特開 2025-4517 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム

(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】P2025004517

(43)【公開日】2025-01-15

(54)【発明の名称】情報処理装置、情報処理方法およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/404 20060101AFI20250107BHJP

   B23Q 15/12 20060101ALI20250107BHJP

   B23Q 17/09 20060101ALI20250107BHJP

   B23Q 17/10 20060101ALI20250107BHJP

   B23Q 17/00 20060101ALI20250107BHJP

【ＦＩ】

G05B19/404 K

B23Q15/12 Z

B23Q17/09 H

B23Q17/10

B23Q17/09 A

B23Q17/00 F

【審査請求】有

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023104249

(22)【出願日】2023-06-26

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-10-07

(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）】

3C001

3C029

3C269

【Ｆターム（参考）】

3C001KB04

3C001TA03

3C001TA04

3C001TA05

3C001TA06

3C001TB03

3C029CC03

3C029CC05

3C029EE12

3C269AB05

3C269BB07

3C269CC02

3C269CC07

3C269CC17

3C269EF02

3C269KK08

3C269MN07

3C269MN09

3C269MN23

3C269QB03

3C269QC01

3C269QC02

3C269QC03

3C269QD02

3C269QD03

(57)【要約】      （修正有）

【課題】物性値の変化を踏まえた工具の回転数を設定できる工作機械制御装置等を提供する。
【解決手段】ワークを工具を用いて切削加工を行う工作機械を制御する情報処理装置であって、過去の前記切削加工に関する物性値を示す物性値情報を、前記ワークの材質を示す材質情報および前記工具の種別を示す工具種別情報と対応付けて記憶する記憶部と、前記材質情報、前記工具種別情報、前記工具の工具径を示す工具径情報および前記ワークの切削速度情報を取得する取得部と、前記工具径情報および前記切削速度情報に基づき、前記工具の回転数を算出する回転数算出部と、前記記憶部を参照して、新たに取得された前記材質情報および前記工具種別情報と同じ材質情報および工具種別情報に対応する前々回および前回の物性値情報を用いて前記回転数の補正値を算出する補正値算出部と、前記工具の回転数を前記回転数の補正値で補正する補正部と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークに対して工具を用いて切削加工を行う工作機械を制御する情報処理装置であって、
前記ワークに対して行われた過去の前記切削加工に関する物性値を示す物性値情報を、前記ワークの材質を示す材質情報および前記工具の種別を示す工具種別情報と対応付けて記憶する記憶部から、前記材質情報、前記工具種別情報、前記工具の工具径を示す工具径情報および前記ワークを切削加工する際の切削速度を示す切削速度情報を取得する取得部と、
前記工具径情報および前記切削速度情報に基づき、前記工具の回転数を算出する回転数算出部と、
前記記憶部を参照して、新たに取得された前記材質情報および前記工具種別情報と同じ材質情報および工具種別情報に対応する前々回の前記物性値情報および前回の物性値情報を読み出し、読み出した前記前々回の前記物性値情報および前記前回の物性値情報を用いて前記回転数の回転数補正値を算出する補正値算出部と、
前記工具の回転数を前記回転数補正値で補正する補正部と、
を備える情報処理装置。

【請求項2】

前記物性値情報は、前記工作機械の機械的コンプライアンスを示す第１情報と、前記工作機械の主軸に対する負荷率を示す第２情報と、前記工具の硬度を示す第３情報と、前記工具の靭性を示す第４情報と、前記ワークの硬度を示す第５情報と、前記ワークの靭性を示す第６情報と、前記ワークの温度を示す第７情報と、前記工作機械のクーラントを示す第８情報とのうち１つの情報または複数の情報の組み合わせである、請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項3】

前記工具径と前記回転数とに基づき前記工具の送り速度を算出する送り速度算出部、をさらに備え、
前記補正値算出部は、前記記憶部を参照して、新たに取得された前記材質情報および前記工具種別情報と同じ材質情報および工具種別情報に対応する前々回の前記物性値情報および前回の物性値情報を読み出し、読み出した前記前々回の前記物性値情報および前記前回の物性値情報を用いて前記送り速度の送り速度補正値を算出し、
前記補正部は、前記工具の送り速度を前記送り速度補正値で補正する、
請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項4】

前記回転数に基づき前記工具の切込み量を算出する切込み量算出部、をさらに備え、
前記補正値算出部は、前記記憶部を参照して、新たに取得された前記材質情報および前記工具種別情報と同じ材質情報および工具種別情報に対応する前々回の前記物性値情報および前回の物性値情報を読み出し、読み出した前記前々回の前記物性値情報および前記前回の物性値情報を用いて前記切込み量の切込み量補正値を算出し、
前記補正部は、前記工具の切込み量を前記切込み量補正値で補正する、
請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項5】

前記工具径の経時的変化に基づき前記工具の摩耗量を算出する摩耗量算出部、をさらに備え、
前記補正値算出部は、前回の前記摩耗量が前々回の前記摩耗量よりも大きい場合には前記回転数補正値を正の値として算出し、前回の前記摩耗量が前々回の前記摩耗量以下の場合には前記回転数補正値を負の値として算出する、請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項6】

前記工具径の経時的変化に基づき前記工具の摩耗量を算出する摩耗量算出部、をさらに備え、
前記補正値算出部は、前回の前記摩耗量が前々回の前記摩耗量よりも大きい場合には前記送り速度補正値を負の値として算出し、前回の前記摩耗量が前々回の前記摩耗量以下の場合には前記送り速度補正値を正の値として算出する、請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項7】

前記工具径の経時的変化に基づき前記工具の摩耗量を算出する摩耗量算出部、をさらに備え、
前記補正値算出部は、前回の前記摩耗量が前々回の前記摩耗量よりも大きい場合には前記送り切込み量補正値を負の値として算出し、前回の前記摩耗量が前々回の前記摩耗量以下の場合には前記送り切込み量補正値を正の値として算出する、請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項8】

前記新たに取得された前記材質情報と同じ材質情報が前記記憶部に記憶されていない場合には前記新たに取得された前記材質情報が前記物性値情報と対応付けて前記記憶部に記憶され、前記新たに取得された前記工具種別情報と同じ工具種別情報が前記記憶部に記憶されていない場合には前記新たに取得された前記工具種別情報が前記物性値情報と対応付けて前記記憶部に記憶される、請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項9】

前記補正値算出部は、前記前回の前記物性値情報が示す値を前記前々回の物性値情報を示す値で除算した値にロジスティック関数を適用し、当該ロジスティック関数が適用された値を前記回転数の回転数補正値として算出する、請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項10】

ワークに対して工具を用いて切削加工を行う工作機械を制御する加工制御方法であって、
前記ワークに対して行われた過去の前記切削加工に関する物性値を示す物性値情報を、前記ワークの材質を示す材質情報および前記工具の種別を示す工具種別情報と対応付けて記憶する記憶部から、前記材質情報、前記工具種別情報、前記工具の工具径を示す工具径情報および前記ワークを切削加工する際の切削速度を示す切削速度情報を取得し、
新たに取得された前記工具径情報および前記切削速度情報に基づき、前記工具の回転数を算出し、
前記記憶部を参照して、新たに取得された前記材質情報および前記工具種別情報と同じ材質情報および工具種別情報に対応する前々回の前記物性値情報および前回の物性値情報を読み出し、読み出した前記前々回の前記物性値情報および前記前回の物性値情報を用いて前記回転数の回転数補正値を算出し、
前記工具の回転数を前記回転数補正値で補正する、
情報処理方法。

【請求項11】

ワークに対して工具を用いて切削加工を行う工作機械を制御する情報処理装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、前記プログラムは、前記コンピュータに、
前記ワークに対して行われた過去の前記切削加工に関する物性値を示す物性値情報を、前記ワークの材質を示す材質情報および前記工具の種別を示す工具種別情報と対応付けて記憶する記憶部から、前記材質情報、前記工具種別情報、前記工具の工具径を示す工具径情報および前記ワークを切削加工する際の切削速度を示す切削速度情報を取得させ、
新たに取得された前記工具径情報および前記切削速度情報に基づき、前記工具の回転数を算出させ、
前記記憶部を参照して、新たに取得された前記材質情報および前記工具種別情報と同じ材質情報および工具種別情報に対応する前々回の前記物性値情報および前回の物性値情報を読み出し、読み出した前記前々回の前記物性値情報および前記前回の物性値情報を用いて前記回転数の回転数補正値を算出させ、
前記工具の回転数を前記回転数補正値で補正させる、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、情報処理装置、情報処理方法およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

ＮＣプログラムによるＮＣ演算を実行するＣＮＣ（Computerized Numerical Control）装置を有する制御システムを設けた工作機械が、加工中に異常が発生した場合において工具を工作物から退避させる技術が特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－０２４４４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

工作機械を用いてワークを切削加工する際には、予め計算された工具の回転数が設定される。当該設定された回転数は計算上の理想値である。一方、ワークに対する切削加工が行われていくと、工具等の切削加工に関する物性値が経時的に変化する。このため、実際の物性値に応じた工具の回転数と、回転数の理想値との間にずれが生じてくる。その結果、ワークに対して実際の物性値に応じた工具の回転数で切削加工行うことができなくなる。特許文献１は、加工中の異常に対処する技術であり、上述した問題を解決するものではない。

【0005】

１つの側面として、本発明は、物性値の変化を踏まえた工具の回転数を設定できる情報処理装置等を提供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情報処理装置は、ワークに対して工具を用いて切削加工を行う工作機械を制御する情報処理装置であって、前記ワークに対して行われた過去の前記切削加工に関する物性値を示す物性値情報を、前記ワークの材質を示す材質情報および前記工具の種別を示す工具種別情報と対応付けて記憶する記憶部から、前記材質情報、前記工具種別情報、前記工具の工具径を示す工具径情報および前記ワークを切削加工する際の切削速度を示す切削速度情報を取得する取得部と、前記工具径情報および前記切削速度情報に基づき、前記工具の回転数を算出する回転数算出部と、前記記憶部を参照して、新たに取得された前記材質情報および前記工具種別情報と同じ材質情報および工具種別情報に対応する前々回の前記物性値情報および前回の物性値情報を読み出し、読み出した前記前々回の前記物性値情報および前記前回の物性値情報を用いて前記回転数の回転数補正値を算出する補正値算出部と、前記工具の回転数を前記回転数補正値で補正する補正部と、を備える。

【0007】

本発明の一態様に係る加工制御方法は、ワークに対して工具を用いて切削加工を行う工作機械を制御する加工制御方法であって、前記ワークに対して行われた過去の前記切削加工に関する物性値を示す物性値情報を、前記ワークの材質を示す材質情報および前記工具の種別を示す工具種別情報と対応付けて記憶する記憶部から、前記材質情報、前記工具種別情報、前記工具の工具径を示す工具径情報および前記ワークを切削加工する際の切削速度を示す切削速度情報を取得し、新たに取得された前記工具径情報および前記切削速度情報に基づき、前記工具の回転数を算出し、前記記憶部を参照して、新たに取得された前記材質情報および前記工具種別情報と同じ材質情報および工具種別情報に対応する前々回の前記物性値情報および前回の物性値情報を読み出し、読み出した前記前々回の前記物性値情報および前記前回の物性値情報を用いて前記回転数の回転数補正値を算出し、前記工具の回転数を前記回転数補正値で補正する。

【0008】

本発明の一態様に係るプログラムは、ワークに対して工具を用いて切削加工を行う工作機械を制御する情報処理装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、前記プログラムは、前記コンピュータに、前記ワークに対して行われた過去の前記切削加工に関する物性値を示す物性値情報を、前記ワークの材質を示す材質情報および前記工具の種別を示す工具種別情報と対応付けて記憶する記憶部から、前記材質情報、前記工具種別情報、前記工具の工具径を示す工具径情報および前記ワークを切削加工する際の切削速度を示す切削速度情報を取得させ、新たに取得された前記工具径情報および前記切削速度情報に基づき、前記工具の回転数を算出させ、前記記憶部を参照して、新たに取得された前記材質情報および前記工具種別情報と同じ材質情報および工具種別情報に対応する前々回の前記物性値情報および前回の物性値情報を読み出し、読み出した前記前々回の前記物性値情報および前記前回の物性値情報を用いて前記回転数の回転数補正値を算出させ、前記工具の回転数を前記回転数補正値で補正させる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】加工制御システムの一例を示す図である。

【図2】サーバの一例を示すブロック図である。

【図3】工作機械制御装置の一例を示すブロック図である。

【図4】工作機械の一例を示す図である。

【図5】工具テーブルの一例を示す図である。

【図6】物性値テーブルの一例を示す図である。

【図7】図面データの付帯情報の一例を示す図である。

【図8】工具データに関する処理の流れの一例について説明する。

【図9】工具テーブルの変化の一例を示す図である。。

【図10】物性値情報に関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図11】物性値記憶処理の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図12】物性値テーブルの変化の一例を示す図である。

【図13】補正処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図14】回転数制御値の算出の一例を示す図である。

【図15】図１３から続くフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本実施形態について図面を参照しつつ説明する。図面については、同一また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。また本実施形態で説明される構成の全てが、本開示の必須構成要件であるとは限らない。

【0011】

図１は、加工制御システム１００の一例を示す図である。加工制御システム１００は、サーバ１０１、複数の発注元コンピュータ１０２（１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、・・・）、複数の工作機械制御装置１０３（１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃ、・・・）および複数の工作機械１０４（１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ、・・・）を含む。発注元コンピュータ１０２、工作機械制御装置１０３および工作機械１０４は１つであってもよい。

【0012】

サーバ１０１と各発注元コンピュータ１０２と各工作機械制御装置１０３とは、インターネット等のネットワークＮＷを介して接続されている。各工作機械制御装置１０３は、それぞれ工作機械１０４に接続されている。複数の工作機械１０４が１つの工作機械制御装置１０３に接続されていてもよい。

【0013】

サーバ１０１は、工作機械１０４がワークに対して切削加工を行う際の加工制御を行う情報処理装置である。サーバ１０１は、例えば、クラウドサーバである。サーバ１０１は、ネットワークＮＷを介して、各工作機械制御装置１０３を制御する。以下、切削加工を単に加工と称する。

【0014】

発注元コンピュータ１０２は、ワークの加工を発注する発注元の企業に所属するコンピュータである。発注元コンピュータ１０２は、例えば、パーソナルコンピュータである。発注元コンピュータ１０２Ａ～１０２Ｃは、例えば、それぞれ異なる企業に所属するコンピュータである。複数の発注元コンピュータ１０２が１つの企業に所属していてもよい。

【0015】

発注元コンピュータ１０２は、加工を行う対象（ワーク）の図面データをサーバ１０１に送信する。図面データは、例えば、発注元企業のオペレータが発注元コンピュータ１０２を操作して編集することにより生成される。図面データは、ＳＴＬ（Standard Triangulated Language）データやＯＢＪデータ、ＣＡＤデータ等のワークの形状を表すデータである。当該図面データは、ワークの材質を表す情報等も含み得る。

【0016】

工作機械制御装置１０３は、工作機械１０４を制御するコンピュータである。本実施形態の工作機械１０４は、工作機械制御装置１０３の制御に従って、ワークに対して所定の加工を施すＮＣ（Numerical Control）工作機である。工作機械制御装置１０３は、サーバ１０１と通信を行い、サーバ１０１からの加工制御に基づき、工作機械１０４を制御する。

【0017】

工作機械１０４には工具が設けられており、当該工具を用いて、ワークに対して所定の加工を施す。以下、所定の加工は切削加工であるものとして説明するが、切削加工以外の加工にも本実施形態は適用可能である。

【0018】

図２は、サーバ１０１の一例を示すブロック図である。サーバ１０１は、制御部２０１、通信部２０２、記憶部２０３、操作部２０４および表示部２０５を含む。サーバ１０１は、図２の構成に限定されず、他の要素を含んでもよいし、一部の要素が省略されてもよい。

【0019】

制御部２０１は、プロセッサおよびメモリを含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。メモリに記憶されたプログラム（複数の命令セット）をプロセッサが実行することにより、制御部２０１が行う各種の制御が実現される。プロセッサは、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等であってもよい。

【0020】

通信部２０２は、ネットワークＮＷに接続されるネットワーク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ＮＷを介して、データの送受信を行う。

【0021】

記憶部２０３は、例えば、ハードディスクやＲＯＭ、ＲＡＭ等の情報記録媒体で構成される。記憶部２０３には、ワークに対して行われた過去の切削加工に関する物性値を示す物性値テーブル（物性値情報）が、ワークの材質を示す材質情報および工具の種別を示す工具種別情報と対応付けられて記憶されている。また、記憶部２０３には、工具に関する工具テーブルが記憶されている。各テーブルの詳細は、後述する。

【0022】

操作部２０４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２０１に出力する。表示部２０５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ディスプレイである。表示部２０５は、制御部２０１からの指示に従い、情報を表示する。

【0023】

制御部２０１は、取得部２１１、回転数算出部２１２、送り速度算出部２１３、切り込み量算出部２１４、摩耗量算出部２１５、補正値算出部２１６および補正部２１７を含む。制御部２０１の機能は、上述したプロセッサが、メモリに記憶された複数の命令セットを実行することにより実現されるソフトウェア的な機能である。

【0024】

取得部２１１は、ワークの材質情報、工具の工具種別情報、工具の工具径を示す工具径情報およびワークを切削加工する際の切削速度を示す切削速度情報を含む各種の情報を取得する。例えば、取得部２１１は、図面データに付帯する付帯情報からワークの材質情報を取得する。図面データのファイル名に付帯情報としてワークの名称が含まれる場合、取得部２１１は、図面データのファイル名からワークの材質情報を取得してもよい。また、例えば、工作機械１０４に新たに工具が導入された際に、サーバ１０１は、工具種別情報、工具径情報および切削速度情報を工作機械制御装置１０３から受信し、受信した各情報を記憶部２０３の工具テーブル（後述）に記憶する。取得部２１１は、記憶部２０３の工具テーブルから工具種別情報、工具径情報および切削速度情報を取得してもよい。各情報の取得の詳細は後述する。

【0025】

回転数算出部２１２は、取得部２１１が取得した工具径情報および切削速度情報に基づき、工具の回転数を算出する。送り速度算出部２１３は、上記の工具径情報が示す工具径と算出された回転数とに基づき、工具の送り速度を算出する。切り込み量算出部２１４は、算出された回転数に基づき工具のＺ軸切込み量（以下、単に切り込み量とする）を算出する。

【0026】

摩耗量算出部２１５は、工具径の経時的変化に基づき工具の摩耗量を算出する。補正値算出部２１６は、取得部２１１が新たに取得した工具径情報および工具種別情報と、記憶部２０３に記憶されている前回の物性値情報および前々回の物性値情報とを用いて、回転数、送り速度および切り込み量の補正値を算出する。補正部２１７は、算出された回転数、送り速度および切り込み量を補正値で補正する。

【0027】

図３は、工作機械制御装置１０３の一例を示すブロック図である。工作機械制御装置１０３は、制御部３０１、通信部３０２、記憶部３０３、操作部３０４、表示部３０５、出力部２０６、マシン情報取得部３０７、マシン情報取得部３０７および画像取得部３０８を含む。工作機械制御装置１０３は、図２の構成に限定されず、他の要素を含んでもよいし、一部の要素が省略されてもよい。

【0028】

制御部３０１は、プロセッサおよびメモリを含む。メモリに記憶されたプログラム（複数の命令セット）をプロセッサが実行することで、制御部３０１の各種の制御が実現される。プロセッサはＧＰＵ等であってもよい。通信部３０２は、ネットワークＮＷに接続される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ＮＷを介して、データの送受信を行う。

【0029】

記憶部３０３は、例えば、ハードディスクやＲＯＭ、ＲＡＭ等の情報記録媒体で構成される。記憶部３０３は、制御部３０１のプロセッサ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。

【0030】

操作部３０４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３０５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ディスプレイである。表示部３０５は、制御部３０１からの指示に従い、情報を表示する。出力部３０６は、工作機械１０４を制御する制御情報を工作機械１０４に出力する。

【0031】

マシン情報取得部３０７は、工作機械１０４（マシン）に関するマシン情報を工作機械１０４から取得する。工作機械１０４には、工具の座標位置を計測するエンコーダが設けられている。マシン情報取得部３０７は、エンコーダから工具の座標位置を示す座標情報を取得する。

【0032】

工作機械１０４には、ワークに対して工具の主軸が接触したときの主軸電流値（付加電流値）を計測する電流計が設けられている。マシン情報取得部３０７は、当該電流計から主軸電流値を取得する。工作機械１０４には、ワークの硬度を計測する硬度計（例えば、ロックウェル式硬度計）が設けられている。マシン情報取得部３０７は、当該硬度計からワークの硬度を示すワーク硬度情報を取得する。

【0033】

また、工作機械１０４には、ワークの温度を計測する温度計（例えば、非接触温度計）が設けられている。マシン情報取得部３０７は、当該温度計からワークの温度を示すワーク温度情報を取得する。工作機械１０４には、クーラント液の温度を示す温度計（例えば、チラー温度計）が設けられている。マシン情報取得部３０７は、当該温度計からクーラント液の温度を示すクーラント温度情報を取得する。

【0034】

後述するように、工作機械１０４には、工具（特に、ワークを加工する部位）を撮影するカメラが設けられている。画像取得部３０８は、当該カメラから工具の加工部位を撮影した画像を取得する。

【0035】

図４は、工作機械１０４の一例を示す図である。工作機械１０４は、工具４０１、ワーク載置台４０２、Ｘ軸駆動機構４０３、Ｙ軸駆動機構４０４、Ｚ軸駆動機構４０５およびＢ軸駆動機構４０６を有する。工作機械１０４の構成は図４の例には限定されない。

【0036】

工具４０１は、ワークWに切削加工を施すために用いられる工具である。工具４０１は、例えば、スクエアエンドミルやセンタードリル等である。工具４０１は、他の工具であってもよい。

【0037】

ワーク載置台４０２は、ワークWを載置するための台である。ワーク載置台４０２は、不図示の回転駆動機構およびＢ軸駆動機構４０６の駆動制御により、回転駆動する。また、工具４０１は、Ｘ軸駆動機構４０３、Ｙ軸駆動機構４０４およびＺ軸駆動機構４０５の駆動制御により、X軸、Y軸およびＺ軸の直交３軸に移動する。工具４０１がＺ軸に沿って下降することで、ワークＷと接触し、ワークＷの切削加工が行われる。

【0038】

図４は、直線３軸および回転２軸の５軸の駆動により、ワークＷに対して工具４０１を用いて加工を行う一例を示している。工作機械１０４は５軸加工以外の駆動軸による加工を行ってもよい。例えば、工作機械１０４は、直線３軸の駆動により、工具４０１を用いてワークＷに対して切削加工を行ってもよい。

【0039】

カメラ４０７は、工具４０１（特に、ワークＷを切削加工する加工部位）を撮影する。撮影した画像は、図３の画像取得部３０８に出力される。当該工具４０１の画像から、工具４０１の工具径が取得される。

【0040】

図５は、工具テーブルの一例を示す図である。工具テーブルは、工具ＩＤ、工具情報、工具径、メーカ、回転数、送り速度、切り込み量、切削速度、前々回の摩耗量および前回の摩耗量の項目を含む。工具テーブルは他の項目を含んでいてもよい。また、工具テーブルは記憶部２０３に記憶されている。工具テーブルは、工作機械１０４に新たな工具４０１が導入された際、或いはワークWに対して加工が行われた際に更新される。工具テーブルの更新の詳細については、図９を用いて後述する。

【0041】

工具ＩＤは、工作機械１０４の工具種別を識別するＩＤである。工具情報は、工具ＩＤにより識別される工具種別を示す情報である。工具ＩＤと工具情報とは一体化された情報であってもよい。工具径は、工具の径を示す情報である。メーカは、工具を製造したメーカを表す情報である。

【0042】

工具ＩＤが「００１」および「００２」の工具は、両者ともスクエアエンドミルを表す。一方、工具ＩＤ「００１」のスクエアエンドミルと工具ＩＤ「００２」のスクエアエンドミルとはメーカが異なる。同じ工具種別の工具であっても、メーカによって、工具径等が異なる場合がある。従って、同じ工具種別の工具に対して、工具ＩＤが「００１」および「００２」が割り当てられる。

【0043】

回転数Ｎは、工具の回転数を表す情報である。回転数Ｎは、以下の式１により求められる。
「回転数Ｎ＝（１０００×切削速度ＶＣ）／（３．１４×工具径ＤＣ）」・・・（式１）

【0044】

切削速度ＶＣを示す切削速度情報および工具径ＤＣを示す工具径情報は、上述したように、例えば、工作機械制御装置１０３から取得される。回転数算出部２１２は、取得した切削速度ＶＣおよび工具径ＤＣの情報を上記式１に当て嵌めて、回転数Ｎを算出する。

【0045】

送り速度ＶＦは、工具の送り速度を表す情報である。送り速度ＶＦは、以下の式２により求められる。
「送り速度ＶＦ＝一刃あたりの送り量ＦＺ×回転数Ｎ×工具歯数ＺＮ」・・・（式２）

【0046】

上記式２のうち、一刃あたりの送り量（送り量）ＦＺは、例えば、以下の式３により求められる。以下の式３のうちａおよびｂは予め定められた値であり、例えば、記憶部２０３に記憶されている。ａおよびｂは、例えば、工具型式および工具径ごと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もよい。
「一刃あたりの送り量ＦＺ＝ａ＊Ｄｃ＋ｂ」・・・（式３）

【0047】

また、上記式２のうち、工具歯数ＺＮは、例えば、工具径ＤＣの半分の値として取得される。送り速度算出部２１３は、上記式３を用いて送り量ＦＺを算出する。上記式１により、回転数Ｎが得られる。送り速度算出部２１３は、工具径ＤＣの半分の値を工具歯数ＺＮとして、送り量ＦＺ、回転数Ｎおよび工具歯数ＺＮを上記式３に当て嵌めて、送り速度ＶＦを算出する。

【0048】

切り込み量Ｆは、工具のＺ軸切り込み量を表す情報である。切り込み量Ｆは、以下の式４により求められる。
「切り込み量Ｆ＝工具径ＤＣ」・・・（式４）

【0049】

切り込み量算出部２１４は、取得された工具径ＤＣの情報を上記式４に当て嵌めて、切り込み量Ｆを算出する。以上のようにして得られた工具についての工具径、メーカ、回転数、送り速度、切り込み量および切削速度の各情報は、例えば、工作機械１０４に新たに工具が導入された際に、新たな工具ＩＤに対応付けられて工具テーブルに記憶される。詳細は後述する。

【0050】

次に、摩耗量について説明する。工具４０１は、ワークＷを加工するごとに、摩耗していく。前々回の摩耗量は、ワークＷに対して行った前々回の加工によって生じた工具４０１の摩耗量を表す。前回の摩耗量は、ワークＷに対して行った前回の加工によって生じた工具４０１の摩耗量を表す。

【0051】

摩耗量算出部２１５は、工具４０１の工具径の経時的変化に基づき、工具４０１の工具径の摩耗量を算出する。図４の例に示されるように、カメラ４０７は、工具４０１のうちワークＷを加工する加工部位を撮影する。画像取得部３０８は、工具４０１の画像をカメラ４０７から取得する。工作機械制御装置１０３は、ワークＷに対する加工が行われるごとに、取得した工具４０１の画像をサーバ１０１に送信する。

【0052】

摩耗量算出部２１５は、取得された工具４０１の画像を画像解析し、工具４０１の工具径の値ＤＣ（ｉ－１）を算出し、算出された工具径の値ＤＣ（ｉ－１）を、記憶部２０３に記憶する。工作機械１０４が工具４０１を用いてワークＷを加工すると、工作機械制御装置１０３は、加工後の工具４０１の画像をサーバ１０１に送信する。これにより、サーバ１０１は、加工後の工具４０１の画像を取得する。

【0053】

摩耗量算出部２１５は、取得された加工後の工具４０１の画像を画像解析し、加工後の工具４０１の工具径の値ＤＣ（ｉ－２）を算出し、算出された工具径の値ＤＣ（ｉ－２）を記憶部２０３に記憶する。摩耗量算出部２１５は、記憶部２０３に記憶されていた加工前の工具径の値ＤＣ（ｉ－１）と算出された加工後の工具径の値ＤＣ（ｉ－２）を用いて、以下の式５により、摩耗量を算出する。
「摩耗量Ｗｄｉａ＝ＤＣ（ｉ－１）―ＤＣ（ｉ－２）」・・・（式５）

【0054】

摩耗量算出部２１５は、前回にワークＷの加工を行った際に算出した摩耗量Ｗｄｉａ２（Ｗｄｉａ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ・・・）を工具テーブルの前回の摩耗量の項目に記憶する。この場合、前回の摩耗量Ｗｄｉａ２は、前回にワークＷの加工を行った際の加工前後の工具径ＤＣを上記式５に当て嵌めることで得ることができる。

【0055】

前回の摩耗量が工具テーブルに記憶された後に、新たにワークＷの加工が行われたとする。この場合、サーバ１０１は新たな加工後の工具４０１の画像を取得する。そして、摩耗量算出部２１５は、工具テーブルのうち、工具ＩＤに対応する前回の摩耗量の項目に記憶されていたＷｄｉａ２をＷｄｉａ１として前々回の摩耗量の項目に記憶する。

【0056】

摩耗量算出部２１５は、新たにワークＷの加工を行った際の加工前後の工具径ＤＣを上記式５に当て嵌めて摩耗量Ｗｄｉａ２を算出する。摩耗量算出部２１５は、算出された摩耗量Ｗｄｉａ２を工具テーブルの工具ＩＤに対応する前回の摩耗量の項目に記憶する。以上のように、ワークＷの加工が行われるごとに、工具テーブルの前々回の摩耗量および前回の摩耗量が更新されていく。

【0057】

図６は、物性値テーブルの一例を示す図である。物性値テーブルは、材質ＩＤ、工具ＩＤ、コンプライアンス値、主軸負荷率、工具硬度、工具靭性、ワーク硬度、ワーク靭性、ワーク温度およびクーラント温度の項目を含む。物性値テーブルのうち、コンプライアンス値、主軸負荷率、工具硬度、工具靭性、ワーク硬度、ワーク靭性、ワーク温度およびクーラント温度は物性値に対応する。物性値テーブルは他の項目を含んでいてもよい。また、物性値テーブルは記憶部２０３に記憶されている。物性値テーブルの更新の詳細は、図１２を用いて後述する。

【0058】

材質ＩＤは、ワークＷの材質を特定する情報である。材質ＩＤ「００１」はワークＷの材質がアルミであることを表す。材質ＩＤ「００２」はワークＷの材質が銅であることを表す。材質ＩＤ「００３」はワークＷの材質がステンレスであることを表す。物性値テーブルにおいて、図５の工具テーブルのように、材質ＩＤと材質を表す材質情報とは別の項目として設けられてもよい。

【0059】

工具ＩＤは、工具テーブルの工具ＩＤに対応する。コンプライアンス値、主軸負荷率、工具硬度、工具靭性、ワーク硬度、ワーク靭性、ワーク温度およびクーラント温度は、ワークＷに対して行われた過去の加工に関する物性値を示す。物性値テーブルにおいて、各物性値を示す情報は、ワークＷの材質を示す材質ＩＤおよび工具の種別を示す工具ＩＤと対応付けられて記憶されている。

【0060】

各物性値の項目は、それぞれ前回および前々回の項目を含む。前回の項目には、ワークＷに対して行った前回の加工に関する物性値が記憶される。前々回の項目には、ワークＷに対して行った前々回の加工に関する物性値が記憶される。

【0061】

各物性値について説明する。コンプライアンス値は、工作機械１０４の機械的コンプライアンス値を示す第１情報である。工作機械１０４の機械的コンプライアンス値Ｃｐは、以下の式６により得ることができる。式６において、ｘは変位量を表し、ｆは加えた力を表す。
「Ｃｐ＝ｘ／ｆ」・・・（式６）

【0062】

変位量ｘは、工具４０１の主軸がワークWに接触したときの座標位置と指定の座標位置との間の差分から得られる。上述したように、工作機械制御装置１０３のマシン情報取得部３０７は、工作機械１０４に設けられるエンコーダから工具４０１の座標位置を取得する。

【0063】

工作機械制御装置１０３は、工作機械１０４をＣＮＣデータに基づき制御する。当該ＣＮＣデータには、工具４０１が位置する指定の座標位置が含まれる。工作機械制御装置１０３の制御部３０１は、エンコーダから取得された工具４０１の座標位置とＣＮＣデータに含まれる指定の座標位置との差分を変位量ｘとして算出する。変位量ｘは、工具４０１の指定の座標位置から工具４０１の位置のずれ量でもある。

【0064】

加えた力ｆは、工具４０１の主軸がワークＷに接触したときの主軸電流計に基づいて算出できる。上述したように、工作機械制御装置１０３のマシン情報取得部３０７は、工作機械１０４に設けられる主軸電流計から主軸電流値を取得する。また、上記のＣＮＣデータには、主軸の定格電流値が含まれる。

【0065】

工作機械制御装置１０３の制御部３０１は、主軸電流計から取得された主軸電流値を定格電流値で除算することにより、加えた力ｆを算出する。工作機械制御装置１０３の制御部３０１は、以上の変位量ｘおよび加えた力ｆを式６に当て嵌めることで、コンプライアンス値Ｃｐを算出する。工作機械制御装置１０３は、算出したコンプライアンス値Ｃｐを、サーバ１０１に送信する。これにより、サーバ１０１の取得部２１１は、コンプライアンス値Ｃｐを取得する。

【0066】

コンプライアンス値Ｃｐの算出は、サーバ１０１が行ってもよい。この場合、サーバ１０１の取得部２１１は、エンコーダから取得した工具４０１の座標位置、主軸電流値およびＣＮＣデータを工作機械制御装置１０３から取得する。そして、サーバ１０１の制御部２０１は、上述した変位量ｘおよび加えた力ｆを式６に当て嵌めて、コンプライアンス値Ｃｐを算出する。

【0067】

主軸負荷率は、工作機械１０４の主軸に対する負荷率を示す第２情報である。工作機械１０４の主軸負荷率ＬＭは、上述した主軸電流計から取得された主軸電流値を定格電流値で除算することにより、得ることができる。この場合、工作機械１０４の主軸負荷率ＬＭは、上述した加えた力ｆと同じ値になる。主軸負荷率ＬＭの算出は、サーバ１０１が行ってもよい。この場合、サーバ１０１の取得部２１１は、主軸電流値およびＣＮＣデータを工作機械制御装置１０３から取得する。

【0068】

工具硬度は、工具４０１の硬度を示す第３情報である。また、工具靭性は、工具４０１の靭性を示す第４情報である。工具硬度ＴＨの情報および工具靭性ＴＴの情報は、例えば、工具のカタログデータに含まれる。当該カタログデータは、例えば、工具を製造する企業のサーバに保存されていてもよい。この場合、サーバ１０１は当該企業のサーバから、工具硬度ＴＨおよび工具靭性ＴＴを含むカタログデータを取得する。

【0069】

ワーク硬度は、ワークＷの硬度を示す第５情報である。上述したように、工作機械１０４には、ワークWの硬度を計測する硬度計が設けられている。マシン情報取得部３０７は、当該硬度計からワークの硬度を示すワーク硬度情報を取得する。工作機械制御装置１０３は、取得したワーク硬度情報をサーバ１０１に送信する。これにより、サーバ１０１の取得部２１１は、ワークWの硬度を示すワーク硬度情報を取得する。

【0070】

ワーク靭性はワークWの靭性を示す第６情報である。ワーク靭性の情報は、例えば、サーバ１０１が発注元コンピュータ１０２から取得する図面データに付帯する付帯情報に含まれている。付帯情報は、図面データのメタデータに含まれていてもよいし、図面データのファイル名に含まれていてもよい。

【0071】

サーバ１０１の取得部２１１は、上記の図面データの付帯情報からワークWのワーク靭性の情報を取得する。上記の図面データの付帯情報にワーク硬度情報が含まれている場合、取得部２１１は、図面データの付帯情報からワーク硬度情報を取得してもよい。

【0072】

ワーク温度は、ワークWの温度を示す第７情報である。上述したように、工作機械１０４には、ワークの温度を計測する温度計が設けられている。マシン情報取得部３０７は、当該温度計からワークの温度を示すワーク温度情報を取得する。工作機械制御装置１０３は、取得したワーク温度情報をサーバ１０１に送信する。これにより、サーバ１０１の取得部２１１は、ワーク温度情報を取得する。

【0073】

クーラント温度は、工作機械１０４のクーラント液の温度を示す第８情報である。上述したように、工作機械１０４には、クーラント液の温度を示す温度計が設けられている。マシン情報取得部３０７は、当該温度計からクーラント液の温度を示すクーラント温度情報を取得する。工作機械制御装置１０３は、取得したクーラント温度情報をサーバ１０１に送信する。これにより、サーバ１０１の取得部２１１は、クーラント温度情報を取得する。

【0074】

工作機械制御装置１０３は、ワークWの加工を行うごとに、上述した各物性値の情報をサーバ１０１に送信する。サーバ１０１の制御部２０１は、ワークWの加工が行われるごとに、受信した各物性値の情報を物性値テーブルに記憶していく。

【0075】

各物性値の情報は、工作機械１０４がワークWの加工を行う際の情報である。ワークWの加工を行った後には各物性値の情報を不要になる。このため、従来の工作機械制御装置１０３は、各物性値の情報を保存或いは利用していなかった。

【0076】

本実施形態では、サーバ１０１は、工作機械制御装置１０３から、ワークWの加工が行われるごとに、各物性値の情報を取得し、物性値テーブルに記憶する。図６の例に示されるように、制御部２０１は、前々回に行われた加工の際の物性値情報および前回に行われた加工の際の物性値情報を物性値テーブルに記憶する。

【0077】

そして、補正部２１７は、前々回に行われた加工の際の物性値情報および前回に行われた加工の際の物性値情報を用いて、工具４０１の回転数を補正する。また、補正部２１７は、上記の前々回の物性値情報および前回の物性値情報を用いて、送り速度および切り込み量を補正する。

【0078】

本実施形態では、補正値算出部２１６は、前々回の加工に関する物性値情報および前回の加工に関する物性値情報を用いて、工具４０１の回転数の補正値を算出する。そして、補正部２１７は、算出された補正値で工具４０１の回転数を補正する。これにより、現況の加工に関する物性値に基づいて、適正な工具４０１の回転数を設定できる。

【0079】

また、本実施形態では、補正値算出部２１６は、前々回の加工に関する物性値情報および前回の加工に関する物性値情報を用いて工具４０１の回転数の補正を行うが、前々回よりも前の加工に関する物性値情報を使用しない。

【0080】

前々回よりも前の加工に関する物性値情報は、現況の加工に関する物性値との相関性が薄くなる。このため、今回の加工から多くの回数を遡ったときの加工に関する物性値情報を用いて上記の補正を行うと、現況の物性値を反映できなくなる。その結果、工具４０１の回転数の補正の精度が低下する。

【0081】

そこで、本実施形態では、前々回の加工に関する物性値情報および前回の加工に関する物性値情報が用いられる。このため、制御部２０１は、前々回の加工より前の加工の物性値情報を工具テーブルに記憶しない。記憶部２０３には、前々回よりも前の加工に関する物性値情報を記憶する必要がないため、記憶部２０３に記憶されるデータ量の低減を図ることもできる。

【0082】

図７は、図面データの付帯情報の一例を示す図である。図面データは、上述したように、ワークの形状を表すデータである。図面データの付帯情報は、例えば、ファイル名である。図面データのファイル名には、ファイル名の命名規則が定められている。

【0083】

図７のファイル名「XXX-SUS1000.STL」のうち「SUS」は、図面データが示すワークWの材質がステンレスであることを示す。例えば、図面データのファイル名のうち「SUS」に対応する部分が「AL」である場合、図面データが示すワークWの材質はアルミニウムであることを示す。制御部２０１は、当該図面データのファイル名に基づいて、図面データが表すワークの材質を認識してもよい。

【0084】

次に、本実施形態の工具データに関する処理の流れの一例について説明する。図８は、工具データに関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。例えば、工作機械１０４に新たな工具４０１が導入されたとする。サーバ１０１の取得部２１１は、工具４０１の工具径初期値を取得する（ステップＳ１０１）。

【0085】

例えば、工作機械１０４に新たな工具が導入されたとする。作業者は、導入した新たな工具に関する情報を工作機械制御装置１０３に入力する。当該新たな工具に関する情報には、新たな工具の種別を示す工具種別情報、新たな工具の工具径を示す工具径情報（工具径初期値）および新たな工具の切削速度を示す切削速度情報が含まれる。上記の新たな工具に関する情報が工作機械制御装置１０３に入力されると、工作機械制御装置１０３は新たな工具に関する情報をサーバ１０１に送信する。サーバ１０１が受信した新たな工具に関する情報は工具テーブルに記憶される。新たな工具種別情報は工具ＩＤとして、新たな工具径情報および新たな切削速度情報に対応付けられて工具テーブルに記憶される。取得部２１１は、新たな工具の工具種別情報、工具径情報および切削速度情報を工具テーブルから取得する。

【0086】

また、工作機械制御装置１０３は、工作機械４０１に新たな工具が導入されたことを認識した場合、当該新たな工具を製造した企業のコンピュータに新たな工具に関する情報を要求してもよい。この場合、工作機械制御装置１０３は、要求に応じて取得された新たな工具に関する情報をサーバ１０１に送信してもよい。或いは、サーバ１０１は、工作機械１０４に新たな工具が導入されたことを検出した場合、新たな工具を製造した企業のコンピュータから、新たな工具に関する情報を直接的に取得してもよい。サーバ１０１が取得した新たな工具に関する情報は工具テーブルに記憶される。新たな工具種別情報は工具ＩＤとして、新たな工具径情報および新たな切削速度情報に対応付けられて工具テーブルに記憶される。取得部２１１は、新たな工具の工具種別情報、工具径情報および切削速度情報を工具テーブルから取得してもよい。また、取得部２１１は、複数の工具に関する情報を記憶する外部サーバから新たな工具に関する情報を取得してもよい。取得部２１１は、新たな工具に関する情報を他の手法を用いて取得してもよい。

【0087】

上記の新たな工具に関する情報には、新たな工具を製造したメーカを示すメーカ情報が含まれる。メーカ情報も、工具テーブルに記憶される。取得部２１１は、工具テーブルに記憶された情報から工具４０１のメーカ情報を取得する（ステップＳ１０２）。取得部２１１は、工具テーブルに記憶された情報から工具４０１の切削速度情報を取得する（ステップＳ１０３）。

【0088】

回転数算出部２１２は、取得された切削速度情報および工具径初期値を、上述した式１に当て嵌めて、回転数理想値を算出する（ステップＳ１０４）。送り速度算出部２１３は、取得された工具径初期値およびステップＳ１０４で算出された回転数初期値を、上述した式２に当て嵌めて、送り速度理想値を算出する（ステップＳ１０５）。

【0089】

切り込み量算出部２１４は、取得された工具径初期値を、上述した式４に当て嵌めて、切り込み量理想値を算出する（ステップＳ１０６）。制御部２０１は、ステップ１０６～Ｓ１０７の処理により得られた各値に新たな工具ＩＤを対応付けて、工具ＩＤおよび各値を工具テーブルに記憶する（ステップＳ１０７）。

【0090】

制御部２０１は、ワークＷに対する加工が行われたかを判定する（ステップＳ１０８）。例えば、工作機械１０４がワークＷに対する加工を行うごとに、工作機械制御装置１０３が加工を行ったことを示す情報（加工実施情報）をサーバ１０１に送信する。制御部２０１は、加工実施情報をサーバ１０１が受信した場合に、ワークＷに対する加工が行われたと判定してもよい。

【0091】

ワークＷに対する加工が行われていない場合、制御部２０１は、ステップＳ１０８でＮｏと判定し、処理をステップＳ１０８に戻す。この場合、制御部２０１は、ワークＷに対する加工が行われるまで待機する。

【0092】

ワークＷに対する加工が行われた場合、制御部２０１は、ステップＳ１０８でＹｅｓと判定し、処理をステップＳ１０９に進める。この場合、取得部２１１は、工具４０１の画像を取得する（ステップＳ１０９）。

【0093】

上述したように、工作機械１０４の中のカメラ４０７が加工後の工具４０１の加工部位を撮影する。工作機械制御装置１０３は、カメラ４０７が撮影した加工後の工具４０１の画像をサーバ１０１に送信する。これにより、取得部２１１は、工具４０１の画像を取得する。制御部２０１は、取得された工具４０１の画像を記憶部２０３に記憶する。

【0094】

摩耗量算出部２１５は、取得された工具４０１の画像を画像解析して、工具４０１の加工後の工具径の情報を取得する（ステップＳ１１０）。摩耗量算出部２１５は、ワークＷに対する加工が行われるごとに、加工後の工具４０１の工具径の情報を記憶部２０３に記憶する。従って、ワークＷに対する新たな加工が行われる際には、加工前の工具４０１の工具径の情報を記憶部２０３に記憶されている。

【0095】

摩耗量算出部２１５は、記憶部２０３に記憶されている加工前の工具４０１の工具径の情報を取得する。そして、摩耗量算出部２１５は、ステップＳ１１０で取得された工具径を加工後の工具径として、加工前の工具径と加工後の工具径との差分を工具４０１の摩耗量として算出する（ステップＳ１１１）。

【0096】

摩耗量算出部２１５は、算出した摩耗量の情報を工具テーブルの前回の摩耗量の項目に記憶することで、工具テーブルの摩耗量の情報を更新する（ステップＳ１１２）。工具テーブルの前回の摩耗量の項目に摩耗量の情報が記憶されている場合、摩耗量算出部２１５は、前回の摩耗量の項目に記憶されていた摩耗量の情報を前々回の摩耗量の項目に記憶する。

【0097】

これにより、ワークＷに対する加工が行われるごとに、工具テーブルのうち工具４０１の過去２回分の摩耗量の情報が更新されていく。ステップＳ１１２が実行された後、制御部２０１は、処理をステップＳ１０８に戻す。以上のステップＳ１０８～Ｓ１１２の処理が繰り返し行われる。これにより、工具４０１を用いたワークWに対する加工が行われるごとに、工具テーブルの前々回の摩耗量の情報および前回の摩耗量の情報が更新されていく。つまり、図８のフローチャートのステップＳ１０８～Ｓ１１２の処理、図１０のフローチャートの各処理は、繰り返し行われる。このため、工具テーブルは半永久的に更新されていく。

【0098】

図９は、工具テーブルの変化の一例を示す図である。例えば、工作機械１０４に新たな工具４０１が導入されたとする。上述したように、工作機械制御装置１０３は、新たに導入された工具４０１の工具情報、工具径、メーカおよび切削速度の情報をサーバ１０１に送信する。これにより、新たに工具４０１が工作機械１０４に導入された際に、取得部２１１は各情報を工作機械制御装置１０３から取得する。例えば、工具情報が「センタードリル」であり、工具径が「６」であり、メーカが「Ａ社」であり、切削速度が「２０」であるとする。この場合、ステップＳ１０１～Ｓ１０３において、取得部２１１は、これらの情報を取得する。

【0099】

また、ステップＳ１０４～Ｓ１０６の処理が行われることにより、回転数理想値、送り速度理想値および切り込み量理想値が算出される。算出された回転数理想値が「２３８７」であり、算出された送り速度が「３８３」であり、算出された切り込み量が「６」であるとする。制御部２０１は、新たな工具ＩＤ（図９の例では工具ＩＤ「１０」）を生成し、ステップＳ１０１～Ｓ１０３で取得された情報、およびステップＳ０１４～Ｓ１０６で算出された各値を新たな工具ＩＤに対応付けて、工具テーブルに記憶する。これにより、図９のテーブル例に示されるように、工具テーブルのうち、工具径、メーカ、回転数、送り速度、切り込み量および切削速度の各項目に情報が記憶されて、工具テーブルが更新される。

【0100】

工具ＩＤ「０１０」の工具４０１が初めて使用された際、摩耗量算出部２１５は、加工前後の工具４０１の画像に基づき、加工前後の工具４０１の工具径の差分を工具４０１の摩耗量として算出する。算出された摩耗量が「０．０１」であるとする。摩耗量算出部２１５は、算出した摩耗量「０．０１」を工具テーブルの前回の摩耗量の項目に記憶する。

【0101】

工具ＩＤ「０１０」の工具４０１が次に使用された際、摩耗量算出部２１５は、加工前後の工具４０１の工具径の差分を工具４０１の摩耗量として算出する。算出された摩耗量が「０．０２」であるとする。摩耗量算出部２１５は、算出した摩耗量「０．０２」を工具テーブルの前回の摩耗量の項目に記憶する。このとき、摩耗量算出部２１５は、前回の摩耗量「０．０１」を工具テーブルの前々回の摩耗量の項目に記憶する。工具ＩＤ「０１０」の工具４０１が次に使用された際、摩耗量算出部２１５は、摩耗量「０．０２」を工具テーブルの前々回の摩耗量の項目に記憶するとともに、新たに算出された摩耗量を前回の摩耗量の項目に記憶する。以降、摩耗量算出部２１５は、工具４０１を用いたワークＷの加工が行われるごとに、工具テーブルの前々回の摩耗量の情報および前回の摩耗量の情報を更新していく。

【0102】

次に、本実施形態の物性値情報に関する処理の流れの一例について説明する。図１０は、物性値に関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。制御部２０１は、ワークＷに対する加工が行われたかを判定する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１の判定は、例えば、上述した加工実施情報に基づき行われてもよい。ステップＳ２０１の判定は、上述したステップＳ１０８の判定と同様の処理であってもよいし、異なる判定処理であってもよい。

【0103】

取得部２１１は、今回の加工で使用する工具４０１の工具の工具ＩＤを取得する（ステップＳ２０２）。工具ＩＤは、例えば、上述した加工実施情報に含まれてもよい。この場合、取得部２１１は、加工実施情報から工具ＩＤを取得する。

【0104】

取得部２１１は、今回の加工の対象であるワークＷの材質を特定する材質ＩＤを取得する（ステップＳ２０３）。材質ＩＤは、例えば、上述した図面データの付帯情報に含まれる。材質ＩＤは、図面データのファイル名の一部に含まれていてもよい。この場合、取得部２１１は、図面データのファイル名から材質ＩＤを取得する。

【0105】

制御部２０１は、図６の物性値テーブルを参照して、ステップＳ２０３で取得された工具ＩＤと同じ工具ＩＤに対応する前々回の物性値が記憶されているかを判定する（ステップＳ２０４）。本実施形態では、物性値は、コンプライアンス値、主軸負荷率、工具硬度、工具靭性、ワーク硬度、ワーク靭性、ワーク温度およびクーラント温度である。

【0106】

ステップＳ２０３で取得された工具ＩＤと同じ工具ＩＤに対応する前々回の物性値が物性値テーブルに記憶されている場合、制御部２０１は、処理をステップＳ２０４でＹｅｓと判定し、処理をステップＳ２０５に進める。一方、上記の前々回の物性値が物性値テーブルに記憶されていない場合、制御部２０１は、処理をステップＳ２０４でＮｏと判定し、処理をステップＳ２０６に進める。

【0107】

制御部２０１は、図６の物性値テーブルを参照して、ステップＳ２０４で取得された材質ＩＤと同じ材質ＩＤに対応する前回の物性値が記憶されているかを判定する（ステップＳ２０５）。

【0108】

ステップＳ２０４で取得された材質ＩＤと同じ材質ＩＤに対応する前回の物性値が物性値テーブルに記憶されている場合、制御部２０１は、ステップＳ２０５でＹｅｓと判定し、処理をステップＳ２０８に進める。一方、上記の前回の物性値が物性値テーブルに記憶されていない場合、制御部２０１は、処理をステップＳ２０５でＮｏと判定し、処理をステップＳ２０６に進める。

【0109】

ステップＳ２０４でＮｏと判定された場合、またはステップＳ２０５でＮｏと判定された場合、取得された工具ＩＤおよび材質ＩＤに対応する物性値情報の蓄積量が少ない。この場合、工具ＩＤおよび材質ＩＤに対応する過去２回分の物性値情報が蓄積されるまで、物性値を物性値テーブルに記憶する処理が行われる。

【0110】

取得部２１１は、工具テーブルを参照して、ステップＳ２０２で取得された工具ＩＤに対応する回転数理想値、送り速度理想値および切り込み量理想値を取得する。そして、制御部２０１は、ネットワークＮＷを介して、取得された各理想値を工作機械制御装置１０３に出力する（ステップＳ２０６）。各理想値は補正されていない値である。

【0111】

工作機械制御装置１０３は、サーバ１０１から受信した各理想値に基づき、ワークＷの加工を行うように工作機械１０４を制御する。工作機械１０４は、工作機械制御装置１０３からの制御に基づき、工具４０１を用いてワークＷの加工を行う。

【0112】

制御部２０１は、物性値記憶処理を行う（ステップＳ２０７）。上記のワークＷの加工が行われた後、工作機械制御装置１０３は、物性値記憶処理で使用される各種の情報をサーバ１０１に送信する。制御部２０１は、サーバ１０１が当該各種の情報を受信した後に、物性値を物性値テーブルに記憶する物性値記憶処理を行う。

【0113】

物性値記憶処理について説明する。物性値記憶処理を実行した際の物性値テーブルの変化については後述する。図１１は、物性値記憶処理の処理の流れの一例を示すフローチャートである。制御部２０１は、変位量および加えた力に基づき、コンプライアンス値を算出する（ステップＳ３０１）。

【0114】

制御部２０１は、ワークＷに対する加工が行われた際の工具４０１の変位量および工具４０１の主軸がワークWに接触したときに加えた力を、上述した式６に当て嵌めて、コンプライアンス値を算出する。変位量は、例えば、工作機械１０４のエンコーダに基づき算出される。また、加えた力は、例えば、工作機械１０４の主軸電流計の電流値に基づき算出される。

【0115】

制御部２０１は、電流値に基づき、主軸負荷率を算出する（ステップＳ３０２）。制御部２０１は、ワークＷに対する加工が行われた際の工作機械１０４の主軸電流計から取得された主軸電流値を定格電流値で除算することにより、主軸負荷率を算出できる。

【0116】

制御部２０１は、カタログデータに基づき、工具硬度を取得する（ステップＳ３０３）。制御部２０１は、カタログデータに基づき、工具靭性を取得する（ステップＳ３０４）。

【0117】

制御部２０１は、ワーク硬度値に基づき、ワーク硬度を算出する（ステップＳ３０５）。ワーク硬度値は、例えば、工作機械１０４に設けられるワークWの硬度を計測する硬度計から取得される。

【0118】

制御部２０１は、材料特性データに基づき、ワーク靭性を取得する（ステップＳ３０６）。ワーク靭性は、例えば、サーバ１０１が発注元コンピュータ１０２から取得する図面データに付帯する付帯情報から取得される。

【0119】

制御部２０１は、ワークの計測温度に基づき、ワーク温度を取得する（ステップＳ３０７）。ワーク温度は、例えば、工作機械１０４に設けられるワークの温度を計測する温度計から取得される。

【0120】

制御部２０１は、クーラント液の計測温度に基づき、クーラント温度を取得する（ステップＳ３０８）。クーラント温度は、例えば、工作機械１０４に設けられるクーラント液の温度を示す温度計から取得される。

【0121】

以上のステップＳ３０１～Ｓ３０８により、制御部２０１は、工作機械１０４がワークWに加工を行った際の各物性値を取得する。制御部２０１は、ステップＳ２０２で取得された工具ＩＤおよびステップＳ２０３で取得された材質ＩＤに対応付けて、取得した各物性値を物性値テーブルに記憶する（ステップＳ３０９）。以上により、物性値記憶処理は終了する。

【0122】

図１２は、物性値テーブルの変化の一例を示す図である。図１２は、物性値としてコンプライアンス値を示しているが、他の物性値についても同様である。例えば、工作機械１０４が、材質ＩＤ「００３」のワークＷに対して、工具ＩＤ「００１」の工具４０１を用いて加工を行ったとする。

【0123】

また、材質ＩＤ「００３」のワークＷに対して、工具ＩＤ「００１」の工具４０１を用いて行った加工が２回目であったとする。１回目の加工におけるコンプライアンス値は「５２１」であり、当該コンプライアンス値が物性値テーブルに記憶されている。

【0124】

制御部２０１は、ステップＳ３０１～Ｓ３０８を実行することにより、今回の材質ＩＤ「００３」のワークＷに対する工具ＩＤ「００１」の工具４０１を用いた加工の際の各物性値を取得する。取得した各物性値のうちコンプライアンス値が「２２１」であったとする。

【0125】

制御部２０１は、コンプライアンス値の前回の項目に記憶されていた値「５２１」を同じコンプライアンス値のうち前々回の項目に記憶する。これとともに、制御部２０１は、取得されたコンプライアンス値「２２１」を前回の項目に記憶する。これにより、材質ＩＤ「００３」および工具ＩＤ「００１」に対応する前々回の物性値および前回の物性値が物性値テーブルに記憶される。

【0126】

次に、ステップＳ２０７以降の処理について説明する。図１０に示されるように、制御部２０１は、ステップＳ２０７の物性値記憶処理が終了した後、処理をステップＳ２０１に戻す。上述したように、制御部２０１は、ステップＳ２０５でＹｅｓと判定した場合、処理をステップＳ２０８に進める。制御部２０１は、補正処理を行う（ステップＳ２０８）。

【0127】

図１３は、補正処理の流れの一例を示すフローチャートである。取得部２１１は、ステップＳ２０２で取得された工具ＩＤおよびステップＳ２０３で取得された材質ＩＤに対応する前々回および前回の各物性値を物性値テーブルから取得する（ステップＳ４０１）。本実施形態で取得される各物性値は、コンプライアンス値、主軸負荷率、工具硬度、工具靭性、ワーク硬度、ワーク靭性、ワーク温度およびクーラント温度の数値である。

【0128】

補正値算出部２１６は、取得された前回の各物性値をそれぞれ対応する前々回の各物性値で除算して、各物性値のそれぞれの除算値を得る（ステップＳ４０２）。

【0129】

補正値算出部２１６は、各除算値にロジスティック関数を適用した値（影響度指数）を算出する（ステップＳ４０３）。このとき、補正値算出部２１６は、以下の式７を用いて、各除算値にロジスティック関数を適用する。以下の式７において、Ｘ１は影響度指数を表し、Ｙ１は除算値を表す。
「Ｘ１＝１／（１＋ｅｘｐ（―Ｙ１））」・・・（式７）

【0130】

影響度指数Ｘ１は、前々回の加工に関する物性値および前回の加工に関する物性値が、回転数、送り速度および切り込み量に与える実際の影響度を表す。ロジスティック関数が適用されることで、影響度指数Ｘ１は、０から１の範囲内の数値に収束する。影響度指数Ｘ１は、回転数、送り速度および切り込み量に影響を与える物性値の尤度を表す。

【0131】

補正値算出部２１６は、各物性値のそれぞれについて、影響度指数Ｘ１を算出する。影響度指数Ｘ１が１に近いほど、回転数、送り速度および切り込み量に与える実際の物性値の影響度は大きい。一方、影響度指数Ｘ１が０に近いほど、回転数、送り速度および切り込み量に与える実際の物性値の影響度は小さい。

【0132】

影響度指数Ｘ１は、各物性値のそれぞれについて算出される。補正値算出部２１６は、各物性値のそれぞれの影響度指数Ｘ１を加算して加算値を得る（ステップＳ４０４）。

【0133】

次に、補正値算出部２１６は、工具テーブルを参照して、ステップＳ２０２で取得された工具ＩＤに対応する前々回の摩耗量および前回の摩耗量を取得する（ステップＳ４０５）。図１３のフローチャートは、図１０のステップＳ２０５でＹｅｓと判定された場合に実行される。従って、工具テーブルには上記の前々回の摩耗量および前回の摩耗量が記憶されている。

【0134】

補正値算出部２１６は、前々回の摩耗量が前回の摩耗量より大きいかを判定する（ステップＳ４０６）。前々回の摩耗量が前回の摩耗量より大きい場合、補正値算出部２１６は、ステップＳ４０６でＹｅｓと判定し、処理をステップＳ４０７に進める。この場合、補正値算出部２１６は、第１補正係数を正の値として設定する（ステップＳ４０７）。

【0135】

前々回の摩耗量が前回の摩耗量以下である場合、補正値算出部２１６は、ステップＳ４０６でＮｏと判定し、処理をステップＳ４０８に進める。この場合、補正値算出部２１６は、第１補正係数を負の値として設定する（ステップＳ４０８）。

【0136】

第１補正係数について説明する。第１補正係数は回転数を補正する際に用いられる係数であり、予め記憶部２０３に記憶されている。例えば、第１補正係数は、ワークＷの材質に応じた値として設定されてもよい。第１補正係数を含む各補正係数は変更可能である。

【0137】

第１補正係数が正の値である場合、回転数理想値に正の値の回転数補正値が加算される。前々回の摩耗量が前回の摩耗量より大きい場合、前回の加工における工具４０１の回転数は、前々回の加工における工具４０１の回転数よりも小さくなっている。このため、工具４０１の回転数を大きくする補正を行う必要がある。そこで、補正値算出部２１６は、第１補正係数を正の値として設定する。これにより、今回の加工における工具４０１の回転数が大きくなる。

【0138】

第１補正係数が負の値である場合、回転数理想値から回転数補正値が減算される。前々回の摩耗量が前回の摩耗量以下である場合、前回の加工における工具４０１の回転数は、前々回の加工における工具４０１の回転数よりも大きくなっている。このため、工具４０１の回転数を小さくする補正を行う必要がある。そこで、補正値算出部２１６は、第１補正係数を負の値として設定する。これにより、今回の加工における工具４０１の回転数が小さくなる

【0139】

補正値算出部２１６は、ステップＳ４０４で算出された各影響度指数の加算値に第１補正係数を乗算して、回転数補正値を算出する（ステップＳ４０９）。第１補正係数が正の値である場合、回転数補正値は正の値となる。第１補正係数が負の値である場合、回転数補正値は負の値となる。

【0140】

補正値算出部２１６は、工具テーブルを参照して、ステップＳ２０２で取得された工具ＩＤに対応する回転数理想値を取得する（ステップＳ４１０）。補正部２１７は、回転数理想値に回転数補正値を加算することで、回転数の補正を行う（ステップＳ４１１）。補正された回転数は、回転数制御値である。

【0141】

図１４は、工具テーブルを用いた回転数制御値の算出の一例を示す図である。例えば、工作機械１０４が工具ＩＤ「００１」の工具４０１を用いて、材質ＩＤ「００１」のワークＷを加工したとする。この場合、制御部２０１は、ステップＳ２０２で取得された工具ＩＤ「００１」およびステップＳ２０３で取得された材質ＩＤ「００１」に対応する各物性値を物性値テーブルから取得する。

【0142】

ステップＳ４０２で、補正値算出部２１６は、取得された前回の各物性値をそれぞれ対応する前々回の各物性値で除算する。図１４の例では、制御部２０１は、工具ＩＤ「００１」および材質ＩＤ「００１」に対応する前々回のコンプライアンス値「５８６」および前回のコンプライアンス値「２７８」を取得する。そして、補正値算出部２１６は、前回のコンプライアンス値「２７８」を前々回コンプライアンス値「５８６」で除算した値（除算値）を算出する。コンプライアンス値についての除算値は「０．４７４４」である。

【0143】

主軸負荷率および工具硬度についても同様の算出が行われる。主軸負荷率についての除算値は「０．８４６」であり、工具硬度についての除算値は「１．０１」である。他の物性値についても同様に除算値の算出が行われる。以上により、各物性値のそれぞれの除算値が得られる。

【0144】

ステップＳ４０３で、補正値算出部２１６は、各除算値にロジスティック関数を適用して各影響度指数を算出する。図１４の例では、コンプライアンス値の影響度指数は「０．６１５４」であり、主軸負荷率の影響度指数は「０．６９９７」であり、工具硬度の影響度指数は「０．７３３」である。他の影響度指数も同様に算出される。全ての影響度指数は０から１の範囲内の数値に収束する。

【0145】

ステップＳ４０４で、補正値算出部２１６は、各影響度指数を加算して加算値を得る。図１４の例では、加算値は「３４．３７２」である。

【0146】

補正値算出部２１６は、工具テーブルを参照して、工具ＩＤ「００１」に対応する前々回の摩耗量および前回の摩耗量を取得する。取得された前々回の摩耗量が前回の摩耗量以下であったとする。この場合、補正値算出部２１６は、ステップＳ４０８の処理を実行するため、第１補正係数を負の値として設定する。記憶部２０３に記憶されている第１補正係数の値が「１４．８」であるとする。この場合、第１補正係数は「―１４．８」になる。

【0147】

ステップＳ４０９で、補正値算出部２１６は、上記の加算値「３４．３７２」に第１補正係数「―１４．８」を乗算して、回転数補正値「―５０８．７１」を算出する。このとき、補正値算出部２１６は、回転数補正値の小数点以下を切り捨て、切り上げまたは四捨五入する。

【0148】

ステップＳ４１０で、補正値算出部２１６は、工具テーブルを参照して、工具ＩＤに対応する回転数理想値を取得する。当該回転数理想値は「１７６５０」であるとする。ステップＳ４１１で、補正値算出部２１６は、回転数理想値「１７６５０」に回転数補正値「―５０８」を加算して、回転数制御値「１７１４２」を算出する。

【0149】

工具４０１やワークＷ等の切削加工に関する物性値は経時的に変化していく。このため、初期段階で設定される工具４０１の回転数理想値と、実際の物性値に応じた工具４０１の回転数との間にずれが生じてくる。

【0150】

本実施形態では、補正値算出部２１６は、コンプライアンス値等の各物性値について、前々回の加工の際の物性値および前回の加工の際の物性値を反映した回転数補正値を算出する。補正値算出部２１６は、回転数理想値に対して、当該回転数補正値を用いて補正する。これにより、工具４０１の回転数を実際の物性値に応じた適正な回転数に補正できるため、物性値の経時的変化を踏まえた工具４０１の回転数を設定できる。

【0151】

図１３のステップＳ４１１の処理が終了すると、処理は、「Ａ」から図１５のステップＳ４１２に進む。図１５は、図１３から続くフローチャートである。補正値算出部２１６は、前々回の摩耗量が前回の摩耗量より大きいかを判定する（ステップＳ４１２）。前々回の摩耗量が前回の摩耗量より大きい場合、補正値算出部２１６は、ステップＳ４１２でＹｅｓと判定し、処理をステップＳ４１３に進める。この場合、補正値算出部２１６は、第２補正係数を負の値として設定する（ステップＳ４１３）。

【0152】

前々回の摩耗量が前回の摩耗量以下である場合、補正値算出部２１６は、ステップＳ４１２でＮｏと判定し、処理をステップＳ４１４に進める。この場合、補正値算出部２１６は、第２補正係数を正の値として設定する（ステップＳ４１４）。

【0153】

第２補正係数は、送り速度を補正する際に用いられる係数であり、予め記憶部２０３に記憶されている。例えば、第２補正係数は、ワークＷの材質に応じた値として設定されてもよい。第２補正係数は、第１補正係数と同じであってもよいし、異なっていてもよい。第２補正係数は変更可能である。

【0154】

第２補正係数が正の値である場合、送り速度理想値に送り速度補正値が加算される。上述したように、前々回の摩耗量が前回の摩耗量よりも大きい場合、補正値算出部２１６は、回転数についての第１補正係数を正の値として設定する。つまり、回転数を大きく補正が行われる。回転数が上がると、ワークWが過剰に切削されるおそれがある。このため、本実施形態では、回転数を大きくする補正が行われる場合、補正値算出部２１６は、送り速度を遅くする補正を行う。このため、補正値算出部２１６は、第２補正係数を負の値として設定する。

【0155】

一方、前々回の摩耗量が前回の摩耗量以下である場合、補正値算出部２１６は、上述したように、回転数についての第１補正係数を負の値として設定する。この場合、回転数を小さくする補正が行われるため、送り速度を速くすることが好ましい。そこで、補正値算出部２１６は、今回の加工における工具４０１の送り速度を速くするために、第２補正係数を正の値として設定する。

【0156】

補正値算出部２１６は、ステップＳ４０４で算出された各影響度指数の加算値に第２補正係数を乗算して、送り速度補正値を算出する（ステップＳ４１５）。補正値算出部２１６は、工具テーブルを参照して、ステップＳ２０２で取得された工具ＩＤに対応する送り速度理想値を取得する（ステップＳ４１６）。

【0157】

補正部２１７は、送り速度理想値に送り速度補正値を加算することで、送り速度の補正を行う（ステップＳ４１７）。補正された送り速度は、送り速度制御値である。送り速度についての第２補正係数の正負の設定は、回転数についての第１補正係数の正負の設定とは逆の関係になる。その他の送り速度補正値の算出方法は、回転数補正値の算出方法と同様である。

【0158】

次に、切り込み量の補正について説明する。補正値算出部２１６は、前々回の摩耗量が前回の摩耗量より大きいかを判定する（ステップＳ４１８）。前々回の摩耗量が前回の摩耗量より大きい場合、補正値算出部２１６は、ステップＳ４１８でＹｅｓと判定し、処理をステップＳ４１９に進める。この場合、補正値算出部２１６は、第３補正係数を負の値として設定する（ステップＳ４１９）。

【0159】

前々回の摩耗量が前回の摩耗量以下である場合、補正値算出部２１６は、ステップＳ４１８でＮｏと判定し、処理をステップＳ４２０に進める。この場合、補正値算出部２１６は、第３補正係数を正の値として設定する（ステップＳ４２０）。

【0160】

第３補正係数は、切り込み量を補正する際に用いられる係数であり、予め記憶部２０３に記憶されている。例えば、第３補正係数は、ワークＷの材質に応じた値として設定されてもよい。第３補正係数は、第１補正係数および第２補正係数と同じであってもよいし、異なっていてもよい。第３補正係数は変更可能である。

【0161】

上述したように、前々回の摩耗量が前回の摩耗量よりも大きい場合、回転数を大きくする補正がされる。回転数が大きくなると、ワークWが過剰に切削されるおそれがあるため、切り込み量を小さくする補正を行うことが好ましい。このため、補正値算出部２１６は、第３補正係数を負の値として設定する。

【0162】

一方、前々回の摩耗量が前回の摩耗量以下である場合、回転数を小さくする補正がされるため、切り込み量を大きくする補正を行うことが好ましい。そこで、補正値算出部２１６は、今回の加工における工具４０１の切り込み量を大きくするために、第３補正係数を正の値として設定する。

【0163】

補正値算出部２１６は、ステップＳ４０４で算出された各影響度指数の加算値に第３補正係数を乗算して、切り込み量補正値を算出する（ステップＳ４２１）。補正値算出部２１６は、工具テーブルを参照して、ステップＳ２０２で取得された工具ＩＤに対応する切り込み量理想値を取得する（ステップＳ４２２）。

【0164】

補正部２１７は、切り込み量理想値に切り込み量補正値を加算することで、切り込み量の補正を行う（ステップＳ４２３）。補正された切り込み量は、切り込み量制御値である。切り込み量についての第３補正係数の正負の設定は、送り速度についての第２補正係数と同様、回転数についての第１補正係数の正負の設定とは逆の関係になる。その他の切り込み量補正値の算出方法は、回転数補正値の算出方法と同様である。

【0165】

上述した回転数補正値と同様、本実施形態では、コンプライアンス値等の各物性値について、前々回の加工の際の物性値と前回の加工の際の物性値とを反映した送り速度補正値および切り込み量補正値が算出される。補正値算出部２１６は、送り速度理想値および切り込み量理想値に対して、送り速度補正値および切り込み量補正値を用いて補正する。これにより、工具４０１の送り速度および切り込み量を実際の物性値に応じた適正な送り速度および切り込み量に補正できる。その結果、物性値の経時的変化を踏まえた工具４０１の送り速度および切り込み量を設定できる。

【0166】

以上により、図１０におけるステップＳ２０８の補正処理が終了する。補正処理が終了すると、補正された回転数、送り速度および切り込み量の制御値が得られる。制御部２０１は、通信部２０２を介して、補正された各制御値を工作機械制御装置１０３に出力する（ステップＳ２０９）。工作機械制御装置１０３は、受信した各制御値に基づき、工具４０１の回転数、送り速度および切り込み量を制御する。これにより、実際の物性値の変化を踏まえた条件で、ワークWの加工を行うことができる。

【0167】

その後、制御部２０１は、物性値記憶処理を行う（ステップＳ２１０）。ステップＳ２１０の物性値記憶処理は、ステップＳ２０７の物性値記憶処理と同様であるため、説明を省略する。ステップＳ２０７またはステップＳ２１０の物性値記憶処理が終了すると、制御部２０１は、処理をステップＳ２０１に戻す。

【0168】

制御部２０１は、工作機械１０４がワークWに対して加工を行うごとに、上述した各処理を行う。つまり、図８のフローチャートのステップＳ１０８～Ｓ１１２の処理、図１０のフローチャートの各処理は、繰り返し行われる。換言すれば、工具テーブルおよび物性値テーブルは半永久的に更新されて、補正処理も半永久的に行われる。

【0169】

上述したように、本実施形態では、コンプライアンス値等の各物性値について、前々回の加工の際の物性値と前回の加工の際の物性値とを反映した回転数補正値が算出される。そして、回転数理想値に対して回転数補正値を用いて補正がされて、補正された制御値が工作機械制御装置１０３に出力される。かかる処理が繰り返し行われるため、工具４０１の回転数、送り速度および切り込み量を、物性値の変化を踏まえた適正な値となるように制御し続けることができる。

【0170】

なお、上述した各処理は、途中で終了してもよい。例えば、工作機械制御装置１０３や工作機械１０４、工具４０１等に何らかの障害が発生した場合には、制御部２０１は、上述した各処理を終了させてもよい。

【0171】

以上に説明したように、補正値算出部２１６は、物性値テーブルを参照して、新たに取得された材質ＩＤおよび工具ＩＤに対応する前々回の前記物性値情報および前回の物性値情報を用いて、回転数補正値を算出する。これにより、前々回の加工の際の物性値と前回の加工の際の物性値とを反映した回転数補正値が算出される。そして、補正部２１７は、回転数理想値に対して回転数補正値を用いて補正する。従って、工具４０１の回転数を、物性値の変化を踏まえた適正な値となるように制御することができる。

【0172】

工具４０１の送り速度および切り込み量についても、同様に、物性値の変化を踏まえた適正な値となるように補正することができる。その結果、工具４０１の送り速度および切り込み量を物性値の変化を踏まえた適正な値となるように制御することができる。
＜変形例＞

【0173】

上述した実施形態では、補正部２１７は、回転数、送り速度および切り込み量の３つを補正しているが、回転数、送り速度および切り込み量の３つのうち何れか１つ、または２つの補正を行ってもよい。

【0174】

上述したように、物性値は、コンプライアンス値、主軸負荷率、工具硬度、工具靭性、ワーク硬度、ワーク靭性、ワーク温度およびクーラント温度の８つであるものとして説明したが、物性値はワークＷの加工に関する他の物性に関する値が用いられてもよい。

【0175】

工具テーブルおよび物性値テーブルを記憶する記憶部２０３（記憶装置）は、サーバ１０１の外部に配置されてもよい。工具テーブルおよび物性値テーブルを記憶する記憶装置は、例えば、サーバ１０１と通信可能なデータベースサーバに記憶されてもよい。また、工具テーブルおよび物性値テーブルを記憶する記憶装置は、工作機械制御装置１０３の中に設けられてもよい。

【0176】

上述した例では、各物性値のそれぞれが均等な影響度を有しているが、物性値によって異なる影響度を有していてもよい。例えば、コンプライアンス値と主軸負荷率とで異なる影響度を有していてもよい。この場合、図１４のロジスティック関数が適用された値に対して、コンプライアンス値と主軸負荷率とで異なる値の重み付けがされてもよい。これにより、物性値に応じた影響度を踏まえた補正値を算出することができる。

【0177】

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本実施形態の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、各種の変形はすべて本開示の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また本実施形態および変形例の全ての組み合わせも、本開示の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0178】

１００ 加工制御システム、１０１ サーバ、１０２ 発注元コンピュータ、１０３ 工作機械制御装置、１０４ 工作機械、２０１ 制御部、２０２ 通信部、２０３ 記憶部、２０４ 操作部、２０５ 表示部、２１１ 取得部、２１２ 回転数算出部、２１３ 送り速度算出部、２１４ 切り込み量算出部、２１５ 摩耗量算出部、２１６ 補正値算出部、２１７ 補正部、３０１ 制御部、３０２ 通信部、３０３ 記憶部、３０４ 操作部、３０５ 表示部、３０６ 出力部、３０７ マシン情報取得部、３０８ 画像取得部、４０１ 工具、４０２ ワーク載置台、４０３ Ｘ軸駆動機構、４０４ Ｙ軸駆動機構、４０５ Ｚ軸駆動機構、４０６ Ｂ軸駆動機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【手続補正書】

【提出日】2024-05-24

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークに対して工具を用いて切削加工を行う工作機械を制御する情報処理装置であって、
前記ワークに対して行われた過去の前記切削加工に関する物性値を示す物性値情報を、前記ワークの材質を示す材質情報および前記工具の種別を示す工具種別情報と対応付けて記憶する記憶部から、前記材質情報、前記工具種別情報、前記工具の工具径を示す工具径情報および前記ワークを切削加工する際の切削速度を示す切削速度情報を取得する取得部と、
前記工具径情報および前記切削速度情報に基づき、前記工具の回転数を算出する回転数算出部と、
前記記憶部を参照して、新たに取得された前記材質情報および前記工具種別情報と同じ材質情報および工具種別情報に対応する前々回の前記物性値情報および前回の物性値情報を読み出し、読み出した前記前々回の前記物性値情報および前記前回の物性値情報を用いて前記回転数の回転数補正値を算出する補正値算出部と、
前記工具の回転数を前記回転数補正値で補正する補正部と、
を備える情報処理装置。

【請求項2】

前記物性値情報は、前記工作機械の機械的コンプライアンスを示す第１情報と、前記工作機械の主軸に対する負荷率を示す第２情報と、前記工具の硬度を示す第３情報と、前記工具の靭性を示す第４情報と、前記ワークの硬度を示す第５情報と、前記ワークの靭性を示す第６情報と、前記ワークの温度を示す第７情報と、前記工作機械のクーラントを示す第８情報とのうち１つの情報または複数の情報の組み合わせである、請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項3】

前記工具径と前記回転数とに基づき前記工具の送り速度を算出する送り速度算出部、をさらに備え、
前記補正値算出部は、前記記憶部を参照して、新たに取得された前記材質情報および前記工具種別情報と同じ材質情報および工具種別情報に対応する前々回の前記物性値情報および前回の物性値情報を読み出し、読み出した前記前々回の前記物性値情報および前記前回の物性値情報を用いて前記送り速度の送り速度補正値を算出し、
前記補正部は、前記工具の送り速度を前記送り速度補正値で補正する、
請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項4】

前記回転数に基づき前記工具の切込み量を算出する切込み量算出部、をさらに備え、
前記補正値算出部は、前記記憶部を参照して、新たに取得された前記材質情報および前記工具種別情報と同じ材質情報および工具種別情報に対応する前々回の前記物性値情報および前回の物性値情報を読み出し、読み出した前記前々回の前記物性値情報および前記前回の物性値情報を用いて前記切込み量の切込み量補正値を算出し、
前記補正部は、前記工具の切込み量を前記切込み量補正値で補正する、
請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項5】

前記工具径の経時的変化に基づき前記工具の摩耗量を算出する摩耗量算出部、をさらに備え、
前記補正値算出部は、前回の前記摩耗量が前々回の前記摩耗量よりも大きい場合には前記回転数補正値を正の値として算出し、前回の前記摩耗量が前々回の前記摩耗量以下の場合には前記回転数補正値を負の値として算出する、請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項6】

前記工具径の経時的変化に基づき前記工具の摩耗量を算出する摩耗量算出部、をさらに備え、
前記補正値算出部は、前回の前記摩耗量が前々回の前記摩耗量よりも大きい場合には前記送り速度補正値を負の値として算出し、前回の前記摩耗量が前々回の前記摩耗量以下の場合には前記送り速度補正値を正の値として算出する、請求項３に記載の情報処理装置。

【請求項7】

前記工具径の経時的変化に基づき前記工具の摩耗量を算出する摩耗量算出部、をさらに備え、
前記補正値算出部は、前回の前記摩耗量が前々回の前記摩耗量よりも大きい場合には前記切込み量補正値を負の値として算出し、前回の前記摩耗量が前々回の前記摩耗量以下の場合には前記切込み量補正値を正の値として算出する、請求項４に記載の情報処理装置。

【請求項8】

前記新たに取得された前記材質情報と同じ材質情報が前記記憶部に記憶されていない場合には前記新たに取得された前記材質情報が前記物性値情報と対応付けて前記記憶部に記憶され、前記新たに取得された前記工具種別情報と同じ工具種別情報が前記記憶部に記憶されていない場合には前記新たに取得された前記工具種別情報が前記物性値情報と対応付けて前記記憶部に記憶される、請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項9】

前記補正値算出部は、前記前回の前記物性値情報が示す値を前記前々回の物性値情報を示す値で除算した値にロジスティック関数を適用し、当該ロジスティック関数が適用された値を前記回転数の回転数補正値として算出する、請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項10】

ワークに対して工具を用いて切削加工を行う工作機械を制御する加工制御方法であって、
前記ワークに対して行われた過去の前記切削加工に関する物性値を示す物性値情報を、前記ワークの材質を示す材質情報および前記工具の種別を示す工具種別情報と対応付けて記憶する記憶部から、前記材質情報、前記工具種別情報、前記工具の工具径を示す工具径情報および前記ワークを切削加工する際の切削速度を示す切削速度情報を取得し、
新たに取得された前記工具径情報および前記切削速度情報に基づき、前記工具の回転数を算出し、
前記記憶部を参照して、新たに取得された前記材質情報および前記工具種別情報と同じ材質情報および工具種別情報に対応する前々回の前記物性値情報および前回の物性値情報を読み出し、読み出した前記前々回の前記物性値情報および前記前回の物性値情報を用いて前記回転数の回転数補正値を算出し、
前記工具の回転数を前記回転数補正値で補正する、
情報処理方法。

【請求項11】

ワークに対して工具を用いて切削加工を行う工作機械を制御する情報処理装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、前記プログラムは、前記コンピュータに、
前記ワークに対して行われた過去の前記切削加工に関する物性値を示す物性値情報を、前記ワークの材質を示す材質情報および前記工具の種別を示す工具種別情報と対応付けて記憶する記憶部から、前記材質情報、前記工具種別情報、前記工具の工具径を示す工具径情報および前記ワークを切削加工する際の切削速度を示す切削速度情報を取得させ、
新たに取得された前記工具径情報および前記切削速度情報に基づき、前記工具の回転数を算出させ、
前記記憶部を参照して、新たに取得された前記材質情報および前記工具種別情報と同じ材質情報および工具種別情報に対応する前々回の前記物性値情報および前回の物性値情報を読み出し、読み出した前記前々回の前記物性値情報および前記前回の物性値情報を用いて前記回転数の回転数補正値を算出させ、
前記工具の回転数を前記回転数補正値で補正させる、
プログラム。