎が付されている。
【0043】
図５－３（ａ）は、切込量ａｐの値を動かしたときの加工効率の実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、図５－３（ｂ）は、加工効率の実測値及び解析値の関係を示したグラフである。この場合、Ｒ２＝１＞０．７であり、はずれデータもなく、マイナスの相関でもないので、記号◎が付されている。
【0044】
図５－４（ａ）は、切込量ａｐの値を動かしたときの表面粗さの実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、図５－４（ｂ）は、表面粗さの実測値及び解析値の関係を示したグラフである。この場合、はずれデータもなく、マイナスの相関でもないが、Ｒ２＝０で、Ｒ２＞０．７とはならないので、記号◎は付されていない。一方で切込量ａｐの値を動かしても図５－４（ｂ）の点は変化せずに安定しているので、記号○が付されている。
【0045】
また、切込量ａｐの値を動かしたときの製品曲がりの実測値及び解析値の変化を示すグラフは、図示を省略するが、図５－１（ａ）に似たグラフとなり、製品曲がりの実測値及び解析値の関係を示したグラフは、図示を省略するが、図５－１（ｂ）に似たグラフとなる。従って、製品曲がりの実測値及び解析値の関係を示したグラフには、図５－１（ｂ）と同様に、記号◎が付される。
【0046】
更に、切込量ａｐの値を動かしたときの工具温度の実測値及び解析値の変化を示すグラフは、図示を省略するが、図５－３（ａ）に似たグラフとなり、工具温度の実測値及び解析値の関係を示したグラフは、図示を省略するが、図５－３（ｂ）に似たグラフとなる。従って、工具温度の実測値及び解析値の関係を示したグラフには、図５－３（ｂ）と同様に、記号◎が付される。
【0047】
図６－１（ａ）は、送りＦの値を動かしたときの主分力の実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、図６－１（ｂ）は、主分力の実測値及び解析値の関係を示したグラフである。この場合、Ｒ２＝０．９９６５＞０．７であり、はずれデータもなく、マイナスの相関でもないので、記号◎が付されている。
【0048】
また、送りＦの値を動かしたときの背分力の実測値及び解析値の変化を示すグラフは、図示を省略するが、図６－１（ａ）に似たグラフとなり、背分力の実測値及び解析値の関係を示したグラフは、図示を省略するが、図６－１（ｂ）に似たグラフとなる。従って、背分力の実測値及び解析値の関係を示したグラフには、図６－１（ｂ）と同様に、記号◎が付される。
【0049】
図６－２（ａ）は、送りＦの値を動かしたときの送分力の実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、図６－２（ｂ）は、送分力の実測値及び解析値の関係を示したグラフである。この場合、はずれデータもなく、マイナスの相関でもないが、Ｒ２＝０．２４７７で、Ｒ２＞０．７とはならないので、記号◎は付されていない。一方で、送りＦの値を動かしても図６－２（ｂ）の点は変化せずに安定しているので、記号○が付されている。加えて、値が微小すぎて変化が埋もれている場合又はよく分からない場合に該当するので、記号△も付されている。
【0050】
図６－３（ａ）は、送りＦの値を動かしたときの加工効率の実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、図６－３（ｂ）は、加工効率の実測値及び解析値の関係を示したグラフである。この場合、Ｒ２＝０．９５６８＞０．７であり、はずれデータもなく、マイナスの相関でもないので、記号◎が付されている。
【0051】
図６－４（ａ）は、送りＦの値を動かしたときの表面粗さの実測値及び解析値の変化を示すグラフであり、図６－４（ｂ）は、表面粗さの実測値及び解析値の関係を示したグラフである。この場合、Ｒ２＝０．９９６７＞０．７であり、はずれデータもなく、マイナスの相関でもないので、記号◎が付されている。
【0052】
また、送りＦの値を動かしたときの製品曲がりの実測値及び解析値の変化を示すグラフは、図示を省略するが、図６－１（ａ）に似たグラフとなり、製品曲がりの実測値及び解析値の関係を示したグラフは、図示を省略するが、図６－１（ｂ）に似たグラフとなる。従って、製品曲がりの実測値及び解析値の関係を示したグラフには、図６－１（ｂ）と同様に、記号◎が付される。
【0053】
更に、送りＦの値を動かしたときの工具温度の実測値及び解析値の変化を示すグラフは、図示を省略するが、図６－３（ａ）に似たグラフとなり、工具温度の実測値及び解析値の関係を示したグラフは、図示を省略するが、図６－３（ｂ）に似たグラフとなる。従って、工具温度の実測値及び解析値の関係を示したグラフには、図６－３（ｂ）と同様に、記号◎が付される。
【0054】
［ステップ２の内容］
ステップ２は、前述の通り、ＣＡＥの妥当性が検証された状態で、ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、加工物の加工における複数の因子のうちの有意な因子を決定するステップである。
ステップ２は、前述の通り、ＣＡＥの妥当性が検証された状態で、ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、加工物の加工における複数の因子のうちの有意な因子を決定するステップである。
【0055】
図７は、ステップ２で用いる直交表を示した図である。直交表とは、複数の因子のそれぞれに複数の水準を割り当てた表である。本実施の形態では、複数の因子として、切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦを例にとっているので、これらを直交表の行に設定している。そして、各因子に対して、小さい水準（以下、「小の水準」という）と、大きい水準（以下、「大の水準」という）と、その中間の水準（以下、「中の水準」という）とを割り当てている。具体的には、切削速度Ｖに対しては、小の水準として８０を、大の水準として１６０を、中の水準として１２０を、それぞれ割り当てている。切込量ａｐに対しては、小の水準として０．０７を、大の水準として０．３５を、中の水準として０．１７５を、それぞれ割り当てている。送りＦに対しては、小の水準として０．０７を、大の水準として０．４２を、中の水準として０．１７５を、それぞれ割り当てている。
【0056】
図８は、ステップ２でのＣＡＥによる解析結果を示した図である。
【0057】
図８では、切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦの各因子の小の水準及び中の水準の何れかを選択することにより、条件を構成している。具体的には、切削速度Ｖについては、小の水準８０及び中の水準１２０の何れかを選択している。切込量ａｐについては、小の水準０．０７及び中の水準０．１７５の何れかを選択している。送りＦについては、小の水準０．０７及び中の水準０．１７５の何れかを選択している。
【0058】
ところで、ステップ２で新たに構成される条件は、図中太枠で囲んだ条件９～条件１２のみである。条件１、条件３、条件５、条件７は、ステップ１で既に構成されている。従って、条件１、条件３、条件５、条件７に対する主分力、背分力、送分力、加工効率、表面粗さ、製品曲がり、工具温度の各評価項目の解析値は、図３に示したものを用いればよい。即ち、条件９～条件１２に対する主分力、背分力、送分力、加工効率、表面粗さ、製品曲がり、工具温度の各評価項目の解析値のみを図８に設定すればよい。ここで、条件１、条件３、条件５、条件７は、ステップ１で述べた第１の加工条件の一例である。また、条件９～条件１２は、複数の因子の因子ごとに因子の複数の水準の一部から１つの水準を選択した第２の加工条件の一例である。
【0059】
或いは、条件１、条件３、条件５、条件７に対する主分力、背分力、送分力、加工効率、表面粗さ、製品曲がり、工具温度の各評価項目の解析値は、図３に示したものを用いなくてもよい。この場合は、条件１、条件３、条件５、条件７、条件９～条件１２が、複数の因子の因子ごとに因子の複数の水準の一部から１つの水準を選択した第２の加工条件の一例となる。
【0060】
図９－１～図９－４は、ステップ２でのＣＡＥによる解析結果に基づいて評価項目ごとに有意な因子を決定する方法を示した図である。尚、本実施の形態では、７つの評価項目を用いるが、ここでも、主分力、送分力、加工効率、表面粗さについてのみ示している。背分力、製品曲がり、工具温度については、図示を省略している。
【0061】
各図の（ａ）（存在しない場合はその図全体）は、３つの因子から有意でない１つの因子を除外するための分散分析の結果を示した図である。各図の（ｂ）（存在する場合）は、（ａ）で残った２つの因子から有意でない１つの因子を除外するための分散分析の結果を示した図である。各図の（ｃ）（存在する場合）は、（ｂ）で残った１つの因子が有意であるかどうかを検証するための分散分析の結果を示した図である。
【0062】
尚、図中、「＊＊」は１％有意を示す。１％有意とは、Ｐ値を％表記にして１％以内になっていることである。また、「＊」は５％有意を示す。５％有意とは、Ｐ値を％表記にして５％以内になっていることである。以下では、Ｐ値が５％以下であれば有意であると判断してよいので、１％有意と５％有意の両方を「有意」と判断するものとする。
【0063】
図９－１（ａ）は、評価項目として主分力を用いた場合に切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦから有意でない１つの因子を除外するための分散分析の結果を示した図である。ここでは、切削速度Ｖが、その検定結果が有意でなく、そのＰ値（上側確率）が最大なので、除外される。
【0064】
図９－１（ｂ）は、図９－１（ａ）で切削速度Ｖを除外した後の切込量ａｐ及び送りＦから有意でない１つの因子を除外するための分散分析の結果を示した図である。ここでは、切込量ａｐ及び送りＦのＰ値（上側確率）が図９－１（ａ）よりも上昇していないので、切削速度Ｖを除外した状態で評価される。そして、切込量ａｐ及び送りＦの何れも、その検定結果が有意なので、除外されない。従って、切込量ａｐ及び送りＦが有意な因子となる。
【0065】
また、評価項目として背分力を用いた場合に切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦから有意でない１つの因子を除外するための分散分析の結果は、図示しないが、図９－１（ａ），（ｂ）と似た傾向となる。即ち、切削速度Ｖは除外され、切込量ａｐ及び送りＦは除外されない。従って、切込量ａｐ及び送りＦが有意な因子となる。
【0066】
図９－２（ａ）は、評価項目として送分力を用いた場合に切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦから有意でない１つの因子を除外するための分散分析の結果を示した図である。ここでは、切削速度Ｖが、その検定結果が有意でなく、そのＰ値（上側確率）が最大なので、除外される。
【0067】
図９－２（ｂ）は、図９－２（ａ）で切削速度Ｖを除外した後の切込量ａｐ及び送りＦから有意でない１つの因子を除外するための分散分析の結果を示した図である。ここでは、切込量ａｐ及び送りＦのＰ値（上側確率）が図９－２（ａ）よりも上昇していないので、切削速度Ｖを除外した状態で評価される。そして、送りＦが、その検定結果が有意でないので、除外される。
【0068】
図９－２（ｃ）は、図９－２（ｂ）で送りＦを除外した後の切込量ａｐが有意な因子であるかどうかを検証するための分散分析の結果を示した図である。ここでは、切込量ａｐのＰ値（上側確率）が図９－２（ｂ）よりも上昇していないので、送りＦを除外した状態で評価される。そして、切込量ａｐは、その検定結果が有意となっている。従って、切込量ａｐが有意な因子となる。
【0069】
図９－３は、評価項目として加工効率を用いた場合に切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦから有意でない１つの因子を除外するための分散分析の結果を示した図である。ここでは、切削速度Ｖが、その検定結果が有意でなく、そのＰ値（上側確率）が最大なので、除外される。
【0070】
次に、図９－３で切削速度Ｖを除外した後の切込量ａｐ及び送りＦから有意でない１つの因子を除外するための分散分析を行う。しかしながら、ここでは、切込量ａｐ及び送りＦのＰ値（上側確率）が図９－３よりも上昇し、無効な検定となる。従って、１つ前の状態である図９－３に戻って評価を行うことで、切込量ａｐ及び送りＦが有意な因子となる。
【0071】
図９－４は、評価項目として表面粗さを用いた場合に切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦから有意でない１つの因子を除外するための分散分析の結果を示した図である。ここでは、切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦの何れも、その検定結果が有意でなく、そのＰ値（上側確率）が１００となるため、除外されない。これはＰ値（上側確率）を理論式で算出しているためである。実際には、表面粗さは、切削速度Ｖ及び切込量ａｐには依存せず、送りＦの２乗に比例する式で求められる。従って、影響があるのは送りＦのみであり、切削速度Ｖ及び切込量ａｐは任意に決めてよいことになる。
【0072】
また、評価項目として製品曲がりを用いた場合に切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦから有意でない１つの因子を除外するための分散分析の結果は、図示しないが、図９－１（ａ），（ｂ）と似た傾向となる。即ち、切削速度Ｖは除外され、切込量ａｐ及び送りＦは除外されない。従って、切込量ａｐ及び送りＦが有意な因子となる。
【0073】
更に、評価項目として工具温度を用いた場合に切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦから有意でない１つの因子を除外するための分散分析では、図示しないが、切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦの検定結果がそれぞれ、１％有意、５％有意、５％有意となる。また、切込量ａｐのＰ値（上側確率）が最大となるが、切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦの全てが有意となっているため、切込量ａｐは除外されない。従って、切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦの全てが有意な因子となる。
【0074】
尚、上記では、各因子のＰ値を用いて評価するものとしたが、各因子の影響率又は影響なし率を用いて評価しても同様の結果となる。ここで、ある因子の影響率とは、その因子のＰ値（上側確率）を全ての因子のＰ値（上側確率）の合計から減じた値の、全ての因子のＰ値（上側確率）の合計に対する比率のことである。また、その因子の影響なし率とは、その因子のＰ値（上側確率）の、全ての因子のＰ値（上側確率）の合計に対する比率のことである。
【0075】
【0076】
ここでは、切込量ａｐ及び送りＦが殆どの評価項目で有意となっているので、切込量ａｐ及び送りＦについて、次のステップ３で相互作用の有無が確認されることになる。
【0077】
一方、切削速度Ｖは、主分力、背分力、送分力、加工効率、表面粗さ、製品曲がりの各評価項目で有意とならなかったので、これらの評価項目に関しては、如何なる値を設定してもよいことになる。但し、ステップ１の結果より、加工効率を大きくするためには切削速度Ｖを大きくすべきであり、主分力、背分力、送分力、表面粗さ、製品曲がりを小さくするための切削速度Ｖの影響は不明であり、工具温度を低くするためには切削速度Ｖを小さくすべきである。加工効率を考えると、切削速度Ｖを大きくするのが有利であるが、工具温度を考えると、切削速度Ｖを小さくするのが有利であるため、次のステップ３では間を取って切削速度Ｖを１２０とする。
【0078】
［ステップ３の内容］
ステップ３は、前述の通り、ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、有意な因子間の相互作用の有無を決定し、有意な因子及び有意な因子間の相互作用の有無を用いて、有意な因子の複数の水準から１つの水準を選択した加工条件を導出するステップである。ステップ３でも、図７に示した直交表を用いる。尚、ステップ３における有意な因子間の相互作用の有無を決定する工程は行わないことも考えられる。
ステップ３は、前述の通り、ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、有意な因子間の相互作用の有無を決定し、有意な因子及び有意な因子間の相互作用の有無を用いて、有意な因子の複数の水準から１つの水準を選択した加工条件を導出するステップである。ステップ３でも、図７に示した直交表を用いる。尚、ステップ３における有意な因子間の相互作用の有無を決定する工程は行わないことも考えられる。
【0079】
図１１は、ステップ３でのＣＡＥによる解析結果を示した図である。
【0080】
図１１では、切込量ａｐ及び送りＦの各因子の全ての水準の何れかを選択することにより、条件を構成している。具体的には、切込量ａｐについては、小の水準０．０７、中の水準０．１７５、大の水準０．３５の何れかを選択している。送りＦについては、小の水準０．０７、中の水準０．１７５、大の水準０．４２の何れかを選択している。ここで、切込量ａｐ及び送りＦは、有意な因子として決定された少なくとも２つの因子の一例である。
【0081】
ところで、ステップ３で新たに構成される条件は、図中太枠で囲んだ条件１３～条件１５のみである。条件１、条件５～条件９は、ステップ１又はステップ２で既に構成されている。従って、条件１、条件５～条件９に対する主分力、背分力、送分力、加工効率、表面粗さ、製品曲がり、工具温度の各評価項目の解析値は、図３又は図８に示したものを用いればよい。即ち、条件１３～条件１５に対する主分力、背分力、送分力、加工効率、表面粗さ、製品曲がり、工具温度の各評価項目の解析値のみを図１１に設定すればよい。ここで、条件１、条件５～条件８は、ステップ１で述べた第１の加工条件の一例であり、条件９は、ステップ２で述べた第２の加工条件の一例である。また、条件１３～条件１５は、少なくとも２つの因子の因子ごとに因子の複数の水準の全部から１つの因子を選択した第３の加工条件の一例である。
【0082】
或いは、条件１、条件５～条件９に対する主分力、背分力、送分力、加工効率、表面粗さ、製品曲がり、工具温度の各評価項目の解析値は、図３又は図８に示したものを用いなくてもよい。この場合は、条件１、条件５～条件９、条件１３～条件１５が、少なくとも２つの因子の因子ごとに因子の複数の水準の全部から１つの因子を選択した第３の加工条件の一例となる。
【0083】
図１２－１～図１２－４は、ステップ３でのＣＡＥによる解析結果に基づいて評価項目ごとに有意な因子間の相互作用の有無を決定する方法を示した図である。尚、本実施の形態では、７つの評価項目を用いるが、ここでも、主分力、送分力、加工効率、表面粗さについてのみ示している。背分力、製品曲がり、工具温度については、図示を省略している。
【0084】
各図の（ａ）（存在しない場合はその図全体）は、２つの因子及びこの２つの因子間の相互作用の因子から有意でない１つの因子を除外するための分散分析の結果を示した図である。各図の（ｂ）（存在する場合）は、（ａ）で残った２つの因子から有意でない１つの因子を除外するための分散分析の結果を示した図である。各図の（ｃ）（存在する場合）は、（ｂ）で残った１つの因子が有意であるかどうかを検証するための分散分析の結果を示した図である。
【0085】
尚、図中、「＊＊」は１％有意を示す。１％有意とは、Ｐ値を％表記にして１％以内になっていることである。また、「＊」は５％有意を示す。５％有意とは、Ｐ値を％表記にして５％以内になっていることである。以下では、Ｐ値が５％以下であれば有意であると判断してよいので、１％有意と５％有意の両方を「有意」と判断するものとする。
【0086】
図１２－１（ａ）は、評価項目として主分力を用いた場合に切込量ａｐ、送りＦ、切込量と送りとの相互作用ａｐ×Ｆから有意でない１つの因子を除外するための分散分析の結果を示した図である。ここでは、相互作用ａｐ×Ｆが、その検定結果が有意でなく、そのＰ値（上側確率）が最大なので、除外される。
【0087】
図１２－１（ｂ）は、図１２－１（ａ）で相互作用ａｐ×Ｆを除外した後の切込量ａｐ及び送りＦから有意でない１つの因子を除外するための分散分析の結果を示した図である。ここでは、切込量ａｐ及び送りＦのＰ値（上側確率）が図１２－１（ａ）よりも上昇していないので、相互作用ａｐ×Ｆを除外した状態で評価される。そして、切込量ａｐ及び送りＦの何れも、その検定結果が有意となっていない。従って、切込量ａｐ、送りＦ、相互作用ａｐ×Ｆの何れも有意でなく、切込量ａｐと送りＦとの相互作用はないこととなる。
【0088】
また、評価項目として背分力を用いた場合に切込量ａｐ、送りＦ、切込量と送りとの相互作用ａｐ×Ｆから有意でない１つの因子を除外するための分散分析では、図示しないが、まず、相互作用ａｐ×Ｆが除外される。次に、相互作用ａｐ×Ｆを除外した後の切込量ａｐ及び送りＦから有意でない１つの因子を除外するための分散分析では、切込量ａｐ及び送りＦが有意となり、除外されない。従って、相互作用ａｐ×Ｆは有意でなく、切込量ａｐと送りＦとの相互作用はないこととなる。
【0089】
図１２－２（ａ）は、評価項目として送分力を用いた場合に切込量ａｐ、送りＦ、切込量と送りとの相互作用ａｐ×Ｆから有意でない１つの因子を除外するための分散分析の結果を示した図である。ここでは、相互作用ａｐ×Ｆが、その検定結果が有意でなく、そのＰ値（上側確率）が最大なので、除外される。
【0090】
図１２－２（ｂ）は、図１２－２（ａ）で相互作用ａｐ×Ｆを除外した後の切込量ａｐ及び送りＦから有意でない１つの因子を除外するための分散分析の結果を示した図である。ここでは、切込量ａｐ及び送りＦのＰ値（上側確率）が図１２－２（ａ）よりも上昇していないので、相互作用ａｐ×Ｆを除外した状態で評価される。そして、送りＦが、その検定結果が有意でないので、除外される。
【0091】
図１２－２（ｃ）は、図１２－２（ｂ）で送りＦを除外した後の切込量ａｐが有意な因子であるかどうかを検証するための分散分析の結果を示した図である。ここでは、切込量ａｐのＰ値（上側確率）が図１２－２（ｂ）よりも上昇していないので、送りＦを除外した状態で評価される。そして、切込量ａｐは、その検定結果が有意となっている。従って、相互作用ａｐ×Ｆは有意でなく、切込量ａｐと送りＦとの相互作用はないこととなる。
【0092】
図１２－３（ａ）は、評価項目として加工効率を用いた場合に切込量ａｐ、送りＦ、切込量と送りとの相互作用ａｐ×Ｆから有意でない１つの因子を除外するための分散分析の結果を示した図である。ここでは、相互作用ａｐ×Ｆが、その検定結果が有意でなく、そのＰ値（上側確率）が最大なので、除外される。
【0093】
図１２－３（ｂ）は、図１２－３（ａ）で相互作用ａｐ×Ｆを除外した後の切込量ａｐ及び送りＦから有意でない１つの因子を除外するための分散分析の結果を示した図である。ここでは、切込量ａｐ及び送りＦのＰ値（上側確率）が図１２－３（ａ）よりも上昇していないので、相互作用ａｐ×Ｆを除外した状態で評価される。そして、切込量ａｐが、その検定結果が有意でなく、そのＰ値（上側確率）が最大なので、除外される。
【0094】
次に、図１２－３（ｂ）で切込量ａｐを除外した後の送りＦが有意な因子であるかどうかを検証するための分散分析を行う。しかしながら、ここでは、送りＦのＰ値（上側確率）が図１２－３（ｂ）よりも上昇し、無効な検定となる。従って、１つ前の状態である図１２－３（ｂ）に戻って評価を行うことで、切込量ａｐ、送りＦ、相互作用ａｐ×Ｆの何れも有意でなく、切込量ａｐと送りＦとの相互作用はないこととなる。
【0095】
図１２－４は、評価項目として表面粗さを用いた場合に切込量ａｐ、送りＦ、切込量と送りとの相互作用ａｐ×Ｆから有意でない１つの因子を除外するための分散分析の結果を示した図である。ここでは、切込量ａｐ、送りＦ、切込量と送りとの相互作用ａｐ×Ｆの何れも、その検定結果が有意でなく、そのＰ値（上側確率）が１００となるため、除外されない。これはＰ値（上側確率）を理論式で算出しているためである。実際には、表面粗さは、切込量ａｐには依存せず、送りＦの２乗に比例する式で求められる。従って、影響があるのは送りＦのみであり、切込量ａｐは任意に決めてよいことになる。
【0096】
また、評価項目として製品曲がりを用いた場合に切込量ａｐ、送りＦ、切込量と送りとの相互作用ａｐ×Ｆから有意でない１つの因子を除外するための分散分析の結果は、図示しないが、図１２－１（ａ），（ｂ）と似た傾向となる。即ち、相互作用ａｐ×Ｆは除外され、切込量ａｐ及び送りＦは除外されない。従って、切込量ａｐ、送りＦ、相互作用ａｐ×Ｆの何れも有意でなく、切込量ａｐと送りＦとの相互作用はないこととなる。
【0097】
更に、評価項目として工具温度を用いた場合に切込量ａｐ、送りＦ、切込量と送りとの相互作用ａｐ×Ｆから有意でない１つの因子を除外するための分散分析では、図示しないが、まず、相互作用ａｐ×Ｆが除外される。次に、相互作用ａｐ×Ｆを除外した後の切込量ａｐ及び送りＦから有意でない１つの因子を除外するための分散分析では、切込量ａｐ及び送りＦが有意となり、除外されない。従って、相互作用ａｐ×Ｆは有意でなく、切込量ａｐと送りＦとの相互作用はないこととなる。
【0098】
尚、上記では、各因子のＰ値を用いて評価するものとしたが、各因子の影響率又は影響なし率を用いて評価しても同様の結果となる。ここで、ある因子の影響率とは、その因子のＰ値（上側確率）を全ての因子のＰ値（上側確率）の合計から減じた値の、全ての因子のＰ値（上側確率）の合計に対する比率のことである。また、その因子の影響なし率とは、その因子のＰ値（上側確率）の、全ての因子のＰ値（上側確率）の合計に対する比率のことである。
【0099】
【0100】
ここでは、相互作用ａｐ×Ｆが全ての評価項目で有意でないので、切込量ａｐ及び送りＦについて、何れの評価項目でも相互作用はないこととなる。従って、切込量ａｐ及び送りＦについては、個々に条件を決めてよいこととなる。具体的には、ステップ１の結果より、各因子の最適加工条件を決定する。
【0101】
図１４は、このような各因子の最適加工条件の決定方法について評価項目ごとに示した図である。尚、条件を自由に設定してよい因子については、その因子の全ての水準に斜線ハッチングを施している。また、条件を固定することが推奨される因子については、その因子の固定すべき水準にクロスハッチングを施している。
【0102】
図１４（ａ）には、評価項目として主分力を用いた場合の切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦの最適加工条件の決定方法を示す。図１３で評価項目として主分力を用いた場合に切削速度Ｖは「×」となっているので、切削速度Ｖは、条件を自由に設定してよい因子である。また、図１３で評価項目として主分力を用いた場合に切込量ａｐは「○」となっているので、切込量ａｐは、条件を固定することが推奨される因子である。この場合、ステップ１で求めた切込量ａｐと主分力との関係（図５－１（ａ）参照）から、主分力を小さくするには切込量ａｐを小さくすればよいことが分かるので、ここでは切込量ａｐを小さい方の値としている。更に、図１３で評価項目として主分力を用いた場合に送りＦは「○」となっているので、送りＦは、条件を固定することが推奨される因子である。この場合、ステップ１で求めた送りＦと主分力との関係（図６－１（ａ）参照）から、主分力を小さくするには送りＦを小さくすればよいことが分かるので、ここでは送りＦを小さい方の値としている。
【0103】
図１４（ｂ）には、評価項目として背分力を用いた場合の切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦの最適加工条件の決定方法を示す。図１３で評価項目として背分力を用いた場合に切削速度Ｖは「×」となっているので、切削速度Ｖは、条件を自由に設定してよい因子である。また、図１３で評価項目として主分力を用いた場合に切込量ａｐは「○」となっているので、切込量ａｐは、条件を固定することが推奨される因子である。この場合、ステップ１で求めた切込量ａｐと背分力との関係から、背分力を小さくするには切込量ａｐを小さくすればよいことが分かるので、ここでは切込量ａｐを小さい方の値としている。更に、図１３で評価項目として背分力を用いた場合に送りＦは「○」となっているので、送りＦは、条件を固定することが推奨される因子である。この場合、ステップ１で求めた送りＦと背分力との関係から、背分力を小さくするには送りＦを小さくすればよいことが分かるので、ここでは送りＦを小さい方の値としている。
【0104】
図１４（ｃ）には、評価項目として送分力を用いた場合の切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦの最適加工条件の決定方法を示す。図１３で評価項目として送分力を用いた場合に切削速度Ｖは「×」となっているので、切削速度Ｖは、条件を自由に設定してよい因子である。また、図１３で評価項目として送分力を用いた場合に切込量ａｐは「○」となっているので、切込量ａｐは、条件を固定することが推奨される因子である。この場合、ステップ１で求めた切込量ａｐと送分力との関係（図５－２（ａ）参照）から、送分力を小さくするには切込量ａｐを小さくすればよいことが分かるので、ここでは切込量ａｐを小さい方の値としている。更に、図１３で評価項目として送分力を用いた場合に送りＦは「×」となっているので、送りＦは、条件を自由に設定してよい因子である。
【0105】
図１４（ｄ）には、評価項目として加工効率を用いた場合の切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦの最適加工条件の決定方法を示す。図１３で評価項目として加工効率を用いた場合に切削速度Ｖは「×」となっているので、切削速度Ｖは、条件を自由に設定してよい因子である。また、図１３で評価項目として加工効率を用いた場合に切込量ａｐは「○」となっているので、切込量ａｐは、条件を固定することが推奨される因子である。この場合、ステップ１で求めた切込量ａｐと加工効率との関係（図５－３（ａ）参照）から、加工効率を大きくするには切込量ａｐを大きくすればよいことが分かるので、ここでは切込量ａｐを大きい方の値としている。更に、図１３で評価項目として加工効率を用いた場合に送りＦは「○」となっているので、送りＦは、条件を固定することが推奨される因子である。この場合、ステップ１で求めた送りＦと加工効率との関係（図６－３（ａ）参照）から、加工効率を大きくするには送りＦを大きくすればよいことが分かるので、ここでは送りＦを大きい方の値としている。
【0106】
図１４（ｅ）には、評価項目として表面粗さを用いた場合の切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦの最適加工条件の決定方法を示す。図１３で評価項目として表面粗さを用いた場合に切削速度Ｖは「×」となっているので、切削速度Ｖは、条件を自由に設定してよい因子である。また、図１３で評価項目として表面粗さを用いた場合に切込量ａｐは「×」となっているので、切込量ａｐは、条件を自由に設定してよい因子である。更に、図１３で評価項目として表面粗さを用いた場合に送りＦは「○」となっているので、送りＦは、条件を固定することが推奨される因子である。この場合、ステップ１で求めた送りＦと表面粗さとの関係（図６－４（ａ）参照）から、表面粗さを小さくするには送りＦを小さくすればよいことが分かるので、ここでは送りＦを小さい方の値としている。
【0107】
図１４（ｆ）には、評価項目として製品曲がりを用いた場合の切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦの最適加工条件の決定方法を示す。図１３で評価項目として製品曲がりを用いた場合に切削速度Ｖは「×」となっているので、切削速度Ｖは、条件を自由に設定してよい因子である。また、図１３で評価項目として製品曲がりを用いた場合に切込量ａｐは「○」となっているので、切込量ａｐは、条件を固定することが推奨される因子である。この場合、ステップ１で求めた切込量ａｐと製品曲がりとの関係から、製品曲がりを小さくするには切込量ａｐを小さくすればよいことが分かるので、ここでは切込量ａｐを小さい方の値としている。更に、図１３で評価項目として製品曲がりを用いた場合に送りＦは「○」となっているので、送りＦは、条件を固定することが推奨される因子である。この場合、ステップ１で求めた送りＦと製品曲がりとの関係から、製品曲がりを小さくするには送りＦを小さくすればよいことが分かるので、ここでは送りＦを小さい方の値としている。
【0108】
図１４（ｇ）には、評価項目として工具温度を用いた場合の切削速度Ｖ、切込量ａｐ、送りＦの最適加工条件の決定方法を示す。図１３で評価項目として工具温度を用いた場合に切削速度Ｖは「○」となっているので、切削速度Ｖは、条件を固定することが推奨される因子である。この場合、ステップ１で求めた切削速度Ｖと工具温度との関係から、工具温度を低くするには切削速度Ｖを小さくすればよいことが分かるので、ここでは切削速度Ｖを小さい方の値としている。また、図１３で評価項目として工具温度を用いた場合に切込量ａｐは「○」となっているので、切込量ａｐは、条件を固定することが推奨される因子である。この場合、ステップ１で求めた切込量ａｐと工具温度との関係から、工具温度を低くするには切込量ａｐを小さくすればよいことが分かるので、ここでは切込量ａｐを小さい方の値としている。更に、図１３で評価項目として工具温度を用いた場合に送りＦは「○」となっているので、送りＦは、条件を固定することが推奨される因子である。この場合、ステップ１で求めた送りＦと工具温度との関係から、工具温度を低くするには送りＦを小さくすればよいことが分かるので、ここでは送りＦを小さい方の値としている。
【0109】
以上のようにして各因子の最適加工条件が評価項目ごとに決定されるが、この時点では、評価項目ごとに最適加工条件が異なる場合がある。実際に、図１４（ａ）～（ｇ）でも、評価項目として主分力、背分力、製品曲がりを用いた場合の最適加工条件は同じであるが、それ以外の最適加工条件は異なっている。
【0110】
そこで、ステップ３では、最後に、評価項目ごとに決定した各因子の最適加工条件を用いて、人間の判断又はソフトウェアの処理により、全ての評価項目に対して適切な最適加工条件を、最終的な最適加工条件として決定する。
【0111】
［ステップ４の内容］
ステップ４は、前述の通り、加工条件を用いて実加工を実施し、その加工条件の適切性を確認するステップである。具体的には、ステップ４では、ステップ３で導出された最適加工条件を用いて実機で実加工を行い、ステップ１で取得した実加工による実測結果とＣＡＥによる解析結果との関係が維持されているかを検証する。
ステップ４は、前述の通り、加工条件を用いて実加工を実施し、その加工条件の適切性を確認するステップである。具体的には、ステップ４では、ステップ３で導出された最適加工条件を用いて実機で実加工を行い、ステップ１で取得した実加工による実測結果とＣＡＥによる解析結果との関係が維持されているかを検証する。
【0112】
［追加のステップ］
ステップ１～ステップ４を実行した後に、追加のステップとして、ステップ４で適切性が確認された加工条件を用いて加工物を製造するステップを実行してもよい。
ステップ１～ステップ４を実行した後に、追加のステップとして、ステップ４で適切性が確認された加工条件を用いて加工物を製造するステップを実行してもよい。
【0113】
［加工条件導出装置の構成例］
上述したステップ１～ステップ３は、ソフトウェアによって自動的に行うことも可能である。ここでは、加工条件導出装置がステップ１～ステップ３の処理を行うものとして、この加工条件導出装置について説明する。
上述したステップ１～ステップ３は、ソフトウェアによって自動的に行うことも可能である。ここでは、加工条件導出装置がステップ１～ステップ３の処理を行うものとして、この加工条件導出装置について説明する。
【0114】
図１５は、本実施の形態における加工条件導出装置１０の機能構成例を示したブロック図である。図示するように、加工条件導出装置１０は、実測結果記憶部１１と、検証部１２と、解析結果記憶部１３と、直交表記憶部１４と、第１決定部１５と、第１決定結果記憶部１６と、第２決定部１７と、第２決定結果記憶部１８と、導出部１９とを備える。
【0115】
実測結果記憶部１１は、図２に示した実加工による実測結果を記憶する。即ち、実測結果記憶部１１は、予め構成された条件について実機で実加工を実施することで取得された実測結果を、事前に記憶しておけばよい。
【0116】
検証部１２は、上述したステップ１を実行する。即ち、検証部１２は、その予め構成された条件についてＣＡＥによる解析を行い、図３に示したＣＡＥによる解析結果を作成する。そして、検証部１２は、実測結果記憶部１１に記憶された実測結果に対するＣＡＥによる解析結果の妥当性を検証する。検証部１２は、この検証結果として、例えば、図４－１～図４－４、図５－１～図５－４、図６－１～図６－４に示したグラフを保持する。
【0117】
解析結果記憶部１３は、検証部１２により作成されたＣＡＥによる解析結果を記憶する。
【0118】
直交表記憶部１４は、図７に示した直交表を記憶する。
【0119】
第１決定部１５は、上述したステップ２を実行する。即ち、直交表記憶部１４に記憶された直交表から構成された条件について、ＣＡＥによる解析を行い、図８に示したＣＡＥによる解析結果を作成する。その際、直交表から構成された条件がステップ１で既に構成された条件を含む場合は、その条件についての解析結果としては、解析結果記憶部１３に記憶された解析結果を用いる。そして、第１決定部１５は、図８に示したＣＡＥによる解析結果を用いて、有意な因子を決定するための分散分析を行い、図９－１～図９－４、図１０に示した分散分析結果を作成する。
【0120】
第１決定結果記憶部１６は、第１決定部１５により作成されたＣＡＥによる解析結果及び分散分析結果を記憶する。
【0121】
第２決定部１７は、上述したステップ３の前段を実行する。即ち、直交表記憶部１４に記憶された直交表から構成された条件について、ＣＡＥによる解析を行い、図１１に示したＣＡＥによる解析結果を作成する。その際、直交表から構成された条件がステップ１又はステップ２で既に構成された条件を含む場合は、その条件についての解析結果としては、解析結果記憶部１３に記憶された解析結果又は第１決定結果記憶部１６に記憶された解析結果を用いる。そして、第２決定部１７は、図１１に示したＣＡＥによる解析結果を用いて、有意な因子間の相互作用の有無を決定するための分散分析を行い、図１２－１～図１２－４、図１３に示した分散分析結果を作成する。
【0122】
第２決定結果記憶部１８は、第２決定部１７により作成されたＣＡＥによる解析結果及び分散分析結果を記憶する。
【0123】
導出部１９は、上述したステップ３の後段を実行する。即ち、導出部１９は、第２決定結果記憶部１８に記憶された分散分析結果、検証部１２が保持する検証結果のグラフ等を参照して、図１４（ａ）～（ｇ）に示した評価項目ごとの最適加工条件を導出し、これを保持する。そして、導出部１９は、図１４（ａ）～（ｇ）に示した評価項目ごとの最適加工条件を用いた何らかのソフトウェア処理を行うことにより、全ての評価項目に対して適切な最適加工条件を、最終的な最適加工条件として決定する。
【0124】
尚、これらの機能のうち、検証部１２、第１決定部１５、第２決定部１７、導出部１９は、加工条件導出装置１０のＣＰＵ（図示せず）が、ＨＤＤ（図示せず）等に記憶されたプログラムをＲＡＭ（図示せず）に読み込むことによって実現される。また、実測結果記憶部１１、解析結果記憶部１３、直交表記憶部１４、第１決定結果記憶部１６、第２決定結果記憶部１８は、加工条件導出装置１０のＨＤＤ（図示せず）やＲＡＭ（図示せず）によって実現される。
【0125】
［本実施の形態の効果］
本実施の形態では、まず、加工物の実加工に対するＣＡＥの妥当性を検証するようにした。次に、ＣＡＥの妥当性が検証された状態で、ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、加工物の加工における複数の因子のうちの有意な因子を決定するようにした。次に、ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、有意な因子間の相互作用の有無を決定し、有意な因子及び有意な因子間の相互作用の有無を用いて、有意な因子の複数の水準から１つの水準を選択した加工条件を導出するようにした。最後に、加工条件を用いて実加工を実施し、加工条件の適切性を確認するようにした。これにより、本実施の形態では、加工物の実加工に用いる加工条件を短時間で適切に決定することができるようになった。
本実施の形態では、まず、加工物の実加工に対するＣＡＥの妥当性を検証するようにした。次に、ＣＡＥの妥当性が検証された状態で、ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、加工物の加工における複数の因子のうちの有意な因子を決定するようにした。次に、ＣＡＥにおいて、実験計画法を用いて、有意な因子間の相互作用の有無を決定し、有意な因子及び有意な因子間の相互作用の有無を用いて、有意な因子の複数の水準から１つの水準を選択した加工条件を導出するようにした。最後に、加工条件を用いて実加工を実施し、加工条件の適切性を確認するようにした。これにより、本実施の形態では、加工物の実加工に用いる加工条件を短時間で適切に決定することができるようになった。
【符号の説明】
【0126】
１０…加工条件導出装置、１１…実測結果記憶部、１２…検証部、１３…解析結果記憶部、１４…直交表記憶部、１５…第１決定部、１６…第１決定結果記憶部、１７…第２決定部、１８…第２決定結果記憶部、１９…導出部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4-1】
【図4-2】
【図4-3】
【図4-4】
【図5-1】
【図5-2】
【図5-3】
【図5-4】
【図6-1】
【図6-2】
【図6-3】
【図6-4】
【図7】
【図8】
【図9-1】
【図9-2】
【図9-3】
【図9-4】
【図10】
【図11】
【図12-1】
【図12-2】
【図12-3】
【図12-4】
【図13】
【図14】
【図15】
