特許 7470536 加工結果評価装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-10

(45)【発行日】2024-04-18

(54)【発明の名称】加工結果評価装置

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/4068 20060101AFI20240411BHJP

【ＦＩ】

G05B19/4068

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020041244

(22)【出願日】2020-03-10

(65)【公開番号】P2021144341

(43)【公開日】2021-09-24

【審査請求日】2022-10-31

(73)【特許権者】

【識別番号】000149066

【氏名又は名称】オークマ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山口 隆宏

【審査官】中川 康文

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２３７８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２６３９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０６８９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０２１９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０２１９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２５５９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３５３００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０８４７９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２５２７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１９５２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５９８５０８７（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】米国特許出願公開第２００２／０１３３２６４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ １９／１８－１９／４１６

Ｂ２３Ｑ １５／００－１５／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

微小なピックフィードを挟んで近接する加工パスを切削工具が移動して被削材を切削する動作を繰り返すことによって切削加工を行う数値制御工作機械に用いられ、前記切削工具により切削される切削位置の軌跡をグラフィック表示する加工結果評価装置であって、
順次軌跡表示される対象位置について、前記対象位置が存在する加工パスよりも先に切削加工された先行パス上で前記対象位置に近い先行近傍位置と、前記対象位置が存在する加工パスよりも後に切削加工された後行パス上で前記対象位置に近い後行近傍位置と、を探索する近傍位置探索部と、
切削加工中に所定時間ごとに、前記数値制御工作機械が有する複数の送り軸について採取したログデータから前記対象位置、前記先行近傍位置及び前記後行近傍位置のそれぞれの評価データを決定する評価データ決定部と、
前記先行近傍位置の評価データと前記後行近傍位置の評価データとの平均である基準値を算出する基準値算出部と、
前記基準値と前記対象位置の評価データとの差分値である対象位置差分値を算出する差分値算出部と、
前記対象位置差分値をベクトルとして大きさ及び方向を前記対象位置に合成して表示する表示部と、を備えること、を特徴とする加工結果評価装置。

【請求項2】

請求項１に記載の加工結果評価装置であって、
前記近傍位置探索部は、切削加工方法が、隣接する加工パスの前記切削工具の送り方向が略同じ方向となる一方向加工の場合、前記対象位置が存在する加工パスに隣接する加工パス上に前記先行近傍位置と前記後行近傍位置とを探索すること、を特徴とする加工結果評価装置。

【請求項3】

請求項１に記載の加工結果評価装置であって、
前記近傍位置探索部は、切削加工方法が、隣接する加工パスの前記切削工具の送り方向が略逆の方向となる往復加工の場合、前記対象位置が存在する加工パスと前記切削工具の送り方向が略同じ方向となる最近隣の加工パス上に前記先行近傍位置と前記後行近傍位置とを探索すること、を特徴とする加工結果評価装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか一項に記載の加工結果評価装置であって、
前記数値制御工作機械は、直線軸３軸及び回転軸２軸を備える５軸加工機であって、
前記評価データ決定部は、前記対象位置、前記先行近傍位置及び前記後行近傍位置のそれぞれの評価データを直線軸３軸及び回転軸２軸の５軸の座標から３次元座標に変換する対象位置算出部、先行近傍位置算出部及び後行近傍位置算出部を備え、
前記差分値算出部は、３次元座標として前記対象位置差分値を算出し、
前記表示部は、前記対象位置差分値を３次元のベクトルとして前記対象位置に合成して表示すること、を特徴とする加工結果評価装置。

【請求項5】

請求項４に記載の加工結果評価装置であって、
前記基準値算出部は、前記先行近傍位置の評価データの３次元座標と前記後行近傍位置の評価データの３次元座標との平均である前記基準値を算出する第１基準値算出部と、前記先行近傍位置の評価データの直線軸３軸の座標と前記後行近傍位置の評価データの直線軸３軸の座標との平均である直線軸基準値を算出する第２基準値算出部と、を備え、
前記差分値算出部は、前記基準値と前記対象位置の評価データの３次元座標との差分値である前記対象位置差分値を算出する第１差分値算出部と、前記直線軸基準値と前記対象位置の評価データの直線軸３軸の座標との差分値である直線軸差分値を算出する第２差分値算出部と、前記対象位置差分値と前記直線軸差分値との差分値である回転軸差分値を算出する第３差分値算出部と、を備え、
前記表示部は、前記直線軸差分値と前記回転軸差分値とをそれぞれベクトルとして大きさ及び方向を前記対象位置に合成して表示すること、を特徴とする加工結果評価装置。

【請求項6】

請求項５に記載の加工結果評価装置であって、
前記第３差分値算出部は、前記直線軸差分値と前記回転軸差分値との大きさを比較して、比較結果を前記表示部に送り、
前記表示部は、前記比較結果に基づき、前記直線軸差分値及び前記回転軸差分値のいずれの方が大きいか識別可能に表示すること、を特徴とする加工結果評価装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

数値制御工作機械で切削加工したワーク（被削材）の加工不良の要因を分析するために、切削加工に係わる評価データを切削工具により切削される切削位置の軌跡表示に合成して表示する加工結果評価装置に関する。特に、プレス用金型や射出成形用金型といった型加工の加工不良の要因を分析するのに適した加工結果評価装置に関する。

【背景技術】

【0002】

切削加工を行う数値制御工作機械による加工に、プレス用金型や射出成形用金型を削り出す型加工がある。一般的に型加工では、微小なピックフィードを挟んで、近接する加工パス（ｐａｔｈ）上を切削工具が移動して切削する動作を繰り返し、ワーク素材に型を削りだしていく。繰り返されるピックフィードの移動距離は、どのピックフィードでも０.３ｍｍ程度の微小な設定で加工される。

【0003】

数値制御工作機械で加工したワークに加工不良が見つかった場合、その要因を分析して改善する。あるいは、加工前に加工プログラムを評価して、加工不良につながりそうな箇所を修正することで加工不良を未然に防ぐこともある。

【0004】

要因分析や加工プログラム評価をするために、加工プログラムに指令された切削工具により切削される切削位置の軌跡のグラフィック表示上に評価データを合成表示する加工結果評価装置がある。評価データとしては、加工プログラムに指令された形状である軌跡データや、加工中の所定時間ごとに数値制御装置から採取した送り軸の検出位置やトルク指令などのデータなどがあり、要因分析や評価の目的に応じて１つあるいは複数の種類のデータが評価データとして選ばれる。

【0005】

上記のような加工結果評価装置として、特許文献１には、加工プログラムの指令点の近傍の曲率半径を求め、切削工具の軌跡の表示上に曲率半径の大きさを合成表示する技術が開示されている。そして、特許文献２には、加工プログラムの軌跡表示に際して、加工プログラムを補間して得た送り速度の大きさに応じた表示属性で軌跡を表示する技術が開示されている。また、特許文献３には、５軸加工における評価データとして、ＸＹＺの直線軸３軸のみの加工指令から内積を求め、更に回転軸を含めた全５軸の加工指令からも内積を求め、２つの内積値を対称位置に表示することにより、直進軸に対する回転軸の変化の度合いを把握し易くする技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００３－３３０５１２号公報

【文献】特開２００８－９６３７号公報

【文献】特開２０１５－３２２２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述したような型加工において、加工したワークに加工不良が生じるのは、ピックフィードを挟んで隣接する加工パスの近傍位置間での数値制御工作機械の挙動に差がある場合が多いことを、本出願人は見いだした。

【0008】

そこで、本発明は、切削加工中に採取した数値制御工作機械の状態を示す評価データを参照し、ピックフィード方向に近い位置の評価データの変化を、その変化の方向まで含めて表示する加工結果評価装置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】

【0009】

本発明に係る加工結果評価装置は、微小なピックフィードを挟んで近接する加工パスを切削工具が移動して被削材を切削する動作を繰り返すことによって切削加工を行う数値制御工作機械に用いられ、前記切削工具により切削される切削位置の軌跡をグラフィック表示する加工結果評価装置であって、順次軌跡表示される対象位置について、前記対象位置が存在する加工パスよりも先に切削加工された先行パス上で前記対象位置に近い先行近傍位置と、前記対象位置が存在する加工パスよりも後に切削加工された後行パス上で前記対象位置に近い後行近傍位置と、を探索する近傍位置探索部と、切削加工中に所定時間ごとに、前記数値制御工作機械が有する複数の送り軸について採取したログデータから前記対象位置、前記先行近傍位置及び前記後行近傍位置のそれぞれの評価データを決定する評価データ決定部と、前記先行近傍位置の評価データと前記後行近傍位置の評価データとの平均である基準値を算出する基準値算出部と、前記基準値と前記対象位置の評価データとの差分値である対象位置差分値を算出する差分値算出部と、前記対象位置差分値をベクトルとして大きさ及び方向を前記対象位置に合成して表示する表示部と、を備えることを特徴とする。

【0010】

このように切削加工中に採取した数値制御工作機械の状態を示す評価データを参照し、対象位置差分値をベクトルとして大きさ及び方向を対象位置に合成して表示部に表示することによって、ピックフィード方向に近い位置の評価データの変化を、その変化の方向まで含めて表示する加工結果評価装置を提供することができる。また、このようにピックフィード方向に近い位置の評価データの変化を、その変化の方向まで含めて表示するため、数値制御工作機械で加工したワーク（被削材）の加工不良が生じた個所に対応する部分で、変化が大きい評価データを特定できる。そして、特定した評価データ変化の方向を、ワークの加工不良の様子と照らし合わせることで、加工不良の要因となっていそうな評価データを絞り込むことができる。そのため、数値制御工作機械で切削加工した加工結果の評価を効率的に行うことができる。

【0011】

本発明の加工結果評価装置の一態様において、前記近傍位置探索部は、切削加工方法が、隣接する加工パスの前記切削工具の送り方向が略同じ方向となる一方向加工の場合、前記対象位置が存在する加工パスに隣接する加工パス上に前記先行近傍位置と前記後行近傍位置とを探索してもよい。

【0012】

この態様によれば、切削加工方法が一方向加工の場合、隣接する加工パス上に先行近傍位置と後行近傍位置とを探索して差分値を算出することによって、ピックフィード方向に近い位置の評価データの変化を、その変化の方向まで含めて表示する加工結果評価装置を提供することができる。

【0013】

本発明の加工結果評価装置の一態様において、前記近傍位置探索部は、切削加工方法が、隣接する加工パスの前記切削工具の送り方向が略逆の方向となる往復加工の場合、前記対象位置が存在する加工パスと前記切削工具の送り方向が略同じ方向となる最近隣の加工パス上に前記先行近傍位置と前記後行近傍位置とを探索してもよい。

【0014】

切削加工方法が往復加工の場合、隣接する加工パスの切削工具の送り方向が略逆となるため、隣接する加工パスで正負が反対となる評価データが生じるところ、この態様によれば、対象位置が存在する加工パスと切削工具の送り方向が略同じ方向となる最近隣の加工パス上に先行近傍位置と後行近傍位置とを探索して、正負が揃った２つの評価データから基準値を算出して差分値を算出するため、ピックフィード方向に近い位置の評価データの変化を、その変化の方向まで含めて表示する加工結果評価装置を提供することができる。

【0015】

本発明の加工結果評価装置の一態様において、前記数値制御工作機械は、直線軸３軸及び回転軸２軸を備える５軸加工機であって、前記評価データ決定部は、前記対象位置、前記先行近傍位置及び前記後行近傍位置のそれぞれの評価データを直線軸３軸及び回転軸２軸の５軸の座標から３次元座標に変換する対象位置算出部、先行近傍位置算出部及び後行近傍位置算出部を備え、前記差分値算出部は、３次元座標として前記対象位置差分値を算出し、前記表示部は、前記対象位置差分値を３次元のベクトルとして前記対象位置に合成して表示してもよい。

【0016】

この態様によれば、５軸加工において、対象位置、先行近傍位置及び後行近傍位置のそれぞれの評価データを直線軸３軸及び回転軸２軸の５軸の座標から３次元座標に変換して、３次元座標として対象位置差分値を算出し、対象位置差分値を３次元のベクトルとして対象位置に合成して表示部に表示することによって、ピックフィード方向に近い位置の評価データの変化を、その変化の方向まで含めて表示することができる。

【0017】

本発明の加工結果評価装置の一態様において、前記基準値算出部は、前記先行近傍位置の評価データの３次元座標と前記後行近傍位置の評価データの３次元座標との平均である前記基準値を算出する第１基準値算出部と、前記先行近傍位置の評価データの直線軸３軸の座標と前記後行近傍位置の評価データの直線軸３軸の座標との平均である直線軸基準値を算出する第２基準値算出部と、を備え、前記差分値算出部は、前記基準値と前記対象位置の評価データの３次元座標との差分値である前記対象位置差分値を算出する第１差分値算出部と、前記直線軸基準値と前記対象位置の評価データの直線軸３軸の座標との差分値である直線軸差分値を算出する第２差分値算出部と、前記対象位置差分値と前記直線軸差分値との差分値である回転軸差分値を算出する第３差分値算出部と、を備え、前記表示部は、前記直線軸差分値と前記回転軸差分値とをそれぞれベクトルとして大きさ及び方向を前記対象位置に合成して表示してもよい。

【0018】

この態様によれば、直線軸差分値と回転軸差分値とをそれぞれベクトルとして大きさ及び方向を対象位置に合成して表示部に表示することによって、５軸加工において、ピックフィード方向に近い位置の評価データの直線軸３軸の成分の変化と回転軸２軸の成分の変化を、それぞれの変化の方向まで含めて別々に表示することができる。

【0019】

本発明の加工結果評価装置の一態様において、前記第３差分値算出部は、前記直線軸差分値と前記回転軸差分値との大きさを比較して、比較結果を前記表示部に送り、前記表示部は、前記比較結果に基づき、前記直線軸差分値及び前記回転軸差分値のいずれの方が大きいか識別可能に表示してもよい。

【0020】

この態様によれば、加工結果評価装置の表示部に直線軸差分値及び回転軸差分値のいずれの方が大きいか識別可能に表示されるため、５軸加工において、評価データについて対象位置差分値が生じる原因として、直線軸３軸の成分の方が大きいのか、回転軸２軸の成分の方が大きいのかが識別可能になる。そして、５軸加工での直線軸に対する回転軸の変化の度合いを直感的に把握し易くなる。

【発明の効果】

【0021】

本発明は、切削加工中に採取した数値制御工作機械の状態を示す評価データを参照し、ピックフィード方向に近い位置の評価データの変化を、その変化の方向まで含めて表示する加工結果評価装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】第１の形態の加工結果評価装置の構成を示すブロック図である。

【図2】第１の形態の加工結果評価装置の近傍位置探索部の作用の例示である。

【図3】第１の形態の加工結果評価装置の評価データ決定部の作用の例示である。

【図4】第１の形態の加工結果評価装置の基準値算出部の作用の例示である。

【図5】第１の形態の加工結果評価装置の差分値算出部の作用の例示である。

【図6】第１の形態の加工結果評価装置の表示部の表示例である。

【図7】第２の形態の評価データ決定部の作用の前半を説明する例示である。

【図8】第２の形態の評価データ決定部の作用の後半を説明する例示である。

【図9】第３の形態の加工結果評価装置の近傍位置探索部の作用の例示である。

【図10】第４の形態の加工結果評価装置の構成を示すブロック図である。

【図11】第４の形態の加工結果評価装置の近傍位置探索部の作用の例示である。

【図12】図１１に示す対象位置、先行近傍位置及び後行近傍位置をＹＺ断面に射影した図である。

【図13】図１２に示す対象位置について基準値及び対象位置差分値を示した図である。

【図14】第４の形態の加工結果評価装置の直進軸基準値算出部による直進軸基準値の算出方法と直進軸差分値算出部による直進軸差分値の算出方法を説明する図である。

【図15】図１２に示す対象位置について第４の形態の加工結果評価装置の表示部が対称位置差分値及び直進軸差分値を表示した状態を示す図である。

【図16】図１２に示す対象位置について第４の形態の加工結果評価装置の表示部が対称位置差分値、直進軸差分値及び回転軸差分値を表示した状態を示す図である。

【図17】第４の形態の加工結果評価装置の表示部の表示例である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下に、第１の形態から第４の形態までの加工結果評価装置を記載する。いずれの実施形態の加工結果評価装置も、微小なピックフィードを挟んで近接する加工パスを切削工具が移動して被削材を切削する動作を繰り返すことによって切削加工を行う数値制御工作機械に用いられ、切削工具により切削される切削位置の軌跡をグラフィック表示する加工結果評価装置である。

【0024】

型加工の切削加工方法の１つに一方向加工がある。一方向加工とは、隣接する加工パスの切削工具の送り方向が略同じである加工方法である。第１の形態及び第２の形態には、この一方向加工が行われる実施形態の加工結果評価装置を記載する。

【0025】

型加工の別な切削加工方法に往復加工がある。往復するように切削していく方法であり、一方向加工とは異なり、隣接する加工パスの切削工具の送り方向が略逆となる。第３の形態には、この往復加工が行われる実施形態の加工結果評価装置を記載する。

【0026】

以上の第１の形態から第３の形態までは直線軸３軸を備える３軸加工機の加工評価装置であるところ、第４の形態は直線軸３軸及び回転軸２軸を備える５軸加工機の加工評価装置である。

【0027】

＜第１の形態＞
図１は第１の形態の加工結果評価装置１０の構成を示すブロック図である。図２から図６までは、第１の形態において、加工結果評価装置１０が、ある型加工の例に作用する過程を説明する図である。図１から図６までを参照しながら、第１の形態の加工結果評価装置１０について説明する。

【0028】

図１に示すログデータ保持部１は、指令位置ＰとピックマークＭと数値制御工作機械の状態を示すログデータを保持する。これらのデータは、切削加工中に所定の周期で採取したものである。このデータ採取は加工結果評価装置１０とは別の装置（図示せず）で実施してもよい。

【0029】

指令位置Ｐは、数値制御装置が加工プログラムの送り指令に従って送りの軌跡を所定の周期毎に補間し、送り軸の制御装置に指令する位置である。指令位置Ｐは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸分の値から成るので、ベクトルデータである。軸を区別する場合は位置指令を示すＰの直後にx，y，zの添え字を付けて表記するものとする。

【0030】

ピックマークＭは、数値制御装置の加工プログラムの送り指令がピックフィードであった場合にマークされるデータである。このマークにより加工パスが区切られることになるので、後述する近傍位置探索部３が隣接する加工パスを識別するために参照される。

【0031】

数値制御工作機械の状態を示すログデータには、例えば切削工具の送り軸の制御装置がその制御に使用している検出位置やトルク指令値などがある。送り軸の制御装置のデータを採取する場合は、データを採取する所定の周期は数ミリ秒程度である。型加工を行う数値制御工作機械はＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３つの送り軸を有するので、送り軸の制御装置から採取するデータ、例えば検出位置は各軸を抱き合わせてベクトルとみなすことができる。

【0032】

評価データには、要因分析や評価の目的に応じて１つあるいは複数の種類が選ばれる。加工不良の要因分析に有用な評価データは、送り軸の制御装置がその制御に使用しているデータであり、代表的なものに、制御位置、検出位置、位置偏差、制御速度、検出速度、速度偏差、制御トルク、モータの検出電流量などがある。この他にも数値制御装置内で制御のために導出する加工パスの曲率や工具補正値といった各種補正値、あるいは数値制御工作機械内各所のセンサから得られる温度分布を示すデータなど、評価に有用なものには色々な種類のデータがある。

【0033】

第１の形態の加工結果評価装置１０では、加工結果評価装置１０の使用者は、例えば、評価データＥとして位置偏差の１種類を選択することができる。評価データＥとして位置偏差の１種類を選択した場合の加工結果評価装置１０について、以下に記載する。

【0034】

切削加工が終わって加工結果の評価をするために加工結果評価装置１０を動作させ始める時点で、ログデータ保持部１には以下に示すような並びでデータが保持されている。ここで数字の添え字は並びの順番を表し、ｉ番目はiの記号を添え字としている。以降、レコードの並びを表す添え字の番号はレコード番号と記す。

【0035】

先頭のレコード ： Ｐ0，Ｍ0，Ｅ0
１番目のレコード ： Ｐ1，Ｍ1，Ｅ1
２番目のレコード ： Ｐ2，Ｍ2，Ｅ2
： ： ： ：
ｉ番目のレコード ： Ｐi，Ｍi，Ｅi
： ： ： ：
最後のレコード ： Ｐn，Ｍn，Ｅn

【0036】

評価データＥが複数ある場合は、次の段落に示すようにデータが並ぶ。（ここでは評価データをＥia，Ｅib，Ｅic，・・・として区別している。）

【0037】

ｉ番目のレコード ： Ｐi，Ｍi，Ｅia，Ｅib，Ｅic，・・・・・

【0038】

以降は前述したように、評価データＥは位置偏差のみで説明する。位置偏差もベクトルデータである。

【0039】

図１に示す対象位置順次読み出し部２は、ログデータ保持部１内の０からｎまでの全てのレコードについて、指令位置Ｐを順に１つずつ読み出す。いま読み出す対象のレコード番号をi、読み出した指令位置Ｐを対象位置Ｐiと記す。対象位置順次読み出し部２は、対象位置Ｐiをグラフィック表示部７に渡し、レコード番号iを近傍位置探索部３に渡す。以降に記載する各部では、グラフィック表示部７で対象位置Ｐiに合成するデータを作成するためにこのレコード番号iの、すなわち対象位置Ｐiに対して処理が行われる。

【0040】

近傍位置探索部３は、対象位置順次読み出し部２から受け取ったレコード番号iの対象位置Ｐiが存在する加工パスに隣接する加工パス上に、以下に示す先行近傍位置Ｐia及び後行近傍位置Ｐibを探索する。なお、対象位置Ｐiが存在する加工パスを加工パスｊとする。

【0041】

先行近傍位置Ｐiaは、対象位置Ｐiが存在する加工パスｊより先に加工されて加工パスｊに隣接する加工パスj－1上で、対象位置Ｐiに最も近い指令位置である。

【0042】

後行近傍位置Ｐibは、対象位置Ｐiが存在する加工パスｊより後に加工されて加工パスｊに隣接する加工パスj＋1上で、対象位置Ｐiに最も近い指令位置である。

【0043】

先行近傍位置Ｐiaの探索の手順としては、まずログデータ保持部１を参照し対象位置Ｐiよりレコード番号が減少する方向のピックマークＭを探索して対象位置Ｐiが存在する加工パスｊより先に切削加工されて加工パスｊに隣接する先行パスとして加工パスj－1を特定する。そして加工パスj－1上で対象位置Ｐiに最も近い指令位置を探索し、先行近傍位置Ｐiaとする。

【0044】

後行近傍位置Ｐibの探索の手順としては、まずログデータ保持部１を参照し対象位置Ｐiよりレコード番号が増加する方向のピックマークＭを探索して対象位置Ｐiが存在する加工パスｊより後に切削加工されて加工パスｊに隣接する後行パスとして加工パスj＋1を特定する。そして加工パスj＋1上で対象位置Ｐiに最も近い指令位置を探索し、後行近傍位置Ｐibとする。

【0045】

図２は黒い菱形印◆で示したある対象位置Ｐiについて、近傍位置探索部３が探索した加工パスｊ－1上の先行近傍位置Ｐiaと加工パスｊ＋1上の後行近傍位置Ｐib（ともに黒丸印●）を例示したものである。白丸印○はこれら以外の指令位置（ただしＰi周辺の位置のみ例示）を示している。実線は加工パスを表す。

【0046】

その後、近傍位置探索部３は、対象位置Ｐiのレコード番号iと、探索して得た先行近傍位置Ｐiaのレコード番号iaと後行近傍位置Ｐibのレコード番号ibを、評価データ決定部４に送る。

【0047】

評価データ決定部４は、近傍位置探索部３から受け取った３種類のレコード番号i、ia、ibの評価データＥi、Ｅia、Ｅibをログデータ保持部１から読み出す。図２と同じ対象位置Ｐiの例におけるこれらの評価データの例を図３に示す。

【0048】

その後、評価データ決定部４は、ログデータ保持部１から読み出した先行近傍位置Ｐiaの評価データＥiaと後行近傍位置Ｐibの評価データＥibとを基準値算出部５に送る評価データとして決定し、評価データＥiaと評価データＥibとを基準値算出部５に送る。また、評価データ決定部４は、ログデータ保持部１から読み出した対象位置Ｐiの評価データＥiを差分値算出部６に送る評価データとして決定し、評価データＥiを差分値算出部６に送る。

【0049】

基準値算出部５は、評価データ決定部４から受け取った２つの評価データＥia、Ｅibの平均を取って基準値Ｃiを算出する。評価データがベクトルであればベクトル平均を取る。平均は以下の式１で算出する。

【0050】

Ｃi ＝ （ Ｅia ＋ Ｅib ） ／ ２ ・・・ （式１）

【0051】

図３と同じ評価データＥia及び評価データＥibの例で求めた基準値Ｃiを図４に示す。図４では基準値Ｃiを式１に準じて図示する都合上、評価データＥia、評価データＥib及び基準値Ｃiの各ベクトルの始点は同一の仮想点から始まるように描いてある。

【0052】

その後、基準値算出部５は、算出した基準値Ｃiを差分値算出部６に送る。差分値算出部６は、評価データ決定部４から受け取った対象位置Ｐiの評価データＥiから、基準値算出部５から受け取った基準値Ｃiを減算することで、対象位置差分値Ｄiを算出する（式２）。あるいは、被減算の値と減算する値を入れ替えてもよい（式３）。

【0053】

Ｄi ＝ Ｅi － Ｃi ・・・（式２）

【0054】

Ｄi ＝ Ｃi － Ｅi ・・・（式３）

【0055】

図３に示す対象位置Ｐiの評価データＥiと図４に示す基準値Ｃiとの例に基づき、差分値算出部６が式２に準じて算出した対象位置差分値Ｄiを図５に示す。図５では小さいＤiを見やすく図示する都合上、基準値Ｃi、評価データＥi及び対象位置差分値Ｄiの各ベクトルの始点は同一の仮想点から始めて４倍の大きさに拡大して描いてある。

【0056】

その後、差分値算出部６は算出した対象位置差分値Ｄiをグラフィック表示部７に出力する。

【0057】

グラフィック表示部７は、図６に示すように、差分値算出部６から受け取った対象位置Ｐiの対象位置差分値Ｄiを、対象位置順次読み出し部２から受け取った対象位置Ｐiを始点にベクトル表示する。表示の際には、対象位置Ｐiをレコード順につなげた加工パスを合成して表示してもよい。また、グラフィック表示部７は、オペレータの指示により表示の拡大縮小や回転、視点変更を公知の技術を使って実施することができる。これらの機能を使えば、対象位置差分値Ｄiの様子が見やすくなる。図６は、加工パスを合成した対象位置Ｐiを始点に対象位置差分値Ｄiを４倍に拡大して見やすく表示した表示例である。

【0058】

以上が対象位置順次読み出し部２が読み出した１つの指令位置Ｐiについての説明である。前述の対象位置順次読み出し部２で述べたように、これらの処理をログデータ保持部１内の０～ｎまでの全てのレコードについて行うので、各指令位置Ｐiの位置に対象位置差分値Ｄiのベクトルが表示される（全体の図示は割愛する）。

【0059】

本実施形態の加工結果評価装置１０では、このように切削加工中に採取した数値制御工作機械の状態を示す評価データを参照し、対象位置差分値をベクトルとして大きさ及び方向を対象位置に合成してグラフィック表示部７に表示することによって、ピックフィード方向に近い位置の評価データの変化を、その変化の方向まで含めて表示する加工結果評価装置１０を提供することができる。また、このようにピックフィード方向に近い位置の評価データの変化を、その変化の方向まで含めて表示するため、数値制御工作機械で加工したワーク（被削材）の加工不良が生じた個所に対応する部分で、変化が大きい評価データを特定できる。そして、特定した評価データ変化の方向を、ワークの加工不良の様子と照らし合わせることで、加工不良の要因となっていそうな評価データを絞り込むことができる。そのため、数値制御工作機械で切削加工した加工結果の評価を効率的に行うことができる。

【0060】

例えば、形状が加工パス毎に単調に変化していて、切削加工のための制御もうまくいっているなら、各指令位置Ｐの評価データの対象位置差分値はほとんどゼロとなる。何かしらの問題があると、本実施形態の加工結果評価装置１０によれば、その部分の対象位置差分値は他と比べて大きく表示される。実際に加工したワークがあれば、加工目の悪い箇所と軌跡表示の何らかの対象位置差分値の大きな箇所との対応がつけやすい。更に、本実施形態で示したように位置偏差はベクトルなので対象位置差分値の方向も表示され、３次元形状であるワークの悪い箇所との対応が一層つけやすくなる。

【0061】

また、第１の形態では評価データは位置偏差のみで説明したが、例えば加工目の悪い箇所に加速度データの対象位置差分値が大きく表示されていれば、加工目の悪い要因は加速度であると推測できる。曲率データの対象位置差分値を同じ箇所に表示させて変化が確認できれば、加工プログラムのその箇所の指令点に問題があると絞り込める。

【0062】

加工目の悪い箇所に加速度データの差分データが小さくても、同じ箇所に位置偏差の対象位置差分値を表示させて変化が確認できれば、検出器がらみの問題であると推測できる。この場合、機械的にそこの滑りが悪い可能性が高いというように要因が絞り込める。

【0063】

このように本実施形態の加工結果評価装置１０では、加工目の悪い要因の分析がし易くなり、要因分析のための試行錯誤により生じる時間を減らすことができる。

【0064】

＜第２の形態＞
次に、第２の形態の加工結果評価装置を図１、図７及び図８を参照しながら説明する。第２の形態の加工結果評価装置も、第１の形態の加工結果評価装置１０と同様に図１に示す構成を有する。第２の形態の加工結果評価装置は、第１の形態の加工結果評価装置１０と比較すると、評価データ決定部４による評価データＥia及びＥibの決定方法のみが異なり、その他は第１の形態の加工結果評価装置１０と全く同じである。そのため、評価データ決定部４による評価データＥia及びＥibの決定方法を以下に記載し、その他の記載は省略する。

【0065】

図７は黒い菱形印◆で示したある対象位置Ｐiについて、近傍位置探索部３が探索した加工パスｊ－1上の先行近傍位置Ｐ'iaと加工パスｊ＋1上の後行近傍位置Ｐ'ib（ともに黒丸印●）を例示したものである。実線は加工パスを表す。

【0066】

近傍位置探索部３は、対象位置Ｐiのレコード番号ｉと、探索して得た先行近傍位置Ｐ'iaのレコード番号iaと後行近傍位置Ｐ'ibのレコード番号ibを、評価データ決定部４に送る。

【0067】

評価データ決定部４は、近傍位置探索部３から受け取った３つのレコード番号のi、ia、ibに基づき、以下に示すステップ１からステップ４までのように評価データＥia及びＥibを決定する。

【0068】

（ステップ１）図７に示すように、先行近傍位置Ｐ'iaが存在する加工パスj－1上に、対象位置Ｐiとの距離が最短となる位置Ｐia（図７の二重丸印◎）を求める。そして、先行近傍位置Ｐ'iaが存在する加工パスj－1上に、対象位置Ｐiとの距離が２番目に短い指令位置Ｐia'（図７の白丸印○）を求める。

【0069】

（ステップ２）位置Ｐiaを含む線分Ｐ'ia－Ｐia'における、位置Ｐiaの内分比ｒaを算出する。

【0070】

（ステップ３）先行近傍位置Ｐ'iaの評価データＥ'iaと指令位置Ｐia'の評価データＥia'をログデータ保持部１から読み出す。

【0071】

（ステップ４）図８に示すように、評価データＥ'iaと評価データＥia'と内分比ｒaとから、先行近傍位置Ｐ'iaに対応する評価データＥiaを算定する。

【0072】

以上のステップ１からステップ４までは評価データＥiaを決定するものであるが、Ｅibについても同様に決定する。

【0073】

評価データ決定部４は、このように決定した評価データＥia及び評価データＥibをそれぞれ、先行近傍位置Ｐiaの評価データＥia、後行近傍位置Ｐibの評価データＥibとして、基準値算出部５に送る。また、評価データ決定部４は、ログデータ保持部１から読み出した対象位置Ｐiの評価データＥiを差分値算出部６に送る。

【0074】

本実施形態の加工結果評価装置では、第１の形態の加工結果評価装置１０と同様に、隣接する加工パス上に先行近傍位置と後行近傍位置とを探索して対象位置差分値を算出することによって、ピックフィード方向に近い位置の評価データの変化を、その変化の方向まで含めて表示する加工結果評価装置を提供することができる。そのため、本実施形態の加工結果評価装置は、第１の形態の加工結果評価装置１０と同様の効果を奏する。

【0075】

＜第３の形態＞
次に、第３の形態の加工結果評価装置を図１及び図９を参照しながら説明する。第３の形態の加工結果評価装置も、第１の形態の加工結果評価装置１０と同様に図１に示す構成を有する。

【0076】

切削加工方法が往復加工の場合、隣接する加工パスの切削工具の送り方向が略逆となるため、隣接する加工パスで正負が反対になる評価データが生じる。例えば、第１の形態で評価データの例として記載した位置偏差とか、制御速度や検出速度などである。第１の形態の加工結果評価装置１０では、加工パス毎に差分ベクトルの方向が変わってしまう。そのため、第３の形態の加工結果評価装置は、第１の形態の加工結果評価装置１０と比較すると、近傍位置探索部３による近傍位置の決定方法が異なる。なお、第３の形態の加工結果評価装置は、近傍位置探索部３による近傍位置の決定方法以外は第１の形態の加工結果評価装置１０と同じである。そのため、近傍位置探索部３による近傍位置の決定方法を以下に記載し、その他の記載は省略する。

【0077】

近傍位置探索部３は、対象位置順次読み出し部２から受け取ったレコード番号iの対象位置Ｐiについて、以下に示す先行近傍位置Ｐia及び後行近傍位置Ｐibを探索する。なお、対象位置Ｐiが存在する加工パスを加工パスjとする。

【0078】

先行近傍位置Ｐiaは、対象位置Ｐiが存在する加工パスｊより先に切削加工されて加工パスｊと切削工具の送り方向が同じ方向となる最近隣の加工パスj－2上で、対象位置Ｐiに最も近い指令位置である。

【0079】

後行近傍位置Ｐibは、対象位置Ｐiが存在する加工パスｊより後に切削加工されて加工パスｊと切削工具の送り方向が同じ方向となる最近隣の加工パスj＋2上で、対象位置Ｐiに最も近い指令位置である。

【0080】

先行近傍位置Ｐiaの探索の手順としては、まずログデータ保持部１を参照し対象位置Ｐiよりレコード番号が減少する方向のピックマークＭを２つ探索して対象位置Ｐiが存在する加工パスｊより先に切削加工されて加工パスｊの２つ隣の先行パスとして加工パスj－2を特定する。そして加工パスj－2上で対象位置Ｐiに最も近い指令位置を探索し、先行近傍位置Ｐiaとする。

【0081】

後行近傍位置Ｐibの探索の手順としては、まずログデータ保持部１を参照し対象位置Ｐiよりレコード番号が増加する方向のピックマークＭを２つ探索して対象位置Ｐiが存在する加工パスｊより後に切削加工されて加工パスｊの２つ隣の後行パスとして加工パスj＋2を特定する。そして加工パスj＋2上で対象位置Ｐiに最も近い指令位置を探索し、後行近傍位置Ｐibとする。

【0082】

図９は黒い菱形印◆で示したある対象位置Ｐiについて、近傍位置探索部３が探索した加工パスｊ－2上の先行近傍位置Ｐiaと加工パスｊ＋2上の後行近傍位置Ｐib（ともに黒丸印●）を例示したものである。白丸印○はこれら以外の指令位置（ただしＰi周辺の位置のみ例示）を示している。実線は加工パスを表す。

【0083】

その後、近傍位置探索部３は、対象位置Ｐiのレコード番号iと、探索して得た先行近傍位置Ｐiaのレコード番号iaと後行近傍位置Ｐibのレコード番号ibを、評価データ決定部４に送る。

【0084】

対象位置Ｐiが存在する加工パスの２つ隣の加工パスの形状は、対象位置Ｐiが存在する加工パスに隣接する加工パスの形状より対象位置Ｐiが存在する加工パスの形状との違いが大きくなるが、前述したようにピックフィードは０.３ｍｍ程度と微小なので、２つ隣の加工パスを参照する本実施形態の加工結果評価装置であっても実用上の支障はない。

【0085】

切削加工方法が往復加工の場合、隣接する加工パスの切削工具の送り方向が略逆となるため、隣接する加工パスで正負が反対となる評価データが生じるところ、本実施形態の加工結果評価装置によれば、対象位置が存在する加工パスと切削工具の送り方向が略同じ方向となる最近隣の加工パス上に先行近傍位置と後行近傍位置とを探索して、正負が揃った２つの評価データから基準値を算出して対象位置差分値を算出するため、ピックフィード方向に近い位置の評価データの変化を、その変化の方向まで含めて表示する加工結果評価装置を提供することができる。そのため、本実施形態の加工結果評価装置は、第１の形態の加工結果評価装置１０と同様の効果を奏する。

【0086】

＜第４の形態＞
次に、第４の形態の加工結果評価装置２０について図１０～図１７を参照しながら説明する。第４の形態の加工結果評価装置２０は、３軸加工機に用いられる第１の形態の加工結果評価装置１０とは異なり、直線軸３軸及び回転軸２軸を備える５軸加工機に用いられる。

【0087】

第４の形態の加工結果評価装置２０は、図１０に示す構成を有する。つまり、加工結果評価装置２０は、ログデータ保持部１、対象位置順次読み出し部２、近傍位置探索部３、評価データ決定部４、基準値算出部５、差分値算出部６及びグラフィック表示部７を備える。そして、評価データ決定部４は、対象位置データ取得部４１１、対象位置算出部４１２、先行近傍位置データ取得部４２１、先行近傍位置算出部４２２、後行近傍位置データ取得部４３１及び後行近傍位置算出部４３２を備える。基準値算出部５は、第１基準値算出部５１及び第２基準値算出部５２を備える。差分値算出部６は、第１差分値算出部６１、第２差分値算出部６２及び第３差分値算出部６３を備える。

【0088】

図１０に示すログデータ保持部１は、第１の形態の加工結果評価装置１０と同様に、位置ＰとピックマークＭと数値制御工作機械の状態を示すログデータとを保持する。これらのデータは、切削加工中に所定の周期で採取したものである。位置Ｐについては、第1の形態の加工結果評価装置１０では指令位置として説明したが、本実施形態の加工結果評価装置２０は５軸加工機に用いられるので、グラフィック表示部７に表示される切削工具により切削される切削位置の軌跡上の３次元の位置は切削点（後述）となる。本実施形態では、Ｐを表示位置とする。

【0089】

本実施形態では指令位置はＰ'とする。指令位置Ｐ'は、数値制御装置が加工プログラムの指令に従って被削材を切削する切削位置の軌跡を所定の周期毎に補間し、切削工具の制御装置に指令する５軸分の位置データである。５軸分の位置データとは、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の直線軸３軸の位置データ（工具制御点と呼ぶ）と、切削工具の傾き角指令値である回転軸２軸の位置データである。

【0090】

加工結果評価装置２０が用いられる数値制御工作機械では、ＣＡＭ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｉｄｅｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）により、被削材を切削加工する位置である切削点から工具制御点へ変換して加工プログラムが作成される。このとき加味されるのが切削工具の傾き角である。切削工具の長さは工具制御点と切削点との距離に合致する。逆に、指令位置Ｐ'の５軸分の位置データと切削工具の長さから、切削点（すなわち表示位置Ｐ）の３次元座標を算出することもでき、５軸加工機の制御にて普通に行われている。この周知の変換関数をここではＦとする（式４）。

【0091】

ｐ ＝ Ｆ（ｐ'） ・・・（式４）

【0092】

式４におけるｐは３次元座標の位置データ（加工結果評価装置２０では表示位置Ｐに相当）であり、ｐ'は５軸分の位置データ（加工結果評価装置２０では表示位置Ｐ'に相当）である。

【0093】

ピックマークＭは、第１の形態の加工結果評価装置１０と同様に、数値制御装置の加工プログラムの送り指令がピックフィードであった場合にマークされるデータである。このマークにより加工パスが区切られることになるので、後述する近傍位置探索部３が隣接する加工パスを識別するために参照される。

【0094】

数値制御工作機械の状態を示すログデータには、例えば、切削工具の制御装置がその制御で使用している検出位置や検出速度、検出加速度などがある。数値制御工作機械は、直線軸３軸及び回転軸２軸の５軸を有するため、切削工具の制御装置から採取する評価データは５軸分のデータからなる。本実施形態の加工結果評価装置２０では、加工結果評価装置２０の使用者は、評価データ決定部４がログデータ保持部１から読み出す評価データとして、例えば検出位置を選択することができる。評価データ決定部４がログデータ保持部１から読み出す評価データとして、検出位置を選択した場合の加工結果評価装置２０について、以下に記載する。

【0095】

グラフィック表示部７に表示される表示位置Ｐは、直線軸３軸の位置データとしてログデータ保持部１に記録されている。図１０に示す対象位置順次読み出し部２は、表示位置Ｐを順に１つずつ読み出す。いま読み出す対象のレコード番号をｉ、読み出した指令位置Ｐを対象位置Ｐiと記す。以降に記載する各部では、グラフィック表示部７で対象位置Ｐiに合成するデータを作成するためにレコード番号ｉの、すなわち対象位置Ｐiに対して処理が行われる。近傍位置探索部３は、レコード番号iの対象位置Ｐiが存在する加工パスに隣接する加工パス上に、以下に示す先行近傍位置Ｐia及び後行近傍位置Ｐibを探索する。なお、対象位置Ｐiが存在する加工パスを加工パスｊとする。

【0096】

先行近傍位置Ｐiaは、対象位置Ｐiが存在する加工パスｊより先に加工されて加工パスｊに隣接する加工パスj－1上で、対象位置Ｐiに最も近い指令位置である。

【0097】

後行近傍位置Ｐibは、対象位置Ｐiが存在する加工パスｊより後に加工されて加工パスｊに隣接する加工パスj＋1上で、対象位置Ｐiに最も近い指令位置である。

【0098】

先行近傍位置Ｐiaの探索の手順としては、まずログデータ保持部１を参照し対象位置Ｐiよりレコード番号が減少する方向のピックマークＭを探索して対象位置Ｐiが存在する加工パスｊより先に切削加工されて加工パスｊに隣接する先行パスとして加工パスj－1を特定する。そして、加工パスj－1上で対象位置Ｐｉに最も近い表示位置を探索し、先行近傍位置Ｐiaとする。

【0099】

後行近傍位置Ｐibの探索の手順としては、まずログデータ保持部１を参照し対象位置Ｐiよりレコード番号が増加する方向のピックマークＭを探索して対象位置Ｐiが存在する加工パスｊより後に切削加工されて加工パスｊに隣接する後行パスとして加工パスj＋1を特定する。そして、加工パスj＋1上で対象位置Ｐiに最も近い表示位置を探索し、後行近傍位置Ｐibとする。

【0100】

図１１は黒い菱形印◆で示したある対象位置Ｐiについて、近傍位置探索部３が探索した加工パスｊ－1上の先行近傍位置Ｐiaと加工パスｊ＋1上の後行近傍位置Ｐib（ともに黒丸印●）を例示したものである。そして、図１１には更に、対象位置Ｐiの直線軸３軸の座標の位置である制御点Ｐ'iと、先行近傍位置Ｐiaの直線軸３軸の座標の位置である制御点Ｐ'iaと、後行近傍位置Ｐibの直線軸３軸の座標の位置である制御点Ｐ'ibも示している。実線は加工パスを表す。

【0101】

検出位置Ｅは、直線軸３軸及び回転軸２軸の５軸の座標としてログデータ保持部１に記録されている。対象位置データ取得部４１１は、対象位置Ｐiの検出位置としてレコード番号ｉの検出位置Ｅiの５軸の座標をログデータ保持部１から受け取る。対象位置データ取得部４１１は、検出位置Ｅiの５軸の座標を対象位置算出部４１２に送ると共に、検出位置Ｅiの５軸の座標のうち直線軸３軸の座標を第２差分値算出部６２に送る。

【0102】

対象位置算出部４１２は、対象位置データ取得部４１１から受け取った検出位置Ｅiの５軸の座標を、式４で示した関数Ｆで３次元座標に変換して、第１差分値算出部６１に送る。

【0103】

先行近傍位置データ取得部４２１は、ログデータ保持部１からレコード番号iaの検出位置Ｅiaの５軸の座標を得る。先行近傍位置データ取得部４２１は、検出位置Ｅiaの５軸の座標を先行近傍位置算出部４２２に送ると共に、検出位置Ｅiaの５軸の座標のうち直線軸３軸の座標を第２基準値算出部５２に送る。

【0104】

先行近傍位置算出部４２２は、先行近傍位置データ取得部４２１から受け取った検出位置Ｅiaの５軸の座標を、式４で示した関数Ｆで３次元座標に変換して、先行近傍位置Ｐiaの検出位置の座標として第１基準値算出部５１に送る。

【0105】

後行近傍位置データ取得部４３１は、ログデータ保持部１からレコード番号ibの検出位置Ｅibの５軸の座標を得る。後行近傍位置データ取得部４３１は、検出位置Ｅibの５軸の座標を後行近傍位置算出部４３２に送ると共に、検出位置Ｅibの５軸の座標のうち直線軸３軸の座標を制御点Ｐ'ibの検出位置の座標として第２基準値算出部５２に送る。

【0106】

後行近傍位置算出部４３２は、後行近傍位置データ取得部４３１から受け取った検出位置Ｅibの５軸の座標を、式４で示した関数Ｆで３次元座標に変換して、後行近傍位置Ｐibの検出位置の座標として第１基準値算出部５１に送る。

【0107】

図１１に示す対象位置Ｐiと制御点Ｐ'i、先行近傍位置Ｐiaと制御点Ｐ'ia、後行近傍位置Ｐibと制御点Ｐ'ibについて、ＹＺ断面に射影した例を図１２に示す。図１２の中央の切削工具の状態が対象位置Ｐiと制御点Ｐ'iとの関係を示している。そして、図１２の右側の切削工具の状態が先行近傍位置Ｐiaと制御点Ｐ'iaとの関係を示しており、図１２の左側の切削工具の状態が後行近傍位置Ｐibと制御点Ｐ'ibとの関係を示している。

【0108】

第１基準値算出部５１は、先行近傍位置算出部４２２で算出した検出位置Ｅiaの３次元座標と、後行近傍位置算出部４３２で算出した検出位置Ｅibの検出位置の３次元座標とのベクトル平均である基準値Ｃiを算出する。

【0109】

そして、第１差分値算出部６１は、第１基準値算出部５１で算出した基準値Ｃiから、対象位置算出部４１２で算出した検出位置Ｅiの検出位置の３次元座標との差分値である対象位置差分値Ｄiを算出する。図１３に基準値Ｃi及び対象位置差分値Ｄiを図示する。対象位置差分値Ｄiは３次元座標として算出される。第１差分値算出部６１は、対象位置差分値Ｄiをグラフィック表示部７と第３差分値算出部６３に送る。そして、グラフィック表示部７は、図１３に示すように、対象位置Ｐiを始点に対象位置差分値Ｄiを３次元のベクトルとしてグラフィック表示する。

【0110】

以上のようにして、本実施形態の加工結果評価装置２０では、５軸加工において、対象位置Ｐi、先行近傍位置Ｐia及び後行近傍位置Ｐibのそれぞれの評価データ（検出位置）を直線軸３軸及び回転軸２軸の５軸の座標から３次元座標に式４で変換して、対象位置Ｐi、先行近傍位置Ｐia及び後行近傍位置Ｐibの検出位置の３次元座標から対象位置差分値Ｄiを３次元座標として算出し、対象位置差分値Ｄiを３次元のベクトルとして対象位置Ｐiに合成して表示することにより、ピックフィード方向に近い位置の評価データ（検出位置）の変化を、その変化の方向まで含めて表示することができる。これが各対象位置Ｐ（すなわち軌跡上の各表示位置）に対してなされるので、実際の加工位置への対応づけとそこでのズレ量を視覚的に把握できる。

【0111】

更に本実施形態の加工結果評価装置２０では、５軸加工において、ログデータに採った評価データを元にして、以下に説明する直線軸差分値Ｄ'i及び回転軸差分値ｄiをグラフィック表示部７に表示する。以下に説明する直線軸差分値Ｄ'i及び回転軸差分値ｄiは、対象位置差分値Ｄiのベクトルが生じる要因として直線軸３軸の成分の方が大きいのか回転軸２軸の成分の方が大きいのか識別可能とするものである。以下の説明でも評価データとして検出位置を例にとる。

【0112】

図１０に示す第２基準値算出部５２は、先行近傍位置データ取得部４２１から受け取った検出位置Ｅiaの直線軸３軸の座標と、後行近傍位置データ取得部４３１から受け取った検出位置Ｅibの直線軸３軸の座標とのベクトル平均である直線軸基準値Ｃ'iを算出する。

【0113】

そして、第２差分値算出部６２は、第２基準値算出部５２から受け取った直線軸基準値Ｃ'iと、対象位置データ取得部４１１から受け取った検出位置Ｅiの直線軸３軸の座標との差分値である直線軸差分値Ｄ'iを算出する。図１４に直線軸基準値Ｃ'iと直線軸差分値Ｄ'iを図示する。直線軸差分値Ｄ'iは３次元のベクトルである。第２差分値算出部６２は、直線軸差分値Ｄ'iをグラフィック表示部７と第３差分値算出部６３に送る。

【0114】

第３差分値算出部６３は、第１差分値算出部６１から受け取った対象位置差分値Ｄiと第２差分値算出部６２から受け取った直線軸差分値Ｄ'iとの差である回転軸差分値ｄiのベクトルを算出する。そして、第３差分値算出部６３は、回転軸差分値ｄiをグラフィック表示部７に送る。

【0115】

更に第３差分値算出部６３は、回転軸差分値ｄiのベクトルの大きさ｜ｄi｜と、第２差分値算出部６２から受け取った直線軸差分値Ｄ'iのベクトルの大きさ｜Ｄ'i｜とを比較して、比較結果を大きさ情報Ｌiとしてグラフィック表示部７に送る。

【0116】

グラフィック表示部７は、対象位置Ｐiを始点に直線軸差分値Ｄ'iのベクトルを表示する。その結果、図１５に示すように対象位置差分値Ｄi及び直線軸差分値Ｄ'iのベクトルがグラフィック表示される。なお、対象位置差分値Ｄｉのベクトルも既出の通り表示される。そして、グラフィック表示部７は、図１６に示すように、直線軸差分値Ｄ'iのベクトルの終点位置から回転軸差分値ｄiのベクトルをグラフィック表示する。つまり、グラフィック表示部７は、直線軸差分値Ｄ'i及び回転軸差分値ｄiをそれぞれベクトルとして大きさ及び方向を対象位置Ｐiに合成して表示する。

【0117】

対象位置差分値Ｄiはピックフィード方向に近い位置の評価データ（検出位置）の変化を示し、直線軸差分値Ｄ'iは対象位置差分値Ｄiのうち直線軸３軸の成分の変化を示す。そのため、対象位置差分値Ｄiと直線軸差分値Ｄ'iとの差である回転軸差分値ｄiは、対象位置差分値Ｄiのうち回転軸２軸の成分の変化とみなすことができる。したがって、本実施形態では、直線軸差分値Ｄ'iと回転軸差分値ｄiとをそれぞれベクトルとして大きさ及び方向を対象位置Ｐiに合成して表示部に表示することによって、５軸加工において、ピックフィード方向に近い位置の評価データ（検出位置）の直線軸３軸の成分の変化と回転軸２軸の成分の変化を、それぞれの変化の方向まで含めて別々に表示することができる。

【0118】

そして、本実施形態では、グラフィック表示部７は、大きさ情報Ｌiに基づき、直線軸差分値Ｄ'i及び回転軸差分値ｄiのいずれの方が大きいか識別可能に表示する。例えば、大きさ情報Ｌiが回転軸差分値ｄiよりも直線軸差分値Ｄ'iの方が大きいとなっていれば、直線軸差分値Ｄ'iのベクトルを赤色で表示し、回転軸差分値ｄiのベクトルを青色で表示する。逆に、大きさ情報Ｌiが直線軸差分値Ｄ'iよりも回転軸差分値ｄiの方が大きいとなっていれば、直線軸差分値Ｄ'iのベクトルを青色で表示し、回転軸差分値ｄiのベクトルを赤色で表示する。

【0119】

このように赤色と青色で表示する場合、対象位置差分値Ｄiのベクトル、直線軸差分値Ｄ'iのベクトル及び回転軸差分値ｄiのベクトルが、例えば図１６に示す状態であれば、直線軸差分値Ｄ'iのベクトルが赤色で表示され、回転軸差分値ｄiのベクトルが青色で表示される。図１１と同じ視点で対象位置Ｐiを表示した図１７では、直線軸差分値Ｄ'iのベクトルが赤色で表示され、回転軸差分値ｄiのベクトルが青色で表示される。図１７は図１６と視点が違うので、一見、回転軸差分値ｄiのベクトルが直線軸差分値Ｄ'iのベクトルよりも大きく見えるが、そうでないことは色によって容易にかつ正確に識別できる。なお、図１７は１つの対象位置Ｐiについてのみ対象位置差分値Ｄiのベクトルと直線軸差分値Ｄ'iのベクトルと回転軸差分値ｄiのベクトルとを表示したものであり、グラフィック表示部７には、表示される各対象位置について対象位置差分値Ｄiのベクトルと直線軸差分値Ｄ'iのベクトルと回転軸差分値ｄiのベクトルとが表示される。

【0120】

このようにグラフィック表示部７が表示するため、切削加工後にグラフィック表示部７を見れば、直線軸差分値Ｄ'iが赤色で表示され回転軸差分値ｄiが青色で表示されている場合は、対象位置差分値Ｄiが生じる要因として回転軸２軸の成分よりも直線軸３軸の成分の方が大きいと識別できる。また、直線軸差分値Ｄ'iが青色で表示され、回転軸差分値ｄiが赤色で表示されている場合は、対象位置差分値Ｄiが生じる要因として直線軸３軸の成分よりも回転軸２軸の成分の方が大きいと識別できる。

【0121】

以上のようにして、本実施形態の加工結果評価装置２０では、５軸加工において、評価データである検出位置について対象位置差分値Ｄiが生じる原因として、直線軸３軸の成分の方が大きいのか、回転軸２軸の成分の方が大きいのかが識別可能になる。そして、このように識別可能になることにより、５軸加工での直線軸に対する回転軸の変化の度合いを直感的に把握し易くなる。

【0122】

なお、本実施形態の加工結果評価装置２０は、上例のようにログデータに採った検出位置Ｅの５軸の座標から対象位置差分値Ｄiと直線軸差分値Ｄ'iと回転軸差分値ｄiとを３次元座標として算出してグラフィック表示部７に３次元のベクトルとして表示することができるが、他にも、例えばログデータに採った検出速度Ｖや検出加速度Ａの５軸の座標から対象位置差分値Ｄiと直線軸差分値Ｄ'iと回転軸差分値ｄiとを３次元座標として算出してグラフィック表示部７に３次元のベクトルとして表示してもよい。

【0123】

ログデータに採った検出速度Ｖの５軸の座標から対象位置差分値Ｄiと直線軸差分値Ｄ'iと回転軸差分値ｄiとを３次元座標として算出してグラフィック表示部７に３次元のベクトルとして表示した場合は、検出速度Ｖについて対象位置差分値Ｄiが生じる原因として、直線軸３軸の成分の方が大きいのか、回転軸２軸の成分の方が大きいのかが識別可能になる。そして、検出速度Ｖについて直線軸に対する回転軸の変化の度合いを視覚的に把握できる。

【0124】

ログデータに採った検出加速度Ａの５軸の座標から対象位置差分値Ｄiと直線軸差分値Ｄ'iと回転軸差分値ｄiとを３次元座標として算出してグラフィック表示部７に３次元のベクトルとして表示した場合は、検出加速度Ａについて対象位置差分値Ｄiが生じる原因として、直線軸３軸の成分の方が大きいのか、回転軸２軸の成分の方が大きいのかが識別可能になる。そして、検出加速度Ａについて直線軸に対する回転軸の変化の度合いを直感的に把握し易くなる。

【0125】

＜実施形態の補足＞
本開示の加工結果評価装置は、上述した形態に限定されず、本開示の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。例えば、第４の形態では、直線軸差分値Ｄ'i及び回転軸差分値ｄiの大きい方を赤色で表示し小さい方を青色で表示するが、大きい方と小さい方とを識別できれば、識別方法は他の方法であってもよい。例えば、赤と青以外の色を用いてもよいし、線の太さや明るさを変えて表示する方法で識別してもよいし、一方を実線で表示して他方を破線で表示するなどの方法で識別してもよい。

【符号の説明】

【0126】

１ ログデータ保持部、２ 対象位置順次読み出し部、３ 近傍位置探索部、４ 評価データ決定部、５ 基準値算出部、６ 差分値算出部、７ グラフィック表示部、１０、２０ 加工結果評価装置、５１ 第１基準値算出部、５２ 第２基準値算出部、６１ 第１差分値算出部、６２ 第２差分値算出部、６３ 第３差分値算出部、４１１ 対象位置データ取得部、４１２ 対象位置算出部、４２１ 先行近傍位置データ取得部、４２２ 先行近傍位置算出部、４３１ 後行近傍位置データ取得部、４３２ 後行近傍位置算出部。

【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】

【図16】

【図17】