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特開2023-108629切削制御装置、切削制御方法、及び切削制御プログラム
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(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】P2023108629
(43)【公開日】2023-08-04
(54)【発明の名称】切削制御装置、切削制御方法、及び切削制御プログラム
(51)【国際特許分類】
   B23Q 15/00 20060101AFI20230728BHJP
   G05B 19/18 20060101ALI20230728BHJP
   G05B 19/418 20060101ALI20230728BHJP
【FI】
B23Q15/00 301H
B23Q15/00 301E
G05B19/18 S
G05B19/418 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023085384
(22)【出願日】2023-05-24
(62)【分割の表示】P 2022009031の分割
【原出願日】2022-01-25
(71)【出願人】
【識別番号】520466308
【氏名又は名称】アルム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002848
【氏名又は名称】弁理士法人NIP&SBPJ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】平山 京幸
【テーマコード(参考)】
3C100
3C269
【Fターム(参考)】
3C100AA22
3C100AA57
3C100BB13
3C100BB15
3C269AB01
3C269BB07
3C269EF02
3C269EF15
3C269EF66
3C269EF71
3C269KK08
(57)【要約】
【課題】工具の回転数を補正する重み係数が、複数の切削制御装置から取得された重み係数の平均値に応じた値に基づいて、自動的に設定される。
【解決手段】加工対象物を加工する工作機械と前記工作機械を制御する切削制御装置とを複数含む切削制御システムにおける切削制御装置であって、材質情報毎に工具型式と第1の重み係数が関連付けられた第1の重み係数情報、前記材質情報、及び、工具型式に基づいて、第1の重み係数を取得する重み係数取得部と、加工種別、寸法情報、工具情報、及び、切削速度が関連付けられた切削条件情報、工具情報及び寸法情報に基づいて取得される切削速度、及び、第1の重み係数に基づいて、工具の回転数を算出する回転数算出部と、を有し、第1の重み係数は、前記複数の切削制御装置から取得された複数の第1の重み係数に応じた値の平均値であることを特徴とする。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
加工対象物を加工する工作機械と前記工作機械を制御する切削制御装置とを複数含む切削制御システムにおける切削制御装置であって、
前記加工対象物の材質を表す材質情報と、前記加工対象物の形状を表す形状情報を含む図面データに基づいて、前記加工対象物の寸法情報を算出する寸法情報算出部と、
前記寸法情報に基づいて、前記加工対象物の加工種別を決定する加工種別決定部と、
前記加工種別に関連付けられた工具種別情報及び前記加工種別に基づいて、工具種別を選定する工具種別選定部と、
メーカ、工具型式、前記工具種別、工具径、及び、切れ刃長が関連付けられて記憶された複数の工具情報から、選定された工具種別及び算出された寸法情報に基づいて、前記加工対象物の加工に用いる工具情報を決定する工具情報決定部と、
材質情報毎に前記工具型式と第1の重み係数が関連付けられた第1の重み係数情報、前記材質情報、及び、前記工具型式に基づいて、第1の重み係数を取得する重み係数取得部と、
前記加工種別、前記寸法情報、前記工具情報、及び、切削速度が関連付けられた切削条件情報が記憶されており、前記切削条件情報と、決定された加工種別、算出された寸法情報及び決定された工具情報に基づいて、切削速度を取得し、取得した切削速度、及び、前記第1の重み係数に基づいて、工具の回転数を算出する回転数算出部と、を有する
ことを特徴とする切削制御装置。
【請求項2】
前記第1の重み係数は、ユーザにより補正可能であることを特徴とする請求項1に記載の切削制御装置。
【請求項3】
前記重み係数取得部は、さらに、材質情報毎に前記工具型式と第2の重み係数が関連付けられた第2の重み係数情報、前記材質情報、及び、前記工具型式に基づいて、第2の重み係数を取得し、
前記切削制御装置は、さらに、前記第2の重み係数、前記工具型式毎に工具の一刃あたりの送り量をあらかじめ一次関数化された式、前記工具径、前記工具型式、及び前記回転数に基づいて、前記工具の送り速度を算出する送り速度算出部を有する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の切削制御装置。
【請求項4】
前記第2の重み係数は、ユーザにより補正可能であることを特徴とする請求項3に記載の切削制御装置。
【請求項5】
前記重み係数取得部は、さらに、材質情報毎に前記工具型式と第3の重み係数が関連付けられた第3の重み係数情報、前記材質情報、及び、前記工具型式に基づいて、第3の重み係数を取得し、
前記切削制御装置は、さらに、前記工具径及び前記第3の重み係数に基づいて、前記工具の切込み量を算出する切込み量算出部を有する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の切削制御装置。
【請求項6】
前記第3の重み係数は、ユーザにより補正可能であることを特徴とする請求項5に記載の切削制御装置。
【請求項7】
加工対象物を加工する工作機械と前記工作機械を制御する切削制御装置とを複数含む切削制御システムにおける切削制御装置の制御方法であって、
前記加工対象物の材質を表す材質情報と、前記加工対象物の形状を表す形状情報を含む図面データに基づいて、前記加工対象物の寸法情報を算出し、
前記寸法情報に基づいて、前記加工対象物の加工種別を決定し、
前記加工種別に関連付けられた工具種別情報及び前記加工種別に基づいて、工具種別を選定し、
メーカ、工具型式、前記工具種別、工具径、及び、切れ刃長が関連付けられて記憶された複数の工具情報から、選定された工具種別及び算出された寸法情報に基づいて、前記加工対象物の加工に用いる工具情報を決定し、
材質情報毎に前記工具型式と第1の重み係数が関連付けられた第1の重み係数情報、前記材質情報、及び、前記工具型式に基づいて、第1の重み係数を取得し、
前記加工種別、前記寸法情報、前記工具情報、及び、切削速度が関連付けられた切削条件情報が記憶されており、前記切削条件情報と、決定された加工種別、算出された寸法情報及び決定された工具情報に基づいて、切削速度を取得し、取得した切削速度、及び、前記第1の重み係数に基づいて、工具の回転数を算出する
ことを特徴とする切削制御方法。
【請求項8】
加工対象物を加工する工作機械と前記工作機械を制御する切削制御装置とを複数含む切削制御システムにおける切削制御装置の切削制御プログラムであって、
前記加工対象物の材質を表す材質情報と、前記加工対象物の形状を表す形状情報を含む図面データに基づいて、前記加工対象物の寸法情報を算出する寸法情報算出部、
前記寸法情報に基づいて、前記加工対象物の加工種別を決定する加工種別決定部、
前記加工種別に関連付けられた工具種別情報及び前記加工種別に基づいて、工具種別を選定する工具種別選定部、
メーカ、工具型式、前記工具種別、工具径、及び、切れ刃長が関連付けられて記憶された複数の工具情報から、選定された工具種別及び算出された寸法情報に基づいて、前記加工対象物の加工に用いる工具情報を決定する工具情報決定部、
材質情報毎に前記工具型式と第1の重み係数が関連付けられた第1の重み係数情報、前記材質情報、及び、前記工具型式に基づいて、第1の重み係数を取得する重み係数取得部、
前記加工種別、前記寸法情報、前記工具情報、及び、切削速度が関連付けられた切削条件情報が記憶されており、前記切削条件情報と、決定された加工種別、算出された寸法情報及び決定された工具情報に基づいて、切削速度を取得し、取得した切削速度、及び、前記第1の重み係数に基づいて、工具の回転数を算出する回転数算出部としてコンピュータを機能させる
ことを特徴とする切削制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、切削制御装置、切削制御方法、及び切削制御プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1に開示されているように、工作機械に接続されて数値制御を行うCNC装置を備えたマシニングセンタの運転装置が知られている。当該マシニングセンタの運転装置は、加工条件と、工具軌跡と、その実行プログラムを含む加工データを対応させて学習した学習済みモデルを備え、当該学習済みモデルに基づいて、目的の加工製品の加工工程を自動的に設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2021―39567号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1には、目的の加工製品に具体的にどのように学習済みモデルを適用するかについての詳細については開示がなく、また、工具の回転数を補正するための重み係数等についても開示がない。
【0005】
本発明は、例えば、当該切削制御装置のユーザにとって、未知の加工であったとしても、当該加工で用いる工具の回転数を補正する重み係数が、複数の切削制御装置から取得された複数の第1の重み係数に応じた値の平均値に基づいて、自動的に設定されることとなり、より好適な加工が可能な切削制御装置等を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様に係る切削制御装置は、加工対象物を加工する工作機械と前記工作機械を制御する切削制御装置とを複数含む切削制御システムにおける切削制御装置であって、前記加工対象物の材質を表す材質情報と、前記加工対象物の形状を表す形状情報を含む図面データに基づいて、前記加工対象物の寸法情報を算出する寸法情報算出部と、前記寸法情報に基づいて、前記加工対象物の加工種別を決定する加工種別決定部と、前記加工種別に関連付けられた工具種別情報及び前記加工種別に基づいて、工具種別を選定する工具種別選定部と、メーカ、工具型式、前記工具種別、工具径、及び、切れ刃長が関連付けられて記憶された工具情報に基づいて、前記加工対象物の加工に用いる工具情報を決定する工具情報決定部と、材質情報毎に前記工具型式と第1の重み係数が関連付けられた第1の重み係数情報、前記材質情報、及び、前記工具型式に基づいて、第1の重み係数を取得する重み係数取得部と、前記加工種別、前記寸法情報、前記工具情報、及び、切削速度が関連付けられた切削条件情報、前記工具情報及び前記寸法情報に基づいて取得される切削速度、及び、前記第1の重み係数に基づいて、工具の回転数を算出する回転数算出部と、を有し、前記第1の重み係数は、前記複数の切削制御装置から取得された複数の第1重み係数に応じた値の平均値であることを特徴とする。
【0007】
本発明の一態様に係る切削制御方法は、加工対象物を加工する工作機械と前記工作機械を制御する切削制御装置とを複数含む切削制御システムにおける切削制御装置の制御方法であって、前記加工対象物の材質を表す材質情報と、前記加工対象物の形状を表す形状情報を含む図面データに基づいて、前記加工対象物の寸法情報を算出し、前記寸法情報に基づいて、前記加工対象物の加工種別を決定し、前記加工種別に関連付けられた工具種別情報及び前記加工種別に基づいて、工具種別を選定し、メーカ、工具型式、前記工具種別、工具径、及び、切れ刃長が関連付けられて記憶された工具情報に基づいて、前記加工対象物の加工に用いる工具情報を決定し、材質情報毎に前記工具型式と第1の重み係数が関連付けられた第1の重み係数情報、前記材質情報、及び、前記工具型式に基づいて、第1の重み係数を取得し、前記加工種別、前記寸法情報、前記工具情報、及び、切削速度が関連付けられた切削条件情報、前記工具情報及び前記寸法情報に基づいて取得される切削速度、及び、前記第1の重み係数に基づいて、工具の回転数を算出し、前記第1の重み係数は、前記複数の切削制御装置から取得された複数の第1の重み係数に応じた値の平均値であることを特徴とする。
【0008】
本発明の一態様に係る切削制御プログラムは、加工対象物を加工する工作機械と前記工作機械を制御する切削制御装置とを複数含む切削制御システムにおける切削制御装置の切削制御プログラムであって、前記加工対象物の材質を表す材質情報と、前記加工対象物の形状を表す形状情報を含む図面データに基づいて、前記加工対象物の寸法情報を算出する寸法情報算出部、前記寸法情報に基づいて、前記加工対象物の加工種別を決定する加工種別決定部、前記加工種別に関連付けられた工具種別情報及び前記加工種別に基づいて、工具種別を選定する工具種別選定部、メーカ、工具型式、前記工具種別、工具径、及び、切れ刃長が関連付けられて記憶された工具情報に基づいて、前記加工対象物の加工に用いる工具情報を決定する工具情報決定部、材質情報毎に前記工具型式と第1の重み係数が関連付けられた第1の重み係数情報、前記材質情報、及び、前記工具型式に基づいて、第1の重み係数を取得する重み係数取得部、前記加工種別、前記寸法情報、前記工具情報、及び、切削速度が関連付けられた切削条件情報、前記工具情報及び前記寸法情報に基づいて取得される切削速度、及び、前記第1の重み係数に基づいて、工具の回転数を算出する回転数算出部としてコンピュータを機能させ、前記第1の重み係数は、前記複数の切削制御装置から取得された複数の第1の重み係数に応じた値の平均値であることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明の第1の実施形態に係る切削制御システムの概要について説明するための図である。
図2図1に示すサーバのハードウェア構成の一例について説明するための図である。
図3図1に示す切削制御装置のハードウェア構成の一例について説明するための図である。
図4図1に示すサーバの制御部の機能的構成の一例について説明するための図である。
図5図1に切削制御装置の制御部の機能的構成の一例について説明するための図である。
図6】工具情報の一例について説明するための図である。
図7】重み係数関連情報の一例について説明するための図である。
図8】切削条件情報の一例について説明するための図である。
図9】切削制御装置の処理のフローの一例について説明するための図である。
図10図9のS105のフローの詳細の一例について説明するための図である。
図11】本発明の第2の実施形態における切削制御装置の制御部の機能的構成の一例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【0011】
図1は、本発明の実施形態に係る切削制御システムの概要について説明するための図である。図1に示すように、切削制御システム100は、ネットワーク101(例えば、インターネット)を介して接続されたサーバ102及び複数の切削制御装置103及び工作機械104の複数のセット105を有する。
【0012】
例えば、サーバ102は、当該切削制御システム100を提供する会社によって設置される設置場所に設置され、切削制御装置103及び工作機械104は当該会社から切削制御システム100が提供される他の各会社によって設置される設置場所、例えば、当該他の各会社の工場などに設置される。
【0013】
切削制御装置103は、例えば、工作機械104に接続される端末装置であって、パーソナルコンピュータ等で形成される。また、工作機械104は、例えば、切削制御装置103からの指示にしたがって、加工対象物を加工するNC工作機等である。
【0014】
図2は、サーバのハードウェア構成の一例について説明するための図である。図2に示すように、当該サーバ102は、制御部201、記憶部202、通信部203を含む。制御部201は、例えば、CPU等のプロセッサであって、記憶部202に格納されたプログラムに従って動作する。記憶部202は、例えば、ハードディスクやROMやRAM等の情報記録媒体で構成され、制御部201によって実行されるプログラムを保持する情報記録媒体である。通信部203は、ネットワーク101インターフェースであって、制御部201からの指示に応じて、ネットワーク101を介して、情報を送受信する。また、サーバ102は、1または複数の外部のデータベースと接続されてもよい。
【0015】
図3は、切削制御装置のハードウェア構成の一例について説明するための図である。図3に示すように、切削制御装置103は、制御部301、記憶部302、操作部303、表示部304、通信部305、を含む。上述したサーバ102と同様に、制御部301は、例えば、CPUであって、記憶部302に格納されたプログラムに従って動作する。記憶部302は、例えば、ハードディスクやROMやRAM等の情報記録媒体で構成され、制御部301によって実行されるプログラムを保持する情報記録媒体である。
【0016】
操作部303は、例えば、キーボード、マウス、ボタン等のインターフェースで構成され、ユーザの指示操作に応じて、当該指示操作の内容を制御部301に出力する。表示部304は、例えば、液晶ディスプレイ、CRTディスプレイ、または有機ELディスプレイであって、制御部301からの指示に従い、情報を表示する。通信部305は、ネットワークインターフェースであって、制御部301からの指示に応じて、ネットワーク101を介して、情報を送受信する。
【0017】
なお、上記制御部301で処理されるプログラムは、例えば、ネットワーク101を介して、ダウンロードされて提供されてもよいし、または、CD-ROMやDVD-ROM等のコンピュータで読み取り可能な各種の情報記録媒体によって提供されてもよい。また、上記サーバ102や切削制御装置103の構成は一例であってこれに限定されるものではない。また、切削制御装置103は、は、1または複数の外部のデータベースと接続されてもよい。
【0018】
図4は、本実施の形態におけるサーバの制御部の機能的構成の一例について説明するための図である。図4に示すようにサーバ102の制御部201は、補正係数取得部401、平均値算出部402、補正係数更新部403を含む。なお、下記においては、主に各切削制御装置103から、第1乃至第3の補正係数が送信された場合について説明する。
【0019】
補正係数取得部401は、例えば、後述する工具型式とともに各切削制御装置103から送信された第1乃至第3の補正係数を取得する。なお、第1乃至第3の補正係数等の詳細については後述する。
【0020】
平均値算出部402は、例えば、各切削制御装置103から送信された第1乃至第3の補正係数の平均値をそれぞれ算出する。
【0021】
補正係数更新部403は、例えば、算出された第1乃至第3の補正係数のそれぞれの平均値を用いて、後述する当該工具型式に関連付けられてサーバ102の記憶部202に記憶された第1乃至第3の重み係数を更新する。具体的には、補正係数更新部403は、所定時間毎、例えば、1時間または1日毎に、第1乃至第3の重み係数を更新する。これにより、記憶部302に記憶された重み係数は、第1乃至第3の補正係数によって、補正されることとなる。
【0022】
なお、上記サーバ102の構成は一例であって、本実施の形態はこれに限られるものではない。例えば、第1乃至第3の補正係数が、所定の条件に合致する場合にのみ平均値を算出し、更新するように構成してもよい。また、上記第1乃至第3の重み係数は、記憶部202に代えて外部のデータベースなどの記憶装置に記憶されるように構成してもよい。
【0023】
図5は、本実施の形態における切削制御装置の制御部の機能的構成の一例について説明するための図である。図5に示すように、切削制御装置103の制御部301は、図面データ取得部501、寸法情報算出部502、加工種別決定部503、工具種別選定部504、切削条件設定部505、コード作成部511、工具情報決定部512を有する。
【0024】
図面データ取得部501は、加工対象物の材質を表す材質情報と、加工対象物の形状を表す形状情報を含む図面データを取得する。ここで、当該図面データは、例えば、CADの中間ファイルであるSTLファイルであり、ファイル名に材質情報を含み、加工対象物の3Dデータが含まれる。なお、当該図面データの形式は一例であって、これに限られるものではない。
【0025】
寸法情報算出部502は、上記図面データに基づいて、加工対象物のXYZ方向の寸法を表す寸法情報を座標値として算出する。具体的には、例えば、加工対象物の形状を認識して、当該形状を表すXYZ方向の座標値を算出する。
【0026】
ここで、加工種別とは、例えば、島状の形状を残すように加工する島残し加工、止まり穴を形成する止まり穴加工、貫通穴を形成する貫通穴加工などの加工の種別を表す。
【0027】
具体的には、例えば、加工種別決定部503は、算出された寸法情報に基づいて、加工対象物をZ軸方向にスライスして、XY平面との交点を取得する。また、X軸Y軸それぞれにもスライスして、Z軸との交点を取得する。そして、その交点の数に基づいて、加工種別を決定する。より具体的には、例えば、切削制御装置103の記憶部302に、上記交点の数等に基づいて、加工種別が関連付けられて記憶されており、求められた交点の数等に基づいて、加工種別を決定する。
【0028】
工具種別選定部504は、加工種別に関連付けられた工具種別情報及び加工種別に基づいて、工具種別を選定する。ここで、工具種別とは、例えば、センタードリル、スクエアエンドミルなどの工具の種別を表す。
【0029】
具体的には、例えば、工具種別選定部504は、切削制御装置103の記憶部302から、決定された加工種別に関連付けられた加工手順を取得する。ここで、記憶部302には、加工種別毎に当該加工種別に用いる加工手順が関連付けられた加工手順情報が記憶されている。工具種別選定部504は、決定された加工種別に関連付けられた加工手順情報を取得する。より具体的には、例えば、加工種別が島残し加工である場合、記憶部302に、加工手順としてドリル下穴加工の次にスクエアエンドミル加工を行う等の加工手順を表す加工手順情報があらかじめ関連付けられて記憶されており、工具種別選定部504は、当該加工手順にそれぞれ関連付けられた工具種別であるセンタードリルとスクエアエンドミルをそれぞれ工具種別として選定する。なお、上記においては、加工手順情報を介して、工具種別が選定される場合を例について説明したが、決定された加工手順に直接工具種別が関連付けられているように構成してもよい。
【0030】
工具情報決定部512は、選定された工具種別及び算出された寸法情報に基づいて、工具メーカ、工具型式、工具種別、工具径、及び、切れ刃長が関連付けられて記憶された工具情報に基づいて、加工対象物の加工に用いる工具情報を決定する。ここで、例えば、工具メーカは、工具を製造したメーカを表し、工具型式は、工具の型式を表し、工具種別は、工具の種別を表し、工具径は工具の直径を表し、切れ刃長は、工具の切れ刃の長さを表す。なお、工具情報は、さらにジャンク径、工具番号などのその他の情報が関連付けられていてもよい。
【0031】
例えば、図6に示すように、切削制御装置103の記憶部302には、メーカ、型式、工具種別、工具径、及び、切れ刃長が関連付けられて記憶された工具情報が記憶されている。工具情報決定部512は、選定された工具種別及び算出された寸法情報に基づいて、当該記憶された工具情報を取得する。例えば、寸法情報については、貫通穴のZ方向の寸法より長い切れ刃長を含む工具情報を選定するなどである。例えば、スクエアエンドミルが工具種別として選択された場合であって、寸法情報が工具径2や切れ刃長1に合致するような場合には、図6の一行目の工具情報(工具メーカ:A社、工具型式:A1、工具種別:エンドミル、工具径:2、切れ刃長:8)を選定するなどである。なお、工具情報は、サーバ102の記憶部302または外部のデータベース等に記憶されるように構成してもよい。なお、図6に示す工具情報は一例であって、その他ノーズ半径や、工具番号、シャンク径などの情報が関連付けられて記憶されていてもよい。
【0032】
切削条件設定部505は、重み係数取得部506、回転数算出部507、送り速度算出部508、切込み量算出部509、補正係数取得部510を含み、工具の回転数、送り速度、切れ込み量を算出等する。以下具体的に説明する。
【0033】
重み係数取得部506は、材質情報毎に工具型式と第1乃至第3の重み係数が関連付けられた第1乃至第3の重み係数情報、図面データに含まれる材質情報、及び、工具情報決定部512により選定された工具型式に基づいて、第1乃至第3の重み係数を取得する。
【0034】
ここで、サーバ102の記憶部202には、例えば、図7に示すように、材質情報毎に工具型式と第1乃至第3の重み係数ω1乃至ω3が関連付けられた重み係数関連情報が記憶されている。重み係数取得部506は、選定された工具情報に含まれる工具型式と、図面データ取得部501で取得された材質情報に基づいて、当該工具型式及び当該材質情報に関連付けられた第1乃至第3の重み係数を、通信部305を介して、サーバ102の記憶部202から取得する。なお、当該重み係数等は、外部のデータベース等に記憶されるように構成してもよい。また、図7に示す重み係数関連情報は一例であって、工具メーカ等のその他の情報が関連付けられて記憶されていてもよい。
【0035】
回転数算出部507は、加工種別、寸法情報、工具情報、及び、切削速度が関連付けられた切削条件情報、工具情報及び寸法情報に基づいて取得される切削速度、及び、第1重み係数に基づいて、工具の回転数を算出する。
【0036】
具体的には、例えば、図8に示すように、切削制御装置103の記憶部302に、加工種別、寸法情報、工具情報、及び、切削速度が関連付けられた切削条件情報が記憶されている。回転数算出部507は、切削制御装置103の記憶部302から、加工種別決定部503により決定された加工種別、寸法情報算出部502により算出された寸法情報、工具情報決定部512により決定された工具情報に関連付けられた切削速度を取得する。なお、切削条件情報には、加工対象物の板厚を表す板厚情報、仕上げの粗さを表す仕上げ情報等などのその他の情報が関連付けられて記憶されていてもよい。また、当該切削条件情報は、サーバ102または外部の記憶装置に記憶されるように構成してもよい。
【0037】
回転数算出部507は、取得された切削速度、及び取得された第1の重み係数ω1、及び決定された工具情報に含まれる工具径に基づいて、回転数Nを算出する。具体的には、例えば、回転数算出部507は、回転数Nは下記の式(1)を用いて算出する。
【0038】
【数1】
【0039】
ここで、上記のように、第1の重み係数ω1については、複数の切削制御装置103から取得された複数の第1の重み係数に応じた値の平均値に応じた値に設定されていることから、当該切削制御装置103のユーザにとって、未知の加工であったとしても、当該加工に好適な第1の重み係数が自動的に設定されることとなり、より好適な加工が可能となる。
【0040】
また、第1の重み係数ω1は、例えば、表示部304に表示され、当該表示された第1の重み係数を、操作部303を用いて、ユーザが補正できるように構成してもよい。この場合、補正された第1の重み係数である第1の補正係数ω1’は、補正係数取得部401により取得され、回転数算出部507は、当該ユーザが補正した補正係数ω1’を用いて算出する。また、この場合、当該補正係数ω1’は、当該工具型式とともに、通信部305を介して、サーバ102に送信され、上記のようにサーバ102で各切削制御装置103から送信された第1の補正係数ω1’の平均値を算出し、当該第1の補正係数ω1’の平均値が、当該工具型式に関連付けられた第1の重み係数ω1として記憶部202に記憶される。また、この場合において、当該切削制御装置103においてユーザが補正しなかった場合には、第1の重み係数ω1が用いられるが、この場合もサーバ102に送信される。そして、他の切削制御装置103で補正された第1の補正係数ω1’と補正されなかった重み係数ω1の平均値が、当該工具型式に関連付けられた第1の重み係数ω1として記憶部202に記憶される。
【0041】
送り速度算出部508は、重み係数取得部506で取得された第2重み係数、工具型式毎にあらかじめ一次関数化された式、工具情報決定部512で選定された工具情報に含まれる工具径、工具型式、及び回転数算出部507により算出された回転数に基づいて、工具の送り速度を算出する。
【0042】
具体的には、例えば、送り速度算出部508は、送り速度Vfは下記の式(2)で算出される。
【0043】
【数2】
【0044】
ここで、ω2は、重み係数取得部506により取得された第2の重み係数であり、回転数Nは回転数算出部507により算出された回転数である。また、Znは取得された工具径(Dc)の2分の1である。
【0045】
また、工具の1刃あたりの送り量を表すFzは、一次関数化されたFz=a*Dc+bで求められる。ここで、a及びbについては、例えば、工具型式及び工具径毎に職人が経験等に基づいて入力した値を線形回帰分析して求められたものであって、あらかじめ工具型式及び工具径毎に関連付けられて、切削制御装置103の記憶部302に記憶されている。なお、当該a及びb等は、サーバ102の記憶部302または外部の記憶装置等に記憶されるように構成してもよい。
【0046】
送り速度算出部508は、工具情報決定部512で選定された工具情報に含まれる工具径、工具型式に基づいて、当該工具径、工具型式に関連付けられたa及びbを取得し、Fzを算出する。
【0047】
1刃あたりの送り量について工具型式、工具径毎に職人が入力した値をすべてデータベース化した場合には、膨大なデータ量となるが、上記のように線形回帰分析をして一次関数化していることから、計算量を大幅に軽減することができ、通常のCPUを有するコンピュータ等を用いた場合であっても、高速演算が可能になり、図面データの取得から後述するコード化までの期間を大幅に削減することができる。
【0048】
ここで、上記のように、第2の重み係数ω2については、複数の切削制御装置103から取得された複数の第2の重み係数に応じた値の平均値に応じた値に設定されていることから、当該切削制御装置103のユーザにとって、未知の加工であったとしても、当該加工に好適な第2の重み係数が自動的に設定されることとなり、より好適な加工が可能となる。
【0049】
なお、第1の重み係数と同様に、当該取得された第2の重み係数ω2はユーザが補正できるように構成してもよい。この場合、補正された第2の重み係数である第2の補正係数ω2’は、補正係数取得部510により取得され、送り速度算出部508は、ユーザが補正した第2の補正係数ω2’を用いて算出する。また、この場合、当該補正係数ω2’は、当該工具型式とともに、通信部305を介して、サーバ102に送信され、上記のようにサーバ102で各切削制御装置103から送信された第2の補正係数の平均値を算出し、当該第2の補正係数の平均値が、当該工具型式に関連付けられた第2の重み係数として記憶部202に記憶されることとなる。また、この場合において、当該切削制御装置103においてユーザが補正しなかった場合には、第2の重み係数ω2が用いられるが、この場合もサーバ102に送信される。そして、他の切削制御装置103で補正された第2の補正係数ω2’と補正されなかった重み係数ω2の平均値が、当該工具型式に関連付けられた第2の重み係数ω2として記憶部202に記憶される。
【0050】
切込み量算出部509は、工具情報決定部512で選定された工具情報に含まれる工具径及び重み係数取得部506により取得された第3の重み係数に基づいて、工具の切込み量を算出する。
【0051】
具体的には、例えば、切込み量算出部509は、下記の式(3)により、工具の切込み量Fを算出する。
【0052】
【数3】
【0053】
式(3)におけるω3は、上記のように重み係数取得部506で取得された第3の重み係数であり、工具径は、工具情報決定部512により選定された工具情報に含まれる工具径である。
【0054】
上記のように、第3の重み係数ω3については、複数の切削制御装置103から取得された複数の第3の重み係数に応じた値の平均値に応じた値に設定されていることから、当該切削制御装置103のユーザにとって、未知の加工であったとしても、当該加工に好適な第3の重み係数が自動的に設定されることとなり、より好適な加工が可能となる。
【0055】
なお、第1の重み係数と同様に、上記のように当該取得された第3の重み係数ω3はユーザが補正できるように構成してもよい。この場合、切込み量は、ユーザが補正した第3の補正係数ω3’を用いて算出される。また、この場合、当該補正係数ω3’は、当該工具型式とともに、通信部305を介して、サーバ102に送信され、上記のようにサーバ102で各切削制御装置103から送信された第3の補正係数の平均値を算出し、当該第3の補正係数の平均値が、当該工具型式に関連付けられた第3の重み係数として記憶部202に記憶されることとなる。また、この場合において、当該切削制御装置103においてユーザが補正しなかった場合には、第3の重み係数ω3が用いられるが、この場合もサーバ102に送信される。そして、他の切削制御装置103で補正された第3の補正係数ω3’と補正されなかった重み係数ω3の平均値が、当該工具型式に関連付けられた第3の重み係数ω3として記憶部202に記憶される。
【0056】
コード作成部511は、上記算出された回転数、送り速度、切込み量に基づいて、それぞれ工作機械104を制御する各コードに置換する。例えば、各コードは、いわゆるGコード、Mコード、Fコード、Tコード等である。そして、コード作成部511は、当該各コードは、通信部305を介して、工作機械104に送信する。
【0057】
工作機械104は、当該各コードに応じて、工作対象物を加工する。なお、工作機械104は、加工後、加工対象物を測定し、精度が不足している場合は当該不足部分を追加工するように構成してもよい。なお、工作機械104は、例えば、NC工作機械104等であって、素材に対する工具の順番や加工に必要な作業工程を数値情報の指令に基づいて、加工する機械である。
【0058】
次に、図9及び図10を用いて、切削制御装置103の処理における、加工対象物の図面データを取得してから、切削制御装置103が工作機械104にコードを送信し、当該工作機械104が当該コードに基づき加工を開始するまでのフローの一例について説明する。
【0059】
まず、図面データ取得部501は、加工対象物の材質を表す材質情報と、加工対象物の形状を表す形状情報を含む図面データを取得する(S101)。次に、寸法情報算出部502は、当該図面データに基づいて、加工対象物のXYZ方向の寸法を表す寸法情報を座標値として算出する(S102)。
【0060】
加工種別決定部503は、算出された寸法情報に基づいて、加工種別を決定する(S103)。次に、工具種別選定部504は、加工種別に関連付けられた工具種別情報及び加工種別に基づいて、工具種別を選定し、工具情報決定部512は、当該選定された工具種別及び算出された寸法情報に基づいて、工具メーカ、工具型式、工具種別、工具径、及び、切れ刃長が関連付けられて記憶された工具情報に基づいて、加工対象物の加工に用いる工具情報を決定する(S104)。
【0061】
次に、切削条件設定部505は、工具の回転数、送り速度、切れ込み量等を算出する(S105)。S105のフローの詳細については、図10を用いて説明する。
【0062】
図10に示すように、重み係数取得部506は、材質情報毎に工具型式と第1乃至第3の重み係数が関連付けられた第1乃至第3の重み係数情報、図面データに含まれる材質情報、及び、工具情報決定部512により選定された工具型式に基づいて、第1乃至第3の重み係数を取得する(S201)。
【0063】
次に、回転数算出部507は、加工種別、寸法情報、工具情報、及び、切削速度が関連付けられた切削条件情報、工具情報及び寸法情報に基づいて取得される切削速度、及び、第1重み係数に基づいて、工具の回転数を算出する(S202)。
【0064】
送り速度算出部508は、重み係数取得部506で取得された第2重み係数、工具型式毎にあらかじめ一次関数化された式、工具情報決定部512で選定された工具情報に含まれる工具径、工具型式、及び回転数算出部507により算出された回転数に基づいて、工具の送り速度を算出する(S203)。
【0065】
切込み量算出部509は、工具情報決定部512で選定された工具情報に含まれる工具径及び重み係数取得部506により取得された第3の重み係数に基づいて、工具の切込み量を算出する(S204)。次に、図9のS106に進む。
【0066】
図9に示すように、コード作成部511は、上記算出された回転数、送り速度、切込み量に基づいて、それぞれ工作機械104を制御する各コードに置換して、通信部305を介して、工作機械に送信する(S106)。工作機械104は、当該各コードに応じて、工作対象物を加工する(S107)。そして、処理を終了する。
【0067】
なお、上記処理のフローは一例であって、本実施の形態は上記に限られるものではない。例えば、上記においては第1乃至第3の重み係数はS201で取得される例について説明したが、第2の重み係数、第3の重み係数は、それぞれS203の前、S204の前に取得されれば異なるフローであってもよい。
【0068】
本実施の形態によれば、当該切削制御装置のユーザにとって、未知の加工であったとしても、当該加工に好適な第1乃至第3の重み係数が自動的に設定されることとなり、より好適な加工が可能となる。また、従来技術と比較して、演算回数を極端に少なくすることができ、処理の短時間化、シンプル化を大幅に向上させることができる。また、ユーザにとって、新たな材質に対しても対応することができる。
【0069】
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。なお、下記において第1の実施形態と同様である点については説明を省略する。本実施の形態においては、主に、切削条件設定部505がさらに係数判定部513有する点が第1の実施形態と異なる。
【0070】
図11は、第2の実施形態における切削制御装置の制御部の機能的構成の一例について説明するための図である。図11に示すように、切削条件設定部505は、さらに係数判定部513を有する。
【0071】
係数判定部513は、第1乃至第3の補正係数が取得された場合、第1乃至第3の補正係数とサーバ102の記憶部202から取得された第1乃至第3の重み係数を比較する。ここで、上記のように、第1乃至第3の重み係数は、例えば、各切削制御装置103から取得された第1乃至第3の補正係数の平均値に相当する。
【0072】
係数判定部513が第1の重み係数が第1の補正係数よりも大きいと判定した場合、回転数算出部507は、第1の重み係数を用いて、回転数を算出する。また、係数判定部513が第2の重み係数が第2の補正係数よりも大きいと判定した場合、送り速度算出部は、第2の重み係数を用いて、送り速度を算出する。さらに、係数判定部513が第3の重み係数が第3の補正係数よりも大きいと判定した場合、切込み量算出部は、第3の重み係数を用いて、切込み量を算出する。
【0073】
一方、係数判定部513が第1の重み係数が第1の補正係数以下であると判定した場合、回転数算出部507は、第1の補正係数を用いて、回転数を算出する。係数判定部513が第2の重み係数が第2の補正係数以下であると判定した場合、送り速度算出部は、第2の補正係数を用いて、送り速度を算出する。さらに、係数判定部513が第3の重み係数が第3の補正係数以下であると判定した場合、切込み量算出部は、第3の補正係数を用いて、切込み量を算出する。
【0074】
本実施の形態によれば、ユーザが補正した補正係数に応じて、重み係数を自動調整することができ、ユーザの利便性をさらに向上させることができる。
【0075】
本発明は、上記第1及び第2の実施の形態に限定されるものではなく、上記実施の形態で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えてもよい。
【符号の説明】
【0076】
切削制御システム 100
ネットワーク 101
サーバ 102
切削制御装置 103
工作機械 104
複数のセット 105
制御部 201、301
記憶部 202、302
通信部 203、305
操作部 303
表示部 304
補正係数取得部 401、510
平均値算出部 402
補正係数更新部 403
図面データ取得部 501
寸法情報算出部 502
加工種別決定部 503
工具種別選定部 504
切削条件設定部 505
重み係数取得部 506
回転数算出部 507
送り速度算出部 508
切込み量算出部 509
コード作成部 511
工具情報決定部512
係数判定部 513
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11