特開 2023-179109 加工条件決定支援装置

(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】P2023179109

(43)【公開日】2023-12-19

(54)【発明の名称】加工条件決定支援装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 15/12 20060101AFI20231212BHJP

【ＦＩ】

B23Q15/12 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022092189

(22)【出願日】2022-06-07

(71)【出願人】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】竹森 清志

(72)【発明者】

【氏名】玉木 良英

(72)【発明者】

【氏名】栗栖 章

(72)【発明者】

【氏名】山田 良彦

(72)【発明者】

【氏名】松尾 優大

【テーマコード（参考）】

3C001

【Ｆターム（参考）】

3C001KA07

3C001KB04

3C001TA06

3C001TB08

(57)【要約】

【課題】切削加工時のびびり振動を抑制する。
【解決手段】加工条件決定支援装置は、工作機械に装着される工具の諸元の情報を含む工具情報と、工作機械に装着された工具により切削加工を施される工作物の材質の情報を含む工作物情報との入力を受け付ける入力受付部と、工作機械の振動特性の情報を含む工作機械情報を記憶している記憶部と、切削加工の切削抵抗の変化に起因する自励びびり振動が生じない加工条件の範囲から、工作機械情報を用いて特定される強制びびり振動が生じる加工条件の範囲を除外した範囲内、かつ、工具情報と工作物情報との組み合わせごとに予め定められている工具の適正回転速度の範囲内で推奨加工条件を決定して、推奨加工条件を表す情報を出力部に出力する推奨加工条件決定部と、を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

切削加工の加工条件の決定を支援する加工条件決定支援装置であって、
工作機械に装着される工具の諸元の情報を含む工具情報と、前記工作機械に装着された前記工具により切削加工を施される工作物の材質の情報を含む工作物情報との入力を受け付ける入力受付部と、
前記工作機械の振動特性の情報を含む工作機械情報を記憶している記憶部と、
前記切削加工の切削抵抗の変化に起因する自励びびり振動が生じない加工条件の範囲から、前記工作機械情報を用いて特定される強制びびり振動が生じる加工条件の範囲を除外した範囲内、かつ、前記工具情報と前記工作物情報との組み合わせごとに予め定められている前記工具の適正回転速度の範囲内で推奨加工条件を決定して、前記推奨加工条件を表す情報を出力部に出力する推奨加工条件決定部と、
を備える、加工条件決定支援装置。

【請求項2】

請求項１に記載の加工条件決定支援装置であって、
前記推奨加工条件決定部は、前記工具の回転速度と前記自励びびり振動が生じない切込み深さとの関係を表す安定限界線図に前記推奨加工条件が付加された付加安定限界線図を生成して、前記推奨加工条件を表す情報として、前記付加安定限界線図を前記出力部に出力する、加工条件決定支援装置。

【請求項3】

請求項２に記載の加工条件決定支援装置であって、
前記推奨加工条件決定部は、複数の前記推奨加工条件と前記複数の前記推奨加工条件の推奨順位とを決定して、前記推奨加工条件を表す情報として、前記推奨加工条件と前記推奨順位を含む情報を前記出力部に出力する、加工条件決定支援装置。

【請求項4】

請求項１に記載の加工条件決定支援装置であって、
前記工作機械情報には、前記工作機械の固有振動数の情報が含まれており、
前記強制びびり振動が生じる加工条件の範囲には、前記固有振動数に対応する前記工具の回転速度が含まれる、加工条件決定支援装置。

【請求項5】

請求項１に記載の加工条件決定支援装置であって、
前記工作機械情報には、前記工作機械の固有振動数の情報が含まれており、
前記強制びびり振動が生じる加工条件の範囲には、前記工具の切れ刃通過周波数に対応する前記工具の回転速度が含まれる、加工条件決定支援装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、加工条件決定支援装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、工作機械による切削加工時にセンサを用いて工作機械の振動を計測して、切削加工時の工作機械の共振周波数を特定し、特定した共振周波数を用いて安定限界線図を作成する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１４６４３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般的に、安定限界線図には、工具または工作物に自励びびり振動を生じさせずに加工可能な加工条件の範囲が表されている。しかしながら、安定限界線図を用いて加工条件を決定しても、所望の加工精度が得られない場合がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

【0006】

（１）本開示の一形態によれば、切削加工の加工条件の決定を支援する加工条件決定支援装置が提供される。この加工条件決定支援装置は、工作機械に装着される工具の諸元の情報を含む工具情報と、前記工作機械に装着された前記工具により切削加工を施される工作物の材質の情報を含む工作物情報との入力を受け付ける入力受付部と、前記工作機械の振動特性の情報を含む工作機械情報を記憶している記憶部と、前記切削加工の切削抵抗の変化に起因する自励びびり振動が生じない加工条件の範囲から、前記工作機械情報を用いて特定される強制びびり振動が生じる加工条件の範囲を除外した範囲内、かつ、前記工具情報と前記工作物情報との組み合わせごとに予め定められている前記工具の適正回転速度の範囲内で推奨加工条件を決定して、前記推奨加工条件を表す情報を出力部に出力する推奨加工条件決定部と、を備える。
この形態の加工条件決定支援装置によれば、推奨加工条件決定部は、自励びびり振動の発生だけではなく、強制びびり振動の発生をも抑制可能な推奨加工条件を出力する。そのため、推奨加工条件に従って加工条件を決定することで、所望の加工精度が得られなくなることを抑制できる。
（２）上記形態の加工条件決定支援装置において、前記推奨加工条件決定部は、前記工具の回転速度と前記自励びびり振動が生じない切込み深さとの関係を表す安定限界線図に前記推奨加工条件が付加された付加安定限界線図を生成して、前記推奨加工条件を表す情報として、前記付加安定限界線図を前記出力部に出力してもよい。
この形態の加工条件決定支援装置によれば、安定限界線図に推奨加工条件が付加された付加安定限界線図を参照して、加工条件を決定できる。
（３）上記形態の加工条件決定支援装置において、前記推奨加工条件決定部は、複数の前記推奨加工条件と前記複数の前記推奨加工条件の推奨順位とを決定して、前記推奨加工条件を表す情報として、前記推奨加工条件と前記推奨順位を含む情報を前記出力部に出力してもよい。
この形態の加工条件決定支援装置によれば、複数の推奨加工条件の中から、加工条件を選択することができる。さらに、推奨順位を参考にして、加工条件を決定できる。
（４）上記形態の加工条件決定支援装置において、前記工作機械情報には、前記工作機械の固有振動数の情報が含まれており、前記強制びびり振動が生じる加工条件の範囲には、前記固有振動数に対応する前記工具の回転速度が含まれてもよい。
この形態の加工条件決定支援装置によれば、工具の回転周波数と工作機械の固有振動数とが重なって強制びびり振動が発生することを抑制できる。
（５）上記形態の加工条件決定支援装置において、前記工作機械情報には、前記工作機械の固有振動数の情報が含まれており、前記強制びびり振動が生じる加工条件の範囲には、前記工具の切れ刃通過周波数に対応する前記工具の回転速度が含まれてもよい。
この形態の加工条件決定支援装置によれば、切れ刃通過周波数と工作機械の固有振動数とが重なって強制びびり振動が発生することを抑制できる。
本開示は、加工条件決定支援装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、工作機械や、加工条件決定支援方法等の形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】工作機械の概略構成を示す斜視図。

【図2】制御装置の機能構成を示す説明図。

【図3】推奨加工条件決定処理の内容を示すフローチャート。

【図4】安定限界線の一例を示す説明図。

【図5】付加安定限界線の一例を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における工作機械１１の概略構成を示す斜視図である。本実施形態では、工作機械１１は、立型マシニングセンタとして構成されており、ベッド２０と、サドル３０と、テーブル４０と、コラム５０と、主軸装置６０と、制御装置１００とを備えている。

【0009】

ベッド２０は、工作機械１１の下端部に配置されている。ベッド２０の前方部分の上方には、下から順に、サドル３０と、テーブル４０とが配置されている。サドル３０は、ベッド２０によって支持されており、図示されていないサーボモータとボールネジとによって、テーブル４０とともに工作機械１１の前後軸（Ｙ軸）に沿って移動する。テーブル４０は、サドル３０によって支持されており、図示されていないサーボモータとボールネジとによって、工作機械１１の左右軸（Ｘ軸）に沿って移動する。テーブル４０には、工作物ＷＫが固定される。工作物ＷＫは、例えば、図示されていない固定治具を介して、テーブル４０に固定される。

【0010】

ベッド２０の後方部分の上面には、コラム５０が固定されている。コラム５０の前方、かつ、テーブル４０の上方には、主軸装置６０が配置されている。主軸装置６０は、主軸ハウジング６２と、主軸６５と、主軸モータ６７とを備えている。主軸ハウジング６２は、コラム５０によって支持されており、図示されていないサーボモータとボールネジとによって、工作機械１１の上下軸（Ｚ軸）に沿って移動する。主軸６５は、主軸ハウジング６２によって支持されている。主軸６５には、工具ＴＬが装着される。主軸モータ６７は、工作機械１１の上下軸（Ｚ軸）に平行な回転軸を中心にして主軸６５を回転させる。主軸モータ６７には、例えば、サーボモータを用いることができる。

【0011】

工具ＴＬは、刃具ＢＤと、ツールホルダＨＤとを備えている。刃具ＢＤは、工作物ＷＫを削り取る刃を有している。刃具ＢＤは、ツールホルダＨＤを介して、主軸６５に固定される。本実施形態では、刃具ＢＤは、エンドミルである。ツールホルダＨＤには、例えば、ＢＴシャンク、ＢＢＴシャンク、ＨＳＫシャンク、ＣＡＰＴＯシャンク等を用いることができる。なお、他の実施形態では、刃具ＢＤとツールホルダＨＤとが一体化されていてもよい。

【0012】

制御装置１００は、ＣＰＵ１０１と、メモリ１０２と、入出力インターフェース１０３と、内部バス１０４とを備えたコンピュータとして構成されている。制御装置１００には、入力装置１０５と、表示装置１０６とが接続されている。入力装置１０５は、例えば、複数の操作ボタンで構成されている。表示装置１０６は、例えば、液晶ディスプレイで構成されている。入力装置１０５と表示装置１０６とは、タッチパネルとして一体化されてもよい。なお、メモリ１０２のことを記憶部と呼び、表示装置１０６のことを出力部と呼ぶことがある。

【0013】

ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２に格納されているコンピュータプログラムを実行することによって、ＮＣ制御部１１０、後述する加工条件決定支援部１２０の入力受付部１２１、および、推奨加工条件決定部１２５として機能する。ＮＣ制御部１１０は、ＮＣプログラムに従って主軸モータ６７等の工作機械１１の各モータを制御することにより、回転している工具ＴＬを工作物ＷＫに接触させて、工作物ＷＫに対する切削加工を実行する。ＮＣプログラムを生成するためには、工具回転速度と、送り速度と、切込み深さとを決定することが求められる。工具回転速度とは、工具ＴＬの回転速度、換言すれば、主軸６５の回転速度のことを意味する。送り速度とは、工具ＴＬまたは工作物ＷＫの移動速度のことを意味する。本実施形態では、工作物ＷＫが固定されているテーブル４０が移動するので、送り速度は、工作物ＷＫの移動速度、換言すれば、テーブル４０の移動速度である。切込み深さとは、工作物ＷＫに対する工具ＴＬの切込み深さのことを意味する。

【0014】

加工条件決定支援部１２０は、工具情報と工作物情報と工作機械情報とを用いて推奨加工条件を決定して、推奨加工条件を出力することにより、作業員による加工条件の決定を支援する。工具情報には、刃具ＢＤの諸元に関する情報と、ツールホルダＨＤの諸元に関する情報とが含まれている。工作物情報には、工作物ＷＫの材質に関する情報が含まれている。工作機械情報には、工作機械１１の振動特性に関する情報が含まれている。

【0015】

図２は、制御装置１００の機能構成を示す説明図である。図２では、ＮＣ制御部１１０の図示を省略している。制御装置１００は、入力受付部１２１と、推奨加工条件決定部１２５と、メモリ１０２とを備えている。以下の説明では、制御装置１００のうち、入力受付部１２１と推奨加工条件決定部１２５とメモリ１０２とを含む部分のことを、加工条件決定支援部１２０と呼ぶ。なお、加工条件決定支援部１２０のことを、加工条件決定支援装置１２０と呼ぶことがある。

【0016】

入力受付部１２１は、工具情報の入力と工作物情報の入力とを受け付ける。工具情報には、刃具ＢＤの諸元の情報と、ツールホルダＨＤの諸元の情報とが含まれている。刃具ＢＤの諸元の情報には、例えば、刃具ＢＤの種類、刃具ＢＤの刃数、刃具ＢＤの外径等の寸法、刃具ＢＤの切削速度の適正範囲、および、刃具ＢＤの材質の情報が含まれている。刃具ＢＤの種類とは、エンドミルや、正面フライスや、ドリル等のことである。ツールホルダＨＤの諸元の情報には、例えば、ツールホルダＨＤの種類、ツールホルダＨＤの外径等の寸法、および、ツールホルダＨＤの材質の情報が含まれている。ツールホルダＨＤの種類とは、ＢＴシャンクや、ＢＢＴシャンクや、ＨＳＫシャンクや、ＣＡＰＴＯシャンク等のことである。工作物情報には、工作物ＷＫの材質の情報が含まれている。工具情報と工作物情報とは、入力装置１０５を介して入力受付部１２１に入力された後、推奨加工条件決定部１２５に送信される。

【0017】

推奨加工条件決定部１２５は、入力受付部１２１から受信した工具情報と工作物情報とに加えて、メモリ１０２に記憶されている工作機械情報を用いて、切削加工の推奨加工条件を決定して、推奨加工条件を表す情報を表示装置１０６に表示させる。工作機械情報には、工作機械１１の振動特性の情報が含まれている。本実施形態では、工作機械情報には、工作機械１１の振動特性の情報として、主軸ハウジング６２の固有振動数の情報が含まれている。推奨加工条件は、以下で説明する推奨加工条件決定処理によって決定される。

【0018】

図３は、加工条件決定支援部１２０によって実行される推奨加工条件決定処理の内容を示すフローチャートである。図４は、安定限界線図ＳＤ１の一例を示す説明図である。図５は、付加安定限界線図ＳＤ２の一例を示す説明図である。安定限界線図ＳＤ１および付加安定限界線図ＳＤ２において、横軸は、工具回転速度を表しており、縦軸は、軸方向の切込み深さを表している。

【0019】

図３に示す推奨加工条件決定処理は、例えば、入力装置１０５に設けられた開始ボタンが押下された場合に、加工条件決定支援部１２０によって開始される。まず、ステップＳ１１０にて、加工条件決定支援部１２０の入力受付部１２１は、入力装置１０５からの工具情報の入力と工作物情報との入力とを受け付ける。

【0020】

次に、ステップＳ１２０にて、加工条件決定支援部１２０の推奨加工条件決定部１２５は、工具情報と工作物情報とを用いて、加工点における自励びびり振動が生じない加工条件の範囲を特定する。自励びびり振動は、例えば、再生効果による切削抵抗の変化に起因して生じる。本実施形態では、推奨加工条件決定部１２５は、加工点における自励びびり振動が生じない加工条件の範囲を特定して、図４に示す安定限界線図ＳＤ１を生成する。安定限界線図ＳＤ１には、工具回転速度と自励びびり振動が生じない軸方向切込み深さの限界値との関係が表されている。以下の説明では、軸方向切込み深さの限界値を表す線のことを安定限界線ＬＬと呼ぶ。安定限界線ＬＬよりも下側の安定範囲Ｒ１で加工した場合には、自励びびり振動が抑制され、安定限界線ＬＬよりも上側の不安定範囲Ｒ２で加工した場合には、自励びびり振動が生じる。推奨加工条件決定部１２５は、安定限界線図ＳＤ１を生成するために、まず、工具情報と工作物情報とを用いて工具ＴＬと工作物ＷＫとをモデル化し、当該モデルを用いた振動解析によって工具ＴＬの振動周波数とコンプライアンスとの関係を導出し、コンプライアンスが最大となる周波数を特定する。次に、推奨加工条件決定部１２５は、特定された周波数でのコンプライアンスのピーク形状に適合する伝達関数Ｇ（ｓ）＝１／（Ｍ×ｓ^２＋Ｃ×ｓ＋Ｋ）をカーブフィッティング処理によって導出して、工具ＴＬまたは工作物ＷＫの質量Ｍ、減衰係数Ｃ、および、ばね定数Ｋ等のモーダルパラメータを特定する。そして、推奨加工条件決定部１２５は、特定されたモーダルパラメータを用いて、例えば、２０１０年３月４日、日本機械学会Ｎｏ．１０－２４講習会－生産加工基礎講座－実習で学ぼう「切削加工、びびり振動の基礎知識」、講習会テキスト、ｐｐ．１－１２に示されているびびり安定限界線図の求め方と同様の方法で、安定限界線図ＳＤ１を生成する。

【0021】

ステップＳ１３０にて、推奨加工条件決定部１２５は、メモリ１０２から工作機械情報を読み込んで、加工点における強制びびり振動が生じる加工条件の範囲を特定する。強制びびり振動は、例えば、工具ＴＬから工作物ＷＫに断続的に加えられる切削力の周波数と主軸ハウジング６２の固有振動数とが一致することで生じる。本実施形態では、工作機械情報には、主軸ハウジング６２の固有振動数の情報が含まれており、推奨加工条件決定部１２５は、工具ＴＬの回転周波数が主軸ハウジング６２の固有振動数の±１０％の範囲内になる工具回転速度を強制振動が発生する範囲として特定する。さらに、推奨加工条件決定部１２５は、工具ＴＬの回転周波数を刃具ＢＤの刃数で除した周波数が主軸ハウジング６２の固有振動数の±１０％の範囲内になる工具回転速度を強制びびり振動が発生する範囲として特定する。主軸ハウジング６２の固有振動数は、工作機械１１の静止時に主軸ハウジング６２を加振するハンマリング試験の結果を用いて算出できる。

【0022】

ステップＳ１４０にて、推奨加工条件決定部１２５は、工具情報と工作物情報とを用いて、工具ＴＬの適正回転速度の範囲を決定する。工具情報には、工具ＴＬの種類の情報と、刃具ＢＤの外径の情報と、刃具ＢＤの切削速度の適正範囲の情報とが含まれている。切削速度とは、刃具ＢＤの周速度、換言すれば、刃具ＢＤの刃が工作物ＷＫを削り取る速さのことを意味する。切削速度の適正範囲は、刃具ＢＤの製造者によって、刃具ＢＤの種類と刃具ＢＤの材質と工作物ＷＫの材質との組み合わせごとに予め定められている。切削速度の適正範囲は、例えば、刃具ＢＤの製造者によって作成されるカタログに記載されている。推奨加工条件決定部１２５は、下式（１）を用いて、切削速度から工具回転速度を算出できる。
Ｎ＝１０００×Ｖ／（π×Ｄ） ・・・（１）
ここで、Ｎは工具回転速度、πは円周率、Ｄは刃具ＢＤの外径、Ｖは切削速度である。なお、工作機械１１の性能によっては、適正回転速度で工具ＴＬを回転させることができない場合がある。この場合、推奨加工条件決定部１２５は、適正回転速度の範囲から工作機械１１の最高回転速度以上の範囲を除外してもよい。

【0023】

ステップＳ１５０にて、推奨加工条件決定部１２５は、推奨加工条件を決定する。本実施形態では、推奨加工条件決定部１２５は、工具回転速度の推奨回転速度を決定する。推奨加工条件決定部１２５は、ステップＳ１２０で特定した自励びびり振動が生じない安定範囲Ｒ１から、ステップＳ１３０で特定した強制びびり振動が生じる範囲を除外した範囲内、かつ、ステップＳ１４０で特定した適正回転速度の範囲内で、推奨回転速度を決定する。具体的には、推奨加工条件決定部１２５は、上記範囲内の安定限界線ＬＬのピーク位置での回転速度を推奨回転速度に決定する。本実施形態では、安定限界線ＬＬが上記範囲内に複数のピークを有する場合には、推奨加工条件決定部１２５は、各ピーク位置での回転速度を推奨回転速度に決定し、回転速度の速い順に推奨回転速度の推奨順位を決定する。

【0024】

ステップＳ１５０にて、推奨加工条件決定部１２５は、推奨回転速度に加えて、送り速度の推奨速度を決定してもよい。推奨加工条件決定部１２５は、下式（２）を用いて、送り速度を算出できる。
Ｆ＝ｆ×Ｚ×Ｎ ・・・（２）
ここで、Ｆは送り速度、ｆは１刃あたりの送り量、Ｚは刃具ＢＤの刃数、Ｎは工具回転速度である。１刃あたりの送り量は、刃具ＢＤの製造者によって、刃具ＢＤの種類と刃具ＢＤの材質と工作物ＷＫの材質との組み合わせごとに予め定められている。１刃あたりの送り量は、例えば、刃具ＢＤの製造者によって作成されるカタログに記載されている。

【0025】

ステップＳ１５０にて、推奨加工条件決定部１２５は、推奨回転速度に加えて、軸方向切込み深さの推奨深さを決定してもよい。推奨加工条件決定部１２５は、安定限界線図ＳＤ１を用いて、軸方向切込み深さの推奨深さを決定できる。

【0026】

ステップＳ１６０にて、推奨加工条件決定部１２５は、推奨加工条件を表す情報を出力する。本実施形態では、推奨加工条件決定部１２５は、安定限界線図ＳＤ１に推奨加工条件を表す情報が付加された付加安定限界線図ＳＤ２を生成して、付加安定限界線図ＳＤ２を表示装置１０６に表示させる。その後、加工条件決定支援部１２０は、この処理を終了する。なお、ステップＳ１２０、ステップＳ１３０、および、ステップＳ１４０は、この順番で実行されなくてもよい。例えば、ステップＳ１２０の実行に先立って、ステップＳ１３０が実行されてもよい。あるいは、ステップＳ１２０、ステップＳ１３０、および、ステップＳ１４０が同時並列的に実行されてもよい。

【0027】

図５には、刃具ＢＤが７枚刃のエンドミルであり、かつ、主軸ハウジング６２の固有振動数が４２Ｈｚである場合の付加安定限界線図ＳＤ２の一例が表されている。付加安定限界線図ＳＤ２には、強制びびり振動が生じる工具回転速度の範囲Ｒ３，Ｒ４が破線で表されている。範囲Ｒ３は、主軸ハウジング６２の固有振動数の±１０％以内の範囲であり、範囲Ｒ４は、主軸ハウジング６２の固有振動数を刃具ＢＤの刃数で除した周波数の±１０％以内の範囲である。付加安定限界線図ＳＤ２には、推奨回転速度を示す目印ＳＢが表されている。本実施形態では、付加安定限界線図ＳＤ２には、複数の推奨回転速度を表す目印ＳＢが表されており、各目印ＳＢには、各推奨回転速度の推奨順位が表されている。工具回転速度が速いほど送り速度が速くなって加工時間が短くなるので、工具回転速度が速いほど推奨順位が高くされている。各推奨回転速度は、強制びびり振動が生じる範囲Ｒ３，Ｒ４に含まれていない。

【0028】

以上で説明した本実施形態の工作機械１１では、加工条件決定支援部１２０の推奨加工条件決定部１２５は、工具情報と工作物情報とが入力されると、自励びびり振動が生じない加工条件の範囲から、強制びびり振動が生じる加工条件の範囲を除外した範囲内、かつ、適正回転速度の範囲内で推奨加工条件を決定し、推奨加工条件を表す情報を表示装置１０６に表示させる。そのため、作業員は、推奨加工条件を表す情報を用いて、切削加工の加工条件を決定できる。特に、本実施形態では、推奨加工条件決定部１２５は、工具情報と工作物情報とが入力されると、安定限界線図ＳＤ１に推奨加工条件を表す情報が付加された付加安定限界線図ＳＤ２を生成して、付加安定限界線図ＳＤ２を表示装置１０６に表示させる。そのため、作業員は、付加安定限界線図ＳＤ２を用いて、加工条件を決定できる。

【0029】

また、本実施形態では、推奨加工条件決定部１２５は、複数の推奨加工条件と、各推奨加工条件の推奨順位とが表された付加安定限界線図ＳＤ２を生成して、表示装置１０６に表示させる。そのため、作業員は、複数の推奨加工条件の中から加工条件を選択できる。さらに、推奨順位が表示されるので、熟練度の低い作業員であっても、容易に加工条件を決定できる。

【0030】

また、本実施形態では、推奨加工条件決定部１２５は、工具回転速度を周波数に換算したときに主軸ハウジング６２の固有振動数と同じ値になる工具回転速度の±１０％以内の範囲を、推奨加工条件から除外する。そのため、工具回転周波数と主軸ハウジング６２の固有振動数とが重なって主軸ハウジング６２が共振し、加工点において強制びびり振動が発生することを抑制できる。

【0031】

また、本実施形態では、推奨加工条件決定部１２５は、主軸ハウジング６２の固有振動数を工具ＴＬの刃数で除した周波数を回転速度に換算した工具回転速度の±１０％以内の範囲を推奨加工条件から除外する。そのため、切れ刃通過周波数の整数倍成分と主軸ハウジング６２の固有振動数とが重なって主軸ハウジング６２が共振し、加工点において強制びびり振動が発生することを抑制できる。

【0032】

Ｂ．他の実施形態：
（Ｂ１）上述した実施形態において、推奨加工条件決定部１２５は、推奨加工条件の情報が表された付加安定限界線図ＳＤ２を生成して表示装置１０６に表示させる。これに対して、推奨加工条件決定部１２５は、付加安定限界線図ＳＤ２を生成せずに、推奨加工条件を表す情報を、例えば、テキスト形式で表示装置１０６に表示させてもよい。推奨加工条件決定部１２５は、推奨加工条件を表す情報を表示装置１０６に表示させるのではなく、スピーカーを用いて音声形式で出力してもよい。

【0033】

（Ｂ２）上述した実施形態において、推奨加工条件決定部１２５は、推奨加工条件決定部１２５は、強制振動が生じる範囲の軸方向切込み深さの限界値をゼロにすることにより、強制振動が生じる範囲を推奨加工条件から除外してもよい。

【0034】

（Ｂ３）上述した実施形態において、推奨加工条件決定部１２５は、工具回転速度を周波数に換算したときに主軸ハウジング６２の固有振動数と同じ値になる工具回転速度の±１０％以内の範囲と、推奨加工条件決定部１２５は、主軸ハウジング６２の固有振動数を工具ＴＬの刃数で除した周波数を回転速度に換算した工具回転速度の±１０％以内の範囲との両方を、推奨加工条件から除外している。これに対して、推奨加工条件決定部１２５は、上述した範囲のいずれか一方を、推奨加工条件から除外しなくてもよい。

【0035】

（Ｂ４）上述した実施形態において、推奨加工条件決定部１２５は、主軸ハウジング６２の固有振動数を用いて、強制びびり振動が生じる範囲を特定している。これに対して、推奨加工条件決定部１２５は、例えば、テーブル４０に工作物ＷＫを固定する固定治具の固有振動数を用いて、強制びびり振動が生じる範囲を特定してもよい。

【0036】

（Ｂ５）上述した実施形態では、加工条件決定支援部１２０は、工作機械１１の制御装置１００に設けられている。これに対して、加工条件決定支援部１２０は、制御装置１００と別体のコンピュータ上に設けられてもよい。この場合、加工条件決定支援部１２０が設けられたコンピュータのことを加工条件決定支援装置と呼ぶことがある。

【0037】

（Ｂ６）上述した実施形態では、工作機械１１は、立型のマシニングセンタである。これに対して、工作機械１１は、立型のマシニングセンタでなくてもよい。工作機械１１は、例えば、横型のマシニングセンタや、ＮＣフライス盤でもよい。

【0038】

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0039】

１１…工作機械、２０…ベッド、３０…サドル、４０…テーブル、５０…コラム、６０…主軸装置、６２…主軸ハウジング、６５…主軸、６７…主軸モータ、１００…制御装置、１０１…ＣＰＵ、１０２…メモリ、１０３…入出力インターフェース、１０４…内部バス、１０５…入力装置、１０６…表示装置、１１０…ＮＣ制御部、１２０…加工条件決定支援部、１２１…入力受付部、１２５…推奨条件決定部、ＢＤ…刃具、ＨＤ…ツールホルダ、ＳＤ１…安定限界線図、ＳＤ２…付加安定限界線図、ＴＬ…工具、ＷＫ…工作物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】