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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】P2024115097
(43)【公開日】2024-08-26
(54)【発明の名称】ワーク加工装置
(51)【国際特許分類】
B23Q 15/00 20060101AFI20240819BHJP
G05B 19/4093 20060101ALI20240819BHJP
G05B 19/4155 20060101ALI20240819BHJP
【ＦＩ】
B23Q15/00 301H
G05B19/4093 A
G05B19/4155 V
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023020575
(22)【出願日】2023-02-14
(71)【出願人】
【識別番号】000237271
【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ
(74)【代理人】
【識別番号】100190333
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 群司
(74)【代理人】
【識別番号】100147625
【弁理士】
【氏名又は名称】澤田 高志
(74)【代理人】
【識別番号】100155099
【弁理士】
【氏名又は名称】永井 裕輔
(72)【発明者】
【氏名】飯田 修
【テーマコード（参考）】
3C269
【Ｆターム（参考）】
3C269AB02
3C269AB33
3C269BB07
3C269CC01
3C269CC13
3C269EF02
3C269GG01
3C269MN44
3C269QC01
3C269QD02
(57)【要約】
【課題】 ワーク加工装置において、加工工具交換作業における無駄を省くことができる。
【解決手段】 ワーク加工装置は、複数の加工工具を有し、前記加工工具によってワークを加工するワーク加工装置において、前記ワークの生産個数に基づいて前記ワークの加工条件を変更可能である。
【選択図】 図８
【解決手段】 ワーク加工装置は、複数の加工工具を有し、前記加工工具によってワークを加工するワーク加工装置において、前記ワークの生産個数に基づいて前記ワークの加工条件を変更可能である。
【選択図】 図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の加工工具を有し、前記加工工具によってワークを加工するワーク加工装置において、
前記ワークの生産個数に基づいて前記ワークの加工条件を変更可能であるワーク加工装置。
前記ワークの生産個数に基づいて前記ワークの加工条件を変更可能であるワーク加工装置。
【請求項2】
前記加工条件は、前記ワークの生産時間、加工工具交換回数、及び、加工工具寿命の何れかを優先項目として優先して変更可能である請求項１に記載のワーク加工装置。
【請求項3】
作業者の選択操作によって前記優先項目を選択できる選択部を有する請求項２に記載のワーク加工装置。
【請求項4】
前記加工条件、前記加工工具寿命、及び、生産時間の関係から、前記加工条件を変更する請求項２に記載のワーク加工装置。
【請求項5】
前記関係を事前に学習する請求項４に記載のワーク加工装置。
【請求項6】
前記加工条件の変更は、前記加工工具の交換可能なタイミングにて実施される請求項１に記載のワーク加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書は、ワーク加工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ワーク加工装置の一形式として、特許文献１には、行動情報生成部及び数値制御装置を備えた数値制御システムが開示されている。この数値制御システムにおいては、行動情報生成部は、加工時間優先モード又は工具寿命優先モードにおける機械学習により、加工時間優先モード及び工具寿命優先モードの新たな行動情報を生成し、生成した加工時間優先モード及び工具寿命優先モードの新たな行動情報を、行動情報出力部を介して数値制御装置に対して出力する。数値制御装置は、受信した加工時間優先モード及び工具寿命優先モードの行動情報のうち、設定装置により選択された行動情報に基づいて、固定サイクルで設定された１回分の切り込み量及び切削速度が更新された加工プログラムを実行する。数値制御装置は、更新された加工プログラムに基づいて動作指令を生成し、生成した動作指令に基づいて工作機械に切削加工を行わせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０２１/１８７２６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した特許文献１に記載されている数値制御システムにおいて、オペレータの手間を増やすことなく、加工プログラムを最適化することができる。しかし、加工工具交換作業はオペレータが行っており、加工工具交換作業における無駄を省くことが要請されている。
【0005】
このような事情に鑑みて、本明細書は、加工工具交換作業における無駄を省くことができるワーク加工装置を開示する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本明細書は、複数の加工工具を有し、前記加工工具によってワークを加工するワーク加工装置において、前記ワークの生産個数に基づいて前記ワークの加工条件を変更可能であるワーク加工装置を開示する。
【0007】
本開示によれば、ワーク加工装置において、ワークの生産個数に基づいてワークの加工条件を変更することが可能となる。例えば、加工条件としては、ワークの生産時間、加工工具交換回数、及び加工工具寿命が挙げられる。ワークの生産個数に基づいてワークの加工条件を変更することにより、少なくとも２つ以上の加工工具の交換タイミングを互いに一致させたり、加工工具の交換タイミングを段取り替えタイミングに一致させたりすることが可能となる。よって、加工工具交換作業における無駄を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】ワーク加工装置が適用された工作機械１０を示す概略正面図である。
【図2】ワーク加工装置が適用された工作機械１０を示す正面図である。
【図4】工作機械１０を示すブロック図である。
【図5】優先項目選択画面５１を示す図である。
【図6A】交換回数パターン選択画面５２を示す図である。
【図6B】交換回数パターン選択画面５３を示す図である。
【図7A】生産時間パターン選択画面５４を示す図である。
【図7B】生産時間パターン選択画面５５を示す図である。
【図9A】切削速度とサイクルタイム、工具寿命及び加工可能回数との関係Ｒを示す図である。
【図9B】切削抵抗とサイクルタイム、工具寿命及び加工可能回数との関係Ｒを示す図である。
【図9C】刃先温度とサイクルタイム、工具寿命及び加工可能回数との関係Ｒを示す図である。
【図10A】加工パターンＡを示す図である。
【図10B】加工パターンＢを示す図である。
【図10C】加工パターンＣを示す図である。
【図10D】加工パターンＤを示す図である。
【図10E】加工パターンＥを示す図である。
【図10F】加工パターンＦを示す図である。
【図11】加工可能回数と加工時間との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
（工作機械）
以下、ワーク加工装置が適用された工作機械の一例である実施形態について説明する。以下の各図において、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系においては、水平面に平行な平面をＸＺ平面とする。このＸＺ平面において、後述する工作機械１０の主軸２０ａ，２０ｂの軸線方向をＺ軸方向と表記し、Ｚ軸方向に直交する方向をＸ軸方向と表記する。また、ＸＺ平面に垂直な方向はＹ軸方向と表記する。
以下、ワーク加工装置が適用された工作機械の一例である実施形態について説明する。以下の各図において、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系においては、水平面に平行な平面をＸＺ平面とする。このＸＺ平面において、後述する工作機械１０の主軸２０ａ，２０ｂの軸線方向をＺ軸方向と表記し、Ｚ軸方向に直交する方向をＸ軸方向と表記する。また、ＸＺ平面に垂直な方向はＹ軸方向と表記する。
【0010】
工作機械１０は、ワークＷの加工を実施するワーク加工装置である。工作機械１０は、図１に示すように、複数（本実施形態では、２つ）の加工部１０ａと、１つの搬送装置１０ｂと、を備えている。加工部１０ａは、ワークＷを刃具（加工工具）３１により加工する。搬送装置１０ｂは、各加工部１０ａにワークＷを搬入したり搬出したりする装置である。
【0011】
工作機械１０は、図２に示すように、本体１１、一対の主軸２０ａ，２０ｂ、一対の工具台３０ａ，３０ｂ、搬送装置１０ｂであるワーク搬送ロボット４０ａ、並びに、主軸２０ａ，２０ｂ、工具台３０ａ，３０ｂ、及びワーク搬送ロボット４０ａを制御する制御装置５０を備えている。
【0012】
主軸２０ａは、ワークＷを回転可能に保持するものである。主軸２０ａは、図３にて左右方向（Ｚ軸方向）に沿って水平に配置されるように、本体１１に設けられた主軸台（不図示）に回転可能に支持されている。主軸２０ａの先端部にはワークＷを着脱可能に把持する主軸チャック２１が設けられる。主軸チャック２１は、複数の把持爪２１ａを有しており、これら把持爪２１ａを閉じることでワークＷを掴み、開くことでワークＷを放すことが可能である。主軸チャック２１の開閉は、制御装置５０からの指示によって実施されている。主軸２０ａは、サーボモータ２２（図４参照）によって回転駆動される。サーボモータ２２の電流（駆動電流）は、電流センサ２３（図４参照）によって検出され、その検出結果（検出電流値）は後述する制御装置５０に出力されている。主軸２０ｂは、主軸２０ａと同様に構成されている。
【0013】
工具台３０ａは、加工工具である切削工具（以下、単に刃具と称する場合がある。）３１に送り運動を与える装置である。工具台３０ａは、いわゆるタレット型の工具台であり、ワークＷの切削をする複数の切削工具３１が装着される工具保持部３２を有している。工具保持部３２は、回転駆動部（不図示）によって回転可能に支持されるとともに所定の切削位置に位置決め可能である。工具台３０ａは、工具台移動装置３３によって工具台３０ａひいては切削工具３１を図２にて左右方向（Ｘ軸方向）及び前後方向（Ｚ軸方向）に沿って移動される。
【0014】
工具台移動装置３３は、工具台３０ａをＸ軸方向に沿って移動させるＸ軸駆動装置３３ａ（図４参照；Ｘ軸駆動軸であり、単にＸ軸と称する場合がある。）と、工具台３０ａをＺ軸方向に沿って移動させるＺ軸駆動装置３３ｂ（図４参照；Ｚ軸駆動軸であり、単にＺ軸と称する場合がある。）とを有している。Ｘ軸駆動装置３３ａは、サーボモータ３３ａ１（図４参照）によって回転駆動される。サーボモータ３３ａ１の電流（駆動電流）は、電流センサ３３ａ２（図４参照）によって検出され、その検出結果（検出電流値）は後述する制御装置５０に出力されている。Ｚ軸駆動装置３３ｂは、サーボモータ３３ｂ１（図４参照）によって回転駆動される。サーボモータ３３ｂ１の電流（駆動電流）は、電流センサ３３ｂ２（図４参照）によって検出され、その検出結果（検出電流値）は後述する制御装置５０に出力されている。工具台３０ｂは、工具台３０ａと同様に構成されている。
【0015】
上述した主軸２０ａ及び工具台３０ａは、ワークＷを加工する加工部１０ａ１を構成する。上述した主軸２０ｂ及び工具台３０ｂは、ワークＷを加工する加工部１０ａ２を構成する。
【0016】
（搬送装置）
搬送装置１０ｂは、ワーク搬送ロボット４０ａであり、同一走行台の走行がそれぞれ可能であるとともに、ワークＷを主軸２０ａ，２０ｂやワーク載置装置６０に搬入出可能である。ワーク載置装置６０は、ワークＷを載置可能な装置であり、例えば、工作機械１０に搬入されるワークＷを載置面に載置するワーク搬入装置、工作機械１０から搬出されるワークＷを載置面に載置するワーク搬出装置、工作機械１０から搬出されたワークＷの姿勢を反転させたりシフトさせたりする反転・シフト装置などがある。
搬送装置１０ｂは、ワーク搬送ロボット４０ａであり、同一走行台の走行がそれぞれ可能であるとともに、ワークＷを主軸２０ａ，２０ｂやワーク載置装置６０に搬入出可能である。ワーク載置装置６０は、ワークＷを載置可能な装置であり、例えば、工作機械１０に搬入されるワークＷを載置面に載置するワーク搬入装置、工作機械１０から搬出されるワークＷを載置面に載置するワーク搬出装置、工作機械１０から搬出されたワークＷの姿勢を反転させたりシフトさせたりする反転・シフト装置などがある。
【0017】
搬送装置１０ｂは、自身の走行（Ｘ軸に沿った移動）をさせるための走行部４１、ワークＷを脱着可能に把持する把持部４２、及び、把持部４２を走行部４１に対して相対移動させる把持部移動部４３を備えている。本実施形態において、搬送装置１０ｂは、例えば３軸直交ロボット（３軸ガントリーロボット）である。搬送装置１０ｂは、直交ロボットに限定されず、垂直多関節ロボット、水平多関節ロボット（スカラー型ロボット）、パラレルリンクロボットでもよい。
【0018】
（走行部）
図２に示すように、走行部４１は、走行部スライダ４１ａ（Ｘ軸スライダと称してもよい。）と、走行部スライダ４１ａをガイドして走行させる走行台であるガイド部４１ｂと、走行部スライダ４１ａを走行駆動させるための走行駆動装置４１ｃ（図４参照）とを備えている。
図２に示すように、走行部４１は、走行部スライダ４１ａ（Ｘ軸スライダと称してもよい。）と、走行部スライダ４１ａをガイドして走行させる走行台であるガイド部４１ｂと、走行部スライダ４１ａを走行駆動させるための走行駆動装置４１ｃ（図４参照）とを備えている。
【0019】
走行部スライダ４１ａは、把持部４２及び把持部移動部４３を搭載可能であり、図２にて左右方向（Ｘ軸方向）に沿って延設されているガイド部４１ｂに案内されて左右方向に沿って往復動（直動）される。
【0020】
ガイド部４１ｂは、本体１１に設けられており、主軸２０ａ,２０ｂ及び工具台３０ａ,３０ｂの上方に配設されている。ガイド部４１ｂの一端部（図２にて左側端部）は、本体１１の左側に設置されたワーク載置装置６０の直上まで延設されている。ガイド部４１ｂの他端部（図２にて右側端部）は、本体１１の右側に設置されたワーク載置装置６０の直上まで延設されている。尚、走行部スライダ４１ａとガイド部４１ｂとから走行駆動軸（Ｘ軸駆動軸）が構成されている。走行駆動装置４１ｃは、走行部スライダ４１ａまたはガイド部４１ｂ側に設けられている。
【0021】
（把持部）
主として図３に示すように、把持部４２は、Ｙ軸スライダ４５ａに回転駆動部４２ｂを介して回転可能に連結されている。把持部４２は、直交する２つの側面と残りの側面を有する三角柱形状の本体４２ａを有している。直交する２つの側面のうち一方の側面は、Ｘ－Ｚ平面に平行可能な平面であり、ワークＷを脱着可能に把持するロボットチャック４２ｃが設けられている。他方の側面は、Ｘ－Ｙ平面に平行な平面であり、ワークＷを脱着可能に把持するロボットチャック４２ｄが設けられている。
主として図３に示すように、把持部４２は、Ｙ軸スライダ４５ａに回転駆動部４２ｂを介して回転可能に連結されている。把持部４２は、直交する２つの側面と残りの側面を有する三角柱形状の本体４２ａを有している。直交する２つの側面のうち一方の側面は、Ｘ－Ｚ平面に平行可能な平面であり、ワークＷを脱着可能に把持するロボットチャック４２ｃが設けられている。他方の側面は、Ｘ－Ｙ平面に平行な平面であり、ワークＷを脱着可能に把持するロボットチャック４２ｄが設けられている。
【0022】
本体４２ａは、回転駆動部４２ｂによって回転可能であり、各ロボットチャック４２ｃ，４２ｄは２つの位置（Ｙ軸方向下向き位置とＺ軸方向奥側向き位置）に回転切換が可能となる。その結果、把持部４２は、各ロボットチャック４２ｃ，４２ｄをＹ軸方向下向き位置にすることでＹ軸方向上向きの載置面（例えばワーク載置装置６０の載置面）に対してワークＷを受け渡しすることができる。また、把持部４２は、各ロボットチャック４２ｃ，４２ｄをＺ軸方向奥側向き位置にすることでＺ軸方向手前側向きの載置面（例えば主軸２０ａ，２０ｂの主軸チャック２１の載置面）に対してワークＷを受け渡しすることができる。ロボットチャック４２ｃ，４２ｄは、図示しない複数の把持爪を有しており、これら把持爪を閉じることでワークＷを掴み、開くことでワークＷを放すことが可能である。ロボットチャック４２ｃ，４２ｄの開閉は、制御装置５０からの指示により駆動されるチャック駆動装置４２ｇ（図４参照）によって実施されている。
【0023】
本体４２ａの残りの側面には、Ｙ軸スライダ４５ａの先端部（下端部）の傾斜面に設けられた回転駆動部４２ｂが取り付けられている（接続されている）。本体４２ａの残りの側面は、Ｙ軸スライダ４５ａの先端部の傾斜面に平行に配設されている。回転駆動部４２ｂは、図３に示すように、回転駆動部４２ｂに設けられた回転駆動軸４２ｅと、回転駆動軸４２ｅを回転駆動する回転駆動装置４２ｆ（図４参照）とを有している。
【0024】
（把持部移動部）
把持部移動部４３は、把持部４２を走行部スライダ４１ａに対して図３にて左右方向（Ｚ軸方向）及び上下方向（Ｙ軸方向）に沿って相対移動させるものである。把持部移動部４３は、把持部４２をＺ軸方向に沿って移動させるＺ軸駆動部４４と、把持部４２をＹ軸方向に沿って移動させるＹ軸駆動部４５とを有している。
把持部移動部４３は、把持部４２を走行部スライダ４１ａに対して図３にて左右方向（Ｚ軸方向）及び上下方向（Ｙ軸方向）に沿って相対移動させるものである。把持部移動部４３は、把持部４２をＺ軸方向に沿って移動させるＺ軸駆動部４４と、把持部４２をＹ軸方向に沿って移動させるＹ軸駆動部４５とを有している。
【0025】
（Ｚ軸駆動部）
Ｚ軸駆動部４４は、走行部スライダ４１ａに対して摺動可能に取り付けられたＺ軸スライダ４４ａをＺ軸方向に沿って移動させる。主として図３に示すように、Ｚ軸駆動部４４は、Ｚ軸スライダ４４ａと、Ｚ軸スライダ４４ａをガイドして移動させるＺ軸ガイド部４４ｂと、Ｚ軸スライダ４４ａを移動駆動させるためのＺ軸駆動装置４４ｃ（図４参照）とを備えている。
Ｚ軸駆動部４４は、走行部スライダ４１ａに対して摺動可能に取り付けられたＺ軸スライダ４４ａをＺ軸方向に沿って移動させる。主として図３に示すように、Ｚ軸駆動部４４は、Ｚ軸スライダ４４ａと、Ｚ軸スライダ４４ａをガイドして移動させるＺ軸ガイド部４４ｂと、Ｚ軸スライダ４４ａを移動駆動させるためのＺ軸駆動装置４４ｃ（図４参照）とを備えている。
【0026】
Ｚ軸スライダ４４ａは、Ｙ軸駆動部４５ひいては把持部４２を搭載可能であり、図３にて左右方向（Ｚ軸方向）に沿って延設されており、Ｚ軸ガイド部４４ｂに案内されてＺ軸方向に沿って往復動（直動）される。Ｚ軸ガイド部４４ｂは、走行部スライダ４１ａに設けられている。Ｚ軸駆動装置４４ｃは、Ｚ軸ガイド部４４ｂまたはＺ軸スライダ４４ａに設けられている。
【0027】
（Ｙ軸駆動部）
Ｙ軸駆動部４５は、Ｚ軸スライダ４４ａに対して摺動可能に取り付けられたＹ軸スライダ４５ａ（把持部４２が支持されている）をＹ軸方向に沿って移動させる。主として図３に示すように、Ｙ軸駆動部４５は、Ｙ軸スライダ４５ａと、Ｙ軸スライダ４５ａをガイドして移動させるＹ軸ガイド部４５ｂと、Ｙ軸スライダ４５ａを移動駆動させるためのＹ軸駆動装置４５ｃ（図４参照）とを備えている。
Ｙ軸駆動部４５は、Ｚ軸スライダ４４ａに対して摺動可能に取り付けられたＹ軸スライダ４５ａ（把持部４２が支持されている）をＹ軸方向に沿って移動させる。主として図３に示すように、Ｙ軸駆動部４５は、Ｙ軸スライダ４５ａと、Ｙ軸スライダ４５ａをガイドして移動させるＹ軸ガイド部４５ｂと、Ｙ軸スライダ４５ａを移動駆動させるためのＹ軸駆動装置４５ｃ（図４参照）とを備えている。
【0028】
Ｙ軸スライダ４５ａは、把持部４２を搭載可能であり、図３にて上下方向（Ｙ軸方向）に沿って延設されており、Ｙ軸ガイド部４５ｂに案内されてＹ軸方向に沿って往復動（直動）される。Ｙ軸ガイド部４５ｂは、Ｚ軸スライダ４４ａに設けられている。Ｙ軸駆動装置４５ｃは、Ｙ軸ガイド部４５ｂまたはＹ軸スライダ４５ａに設けられている。
【0029】
（制御装置）
制御装置５０は、主軸２０ａ，２０ｂ、工具台３０ａ，３０ｂ、及び搬送装置１０ｂを駆動制御する制御装置である。特に、制御装置５０は、ワークＷの生産個数に基づいてワークＷの加工条件を変更する（変更部）。制御装置５０は、図４に示すように、入力装置５０ａ、表示装置５０ｂ、記憶装置５０ｃ、電流センサ２３，３３ａ２，３３ｂ２、サーボモータ２２，３３ａ１，３３ｂ１、走行駆動装置４１ｃ、Ｙ軸駆動装置４５ｃ、Ｚ軸駆動装置４４ｃ、回転駆動装置４２ｆ、及び、チャック駆動装置４２ｇに接続されている。入力装置５０ａは、工作機械１０の前面に設けられており、作業者（ユーザ）が各種設定、各種指示などを制御装置５０に入力するためのものである。表示装置５０ｂは、工作機械１０の前面に設けられており、作業者に対して運転状況やメンテナンス状況などの情報を表示するためのものである。記憶装置５０ｃは、工作機械１０の制御に係るデータ、例えば、制御プログラム（加工プログラム）、制御プログラムで使用するパラメータ、各種設定や各種指示に関するデータ、実検出データ、関連付けデータなどを記憶している（記憶部）。制御装置５０は、マイクロコンピュータ（不図示）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも不図示）を備えている。ＣＰＵは、各種プログラムを実施して、入力装置５０ａ、記憶装置５０ｃ及び電流センサ２３，３３ａ２，３３ｂ２からデータ、検出信号、制御情報などを取得したり、表示装置５０ｂ、サーボモータ２２，３３ａ１，３３ｂ１及び搬送装置１０ｂを制御したりする。ＲＡＭは同プログラムの実施に必要な変数を一時的に記憶するものであり、ＲＯＭは前記プログラムを記憶するものである。
制御装置５０は、主軸２０ａ，２０ｂ、工具台３０ａ，３０ｂ、及び搬送装置１０ｂを駆動制御する制御装置である。特に、制御装置５０は、ワークＷの生産個数に基づいてワークＷの加工条件を変更する（変更部）。制御装置５０は、図４に示すように、入力装置５０ａ、表示装置５０ｂ、記憶装置５０ｃ、電流センサ２３，３３ａ２，３３ｂ２、サーボモータ２２，３３ａ１，３３ｂ１、走行駆動装置４１ｃ、Ｙ軸駆動装置４５ｃ、Ｚ軸駆動装置４４ｃ、回転駆動装置４２ｆ、及び、チャック駆動装置４２ｇに接続されている。入力装置５０ａは、工作機械１０の前面に設けられており、作業者（ユーザ）が各種設定、各種指示などを制御装置５０に入力するためのものである。表示装置５０ｂは、工作機械１０の前面に設けられており、作業者に対して運転状況やメンテナンス状況などの情報を表示するためのものである。記憶装置５０ｃは、工作機械１０の制御に係るデータ、例えば、制御プログラム（加工プログラム）、制御プログラムで使用するパラメータ、各種設定や各種指示に関するデータ、実検出データ、関連付けデータなどを記憶している（記憶部）。制御装置５０は、マイクロコンピュータ（不図示）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも不図示）を備えている。ＣＰＵは、各種プログラムを実施して、入力装置５０ａ、記憶装置５０ｃ及び電流センサ２３，３３ａ２，３３ｂ２からデータ、検出信号、制御情報などを取得したり、表示装置５０ｂ、サーボモータ２２，３３ａ１，３３ｂ１及び搬送装置１０ｂを制御したりする。ＲＡＭは同プログラムの実施に必要な変数を一時的に記憶するものであり、ＲＯＭは前記プログラムを記憶するものである。
【0030】
（表示画面）
表示装置５０ｂは、２つの選択画面を表示することが可能である表示部５０ｂ１を備えている。表示部５０ｂ１は、タッチパネルにより形成することが可能である。また、表示部５０ｂ１は、単に表示するだけでもよい。この場合、表示されている項目が操作装置により選択されるものが好ましい。
表示装置５０ｂは、２つの選択画面を表示することが可能である表示部５０ｂ１を備えている。表示部５０ｂ１は、タッチパネルにより形成することが可能である。また、表示部５０ｂ１は、単に表示するだけでもよい。この場合、表示されている項目が操作装置により選択されるものが好ましい。
【0031】
選択画面は、図５に示す優先項目選択画面５１、及び図６Ａ，Ｂ及び図７Ａ，Ｂに示すパターン選択画面５２～５５である。優先項目選択画面５１は、優先項目を選択することができる画面である。優先項目は、ワークＷを加工する際に作業者が優先したいパラメータ（項目）であり、換言すると、ワークＷの生産個数に基づいてワークＷの加工条件を変更する際に優先可能な項目である。優先項目としては、例えば、ワークＷの生産時間、加工工具交換回数、加工工具寿命が挙げられる。
【0032】
尚、加工条件は、ワークＷを加工する際に加工に係る事柄であり、加工条件としては、例えば、刃具３１の切削速度、刃具３１の切削抵抗、刃具３１の切削に係るモータのトルク（サーボトルク）、刃具３１の刃先の温度などが挙げられる。
【0033】
優先項目選択画面５１は、優先項目として加工工具交換回数である切削工具交換回数（単に交換回数と称する場合もある。）を選択できる交換回数選択部５１ａと、優先項目として生産時間を選択できる生産時間選択部５１ｂと、を有する。尚、図５に示す優先項目選択画面５１は、交換回数選択部５１ａと生産時間選択部５１ｂのみを有しているが、優先項目として加工工具寿命を選択できる加工工具寿命選択部を有するようにしてもよい。このように、優先項目選択画面５１は、作業者の選択操作によって優先項目を選択できる選択部である。尚、選択部は選択画面に限定されないで、選択スイッチなどで形成してもよい。
【0034】
優先項目選択画面５１にて交換回数選択部５１ａが作業者によって選択された場合、制御装置５０は、後述する処理によって交換回数を優先して加工条件を変更して加工パターンを算出し、交換回数をキーにして（基準にして）交換回数の有利な加工パターンを順番に交換回数パターン選択画面５２に表示する。この場合、表示される加工パターンは、上位から所定番目（本実施形態では５番目）まで表示すればよい。
【0035】
図６Ａに示すように、交換回数パターン選択画面５２には、１番目から５番目までのパターン選択部５２ａ～５２ｅが表示されている。１番目のパターン選択部５２ａは、交換回数が最も少ない加工パターンが交換回数と合わせて表示されている。本実施形態では、例えば、１番目のパターン選択部５２ａは、交換回数が２回であり、加工パターンが加工パターンＤである。２番目のパターン選択部５２ｂは、交換回数が３回であり、加工パターンが加工パターンＦである。３番目のパターン選択部５２ｃは、交換回数が３回であり、加工パターンが加工パターンＢである。４番目のパターン選択部５２ｄは、交換回数が３回であり、加工パターンが加工パターンＣである。５番目のパターン選択部５２ｅは、交換回数が４回であり、加工パターンが加工パターンＥである。尚、加工パターンＡ～Ｆについては、後述する。
【0036】
尚、パターン選択部に生産時間を追加してもよい。この場合、生産時間は総生産時間ではなく、増大される増大生産時間であり、工具交換時間と追加生産時間（加工条件の変更に伴う増大または減少する加工時間）と加算時間を示す。具体的には、図６Ｂに示すように、交換回数パターン選択画面５３には、１番目から５番目までのパターン選択部５３ａ～５３ｅが表示されている。１番目のパターン選択部５３ａは、交換回数が最も少ない加工パターンが交換回数及び生産時間と合わせて表示されている。
【0037】
本実施形態では、例えば、１番目のパターン選択部５３ａは、交換回数が２回であり、生産時間が１４０秒であり、加工パターンが加工パターンＤである。２番目のパターン選択部５３ｂは、交換回数が３回であり、生産時間が９０秒であり、加工パターンが加工パターンＦである。３番目のパターン選択部５３ｃは、交換回数が３回であり、生産時間が１００秒であり、加工パターンが加工パターンＢである。４番目のパターン選択部５３ｄは、交換回数が３回であり、生産時間が１０５．５秒であり、加工パターンが加工パターンＣである。５番目のパターン選択部５３ｅは、交換回数が４回であり、生産時間が１００秒であり、加工パターンが加工パターンＥである。
【0038】
優先項目選択画面５１にて生産時間選択部５１ｂが作業者によって選択された場合、制御装置５０は、後述する処理によって生産時間を優先して加工条件を変更して加工パターンを算出し、生産時間をキーにして（基準にして）生産時間の有利な加工パターンを順番に生産時間パターン選択画面５４に表示する。この場合、表示される加工パターンは、上位から所定番目（本実施形態では５番目）まで表示すればよい。
【0039】
図７Ａに示すように、生産時間パターン選択画面５４には、１番目から５番目までのパターン選択部５４ａ～５４ｅが表示されている。１番目のパターン選択部５４ａは、生産時間が最も少ない加工パターンが生産時間と合わせて表示されている。本実施形態では、例えば、１番目のパターン選択部５４ａは、生産時間が９０秒であり、加工パターンが加工パターンＦである。２番目のパターン選択部５４ｂは、生産時間が１００秒であり、加工パターンが加工パターンＢである。３番目のパターン選択部５４ｃは、生産時間が１００秒であり、加工パターンが加工パターンＥである。４番目のパターン選択部５４ｄは、生産時間が１０５．５秒であり、加工パターンが加工パターンＣである。５番目のパターン選択部５４ｅは、生産時間が１４０秒であり、加工パターンが加工パターンＤである。
【0040】
尚、パターン選択部に交換回数を追加してもよい。具体的には、図７Ｂに示すように、生産時間パターン選択画面５５には、１番目から５番目までのパターン選択部５５ａ～５５ｅが表示されている。１番目のパターン選択部５５ａは、生産時間が最も少ない加工パターンが生産時間及び交換回数と合わせて表示されている。
【0041】
本実施形態では、例えば、１番目のパターン選択部５５ａは、生産時間が９０秒であり、交換回数が３回であり、加工パターンが加工パターンＦである。２番目のパターン選択部５５ｂは、生産時間が１００秒であり、交換回数が３回であり、加工パターンが加工パターンＢである。３番目のパターン選択部５５ｃは、生産時間が１００秒であり、交換回数が４回であり、加工パターンが加工パターンＥである。４番目のパターン選択部５５ｄは、生産時間が１０５．５秒であり、交換回数が３回であり、加工パターンが加工パターンＣである。５番目のパターン選択部５５ｅは、生産時間が１４０秒であり、交換回数が２回であり、加工パターンが加工パターンＤである。
【0042】
（加工パターンの選択）
さらに、上述したワーク加工装置（工作機械１０）における加工パターンの選択について図８に示すフローチャートに沿って説明する。制御装置５０は、本フローチャートに沿った処理を実施する。
さらに、上述したワーク加工装置（工作機械１０）における加工パターンの選択について図８に示すフローチャートに沿って説明する。制御装置５０は、本フローチャートに沿った処理を実施する。
【0043】
制御装置５０は、工作機械１０が生産開始時点である場合に、生産対象であるワークＷの生産個数が作業者により入力された場合には、表示装置５０ｂの表示部５０ｂ１に優先項目を表示する。制御装置５０は、作業者が選択した優先項目にて加工パターンを表示装置５０ｂに表示する。このとき、制御装置５０は、ワークＷの生産個数に基づいてワークＷの加工条件を変更して加工パターンを算出する。制御装置５０は、作業者が選択した加工パターンにてワークＷの加工を実施する。
【0044】
制御装置５０は、ステップＳ１０２において、工作機械１０がワークＷの生産開始時点であるか否かを判定する。例えば、制御装置５０は、工作機械１０が段取り替えなどの生産開始準備中であり、その後新しいワークＷの加工が加工プログラムに従って開始される際には、ワークＷの生産開始時点であると判定する。
【0045】
制御装置５０は、ワークＷの生産開始時点であると判定した場合には、ステップＳ１０２にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ１０４に進める。一方、制御装置５０は、ワークＷの生産開始時点であると判定しない場合には、ステップＳ１０２にて「ＮＯ」と判定し、ワークＷの生産開始時点であると判定するまでステップＳ１０２の処理を繰り返し実施する。
【0046】
制御装置５０は、ステップＳ１０４において、生産すべきワークＷの個数（生産個数）が作業者により入力されているか否かを判定する。例えば、生産個数は、入力装置５０ａへの作業者の入力操作により入力可能であり、入力された生産個数は。記憶装置５０ｃに記憶可能である。制御装置５０は、入力装置５０ａにて生産個数の入力があれば、生産個数が入力されていると判定する。制御装置５０は、ワークＷの生産個数が入力されている場合には、ステップＳ１０４にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ１０６に進める。一方、制御装置５０は、ワークＷの生産個数が入力されていない場合には、ステップＳ１０４にて「ＮＯ」と判定し、ワークＷの生産個数が入力されるまでステップＳ１０４の処理を繰り返し実施する。
【0047】
尚、生産個数は、作業者による直接入力に限定されず、他の制御装置（ホストコンピュータ）からの送信されたデータや加工プログラムに記載されている場合もある。生産個数は送信されたデータや加工プログラムから取得可能である。この場合、制御装置５０は、ステップＳ１０４において、送信されたデータや加工プログラムに生産個数の指示があるか否かを判定する。
【0048】
制御装置５０は、ステップＳ１０６において、生産個数、各刃具３１（加工工具）の加工可能回数、各刃具３１の交換時間、及び、関係Ｒを記憶装置５０ｃから取得する（取得部）。
【0049】
刃具３１の加工可能回数は、刃具３１がワークＷ（所定の加工工程（加工箇所））を加工できる回数であり、刃具３１が加工できるワークＷの個数に置き換えてもよい。加工可能回数は、刃具３１の切削速度に応じて変更可能であり、加工可能回数は刃具３１が有する加工可能回数範囲内に設定されている。切削速度が速いほど加工可能回数は大きくなるが、刃具寿命数は小さくなる。
【0050】
刃具３１の交換時間は、１つの刃具３１を単独で交換する時間であり、刃具３１を単に交換する交換時間（刃具のみ交換時間）だけでなく、刃具のみ交換時間に交換前の準備作業（工作機械１０の停止作業、カバー開け作業など）及び交換後の準備作業（工作機械１０の再開作業、カバー閉め作業など）を加えた時間である。尚、一度に複数の刃具３１を交換する場合には、刃具３１の交換時間は、１つの場合の交換時間を単純に複数倍するのではなく、交換前及び交換後の準備作業時間に、刃具のみ交換時間を複数倍した時間を加算して、複数本の交換時間を得ることができる。例えば、刃具Ｔ１の交換時間は３０秒であるが、刃具Ｔ２も同時に交換する場合には、刃具Ｔ１，Ｔ２の交換時間は４０秒である。
【0051】
関係Ｒは、加工条件、加工工具寿命、及び、生産時間（サイクルタイム）の関係である。加工条件としては、例えば、刃具３１の切削速度、刃具３１の切削抵抗、刃具３１の切削に係るモータのトルク（サーボトルク）、刃具３１の刃先の温度などが挙げられる。
【0052】
刃具３１の切削速度は、主軸２０ａ（２０ｂ）のサーボモータ２２の回転速度から算出（検出）することが可能であり、主軸２０ａの回転速度を制御することにより刃具３１の切削速度を制御可能である。また、刃具３１の切削に係るモータのトルク（サーボトルク）は、主軸２０ａ（２０ｂ）のサーボモータ２２の検出電流値（電流センサ２３の検出値）から算出（検出）することが可能であり、主軸２０ａの駆動電流を制御することにより刃具３１の切削に係るモータのトルク（サーボトルク）を制御可能である。
【0053】
刃具３１の切削抵抗は、刃具３１の切削に係るモータのトルク（サーボトルク）から算出することが可能であり、主軸２０ａの駆動電流を制御することにより刃具３１の切削抵抗を制御可能である。尚、刃具３１の切削抵抗は、工具台移動装置３３を移動制御することによっても制御可能である。また、刃具３１の刃先温度は、刃先温度を検知可能である温度検知装置により検知できる。温度検知装置としては、刃先温度を非接触で測定できる赤外線熱温度測定装置などが挙げられる。主軸２０ａの駆動電流、回転速度を制御することにより、刃具３１の刃先温度は制御可能である。
【0054】
加工条件は、ワークＷの生産個数に基づいて変更可能である。例えば、刃具１本あたりの加工可能回数の基準加工回数（変更前回数）すなわち刃具１本あたりの加工可能個数の基準加工回数（変更前回数）の整数倍がワークＷの生産個数でない場合（ワークＷの生産完了時点と刃具交換タイミングとが異なる場合）には、変更後回数にそれぞれ変更した各変更後加工可能個数の和がワークＷの生産個数となるように、刃具１本あたりの加工可能個数を基準加工回数から変更後回数に変更する。
【0055】
また、後述するステップＳ１０８にて説明するように、加工条件は、ワークＷの生産時間、加工工具交換回数、及び、加工工具寿命の何れかを優先項目として優先して変更可能である。さらに、加工条件は、関係Ｒから（に基づいて）変更可能である。
【0056】
関係Ｒは、一般的には、加工条件が厳しくなると、サイクルタイムは短くなり、刃具寿命は短くなり、一方、加工条件が緩くなると、サイクルタイムは長くなり、刃具寿命は長くなる関係である。例えば、図９Ａに示すように、切削速度とサイクルタイム（工具寿命、加工可能回数）との関係Ｒは、加工条件の切削速度（加工速度）が速くなるほど、サイクルタイムは短くなるが、刃具寿命は短くなり加工可能回数は短くなる関係にある。このとき、切削速度とサイクルタイム（工具寿命、加工可能回数）との関係Ｒは、一次関数的な関係でなく、二次関数的または指数関数的な関係である。尚、図９においては、加工条件とサイクルタイム、工具寿命、加工可能回数との各関係Ｒを示している。
【0057】
また、図９Ｂに示すように、切削抵抗とサイクルタイム（工具寿命、加工可能回数）との関係Ｒは、加工条件の切削抵抗が高くなるほど、サイクルタイムは短くなるが、刃具寿命は短くなり加工可能回数は短くなる関係にある。このとき、切削抵抗とサイクルタイム（工具寿命、加工可能回数）との関係Ｒは、一次関数的な関係でなく、二次関数的または指数関数的な関係である。
【0058】
また、図９Ｃに示すように、刃先温度とサイクルタイム（工具寿命、加工可能回数）との関係Ｒは、加工条件の刃先温度が高くなるほど、サイクルタイムは短くなるが、刃具寿命は短くなり加工可能回数は短くなる関係にある。このとき、刃先温度とサイクルタイム（工具寿命、加工可能回数）との関係Ｒは、一次関数的な関係でなく、二次関数的または指数関数的な関係である。
【0059】
尚、上述した加工条件、加工工具寿命、及び、生産時間（サイクルタイム）の関係Ｒは、事前に学習することが可能である。学習した関係Ｒは、記憶装置５０ｃに記憶される。制御装置５０は、ワークＷ（ロット単位でも、刃具単位でも）を加工する毎にサイクルタイム、工具寿命及び加工可能回数と切削速度とを関連付けたデータを刃具３１毎に記憶することが可能であり、これらデータに基づいて学習し関係Ｒを最適化することが可能である。
【0060】
（加工パターン算出）
制御装置５０は、ステップＳ１０８において、生産個数、各加工工具の加工可能回数（基準加工回数）、各加工工具の交換時間、及び、関係Ｒを使用して、少なくとも１つ以上の加工工具の加工可能回数が変更された加工パターンを算出する（加工パターン算出部）。加工パターンは、生産時間、及び加工工具の交換回数を含んでいる。本実施形態においては、加工パターンＡ～加工パターンＦを例に挙げて説明する。
制御装置５０は、ステップＳ１０８において、生産個数、各加工工具の加工可能回数（基準加工回数）、各加工工具の交換時間、及び、関係Ｒを使用して、少なくとも１つ以上の加工工具の加工可能回数が変更された加工パターンを算出する（加工パターン算出部）。加工パターンは、生産時間、及び加工工具の交換回数を含んでいる。本実施形態においては、加工パターンＡ～加工パターンＦを例に挙げて説明する。
【0061】
加工パターンＡ～加工パターンＦにおいては、２つの刃具Ｔ１，Ｔ２を使用した場合について説明している。加工パターンＢ～加工パターンＥにおいては、刃具Ｔ２の加工可能回数を固定するとともに刃具Ｔ１の加工可能回数を変更することにより、刃具Ｔ１の効果タイミングを変更している。加工パターンＦにおいては、刃具Ｔ１，Ｔ２の両方の加工可能回数を変更することにより、刃具Ｔ１，Ｔ２の効果タイミングを変更している。
【0062】
尚、ワークＷの生産個数は１００個であり、刃具Ｔ１の１本あたりの基準加工回数（変更前回数）は３０回であり、刃具Ｔ２の１本あたりの基準加工回数（変更前回数）は５０回である。また、刃具Ｔ１の交換時間は３０秒であり、刃具Ｔ２の交換時間は３０秒であり、刃具Ｔ１，Ｔ２の同時交換に係る同時交換時間は４０秒である。また、ワークＷの生産を開始する際には、新品の刃具Ｔ１，Ｔ２が装着されている。また、刃具Ｔ１の交換タイミングを実線で示し、刃具Ｔ２の交換タイミングを破線で示し、同時交換のタイミングを一点鎖線で示している。
【0063】
（加工パターンＡ：基準加工）
加工パターンＡにおいては、刃具Ｔ１，Ｔ２の加工可能回数を基準加工回数（変更前回数）に設定したままで（変更なしで）ワークＷの生産を実施しており、図１０Ａに示すように、ワークＷの生産個数は１００個であり、刃具Ｔ１の１本あたりの加工可能回数は基準加工回数の３０回であり（基準加工個数の３０個であり）、刃具Ｔ２の１本あたりの加工可能回数は基準加工回数の５０回である（基準加工個数の５０個である）。尚、刃具の１本あたりの加工可能回数が基準加工回数でワークＷを加工する場合を基準加工と称する。また、刃具Ｔ１，Ｔ２の加工可能回数は、加工パターンを算出する直前の加工可能回数に設定されたままである。
加工パターンＡにおいては、刃具Ｔ１，Ｔ２の加工可能回数を基準加工回数（変更前回数）に設定したままで（変更なしで）ワークＷの生産を実施しており、図１０Ａに示すように、ワークＷの生産個数は１００個であり、刃具Ｔ１の１本あたりの加工可能回数は基準加工回数の３０回であり（基準加工個数の３０個であり）、刃具Ｔ２の１本あたりの加工可能回数は基準加工回数の５０回である（基準加工個数の５０個である）。尚、刃具の１本あたりの加工可能回数が基準加工回数でワークＷを加工する場合を基準加工と称する。また、刃具Ｔ１，Ｔ２の加工可能回数は、加工パターンを算出する直前の加工可能回数に設定されたままである。
【0064】
加工パターンＡでは、図１０Ａに示すように、ワークＷを１００個生産するためには、刃具Ｔ１は３回交換が必要であり、刃具Ｔ２は１回交換が必要である。よって、刃具Ｔ１，Ｔ２の交換本数は合わせて４本である。また、刃具Ｔ１，Ｔ２の同時交換はない。よって、交換時間は、刃具Ｔ１の交換回数が３回であり刃具Ｔ１の交換時間は９０秒となり、刃具Ｔ２の交換回数が１回であり刃具Ｔ２の交換時間は３０秒となり、これらを合計して１２０秒となる。ワークＷの生産時間は刃具Ｔ１，Ｔ２による総切削時間（サイクルタイム）と刃具Ｔ１，Ｔ２の交換時間とを加算した値として算出することができる。図１０Ａ～図１０Ｆにおいて、図面右端部に、加工パターンＡに係る刃具Ｔ１，Ｔ２の交換本数及びワークＷの生産時間を記載している。
【0065】
また、加工パターンＡでは、図１０Ａに示すように、ワークＷの生産完了時点にて刃具Ｔ１の残り刃具寿命が２０回であり、刃具Ｔ２の交換タイミングとワーク生産完了時点とが一致するため、刃具Ｔ２の残り刃具寿命は０回である。
【0066】
（加工パターンＢ：刃具Ｔ１の所定本数目の加工可能回数のみを増大）
加工パターンＢにおいては、図１０Ｂに示すように、刃具Ｔ２の加工可能回数を基準加工回数（変更前回数）に設定したままにするとともに、刃具Ｔ１の所定本数目（３本目）のみの加工可能回数を基準加工回数から変更後増大回数（変更後回数）に増大させるとともに刃具Ｔ１の所定本数目（３本目）以外の加工可能回数を基準加工回数に設定したままで、ワークＷの生産を実施する。
加工パターンＢにおいては、図１０Ｂに示すように、刃具Ｔ２の加工可能回数を基準加工回数（変更前回数）に設定したままにするとともに、刃具Ｔ１の所定本数目（３本目）のみの加工可能回数を基準加工回数から変更後増大回数（変更後回数）に増大させるとともに刃具Ｔ１の所定本数目（３本目）以外の加工可能回数を基準加工回数に設定したままで、ワークＷの生産を実施する。
【0067】
このとき、刃具Ｔ１の所定本数目は、刃具Ｔ１の加工可能回数の増大量（刃具Ｔ１増大加工回数）を最も小さく抑えて刃具Ｔ１の交換タイミングを刃具Ｔ２の交換タイミングに合わせることができる順番の刃具Ｔ１に設定することができる。例えば、１番目の刃具Ｔ１の交換タイミングを１番目の刃具Ｔ２の交換タイミングに合わせようとする場合には、刃具Ｔ１の加工可能回数（個数）を３０回から５０回に増大させる必要があり、その刃具Ｔ１増大加工回数は２０回である。
【0068】
また、２番目の刃具Ｔ１の交換タイミングを１番目の刃具Ｔ２の交換タイミングに合わせようとする場合には、刃具Ｔ１の加工可能回数（個数）を３０回から２０回に減少させる必要があり、その刃具Ｔ１減少加工回数は２０回である。また、２番目の刃具Ｔ１の交換タイミングを２番目の刃具Ｔ２の交換タイミングに合わせようとする場合には、３番目の刃具Ｔ１の交換タイミングを越えるため（すなわち刃具Ｔ１の加工可能回数が基準加工回数の２倍となるため）現実的でない。さらに、３番目の刃具Ｔ１の交換タイミングを２番目の刃具Ｔ２の交換タイミングに合わせようとする場合には、刃具Ｔ１の加工可能回数（個数）を３０回から４０回に増大させる必要があり、その刃具Ｔ１増大加工回数は１０回である。
【0069】
以上のことから、増大加工回数を最も小さく抑えることができるのは、３番目の刃具Ｔ１の交換タイミングを２番目の刃具Ｔ２の交換タイミングに合わせようとする場合であり、刃具Ｔ１の所定本数目は３本目であることが理解できる。この場合、１番目及び２番目の刃具Ｔ１の加工可能回数は基準加工回数の３０回であり、３番目の刃具Ｔ１の加工可能回数は増大加工回数の４０回である。尚、刃具Ｔ２の１番目及び２番目の加工可能回数は、基準加工回数の５０回のままである。
【0070】
加工パターンＢでは、図１０Ｂに示すように、ワークＷを１００個生産するためには、刃具Ｔ１は２回交換が必要であり、刃具Ｔ２は１回交換が必要である。よって、刃具Ｔ１，Ｔ２の交換本数は合わせて３本である。また、刃具Ｔ１，Ｔ２の同時交換はない。よって、交換時間は、刃具Ｔ１の交換回数が２回であり刃具Ｔ１の交換時間は６０秒となり、刃具Ｔ２の交換回数が１回であり刃具Ｔ２の交換時間は３０秒となり、これらを合計して９０秒となる。ワークＷの生産時間は刃具Ｔ１，Ｔ２による総切削時間（サイクルタイム）と刃具Ｔ１，Ｔ２の交換時間と増大加工時の増大加工時間である１０秒とを加算した値として算出することができる。すなわち、ワークＷの生産時間は、刃具Ｔ１，Ｔ２による総切削時間（サイクルタイム）に１００秒（＝刃具Ｔ１，Ｔ２の交換時間（９０秒）＋増大加工時間（１０秒））を加算することで算出することができる。
【0071】
尚、増大加工においては、加工可能回数を増大させるため切削速度を基準加工時に比較して遅くするので、サイクルタイムが長くなる。よって、増大加工時間は、基準加工時に比較して長くなった（増大した）時間である。例えば、加工パターンＢでは、刃具Ｔ１の３本目の加工可能時間を増大させたときに、増大加工時間は１０秒となる。
【0072】
尚、増大加工時間は、図１１に示す加工時間と加工可能回数との関係から算出することができる。この関係は、刃具３１毎に記憶装置５０ｃに記憶されている。加工時間と加工可能回数との関係は、加工可能回数が増えるほど加工時間も増える関係である。このとき、加工時間と加工可能回数との関係は、一次関数的な関係でなく、二次関数的または指数関数的な関係である。例えば、加工パターンＢでは、加工可能回数を３０回から４０回に増大させているので、図１１から増大加工時間は１０秒となる。後述する各加工パターンの増大加工時間または減少加工時間も同様に算出することができる。
【0073】
また、加工パターンＢにおいては、同時交換はないが、刃具Ｔ１，Ｔ２の両方とも１００個の生産個数を生産完了した時点において、工具寿命となり、刃具Ｔ１，Ｔ２ともに交換タイミングを迎えることが可能となる。よって、刃具Ｔ１，Ｔ２ともに半端が生じないので（寿命が残っていない（加工可能回数が０である）刃具が生じないので）、刃具を使い切ることで刃具の費用を低コストに抑制することができる。また、寿命が残っていない刃具を廃棄する回数を低減することができ、環境負荷を軽減することができる。
【0074】
また、前述した加工パターンＢにおいては、１番目及び２番目の刃具Ｔ１の加工可能回数を基準加工回数とし、３番目の刃具Ｔ１の加工可能回数を増大加工回数とすることにより、３番目の刃具Ｔ１の交換タイミングを２番目の刃具Ｔ２の交換タイミングに合わせるようにしたが、１番目及び３番目の刃具Ｔ１の加工可能回数を基準加工回数とし、２番目の刃具Ｔ１の加工可能回数を増大加工回数とすることにより、３番目の刃具Ｔ１の交換タイミングを２番目の刃具Ｔ２の交換タイミングに合わせるようにしてもよい。
【0075】
また、加工パターンＢでは、図１０Ｂに示すように、刃具Ｔ１，Ｔ２両方の交換タイミングとワーク生産完了時点とが一致するため、刃具Ｔ１，Ｔ２の残り刃具寿命はそれぞれ０回である。
【0076】
（加工パターンＣ：刃具Ｔ１の交換回数を減少するとともに複数の刃具Ｔ１の加工可能回数を増大）
加工パターンＣにおいては、図１０Ｃに示すように、刃具Ｔ２の加工可能回数を基準加工回数（変更前回数）に設定したままにするとともに、刃具Ｔ１の交換回数を基準加工より減少させ、かつ、複数の刃具Ｔ１の加工可能回数を基準加工回数から変更後増大回数（変更後回数）に増大させて、ワークＷの生産を実施する。
加工パターンＣにおいては、図１０Ｃに示すように、刃具Ｔ２の加工可能回数を基準加工回数（変更前回数）に設定したままにするとともに、刃具Ｔ１の交換回数を基準加工より減少させ、かつ、複数の刃具Ｔ１の加工可能回数を基準加工回数から変更後増大回数（変更後回数）に増大させて、ワークＷの生産を実施する。
【0077】
このとき、刃具Ｔ１の交換回数は、基準加工より１つ減少されて２回に減少されるとともに、１番目の刃具Ｔ１から３番目の刃具Ｔ１の加工可能回数は、３番目の刃具Ｔ１の交換タイミングを２番目の刃具Ｔ２の交換タイミングに合わせるように設定されている。換言すると、１番目の刃具Ｔ１から３番目の刃具Ｔ１の加工可能回数の総加工可能回数が生産個数となるように１番目の刃具Ｔ１から３番目の刃具Ｔ１の加工可能回数を変更すればよい。例えば、１番目の刃具Ｔ１から３番目の刃具Ｔ１の加工可能回数は、同じ値（または略同じ値）となるように変更されている。１番目の刃具Ｔ１から３番目の刃具Ｔ１まで全ての刃具Ｔ１の負担を均一化することができる。尚、１番目の刃具Ｔ１から３番目の刃具Ｔ１の加工可能回数は、全てが異なる値となるように変更してもよい。
【0078】
例えば、１番目及び２番目の刃具Ｔ１の加工可能回数は、基準加工回数の３０回から増大加工回数の３３回に変更され、３番目の刃具Ｔ１の加工可能回数は、基準加工回数の３０回から増大加工回数の３４回に変更されている。
【0079】
加工パターンＣでは、図１０Ｃに示すように、ワークＷを１００個生産するためには、刃具Ｔ１は２回交換が必要であり、刃具Ｔ２は１回交換が必要である。よって、刃具Ｔ１，Ｔ２の交換本数は合わせて３本である。また、刃具Ｔ１，Ｔ２の同時交換はない。よって、交換時間は、刃具Ｔ１の交換回数が２回であり刃具Ｔ１の交換時間は６０秒となり、刃具Ｔ２の交換回数が１回であり刃具Ｔ２の交換時間は３０秒となり、これらを合計して９０秒となる。ワークＷの生産時間は刃具Ｔ１，Ｔ２による総切削時間（サイクルタイム）と刃具Ｔ１，Ｔ２の交換時間と増大加工時の総増大加工時間である１５．５秒とを加算した値として算出することができる。すなわち、ワークＷの生産時間は、刃具Ｔ１，Ｔ２による総切削時間（サイクルタイム）に１０５．５秒（＝刃具Ｔ１，Ｔ２の交換時間（９０秒）＋総増大加工時間（１５．５秒））を加算することで算出することができる。
【0080】
尚、加工パターンＣでは、刃具Ｔ１の１本目の加工可能時間を増大加工回数である３３回に増大させたときに、増大加工時間は５秒となり、刃具Ｔ１の２本目の加工可能時間を増大加工回数である３３回に増大させたときに、増大加工時間は５秒となり、刃具Ｔ１の３本目の加工可能時間を増大加工回数である３４回に増大させたときに、増大加工時間は５．５秒となり、総増大加工時間は１５．５秒となる。
【0081】
また、加工パターンＣにおいては、同時交換はないが、刃具Ｔ１，Ｔ２の両方とも１００個の生産個数を生産完了した時点において、工具寿命となり、刃具Ｔ１，Ｔ２ともに交換タイミングを迎えることが可能となる。よって、刃具費用の低コスト化、環境負荷の軽減を図ることができる。
【0082】
また、加工パターンＣでは、図１０Ｃに示すように、刃具Ｔ１，Ｔ２両方の交換タイミングとワーク生産完了時点とが一致するため、刃具Ｔ１，Ｔ２の残り刃具寿命はそれぞれ０回である。
【0083】
（加工パターンＤ：刃具Ｔ１の交換回数を減少するとともに複数の刃具Ｔ１の加工可能回数を増大）
加工パターンＤにおいては、図１０Ｄに示すように、刃具Ｔ２の加工可能回数を基準加工回数（変更前回数）に設定したままにするとともに、刃具Ｔ１の交換回数を基準加工より減少させ、かつ、複数の刃具Ｔ１の加工可能回数を基準加工回数から変更後増大回数（変更後回数）に増大させて、ワークＷの生産を実施する。
加工パターンＤにおいては、図１０Ｄに示すように、刃具Ｔ２の加工可能回数を基準加工回数（変更前回数）に設定したままにするとともに、刃具Ｔ１の交換回数を基準加工より減少させ、かつ、複数の刃具Ｔ１の加工可能回数を基準加工回数から変更後増大回数（変更後回数）に増大させて、ワークＷの生産を実施する。
【0084】
このとき、刃具Ｔ１の交換回数は、基準加工より２つ減少されて１回に減少されるとともに、１番目の刃具Ｔ１から２番目の刃具Ｔ１の加工可能回数は、２番目の刃具Ｔ１の交換タイミングを２番目の刃具Ｔ２の交換タイミングに合わせるように設定されている。換言すると、１番目の刃具Ｔ１から２番目の刃具Ｔ１の加工可能回数の総加工可能回数が生産個数となるように１番目の刃具Ｔ１から２番目の刃具Ｔ１の加工可能回数を変更すればよい。例えば、１番目の刃具Ｔ１から２番目の刃具Ｔ１の加工可能回数は、同じ値となるように変更されている。１番目の刃具Ｔ１から２番目の刃具Ｔ１まで全ての刃具Ｔ１の負担を均一化することができる。尚、１番目の刃具Ｔ１から２番目の刃具Ｔ１の加工可能回数は、全てが異なる値となるように変更してもよい。
【0085】
例えば、１番目及び２番目の刃具Ｔ１の加工可能回数は、基準加工回数の３０回から増大加工回数の５０回に変更されている。
【0086】
このように、刃具交換の少ない刃具Ｔ２の加工可能回数に刃具交換の多い刃具Ｔ１の加工可能回数を変更することにより、刃具Ｔ１，Ｔ２の交換タイミングが同時となるようにしてもよい。
【0087】
加工パターンＤでは、図１０Ｄに示すように、ワークＷを１００個生産するためには、刃具Ｔ１は１回交換が必要であり、刃具Ｔ２は１回交換が必要である。よって、刃具Ｔ１，Ｔ２の交換本数は合わせて２本である。また、刃具Ｔ１，Ｔ２の同時交換は１回ある。よって、交換時間は、刃具Ｔ１，Ｔ２の同時交換が１回であり、刃具Ｔ１，Ｔ２の同時交換に係る交換時間は４０秒となる。ワークＷの生産時間は刃具Ｔ１，Ｔ２による総切削時間（サイクルタイム）と刃具Ｔ１，Ｔ２の交換時間と増大加工時の総増大加工時間である１００秒とを加算した値として算出することができる。すなわち、ワークＷの生産時間は、刃具Ｔ１，Ｔ２による総切削時間（サイクルタイム）に１４０秒（＝刃具Ｔ１，Ｔ２の交換時間（４０秒）＋総増大加工時間（１００秒））を加算することで算出することができる。
【0088】
尚、加工パターンＤでは、刃具Ｔ１の１本目及び２本目の加工可能時間を増大加工回数である５０回に増大させたときに、増大加工時間は５０秒となり、総増大加工時間は１００（＝５０秒×２）秒となる。
【0089】
また、加工パターンＤにおいては、刃具Ｔ１，Ｔ２の両方とも１００個の生産個数を生産完了した時点において、工具寿命となり、刃具Ｔ１，Ｔ２ともに交換タイミングを迎えることが可能となる。よって、刃具費用の低コスト化、環境負荷の軽減を図ることができる。
【0090】
また、加工パターンＤでは、図１０Ｄに示すように、刃具Ｔ１，Ｔ２両方の交換タイミングとワーク生産完了時点とが一致するため、刃具Ｔ１，Ｔ２の残り刃具寿命はそれぞれ０回である。
【0091】
（加工パターンＥ：刃具Ｔ１の加工可能回数を減少）
加工パターンＥにおいては、図１０Ｅに示すように、刃具Ｔ２の加工可能回数を基準加工回数（変更前回数）に設定したままにするとともに、刃具Ｔ１の交換回数を基準加工時に維持し、かつ、複数の刃具Ｔ１の加工可能回数を基準加工回数から変更後減少回数（変更後回数）に減少させて、ワークＷの生産を実施する。尚、加工速度を基準加工時と同じにしたまま、変更後減少回数（変更後回数）にて刃具Ｔ１を交換する。
加工パターンＥにおいては、図１０Ｅに示すように、刃具Ｔ２の加工可能回数を基準加工回数（変更前回数）に設定したままにするとともに、刃具Ｔ１の交換回数を基準加工時に維持し、かつ、複数の刃具Ｔ１の加工可能回数を基準加工回数から変更後減少回数（変更後回数）に減少させて、ワークＷの生産を実施する。尚、加工速度を基準加工時と同じにしたまま、変更後減少回数（変更後回数）にて刃具Ｔ１を交換する。
【0092】
このとき、刃具Ｔ１の交換回数は、基準加工と同じ３回であるとともに、１番目の刃具Ｔ１から４番目の刃具Ｔ１の加工可能回数は、２番目の刃具Ｔ１の交換タイミングを１番目の刃具Ｔ２の交換タイミングに合わせ、４番目の刃具Ｔ１の交換タイミングを２番目の刃具Ｔ２の交換タイミングに合わせるように設定されている。換言すると、１番目の刃具Ｔ１から４番目の刃具Ｔ１の加工可能回数の総加工可能回数が生産個数となるとともに、前半の刃具Ｔ１グループの総加工可能回数が１番目の刃具Ｔ２の加工可能回数と同数となり、後半の刃具Ｔ１グループの総加工可能回数が２番目の刃具Ｔ２の加工可能回数と同数となるように、１番目の刃具Ｔ１から４番目の刃具Ｔ１の加工可能回数を変更すればよい。
【0093】
尚、刃具Ｔ１の加工個数の切れ目（交換タイミング）と刃具Ｔ２の加工個数の切れ目が同じになるように、ワークＷの加工に使用する一連の刃具Ｔ１の加工可能回数をそれぞれ変更してもよい。
【0094】
加工パターンＥにおいては、例えば、１番目から４番目の刃具Ｔ１の加工可能回数は、基準加工回数の３０回から減少加工回数の２５回に変更されている。
【0095】
加工パターンＥでは、図１０Ｅに示すように、ワークＷを１００個生産するためには、刃具Ｔ１は３回交換が必要であり、刃具Ｔ２は１回交換が必要である。よって、刃具Ｔ１，Ｔ２の交換本数は合わせて４本である。また、刃具Ｔ１，Ｔ２の同時交換は１回ある。よって、交換時間は、刃具Ｔ１，Ｔ２の同時交換が１回であり、同時交換に係る交換時間は４０秒となり、刃具Ｔ１の単独交換回数が２回であり刃具Ｔ１の交換時間は６０秒となり、これらを合計して１００秒となる。ワークＷの生産時間は刃具Ｔ１，Ｔ２による総切削時間（サイクルタイム）と刃具Ｔ１，Ｔ２の交換時間とを加算した値として算出することができる（加工速度が基準加工時と同じであるため、加工時間の増減がないから）。すなわち、ワークＷの生産時間は、刃具Ｔ１，Ｔ２による総切削時間（サイクルタイム）に１００秒（＝刃具Ｔ１，Ｔ２の交換時間（１００秒））を加算することで算出することができる。
【0096】
また、加工パターンＥにおいては、刃具Ｔ１，Ｔ２の両方とも１００個の生産個数を生産完了した時点において、工具寿命となり、刃具Ｔ１，Ｔ２ともに交換タイミングを迎えることが可能となる。よって、刃具費用の低コスト化、環境負荷の軽減を図ることができる。
【0097】
尚、加工パターンＥでは、加工速度を基準加工時と同じにしたまま、変更後減少回数にて刃具Ｔ１を交換したが、加工速度を基準加工時より増大させてもよい。この場合、刃具Ｔ１の加工可能回数は、基準加工回数の３０回から減少加工回数の２５回に変更すればよい。減少加工回数にて加工する場合には、例えば減少加工時間は３秒となり、総減少加工時間は１２秒（＝３秒×４）となる。ワークＷの生産時間は、刃具Ｔ１，Ｔ２による総切削時間（サイクルタイム）と刃具Ｔ１，Ｔ２の交換時間（１００秒）との和から総減少加工時間である１２秒を減算することで算出することができる。
【0098】
また、加工パターンＥでは、図１０Ｅに示すように、刃具Ｔ１，Ｔ２両方の交換タイミングとワーク生産完了時点とが一致するため、刃具Ｔ１，Ｔ２の残り刃具寿命はそれぞれ０回である。
【0099】
（加工パターンＦ：刃具Ｔ１，Ｔ２両方の加工可能回数を変更）
加工パターンＦにおいては、図１０Ｆに示すように、刃具Ｔ２の所定本数目（１本目）の加工可能回数を基準加工回数（変更前回数）から変更後増大回数（変更後回数）に増大させるとともに、刃具Ｔ１の所定本数目（３本目）のみの加工可能回数を基準加工回数から変更後増大回数（変更後回数）に増大させるとともに刃具Ｔ１の所定本数目（３本目）以外の加工可能回数を基準加工回数に設定したままで、ワークＷの生産を実施する。
加工パターンＦにおいては、図１０Ｆに示すように、刃具Ｔ２の所定本数目（１本目）の加工可能回数を基準加工回数（変更前回数）から変更後増大回数（変更後回数）に増大させるとともに、刃具Ｔ１の所定本数目（３本目）のみの加工可能回数を基準加工回数から変更後増大回数（変更後回数）に増大させるとともに刃具Ｔ１の所定本数目（３本目）以外の加工可能回数を基準加工回数に設定したままで、ワークＷの生産を実施する。
【0100】
このとき、刃具Ｔ１の所定本数目は、刃具Ｔ１の加工可能回数の増大量（刃具Ｔ１増大加工回数）を最も小さく抑えて最後の刃具Ｔ１の交換タイミングをワークＷの生産個数の生産完了に合わせることができる順番の刃具Ｔ１に設定することができる。尚、加工パターンＦにおいて、加工パターンＢと同様に、刃具Ｔ１の所定本数目を算出することができ、３番目の刃具Ｔ１の交換タイミングをワークＷの生産個数の生産完了に合わせようとする場合には、刃具Ｔ１の加工可能回数（個数）を３０回から４０回に増大させる必要があり、その刃具Ｔ１増大加工回数は１０回である。
【0101】
また、刃具Ｔ２の所定本数目は、刃具Ｔ２の加工可能回数の増大量（刃具Ｔ２増大加工回数）を最も小さく抑えて刃具Ｔ２の交換タイミングを刃具Ｔ１の交換タイミングに合わせることができる順番の刃具Ｔ２に設定することができる。この場合、加工パターンＢと同様に、刃具Ｔ２の所定本数目を算出することができ、１番目の刃具Ｔ２の交換タイミングを２番目の刃具Ｔ１の交換タイミングに合わせようとする場合には、刃具Ｔ２の加工可能回数（個数）を５０回から６０回に増大させる必要があり、その刃具Ｔ２増大加工回数は１０回である。
【0102】
以上のことから、刃具Ｔ１と刃具Ｔ２の増大加工回数の和である刃具Ｔ１，Ｔ２増大加工回数を最も小さく抑えることができるのは、３番目の刃具Ｔ１の交換タイミングをワークＷの生産個数の生産完了に合わせるとともに１番目の刃具Ｔ２の交換タイミングを２番目の刃具Ｔ１の交換タイミングに合わせようとする場合であり、刃具Ｔ１の所定本数目は３本目であり、刃具Ｔ２の所定本数目は１本目であることが理解できる。この場合、１番目及び２番目の刃具Ｔ１の加工可能回数は基準加工回数の３０回であり、３番目の刃具Ｔ１の加工可能回数は増大加工回数の４０回である。また、１番目の刃具Ｔ２の加工可能回数は増大加工回数の６０回であり、２番目の刃具Ｔ２の加工可能回数は基準加工回数の５０回である。
【0103】
加工パターンＦでは、図１０Ｆに示すように、ワークＷを１００個生産するためには、刃具Ｔ１は２回交換が必要であり、刃具Ｔ２は１回交換が必要である。よって、刃具Ｔ１，Ｔ２の交換本数は合わせて３本である。また、刃具Ｔ１，Ｔ２の同時交換は１回ある。よって、交換時間は、刃具Ｔ１，Ｔ２の同時交換が１回であり、同時交換に係る交換時間は４０秒となり、刃具Ｔ１の単独交換回数が１回であり刃具Ｔ１の交換時間は３０秒となり、これらを合計して７０秒となる。
【0104】
また、ワークＷの生産時間は刃具Ｔ１，Ｔ２による総切削時間（サイクルタイム）と刃具Ｔ１，Ｔ２の交換時間と増大加工時の総増大加工時間である２０秒とを加算した値として算出することができる。すなわち、ワークＷの生産時間は、刃具Ｔ１，Ｔ２による総切削時間（サイクルタイム）に９０秒（＝刃具Ｔ１，Ｔ２の交換時間（７０秒）＋総増大加工時間（２０秒））を加算することで算出することができる。
【0105】
尚、加工パターンＦでは、刃具Ｔ１の３本目の加工可能時間を増大加工回数である４０回に増大させたときに、増大加工時間は１０秒となり、刃具Ｔ２の１本目の加工可能時間を増大加工回数である６０回に増大させたときに、増大加工時間は１０秒となり、総増大加工時間は２０（＝１０秒×２）秒となる。
【0106】
また、加工パターンＦにおいては、同時交換はあるが、刃具Ｔ１は１００個の生産個数を生産完了した時点において、工具寿命となり、刃具Ｔ１は交換タイミングを迎えることが可能となる。よって、刃具費用の低コスト化、環境負荷の軽減を図ることができる。
【0107】
また、前述した加工パターンＦにおいては、１番目及び２番目の刃具Ｔ１の加工可能回数を基準加工回数とし、３番目の刃具Ｔ１の加工可能回数を増大加工回数とすることにより、３番目の刃具Ｔ１の交換タイミングをワークＷの生産個数の生産完了に合わせるようにしたが、１番目及び３番目の刃具Ｔ１の加工可能回数を基準加工回数とし、２番目の刃具Ｔ１の加工可能回数を増大加工回数とすることにより、３番目の刃具Ｔ１の交換タイミングをワークＷの生産個数の生産完了に合わせるようにしてもよい。この場合には、１番目の刃具Ｔ２の加工可能回数は７０回（３０回（１番目の刃具Ｔ１の加工可能回数）＋４０回（２番目の刃具Ｔ１の加工可能回数））となり、増大加工時間は加工可能回数が６０回である場合の１０秒より長くなる。
【0108】
また、加工パターンＦでは、図１０Ｆに示すように、刃具Ｔ１の交換タイミングとワーク生産完了時点とが一致するため、刃具Ｔ１の残り刃具寿命は０回であり、ワークＷの生産完了時点にて刃具Ｔ２の残り刃具寿命が１０回である。
【0109】
上述したように、制御装置５０は、各加工パターンを算出する際には、刃具の交換タイミングをワークＷの生産完了に合わせるように刃具の加工可能回数を変更したり、一の刃具の交換タイミングを他の刃具の交換タイミングに合わせるように刃具の加工可能回数を変更したりしている。換言すると、制御装置５０は、ワークＷの生産個数に基づいてワークＷの加工条件を変更する（変更部）。
【0110】
また、上述したように、制御装置５０は、各加工パターンを算出する際に、ワークＷの加工条件を変更し、その後ワークＷの加工を開始しており、加工パターンの算出すなわち加工条件の変更は、段取り替えなどワークＷの加工開始直前またはワークＷの加工前のタイミングで実施されている。また、ワークＷの加工開始直前またはワークＷの加工前のタイミングは、刃具３１を交換可能なタイミングであるので、加工パターンの算出すなわち加工条件の変更は、刃具３１を交換可能なタイミングに実施されている。
【0111】
尚、制御装置５０は、上述したように算出された各加工パターンＡ～Ｆを、交換回数、生産時間、各刃具の所定本数目の加工可能回数などを含めて記憶装置５０ｃに記憶する。また、加工パターンは、上述した加工パターンＡ～Ｆに限定されない。
【0112】
（優先項目の表示・選択）
制御装置５０は、上述したように加工パターンを算出した後に、ステップＳ１１０において、表示装置５０ｂに優先項目を表示する（優先項目表示部）。優先項目は、ワークＷを加工する際に作業者が優先したい項目であり、ワークＷの生産時間、加工工具交換回数、加工工具寿命が挙げられる。これら優先項目は、表示装置５０ｂの表示部５０ｂ１に表示される優先項目選択画面５１に表示される。図５に示すように、優先項目選択画面５１には、交換回数選択部５１ａと、生産時間選択部５１ｂと、が表示され、交換回数選択部５１ａ、及び生産時間選択部５１ｂは、作業者の操作により選択可能である。
制御装置５０は、上述したように加工パターンを算出した後に、ステップＳ１１０において、表示装置５０ｂに優先項目を表示する（優先項目表示部）。優先項目は、ワークＷを加工する際に作業者が優先したい項目であり、ワークＷの生産時間、加工工具交換回数、加工工具寿命が挙げられる。これら優先項目は、表示装置５０ｂの表示部５０ｂ１に表示される優先項目選択画面５１に表示される。図５に示すように、優先項目選択画面５１には、交換回数選択部５１ａと、生産時間選択部５１ｂと、が表示され、交換回数選択部５１ａ、及び生産時間選択部５１ｂは、作業者の操作により選択可能である。
【0113】
作業者が、優先項目選択画面５１に表示された優先項目から所望の優先項目を選択すると（ステップＳ１１２にて「ＹＥＳ」）、制御装置５０は、ステップＳ１１４において、選択された優先項目にて昇順に加工パターンを交換回数パターン選択画面５２に表示する。一方、制御装置５０は、作業者が所望の優先項目を選択するまで（ステップＳ１１２にて「ＮＯ」）、優先項目選択画面５１に優先項目を表示させ続ける。ステップＳ１１２において、制御装置５０は、作業者が優先項目選択画面５１に表示された優先項目から所望の優先項目を選択操作した場合には、所望の優先項目が選択されたと判定する（優先項目選択部）。
【0114】
（加工パターンの表示・選択）
制御装置５０は、作業者が選択した優先項目にて昇順に並べた加工パターン一覧を表示装置５０ｂに表示する（加工パターン表示部）。例えば、作業者が、交換回数選択部５１ａを選択した場合には、制御装置５０は、ステップＳ１１４において、選択された優先項目である交換回数にて昇順に加工パターンを交換回数パターン選択画面５２に表示する。具体的には、図６Ａに示すように、交換回数パターン選択画面５２には、１番目から５番目までのパターン選択部５２ａ～５２ｅが表示されている。各パターン選択部は、刃具の交換回数及び加工パターンを有している。本実施形態では、例えば、１番目のパターン選択部５２ａは、交換回数が２回であり、加工パターンが加工パターンＤである。２番目のパターン選択部５２ｂは、交換回数が３回であり、加工パターンが加工パターンＦである。３番目のパターン選択部５２ｃは、交換回数が３回であり、加工パターンが加工パターンＢである。４番目のパターン選択部５２ｄは、交換回数が３回であり、加工パターンが加工パターンＣである。５番目のパターン選択部５２ｅは、交換回数が４回であり、加工パターンが加工パターンＥである。
制御装置５０は、作業者が選択した優先項目にて昇順に並べた加工パターン一覧を表示装置５０ｂに表示する（加工パターン表示部）。例えば、作業者が、交換回数選択部５１ａを選択した場合には、制御装置５０は、ステップＳ１１４において、選択された優先項目である交換回数にて昇順に加工パターンを交換回数パターン選択画面５２に表示する。具体的には、図６Ａに示すように、交換回数パターン選択画面５２には、１番目から５番目までのパターン選択部５２ａ～５２ｅが表示されている。各パターン選択部は、刃具の交換回数及び加工パターンを有している。本実施形態では、例えば、１番目のパターン選択部５２ａは、交換回数が２回であり、加工パターンが加工パターンＤである。２番目のパターン選択部５２ｂは、交換回数が３回であり、加工パターンが加工パターンＦである。３番目のパターン選択部５２ｃは、交換回数が３回であり、加工パターンが加工パターンＢである。４番目のパターン選択部５２ｄは、交換回数が３回であり、加工パターンが加工パターンＣである。５番目のパターン選択部５２ｅは、交換回数が４回であり、加工パターンが加工パターンＥである。
【0115】
尚、制御装置５０は、ステップＳ１１４において、交換回数パターン選択画面５２の代わりに、生産時間が追加された交換回数パターン選択画面５３（図６Ｂ参照）を表示するようにしてもよい。このとき、交換回数が同数である場合には、生産時間にて昇順に加工パターンを表示している。これによれば、交換回数が同数である場合に、生産時間の少ないほうを確実かつ容易に作業者が選択することができる。
【0116】
また、例えば、作業者が、生産時間選択部５１ｂを選択した場合には、制御装置５０は、ステップＳ１１４において、選択された優先項目である生産時間にて昇順に加工パターンを生産時間パターン選択画面５４に表示する。具体的には、図７Ａに示すように、生産時間パターン選択画面５４には、１番目から５番目までのパターン選択部５４ａ～５４ｅが表示されている。１番目のパターン選択部５４ａは、生産時間が最も少ない加工パターンが生産時間と合わせて表示されている。本実施形態では、例えば、１番目のパターン選択部５４ａは、生産時間が９０秒であり、加工パターンが加工パターンＦである。２番目のパターン選択部５４ｂは、生産時間が１００秒であり、加工パターンが加工パターンＢである。３番目のパターン選択部５４ｃは、生産時間が１００秒であり、加工パターンが加工パターンＥである。４番目のパターン選択部５４ｄは、生産時間が１０５．５秒であり、加工パターンが加工パターンＣである。５番目のパターン選択部５４ｅは、生産時間が１４０秒であり、加工パターンが加工パターンＤである
【0117】
尚、制御装置５０は、ステップＳ１１４において、生産時間パターン選択画面５４の代わりに、交換回数が追加された生産時間パターン選択画面５５（図７Ｂ参照）を表示するようにしてもよい。このとき、生産時間が同数である場合には、交換回数にて昇順に加工パターンを表示している。これによれば、生産時間が同数である場合に、交換回数の少ないほうを確実かつ容易に作業者が選択することができる。
【0118】
また、上述したフローチャートにおいては、加工パターンを算出した（ステップＳ１０８）後に、優先項目を表示（ステップＳ１１０）するようにしたが、優先項目を表示した後に、加工パターンを算出するようにしてもよい。
【0119】
（ワーク加工）
作業者が、交換回数パターン選択画面５２に表示された加工パターンから所望の加工パターンを選択すると（ステップＳ１１６にて「ＹＥＳ」）、制御装置５０は、ステップＳ１１８において、選択された加工パターンにてワークＷの加工を実施する。一方、制御装置５０は、作業者が所望の加工パターンを選択するまで（ステップＳ１１６にて「ＮＯ」）、交換回数パターン選択画面５２に加工パターンを表示させ続ける。ステップＳ１１６において、制御装置５０は、作業者が交換回数パターン選択画面５２に表示された加工パターンから所望の加工パターンを選択操作した場合には、所望の加工パターンが選択されたと判定する（加工パターン選択部）。
作業者が、交換回数パターン選択画面５２に表示された加工パターンから所望の加工パターンを選択すると（ステップＳ１１６にて「ＹＥＳ」）、制御装置５０は、ステップＳ１１８において、選択された加工パターンにてワークＷの加工を実施する。一方、制御装置５０は、作業者が所望の加工パターンを選択するまで（ステップＳ１１６にて「ＮＯ」）、交換回数パターン選択画面５２に加工パターンを表示させ続ける。ステップＳ１１６において、制御装置５０は、作業者が交換回数パターン選択画面５２に表示された加工パターンから所望の加工パターンを選択操作した場合には、所望の加工パターンが選択されたと判定する（加工パターン選択部）。
【0120】
制御装置５０は、ステップＳ１１８において、選択された加工パターンにてワークＷの加工を実施する。制御装置５０は、選択された加工パターンの情報（交換回数、生産時間、各刃具の所定本数目の加工可能回数など）を記憶装置５０ｃから読み込み、その加工パターン情報に基づいてワークＷの加工を実施する。
【0121】
例えば、交換回数パターン選択画面５２にて加工パターンＤが選択された場合には、制御装置５０は、１番目及び２番目の刃具Ｔ１の加工可能回数を基準加工回数の３０回から増大加工回数の５０回に変更するとともに、刃具Ｔ２の加工可能回数を基準加工回数（変更前回数）の５０回に設定したまま、生産個数が１００個のワークＷの加工を実施する。これにより、刃具Ｔ１，Ｔ２の各交換回数を１回にするとともに最後の刃具Ｔ１，Ｔ２の交換タイミングをワークＷの生産完了に合わせることができ、刃具の交換本数を２本にし、ワークＷの生産時間のうち総増大加工時間を１４０秒にすることができる。
【0122】
（本実施形態の作用効果）
上述した実施形態によるワーク加工装置（工作機械１０）は、複数の加工工具（刃具３１）を有し、刃具３１によってワークＷを加工する工作機械１０において、ワークＷの生産個数に基づいてワークＷの加工条件を変更可能である。
上述した実施形態によるワーク加工装置（工作機械１０）は、複数の加工工具（刃具３１）を有し、刃具３１によってワークＷを加工する工作機械１０において、ワークＷの生産個数に基づいてワークＷの加工条件を変更可能である。
【0123】
本実施形態によれば、工作機械１０において、ワークＷの生産個数に基づいてワークＷの加工条件を変更することが可能となる。例えば、加工条件としては、ワークＷの生産時間、加工工具交換回数、及び加工工具寿命が挙げられる。ワークＷの生産個数に基づいてワークＷの加工条件を変更することにより、少なくとも２つ以上の刃具３１の交換タイミングを互いに一致させたり、刃具３１の交換タイミングを段取り替えタイミングに一致させたりすることが可能となる。よって、加工工具交換作業における無駄を省くことができる。
【0124】
また、刃具３１の交換回数をできるだけ低減することができ、ひいては、刃具３１にかかる費用を低減することができる。さらに、ワークＷの生産完了と刃具３１の交換タイミングを合わせることにより、ワークＷの生産完了時点にて使いかけの（寿命の残った）刃具３１が発生するのを抑制することができる。よって、使いかけの刃具３１の管理の負担を低減することができ、また、使いかけの刃具３１の廃棄を低減することができひいては環境負荷を低減することができる。さらに、ワークＷの加工精度とサイクルタイムとのバランスを所望のバランスに設定することが可能となる。
【0125】
また、本実施形態において、加工条件は、ワークＷの生産時間、加工工具交換回数、及び、加工工具寿命の何れかを優先項目として優先して変更可能である。これによれば、作業者が優先したい優先項目を優先して加工条件を変更することが可能となり、優先項目に重点をおいた加工パターンを算出することが可能となり、ひいては、作業者が所望する加工パターンにてワークＷの加工を実施することが可能となる。
【0126】
また、本実施形態において、工作機械１０は、作業者の選択操作によって優先項目を選択できる選択部（優先項目選択画面５１）を有する。これによれば、作業者が優先したい優先項目を確実に選択操作することができ、ひいては、作業者が所望する加工パターンにてワークＷの加工を確実に実施することが可能となる。
【0127】
また、本実施形態において、工作機械１０は、加工条件、加工工具寿命、及び、生産時間の関係Ｒから、加工条件を変更する。これによれば、作業者が優先したい優先項目を優先して加工条件を正確かつ確実に変更することが可能となり、優先項目に重点をおいた加工パターンを正確かつ確実に算出することが可能となり、ひいては、作業者が所望する加工パターンにてワークＷの加工を正確かつ確実に実施することが可能となる。
【0128】
また、本実施形態において、工作機械１０は、関係Ｒを事前に学習する。これによれば、事前に学習した関係Ｒを使用して、加工条件を変更することが可能となり、作業者が優先したい優先項目を優先して加工条件をより正確かつ確実に変更することが可能となる。
【0129】
（変形例）
尚、上述した実施形態においては、加工条件の変更すなわち加工パターンの算出は、ワークＷの加工開始直前またはワークＷの加工前のタイミングで実施されているが、刃具３１を交換可能なタイミングに実施されればよく、例えば、生産開始後の生産中（加工中）において、複数の刃具３１のうち一の刃具３１の交換タイミングで実施するようにしてもよく、複数の刃具３１のうち２以上の刃具３１の同時交換のタイミングで実施するようにしてもよい。このように、加工条件の変更は、刃具３１の交換可能なタイミングにて実施される。これによれば、ワークＷの加工途中でなく、ワークＷの加工停止中に加工条件を変更することができるので、加工条件の変更を適切なタイミングにて実施することが可能となる。
尚、上述した実施形態においては、加工条件の変更すなわち加工パターンの算出は、ワークＷの加工開始直前またはワークＷの加工前のタイミングで実施されているが、刃具３１を交換可能なタイミングに実施されればよく、例えば、生産開始後の生産中（加工中）において、複数の刃具３１のうち一の刃具３１の交換タイミングで実施するようにしてもよく、複数の刃具３１のうち２以上の刃具３１の同時交換のタイミングで実施するようにしてもよい。このように、加工条件の変更は、刃具３１の交換可能なタイミングにて実施される。これによれば、ワークＷの加工途中でなく、ワークＷの加工停止中に加工条件を変更することができるので、加工条件の変更を適切なタイミングにて実施することが可能となる。
【0130】
また、上述したように、加工条件の変更は、ワークＷの生産開始直前のタイミングを含めて加工工具の交換可能なタイミングにて実施される。しかし、これに限定されず、加工条件の変更は、刃具交換カウンタのリセットのタイミングで実施されるようにしてもよい。
【0131】
また、上述した実施形態においては、加工パターンを算出する際に、刃具が２つの場合について説明したが、刃具が３つ以上である場合についても、２つの場合と同様に、刃具の交換タイミングをワークＷの生産完了タイミングに合わせたり、一の刃具の交換タイミングを他の刃具の交換タイミングに合わせたりするように、各刃具の加工条件を変更することにより複数の加工パターンを算出すればよい。
【0132】
また、上述した実施形態において、刃具毎に１回の刃具交換作業に係る時間、及び、複数の刃具を同時に交換する際にＮ本を同時交換するＮ本同時交換作業時間を記憶装置５０ｃに記憶するようにしてもよい。これによれば、刃具の交換に要する時間を精度よく算出することができ、ひいてはより精度の高い加工パターンを算出することが可能となる。
【0133】
また、上述した実施形態においては、加工工具として切削工具を使用するようにしたが、ワークＷを加工する他の加工工具を使用するようにしてもよい。また、上述した実施形態においては、主軸、工具台及び搬送装置が２つ設けられたデュアルガントリータイプの工作機械１０であったが、主軸、工具台及び搬送装置が１つまたは３つ以上設けられた工作機械を採用することも可能である。また、上述した実施形態においては、搬送装置１０ｂを１つ設けたが、２以上設けるようにしてもよい。
【0134】
また、上述した実施形態においては、関係Ｒを事前に学習するようにしたが、このとき、刃具３１の切削に係るモータである主軸２０ａのサーボモータ２２や工具台移動装置３３を駆動させるサーボモータ３３ａ１，３３ｂ１のトルク（サーボトルク）も合わせて学習するようにしてもよい。これによれば、より精度よく関係Ｒを学習することが可能となり、ひいてはより精度の高い加工パターンを算出することが可能となる。
【0135】
また、上述した実施形態において、加工工具寿命を選択できる加工工具寿命選択部が選択された場合には、パターン選択画面には、残り刃具寿命が昇順に並べられた加工パターンが表示される。例えば、残り刃具寿命が０回である、加工パターンＤ、加工パターンＢ、加工パターンＣ、及び加工パターンＥの順番に表示され、引き続き、残り刃具寿命が１０回である加工パターンＦ、及び、残り刃具寿命が２０回である加工パターンＡの順番に表示される。
【0136】
また、上述した実施形態において、優先項目にエコモードを追加してエコモードを選択可能としてもよい。エコモードは、残り刃具寿命が０であり、交換回数が少なく生産時間が早い加工パターンを自動的に選出することが可能である。
【符号の説明】
【0137】
１０…工作機械（ワーク加工装置）、３１，Ｔ１，Ｔ２…刃具（加工工具）、５０…制御装置、５１…優先項目選択画面（選択部）、Ｒ…関係、Ｗ…ワーク。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図10E】
【図10F】
【図11】