CN103329055B - 加工误差计算装置、加工误差计算方法、加工控制装置以及加工控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够通过分析以更高精度计算加工误差的加工误差计算装置。具有：在旋转工具（5）产生的切削阻力（Fy）伴随着间歇式的切削加工而发生变动的情况下，基于旋转工具（5）的切削阻力（Fy）计算旋转工具（5）的旋转中心（C）的位移量（Ya）的工具中心位移量计算部（42）；计算刃部（5a、5b）相对于旋转工具（5）的旋转中心（C）的相对刃尖位置的相对刃尖位置计算部（14）；基于旋转工具（5）的旋转中心（C）的位移量（Ya）和相对刃尖位置来计算刃部（5a、5b）相对于被加工物（W）的绝对刃尖位置的绝对刃尖位置计算部（15）；通过使绝对刃尖位置转印到被加工物（W）来计算被加工物（W）的加工后形状的加工后形状计算部（24）；以及基于被加工物（W）的加工后形状和被加工物（W）的目标形状之差，计算被加工物（W）的加工误差的加工误差计算部（61）。

Description

加工误差计算装置、加工误差计算方法、加工控制装置以及加工控制方法

技术领域

本发明涉及在利用旋转工具对被加工物进行的间歇性的切削加工中对加工误差进行计算的加工误差计算装置以及加工误差计算方法。而且，本发明涉及应用了该计算装置或者计算方法的加工控制装置以及加工控制方法。

背景技术

日本特开平9－47941号公报中记载有在使用球头立铣刀进行切削加工的情况下，由于加工负荷增大，考虑到与工具系统的刚性相应的工具的位移量，从而控制进给速度。

然而，需要通过分析以更高精度来对加工误差进行计算。如果能够通过分析以高精度对加工误差进行计算，就可以找到能够进一步减少加工误差的加工条件。

发明内容

本发明鉴于这种情况而完成，其目的在于提供能够通过分析以更高精度来计算加工误差的加工误差计算装置以及加工误差计算方法，以及使用加工误差计算装置的加工控制装置、加工控制方法。

（加工误差计算装置）

（1）本发明所涉及的加工误差计算装置是在使用在外周侧沿周向具备1个以上的刃部的旋转工具，而通过将该旋转工具绕轴旋转并且相对于被加工物进行相对移动来进行的间歇式切削加工中，计算加工误差的加工误差计算装置，该加工误差计算装置具备：工具中心位移量计算单元，其在上述旋转工具产生的切削阻力伴随着间歇式的切削加工而发生变动的情况下，基于上述旋转工具的切削阻力来计算上述旋转工具的旋转中心的位移量；相对刃尖位置计算单元，其计算上述刃部相对于上述旋转工具的旋转中心的相对刃尖位置；绝对刃尖位置计算单元，其基于上述旋转工具的旋转中心的位移量和上述相对刃尖位置来计算上述刃部相对于上述被加工物的绝对刃尖位置；加工后形状计算单元，其通过使上述绝对刃尖位置转印到上述被加工物来计算上述被加工物的加工后形状；以及加工误差计算单元，其基于上述被加工物的加工后形状和上述被加工物的目标形状之差，计算上述被加工物的加工误差。

在此，在由旋转工具进行的间歇式的切削加工中，在旋转工具旋转一次的期间，根据旋转工具的刃部的相位，存在切削的瞬间和没有切削的空转的瞬间。因此，旋转工具的旋转中心的位移量未必直接成为加工误差。旋转工具的旋转中心是指旋转工具没有变形的状态下的旋转工具的轴向的各剖面上的旋转中心的意思。而且，在旋转工具旋转一次的期间且进行切削的期间中，切削阻力有时也发生变动。

在此，根据本发明，通过除了考虑旋转工具的旋转中心的位移量之外，还考虑到相对刃尖位置，从而计算相对于被加工物的绝对刃尖位置。换句话说，在旋转工具旋转一次的期间，能够以高精度把握绝对刃尖位置的移动。而且，通过使绝对刃尖位置转印到被加工物，来计算被加工物的加工后形状，因此能够以高精度计算加工后形状。通过这样一来计算出的加工后形状和目标形状之差，来计算加工误差。因此，能够通过分析以高精度计算加工误差。

（2）另外，上述相对刃尖位置计算单元也可计算与上述旋转工具的旋转相位对应的上述相对刃尖位置，上述绝对刃尖位置计算单元也可计算在上述旋转工具的一次旋转中根据经过时间而变化的上述绝对刃尖位置。

由此，在通过旋转工具的刃部对被加工物进行切削加工的相位范围中，能够连续把握绝对刃尖位置。例如，假设约90°的范围是进行切削加的相位范围，剩余的约270°的范围是空转的相位范围。此时，在进行切削加工的约90°的相位范围中的每个相位中，能够把握绝对刃尖位置位于哪里。由此，能够以更高精度计算加工误差。

（3）另外，上述加工后形状计算单元也可以在上述旋转工具的上述刃部的一次旋转中提取在上述绝对刃尖位置中的切入方向的最深位置，将上述最深位置作为上述被加工物的加工后形状进行计算。

这样，在旋转工具的刃部旋转一次的期间将切入方向的最深位置作为加工后形状。由此，能够非常容易地计算加工后形状。在此，例如在具有2个刃部的旋转工具的情况下，在旋转工具旋转一次的期间，能够取得2处最深位置。此外，切入方向以及反切入方向是指旋转工具的径向、与旋转工具的进给方向正交的方向。

（4）另外，上述加工后形状计算单元也可以通过使上述绝对刃尖位置的轨迹转印到上述被加工物来计算上述被加工物的加工后形状。

这样，通过转印绝对刃尖位置的轨迹而不是刃部的最深位置来计算被加工物的加工后形状，而能够取得高精度的加工后形状。由此，也能够计算加工后形状的表面粗糙度。

（5）另外，上述工具中心位移量计算单元也可以基于上述旋转工具的切削阻力和上述旋转工具的动态特性，计算上述旋转工具的旋转中心的位移量。

如上所述，在旋转工具旋转一次的期间内旋转工具产生的切削阻力发生变动，从而旋转工具的旋转中心位移。此时的旋转工具的旋转中心的位移依赖于旋转工具的动态特性。于是，通过考虑旋转工具的动态特性，而能够伴随着旋转工具产生的切削阻力的变动以高精度计算旋转工具的旋转中心的位移量。作为其结果，能够以高精度计算加工后形状，能够以高精度计算加工误差。

（6）另外，上述工具中心位移量计算单元也可以在因伴随着间歇式的切削加工上述旋转工具产生的与被加工物的碰撞所导致的切削阻力而使上述旋转工具振动的情况下，基于上述旋转工具的振动状态来计算上述旋转工具的旋转中心的位移量。

在由旋转工具进行的间歇式切削加工的情况下，基于刃部的切削开始的瞬间，在旋转工具中产生因与被加工物的碰撞导致的切削阻力。旋转工具因与该被加工物的碰撞导致的切削阻力而产生振动。此时，通过考虑旋转工具的动态特性，能够把握旋转工具的振动状态。而且，基于能够把握的旋转工具的振动状态来计算旋转工具的旋转中心的位移量，因此能够以高精度计算旋转工具的旋转中心的位移量。作为其结果，能够以高精度计算加工后形状，能够以高精度计算加工误差。

（7）另外，上述工具中心位移量计算单元也可以计算针对相对于上述被加工物的反切入方向的上述旋转工具的旋转中心的位移量。

旋转工具的旋转中心的反切入方向上的位移量给加工后形状带来最大影响。另外，根据旋转工具的形状，旋转工具的旋转中心的反切入方向上的位移量与其他方向的位移量相比容易变大。于是，通过至少能够把握反切入方向的旋转工具的旋转中心的位移量，而能够以高精度计算加工后形状，能够以高精度计算加工误差。

（8）另外，上述工具中心位移量计算单元也可以计算针对相对于上述被加工物的反切入方向的上述旋转工具的旋转中心的位移量，和针对与上述反切入方向以及上述旋转中心轴正交的进给方向的上述旋转工具的旋转中心的位移量。

通过不仅考虑到反切入方向，还考虑到进给方向，而能够以更高精度计算加工后形状，能够以更高精度计算加工误差。

（加工控制装置）

（9）本发明所涉及的加工控制装置具备：在加工中计算上述加工误差的上述的加工误差计算装置；以及基于计算出的上述加工误差来修正加工条件的修正单元。

本发明所涉及的加工控制装置通过使用上述的加工误差计算装置，而能够以高精度计算加工误差。而且，通过基于由该加工误差计算装置计算出的加工误差，修正加工条件，而能够可靠地减少加工误差。在此，加工条件中例如包含：旋转主轴的旋转速度、切入方向上的削去量、旋转工具的相对进给速度、指令位置的轨迹（加工路径）。换句话说，通过变更这些中的至少一个条件，而能够减少加工误差。

（加工误差计算方法）

（10）本发明所涉及的加工误差计算方法是在使用在外周侧沿周向具有1以上的刃部的旋转工具，而通过将该旋转工具绕轴旋转并且相对于被加工物进行相对移动来进行的间歇式的切削加工中，计算加工误差的加工误差计算方法，具备：工具中心位移量计算工序，在上述旋转工具产生的切削阻力伴随着间歇式的切削加工而发生变动的情况下，基于上述旋转工具的切削阻力计算上述旋转工具的旋转中心的位移量；相对刃尖位置计算工序，计算上述刃部相对于上述旋转工具的旋转中心的相对刃尖位置；绝对刃尖位置计算工序，基于上述旋转工具的旋转中心的位移量和上述相对刃尖位置来计算上述刃部相对于上述被加工物的绝对刃尖位置；加工后形状计算工序，其通过使上述绝对刃尖位置转印到上述被加工物来计算上述被加工物的加工后形状；以及加工误差计算工序，基于上述被加工物的加工后形状与上述被加工物的目标形状之差，计算上述被加工物的加工误差。

根据本发明所涉及的加工误差计算方法，与上述的加工误差计算装置同样，能够以高精度计算加工误差。

（加工控制方法）

（11）本发明所涉及的加工控制方法具备：在加工中计算上述加工误差的上述的加工误差计算方法；以及基于由上述加工误差计算方法计算出的上述加工误差来修正加工条件的修正工序。

本发明所涉及的加工控制方法与上述加工控制装置同样，能够减少加工误差。

附图说明

图1是表示本实施方式的加工系统的应用对象的机床的构成的图。

图2是用于说明加工误差的产生机理的图，表示旋转工具发生了变形的状态。

图3是用于说明加工误差的产生机理的图，表示旋转工具中产生的切削阻力。

图4是用于说明加工误差的产生机理的图，表示旋转工具中产生的切削阻力以及旋转工具的旋转中心的位移量相对于经过时间的举动。

图5是用于说明加工误差的产生机理的图，表示图4的各时刻的旋转工具和被加工物的位置关系。

图6是用于说明加工误差的产生机理的图，表示旋转工具的旋转中心的位移量与加工误差的关系，（a）表示刃部相对于旋转工具的旋转相位的相对刃尖位置，（b）表示旋转中心相对于旋转工具的旋转相位的位移量。（c）表示刃部相对于旋转工具的旋转相位的绝对刃尖位置。

图7是本实施方式的加工系统的详细的功能框图。

图8是与图7的刃尖形状存储部所存储的刃尖形状相关的图。

图9是表示实际切入量h以及切削长度b的图。

图10（a）是与由图7的加工后形状计算部计算的第一加工后形状相关的图，（b）是与由图7的加工后形状计算部计算的第二加工后形状相关的图。

图11是表示利用图7的切削阻力计算部进行的第一计算处理的流程图。

图12是表示利用图7的切削阻力计算部进行的第二计算处理的流程图。

图13是与旋转工具的振动相位相关的说明图。

图14是表示旋转工具的旋转中心的振动状态和旋转中心与被加工物的间歇式切削阻力之间的关系的图。

图15表示旋转工具的旋转中心相对于旋转工具的振动相位的位移量以及实际切入量的关系。

图16表示旋转主轴的旋转速度与加工误差的关系。

图17表示旋转主轴的旋转速度与旋转工具的最大振幅的关系。

具体实施方式

（1．加工系统的概要）

对加工系统的概要进行说明。加工系统的目的在于在通过旋转工具对被加工物W进行切削加工的情况下，使加工误差变得极小。作为其具体的方法，如下进行。

（a1）通过模拟以高精度计算切削阻力的推定值

（a2）使用计算出的切削阻力的推定值，在控制机床时进行修正以使加工误差变小

（b1）通过模拟以高精度计算加工误差的推定值

（b2）使用计算出的加工误差的推定值，决定加工误差变小的加工条件（特别是旋转工具的旋转速度），根据该加工条件制作NC数据

（b3）使用计算出的加工误差的推定值，在控制机床时进行修正以使加工误差变小

（c1）通过模拟以高精度计算工具磨损量的推定值

（c2）使用工具磨损量的推定值，在控制机床时进行修正以使加工误差变小

换句话说，加工系统作为通过模拟计算切削阻力的推定值以及工具磨损量的推定值的加工模拟装置、计算加工误差的推定值的加工误差计算装置、考虑到切削阻力的推定值、加工误差的推定值和工具磨损量的推定值来控制机床的加工控制装置发挥作用。在此，加工模拟装置、加工误差计算装置以及加工控制装置各自不是单独地发挥功能，而彼此相关联地发挥作用。

（2．对象机床的构成）

对加工系统的应用对象的机床的构成进行说明。对象的机床是通过旋转工具对被加工物W进行切削加工的机床。参照图1说明作为该机床的一个例子的卧式加工中心。如图1所示，该机床具备：床身1、在床身1上沿X轴方向能够移动的立柱2、在立柱2的前面（图1的左面）沿Y轴方向能够移动的床鞍3、能够旋转地被床鞍3支承并保持旋转工具5的旋转主轴4、以及在床身1上沿Z轴方向能够移动并承载被加工物W的工作台6。

在此，旋转工具5在外周侧沿周向具有1个以上的刃部5a、5b。旋转工具5例如包括球头立铣刀、方头立铣刀、铣刀等。换句话说，该机床通过使旋转工具5绕轴旋转并且相对于被加工物W进行相对移动，而进行间歇式的切削加工。此外，虽未图示，但该机床具备：用于使立柱2、床鞍3以及工作台6移动的马达、供给冷却液的冷却液喷嘴、冷却液泵等。

（3．加工误差的产生机理）

接下来，参照图2～图6来说明加工误差的产生机理。加工误差是指被加工物W的实际加工后形状与被加工物W的目标形状（设计值）之间的误差。

如图2所示，由于旋转工具5发生变形，使得旋转工具5中的各Z轴方向剖面上的旋转中心坐标偏离指令坐标，这是加工误差的原因之一。Z轴方向是指旋转主轴4的旋转轴方向。特别是在使用L／D（＝长度／直径）大的旋转工具5（细长的旋转工具）的情况下，由于该旋转工具5的刚性低，所以由于切削阻力Fy使得该旋转工具5的前端侧容易挠曲变形。在此，在旋转工具5的前端的外周面沿周方向具有1个以上的刃部5a、5b。换句话说，因切削阻力Fy使得旋转工具5的前端侧（刃部5a、5b的部位）的旋转中心C发生位移，从而被加工物W的加工后形状发生变化。作为其结果，产生加工误差。在此，所谓旋转中心C是指旋转工具5不变形的状态下的旋转工具5的轴向（旋转主轴4的旋转轴方向）的各剖面上的旋转中心，即旋转工具5中的各Z轴方向剖面上的旋转中心。但是，为了便于理解说明，以下对旋转中心C作为某个Z轴坐标上的1处旋转中心进行说明。

在此，如果旋转工具5所产生的切削阻力Fy为恒定，则旋转工具5的前端侧的挠曲量处于恒定。但是，在利用旋转工具5进行的间歇式切削加工中，旋转工具5所产生的切削阻力Fy依次发生变化。因此，旋转工具5前端侧的旋转中心C的位移量主要在Y方向上依次变化。此时的旋转工具5前端侧的旋转中心C的位移量和切削阻力Fy依赖于旋转工具5的动态特性。工具的动态特性表示变形相对于被输入的力的举动，通过传递函数（柔量以及相位延迟）或根据其计算出的质量（M）、粘性阻尼系数（C）、弹簧常数（K）、谐振频率（ω）、阻尼比（ζ）等表示。图2中的往复箭头是旋转工具5前端侧的旋转中心C主要在Y方向上往复移动的意思的显示。

图2中说明了因Y方向上的切削阻力Fy导致的加工误差。但是，实际上，如图3所示，在旋转工具5中，存在除了反切入方向的切削阻力Fy之外，还产生反进给方向的切削阻力Fx以及轴向的切削阻力Fz的情况。换句话说，旋转工具5前端侧的旋转中心C向各方向上的切削阻力Fx、Fy、Fz的合成阻力Fxyz（未图示）的方向位移。此外，图3中图示了方头立铣刀，但在如图2所示的球头立铣刀的情况下也是同样。

接下来，对于在一边使旋转工具5旋转并进给一边进行被加工物W的间歇式切削加工时，旋转工具5所产生的切削阻力Fy以及旋转工具5前端侧的旋转中心C的位移量Ya相对于经过时间t的举动，参照图4以及图5进行说明。在此，对于反切入方向（Y方向）上的切削阻力Fy以及前端侧的旋转中心C的位移量Ya被提出而进行说明。这是因为反切入方向（Y方向）对加工误差的影响最大。

参照图4和图5（a）～（e），来说明切削阻力Fy相对于经过时间t的举动。如图4所示，切削阻力Fy从零附近起在时刻t1变化为较大值，在时刻t2再次变化为零附近。图5（a）、（b）分别与图4的时刻t1、t2对应。如图5（a）所示，时刻t1为一个刃部5a与被加工物W开始接触的瞬间。换句话说，时刻t1为通过一个刃部5a开始了切削加工的瞬间。另一方面，如图5（b）所示，时刻t2是结束了利用一个刃部5a进行的被加工物W的切削加工的瞬间。这样，在t1～t2期间，一个刃部5a进行切削加工。

然后，如图4所示，t2～t4期间为切削阻力Fy在零附近。在该期间，如与时刻t3对应的图5（c）所示，两个刃部5a、5b没有与被加工物W接触。换句话说，旋转工具5进行空转。

然后，如图4所示，切削阻力Fy在时刻t4再次变化为较大值，在时刻t5再次变化为零附近。在图4的时刻t4中，如对应的图5（d）所示，另一刃部5b开始接触被加工物W。换句话说，通过另一刃部5b开始切削加工。另外，在图4的时刻t5，如对应的图5（e）所示，结束利用另一刃部5b进行的切削加工。这样，在t4～t5期间，另一刃部5b进行切削加工。

在此，从图5中的这次的切削区域可知，在t1～t2、t4～t5各瞬间，实际切入量（瞬间的切入量）不同。换句话说，实际切入量从切削开始一下子变大，达到峰值后缓缓变少。更详细地说，在前次没有被切削的部位和前次切削过的部位的边界线左右发生变化。而且，如图4的切削阻力Fy中急剧变大部分所示那样可知，切削加工中的切削阻力Fy为大致三角形状，根据实际切入量而发生变化。

另外，旋转工具5在时刻t1、t4开始切削加工这样的情况，换而言之，是在时刻t1、t4与被加工物W碰撞的情况。换句话说，在旋转工具5从空转状态起开始切削加工的瞬间，旋转工具5中产生由于被加工物W的碰撞引起的间歇性的切削阻力。

换句话说，旋转工具5前端侧的旋转中心C由于切削加工期间的切削阻力Fy的变动，至少产生向反切入方向（Y方向）的加速度。而且，通过间歇切削，旋转工具5前端侧的旋转中心C因切削加工期间的切削阻力Fy（冲击力那样的力），导致至少在反切入方向（Y方向）上振动。

因此，如图4所示，旋转工具5前端侧的旋转中心C的位移量Ya与旋转工具5的固有值相应地振动。特别是刚在切削加工中产生了变动的切削阻力Fy之后，旋转中心C的位移量Ya变得最大，其后衰减。然后，位移量Ya通过切削阻力Fy再次变大，并进行反复。

接下来，参照图6（a）～图6（c）来说明旋转工具5前端侧的旋转中心C的位移量Ya给加工误差带来怎样的影响。旋转工具5的旋转相位φ的每一个相位中，刃部5a的刃尖相对于旋转工具5前端侧的旋转中心C的相对位置（相对刃尖位置）是如图6（a）所示那样。换句话说，刃部5a对被加工物W进行切削加工的旋转相位φ处于约30°～90°的相位范围。

然后，作为前端侧的旋转中心C的位移量Ya，表示为3种。但是，这些都是示意性表示，图6（b）的纵轴与图6（a）的纵轴的比例尺并不相同。第一（No.1）位移量Ya为与图4所示那样的切入量相应的举动。第二（No.2）位移量Ya为进行图4所示那样的振动的举动。第三（No.3）位移量Ya为处于恒定的情况。

这样，在第一（No.1）～第三（No.3）位移量Ya的情况下，相对于被加工物W的刃部5a的刃尖位置（绝对刃尖位置）如图6（c）所示那样。换句话说，为图6（a）的举动加上图6（b）的每一个的举动而成的状态。在此，在图6（c）中，标注了阴影线的旋转相位φ的范围通过刃部5a进行切削加工。而且，在实际加工中，旋转工具5的旋转速度相对于旋转工具5的进给速度非常大。因此，这次的切削加工中切削面的大部分通过下次切削加工而被削掉。于是，这次的切削加工的切削面内表示为最终加工后形状的部分为在图6（c）的标注了阴影线的旋转相位φ中的90°附近。换句话说，至少标注了阴影线的旋转相位φ中的最深位置被表示为最终加工后形状。

鉴于此，在图6（c）中，在第一（No.1）位移量Ya的情况下，工具旋转相位φ在90°附近为最深位置，与目标值一致。因此，在第一（No.1）位移量Ya的情况下，加工误差几乎为零。在第二（No.2）位移量Ya的情况下，工具旋转相位φ在比90°稍靠前处为最深位置，低于目标值。因此，在第二（No.2）位移量Ya的情况下，产生成为过度削去的加工误差。但是，由于第二（No.2）位移量Ya，存在产生成为切削残留的加工误差的情况、加工误差为零的情况。在第三（No.3）位移量Ya的情况下，工具旋转相位φ在90°附近为最深位置，超过目标值。因此，在第三（No.3）位移量Ya的情况下，总是产生成为切削残留的加工误差。

这样，刃部5a的绝对刃尖位置的最深位置及其附近形成加工后形状。换句话说，可知不仅旋转工具5前端侧的旋转中心C的位移量Ya，刃部5a的刃尖位置相对于旋转中心C位于哪个位置也会影响加工误差。

（4．加工系统的功能构成）

接下来，参照图7～图17来说明加工系统的功能构成的详细内容。加工系统如图7的功能框图所示那样构成。以下，对图7所示的加工系统的功能构成进行说明。

机械信息存储部10存储与应用对象的机床相关的各种信息。各种信息中包含例如，机床的机械构成、拐角部减速参数、旋转主轴4的旋转速度上限值、各进给轴的移动速度的上限值等控制参数。指令值计算部11基于已制作的NC数据以及机械信息存储部10所存储的机械信息，计算旋转工具5的中心位置指令值C0和旋转主轴4的相位指令值。旋转工具5的中心位置指令值C0在机械坐标系中表示。

工具中心坐标计算部12基于通过指令值计算部11计算出的旋转工具5的中心位置指令值C0、和通过工具中心位移量计算部42计算出的旋转工具5前端侧的旋转中心C的位移量，来计算旋转工具5前端侧的旋转中心C的坐标。换句话说，通过继续模拟在前端侧的旋转中心C的位移量发生了变化的情况下，使该变化依次反映并计算出前端侧的旋转中心C的坐标。刃尖形状存储部13存储有1或者多个旋转工具5的刃尖形状。参照图8来说明该刃尖形状。刃尖形状存储部13中例如在图8所示的球头立铣刀的情况下，存储有被A围起的部分的刃部5a的形状。

相对刃尖位置计算部14计算刃部5a、5b相对于旋转工具5前端侧的旋转中心C的相对刃尖位置。在此，相对刃尖位置计算部14基于通过指令值计算部11计算出的旋转主轴4的相位指令值和刃尖形状存储部13所存储的刃尖形状，计算相对刃尖位置。换句话说，相对刃尖位置计算部14对于旋转工具5的旋转相位φ的每一个相位，计算刃部5a、5b的相对刃尖位置。相对刃尖位置例如是图6（a）所示那样的信息。

绝对刃尖位置计算部15基于旋转工具5前端侧的旋转中心C的坐标和相对刃尖位置来计算刃部5a、5b相对于被加工物W的绝对刃尖位置。该绝对刃尖位置计算部15能够计算在旋转工具5的1次旋转中按照经过时间t变化的绝对刃尖位置。绝对刃尖位置例如是图6（c）所示那样的信息。另外，通过继续模拟在刃部5a、5b的相对刃尖位置发生了变化的情况下，绝对刃尖位置计算部15使该变化依次反映并计算绝对刃尖位置。

材料形状计算部21基于由CAD制作出的形状数据，计算被加工物W的材料形状。加工形状存储部22存储由材料形状计算部21计算出的被加工物W的材料形状以及由加工后形状计算部24计算出的被加工物W的加工形状的履历。换句话说，所存储的信息中不仅包含最终加工后形状，还包含在加工中途依次变化的被加工物W的形状。

实际切入量计算部23在加工的各瞬间，通过模拟计算出由刃部5a、5b切入的实际切入量h。对于实际切入量h，参照图9（a）进行说明。图9（a）中示出旋转工具5的旋转相位φ约为45°的瞬间的状态。在该瞬间，刃部5a与被加工物W接触的部分中旋转工具5的径向长度为实际切入量h。在从图9（a）所示的状态起旋转工具5按右旋旋转时，实际切入量h缓缓变少。然后，通过继续模拟在刃部5a、5b的绝对刃尖位置发生了变化的情况下，实际切入量计算部23使该变化依次反映并计算出实际切入量h。换句话说，实际切入量计算部23基于由绝对刃尖位置计算部15计算出的绝对刃尖位置和加工形状存储部22所存储的该时刻的被加工物W的形状，计算实际切入量h。此外，在图9（a）中，Rd为切入方向（－Y方向）上的削去量。

加工后形状计算部24通过使依次移动的绝对刃尖位置转印到被加工物W，来计算被加工物W的加工后形状。而且，由加工后形状计算部24计算出的被加工物W的加工后形状被存储在加工形状存储部22中。然后，通过继续模拟在绝对刃尖位置发生了变化的情况下，加工后形状计算部24使该变化依次反映并计算新的加工后形状。在此，作为由加工后形状计算部24计算的加工后形状，能够采用以下2种中的任意一种。对于这些，参照图10（a）、（b）进行说明。

作为第一加工后形状，如图10（a）所示，加工后形状计算部24在旋转工具5的刃部5a、5b各自的1次旋转中提取绝对刃尖位置中的切入方向（－Y方向）上的最深位置P（n），将该最深位置P（n）作为被加工物W的加工后形状进行计算。然后，将其反复。在该情况下，被加工物W的加工后形状成为作为过去的最深位置P（1）～P（n-1）以及这次的最深位置P（n）的点数据。在此，相邻的最深位置P（n-1），P（n）的距离是微小的，因此即使在将最深位置P（n）设为加工后形状的情况下，也能够以足够高精度识别加工后形状。

作为第二加工后形状，加工后形状计算部24通过使刃部5a、5b的绝对刃尖位置的轨迹转印到被加工物W而计算出被加工物W的加工后形状。然后，使其反复。在该情况下，不仅图10（a）所示的最深位置P（n），对于其前后的位置也作为加工后形状进行存储。而且，在通过这次切削而削掉作为过去的形状履历而存储的部分Qb（n-1）的情况下，将被削掉的部分Qb（n-1）的形状信息更新为新形成的形状信息Q（n）。这样一来，依次形成最新的加工后形状。作为最新的加工后形状，由过去的形状信息Q（n-1）中没有削掉的部分Qa（n-1）和这次形成的部分Q（n）构成。这样一来形成的第二加工后形状与上述的第一加工后形状相比被作为更微小的点数据、或连续线存储。因此，第二加工后形状能够把握表面粗糙度等。

切削乘数存储部31存储为了如式（1）～（3）所示那样计算出切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值而使用的切削乘数Kpc、Kpe、Ktc、Kte、Kfc、Kfe。在此，切削阻力各自的成分主切削力Fp、径向力Ft以及进给分力Ff如图9（a）所示。另外，切削乘数存储部31中存储有预先设定的暂定切削乘数Kpc、···。但是，若由实际切削乘数计算部34计算出实际切削乘数Kpc、···，则切削乘数存储部31所存储的切削乘数Kpc，···被更新。此外，能够继续存储过去的切削乘数Kpc、···，也能够将其削除。

[数式1]

Fp=Fpc+Fpe=Kpc·b·h+Kpe·b…（1）

Fp：主切削力方向的切削阻力的推定值

Fpc：主切削力方向的切削力

Fpe：主切削力方向的边缘力

Kpc：主切削力方向的切削力切削乘数

Kpe：主切削力方向的边缘力切削乘数

b：切削长度（进给分力方向）

h：实际切入量

[数式2]

Ft=Ftc+Fte=Ktc·b·h+Kte·b…（2）

Ft：径向力方向的切削阻力的推定值

Ftc：径向力方向的切削力

Fte：径向力方向的边缘力

Ktc：径向力方向的切削力切削乘数

Kte：径向力方向的边缘力切削乘数

b：切削长度（进给分力方向）

h：实际切入量

[数3]

Ff=Ffc+Ffe=Kfc·b·h+Kfe·b…（3）

Ff：进给分力方向的切削阻力的推定值

Ffc：进给分力方向的切削力

Ffe：进给分力方向的边缘力

Kfc：进给分力方向的切削力切削乘数

Kfe：进给分力方向的边缘力切削乘数

b：切削长度（进给分力方向）

h：实际切入量

在此，在为了计算切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值而使用的式（1）～（3）中，实际切入量h参照上述图9（a）进行了说明。在此，对于切削长度b，参照图9（b）进行说明。图9（b）是图9（a）的A－A剖视图，即沿着刃部5a的面的剖视图。此时，如图9（b）所示，切削长度b是进给分力方向（图9（a）所示）上的刃部5a的与被加工物W的接触长度。

切削阻力计算部32基于由实际切入量计算部23计算出的实际切入量h、根据加工条件取得的切削长度b、以及切削乘数存储部31所存储的切削乘数Kpc、Kpe、Ktc、Kte、Kfc、Kfe，并根据式（1）～式（3）计算切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值。在此，如上所述，最初，切削乘数存储部31中存储有预先设定的暂定切削乘数Kpc···。因此，最初计算的切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值为暂定值。但是，当切削乘数存储部31存储被更新的实际切削乘数Kpc···时，所计算的切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值为使用实际切削乘数Kpc···计算出的值。而且，通过继续模拟而在加工后形状以及切入量h发生了变化的情况下，切削阻力计算部32使该变化依次反映来计算下一瞬间的切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值。在此，主切削力Fp、径向力Ft以及进给分力Ff、与XYZ方向的切削阻力Fx、Fy、Fz处于通过相互进行坐标变换而能够计算出的关系。

切削阻力检测传感器33检测实际加工中的实际切削阻力Fx、Fy、Fz。例如，切削阻力检测传感器33能够应用负载传感器、位移传感器、进给轴的驱动马达的耗电检测器、供给电流传感器等。换句话说，通过负载传感器能够直接检测实际切削阻力Fx、Fy、Fz自身，也能够通过位移传感器或其它来间接地检测实际切削阻力Fx、Fy、Fz。

实际切削乘数计算部34对使用切削乘数存储部31中最初所存储的预先设定的暂定切削乘数Kpc···而计算出的暂定切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值、与将由切削阻力检测传感器33检测出的实际切削阻力Fx、Fy、Fz进行坐标变换而求得的实际切削阻力Fp、Ft、Ff进行比较，计算实际切削乘数Kpc···。在此，切削乘数Kpc···基于旋转工具5的刃部5a、5b的磨损等各种重要因素而发生变化。但是，由于使用实际切削阻力Fp、Ft、Ff计算出实际切削乘数Kpc···，因此计算出的实际切削乘数Kpc···为与当前的状况相应的适当值。

换句话说，切削阻力计算部32使用被更新的切削乘数Kpc···来计算切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值。使用该切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值，实际切削乘数计算部34能够进一步计算实际切削乘数Kpc···。这样，切削乘数存储部31所存储的切削乘数Kpc···被依次更新，成为适当值。

在此，基于切削阻力计算部32的切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值的计算处理能够采用以下2种中的任何一种。对于这些，参照图11以及图12进行说明。作为第一计算处理，如图11所示，判断当前进行的模拟是否是粗加工工序或者半精加工工序（S1）。在是粗加工工序或者半精加工工序的情况下（S1：是），使用暂定切削乘数Kpc···计算暂定的切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值（S2）。接着，取得由切削阻力检测传感器33检测出的实际切削阻力Fx、Fy、Fz（S3）。接着，对暂定的切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值与根据实际切削阻力Fx、Fy、Fz计算而得到的实际切削阻力Fp、Ft、Ff进行比较，计算实际切削乘数Kpc···（S4）。

接着，判断当前进行的模拟是否是精加工工序（S5）。在S1的判断中，在当前进行的模拟不是粗加工工序以及半精加工工序的情况下也进行该判断（S5）。在此，精加工工序是粗加工工序的后工序，或者，是半精加工工序的后工序。而且，在当前进行的模拟是精加工工序的情况下（S5：是），使用计算出的实际切削乘数Kpc···，计算切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值。然后结束处理。在采用了该计算处理的情况下，在精加工工序中以高精度做出所计算的切削阻力的推定值。另外，由于没有依次计算实际切削乘数Kpc···，所以计算负荷没有变大。

参照图12来说明第二计算处理。如图12所示，使用当前切削乘数存储部31所存储的切削乘数Kpc···来计算切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值（S11）。最初，使用暂定切削乘数Kpc···。接着，取得由切削阻力检测传感器33检测出的实际切削阻力Fx、Fy、Fz（S12）。接着，对计算出的切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值和根据实际切削阻力Fx、Fy、Fz计算而得出的实际切削阻力Fp、Ft、Ff进行比较，计算切削乘数Kpc···（S13）。

接着，对计算出的切削乘数Kpc···和切削乘数存储部31所存储的切削乘数Kpc···进行比较，判断两者是否不同（S14）。在两者不同的情况下（S14：是），将切削乘数存储部31所存储的切削乘数Kpc···更新为在S13中计算出的切削乘数Kpc···（S15）。另一方面，在两者一致的情况下（S14：否），不进行更新处理。然后，判断是否结束切削阻力的推定值的计算处理（S16），在没有结束的情况下，返回S11反复进行处理。

这样，使用依次更新后的切削乘数Kpc···，通过模拟依次计算切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值。因此，能够以高精度计算切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值。例如，在旋转工具5的刃部5a、5b磨损了的情况下即使实际切削阻力Fp、Ft、Ff发生了变化，切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值也能够随着实际切削阻力Fp、Ft、Ff的变化。

工具动态特性存储部41存储旋转工具5的动态特性系数。动态特性系数中包括质量系数M、粘性阻力系数C以及弹簧常数K。通过预先对旋转工具5进行锤击测试、进行模拟、或者通过设置在机械上的传感器实际地进行测定，而能够取得这些动态特性系数M、C、K。

工具中心位移量计算部42基于由切削阻力计算部32计算出的切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值、以及工具动态特性存储部41所存储的动态特性系数M、C、K，来计算旋转中心C的位移量。旋转中心C的位移量计算所使用的基本式是式（4）。然后，工具中心位移量计算部42将计算出的旋转中心C的位移量反馈到工具中心坐标计算部12。因此，通过继续模拟而在切削阻力Fp、Ft、Ff发生了变化的情况下，工具中心位移量计算部42使该变化依次反映来计算出旋转中心C的位移量。在此，工具中心位移量计算部42基于旋转中心C的位移量来计算旋转工具5的振动的振幅。

[数式4]

$\stackrel{\·\·}{x}\left(t\right)=\frac{F\left(t\right)-C\·\stackrel{\·}{x}\left(t\right)-K\·x\left(t\right)}{M}\·\·\·\left(4\right)$

时刻t的加速度

时刻t的速度

x（t）：时刻t的位置

F（t）：时刻t的切削阻力

在此，旋转中心C的位移量由于旋转工具5所产生的切削阻力Fp、Ft、Ff发生变动而变化。另外，旋转中心C的位移量根据利用旋转工具5的切削加工中受到切削阻力Fy时的旋转工具5的振动相位θ而变化。更详细地说，在将旋转工具5受到第一次切削阻力时定义为振动相位0°的情况下，旋转中心C的位移量根据旋转工具5受到第二次切削阻力时的旋转工具5的振动相位θ而变化。于是，参照图13～图15来说明受到切削阻力Fy时的旋转工具5的振动相位θ与反切入方向（Y方向）上的旋转中心C的位移量（Ya）的关系。此外，在以下说明中，将旋转工具5受到第二次切削阻力时的旋转工具5的振动相位θ简称为“振动相位θ”。

首先，如图13所示，旋转工具5成为沿X方向进给移动并且沿反切入方向（沿Y方向）振动的状态。而且，将该振动的振动相位θ＝0°～360°如图13所示那样定义。换句话说，振动相位θ＝0°、360°是旋转工具5沿反切入方向移动并且反切入方向的移动速度为最大的振动相位。振动相位θ＝90°是旋转工具5从反切入方向切换到切入方向的瞬间的振动相位。振动相位θ＝180°是旋转工具5沿切入方向移动并且切入方向的移动速度为最大的振动相位。振动相位θ＝270°是旋转工具5从切入方向切换到反切入方向的瞬间的振动相位。

换句话说，振动相位θ＝0°～90°的范围为旋转工具5沿反切入方向移动并且反切入方向的移动速度减少的振动相位。振动相位θ＝90°～180°的范围为旋转工具5向切入方向移动、并且切入方向的移动速度增加的振动相位。振动相位θ＝180°～270°的范围是旋转工具5向切入方向移动、并且切入方向的移动速度减少的振动相位。振动相位θ＝270°～360°的范围是旋转工具5向反切入方向移动、并且反切入方向的移动速度增加的振动相位。

而且，参照图14（a）、（b）来说明在振动相位θ＝180°的情况以及θ＝0°的情况下，旋转工具5受到的切削阻力Fy的方向与由旋转工具5的振动导致的位移方向的关系。如图14（a）所示，在振动相位θ＝180°的情况下，切削阻力Fy的方向与由旋转工具5的振动导致的位移方向为相反方向。而如图14（b）所示，在振动相位θ＝0°的情况下，切削阻力Fy的方向与由旋转工具5的振动导致的位移方向为同方向。换句话说，在图14（a）的情况下，切削阻力Fy以减少旋转工具5的振动的振幅的方式起作用，相对于此在图14（b）的情况下，切削阻力Fy以增大旋转工具5的振动的振幅的方式起作用。

更详细来说，对于振动相位θ＝0°、90°、170°、180°、190°、270°，分别研究工具旋转相位φ与实际切入量h以及旋转中心C的位移量Ya之间关系。将各自的结果表示在图15（a）～图15（f）。在此，振动相位θ相当于从旋转工具5受到第一次切削阻力的时刻到受到第二次切削阻力的时刻为止的时间。于是，通过使旋转工具5的旋转速度S（旋转主轴4的旋转速度）变化而使振动相位θ发生变化。

另外，在图15（a）～图15（f）的位移量Ya中，实线表示从刃部5a能够受到切削阻力的状态到刃部5b能够受到切削阻力的状态的举动，虚线表示从刃部5b能够受到切削阻力的状态到刃部5a能够受到切削阻力的状态的举动。而且，以横轴为时间，“0”表示旋转工具5受到第一次切削阻力的时刻，T2表示旋转工具5受到第二次切削阻力的时刻。T3以下表示旋转工具5受到第三次以后的切削阻力的时刻。

如图15（a）、（c）、（f）所示，在振动相位θ＝0°、170°、270°的情况下，旋转中心C的位移量Ya发散。可以认为这是因为旋转工具5受到的第二次以后的切削阻力会助长旋转工具5的位移。另一方面可知在振动相位θ＝180°、190°的情况下，每当旋转工具5受到切削阻力，切削阻力Fy就变更旋转工具5的振动的位移方向。

特别是可知在振动相位θ＝180°时，在旋转工具5受到切削阻力的瞬间，旋转工具5的位移量Ya为非常接近零的状态。可知在振动相位θ＝190°时，若与θ＝180°相比，则在旋转工具5受到切削阻力的瞬间，旋转工具5的位移量Ya从零仅轻微地偏离。但是，在振动相位θ＝190°时，也能够充分抑制旋转工具5的振动。另外，在振动相位θ＝90°时，在刃部5b能够受到切削阻力的瞬间，旋转工具5的位移量Ya较大，所以没有利用刃部5b进行切削。换句话说，无论是二个刃的旋转工具5与否，仅作为1个刃发挥作用，有可能给加工面精度带来负面影响。

工具磨损量推定部51基于由切削阻力计算部32依次计算出的切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值，来推定旋转工具5的刃部5a、5b的磨损量。在此，通常，若旋转工具5的刃部5a、5b磨损则切削阻力Fp、Ft、Ff增大。换句话说，根据切削阻力Fp、Ft、Ff的变化，能够推定旋转工具5的刃部5a、5b的磨损量。于是，通过依次更新切削乘数Kpc···以及切削阻力Fp、Ft、Ff的推定值，来比较过去的切削阻力Fp、Ft、Ff和当前的切削阻力Fp、Ft、Ff，由此能够推定旋转工具5的刃部5a、5b的磨损量。除了上述之外，工具磨损量推定部51基于由切削阻力检测传感器33检测出的切削阻力Fx、Fy、Fz，也能够推定旋转工具5的刃部5a、5b的磨损量。

加工误差计算部61基于由加工后形状计算部24计算出的被加工物W的加工后形状和被加工物W的目标形状之差，计算被加工物W的加工误差。在此，加工后形状计算部24在将图10（a）所示那样的最深位置P（n）作为加工后形状而进行计算的情况下，加工误差计算部61能够计算作为切削残留的加工误差。另一方面，在加工后形状计算部24将图10（b）所示那样的轨迹作为加工后形状而进行计算的情况下，加工误差计算部61除了计算作为切削残留的加工误差之外，还能够计算表面粗糙度。

旋转速度决定处理部71基于旋转工具5的振动状态与旋转工具5受到第二次切削阻力Fy时的旋转工具5的振动相位θ，以减小旋转工具5的振幅的方式决定旋转工具5的旋转速度S（旋转主轴4的旋转速度）。也能够通过旋转速度决定处理部71决定旋转速度S，变更NC数据自身，还能够在加工中修正旋转速度S。另外，通过能够减少旋转工具5的振幅，而起到能够防止产生振纹这样的效果。

参照图16以及图17，来说明基于旋转速度决定处理部71的旋转速度S的决定处理。图16表示旋转主轴4的旋转速度S与加工误差Δy的关系，图17表示旋转主轴4的旋转速度S与旋转工具5的最大振幅Amax的关系。另外，在图16以及图17中，也对振动相位θ进行图示。

如图16所示，在振动相位θ＝180°以上且不到θ＝270°的范围内，切削残留的加工误差Δy变小。该理由是因为如上所述，切削阻力Fy以使旋转工具5的振动的振幅减少的方式起作用。

例如，在将加工误差Δy的上限阈值设为Th1，并将下限阈值设为Th2的情况下，可知处于振动相位θ＝180°～约200°的范围即可。但是，上限下限阈值内所含的范围根据旋转工具5的刚性等而发生变化，因此通过提高旋转工具5的刚性等，而即使是接近θ＝270°的振动相位，也存在能够将加工误差Δy变小的情况。

而且，作为旋转主轴4的旋转速度S，设为与该振动相位θ对应的旋转速度S。在此，当然采用与加工误差Δy为零的振动相位θ对应的旋转速度S，但即使是其它振动相位θ加工误差Δy只要在上下限范围内也能够充分采用。因此，通过适当设定旋转速度S，能够减少加工误差Δy自身的产生。

而且，如图17所示，还能够设为旋转工具5的最大振幅Amax为设定阈值Th3以下那样的旋转速度S。若旋转工具5的最大振幅Amax变大，则旋转工具5有可能破损。但是，通过以最大振幅Amax为设定阈值Th3以下的方式决定旋转速度S，而能够可靠地防止旋转工具5的破损并能够减少加工误差Δy。根据图17可知，最大振幅Amax为设定阈值Th3以下的振动相位处于θ＝180°～约200°的范围。但是，设定阈值Th3以下所包含的范围通过旋转工具5的刚性等发生变化，所以存在以通过提高旋转工具5的刚性等，即使在接近θ＝270°的振动相位，也能够减小最大振幅Amax的情况。

机械控制部73基于NC数据，控制各驱动部74。特别是机械控制部73通过由旋转速度决定处理部71决定的NC数据的旋转速度S，来控制旋转主轴4的旋转速度。

修正部72基于由加工误差计算部61计算出的加工误差Δy来修正加工条件。另外，修正部72在加工中通过旋转速度决定处理部71决定了旋转速度S的情况下，以成为该旋转速度S的方式进行修正。而且，修正部72在通过工具中心位移量计算部42而得到的旋转工具5的振动的最大振幅Amax超过了设定阈值Th3的情况下，修正为成为设定阈值Th2那样的旋转速度S。

而且，修正部72除了上述之外，还能够以变更切入方向的削去量Rd或者进给速度的方式修正指令值。例如，通过减少切入方向的削去量Rd或者降低进给速度，而能够使旋转工具5的旋转中心C的位移量减少。作为其结果，能够减少加工误差。另外，修正部72也能够变更指令位置的轨迹自身，而可以减少加工误差。

根据上述的加工系统，起到以下那样的效果。在由旋转工具5进行的间歇式的切削加工中，在旋转工具5旋转一次的期间，根据旋转工具5的刃部5a、5b的相位，存在切削的瞬间和没有切削的进行空转的瞬间。因此，旋转工具5的旋转中心C的位移量未必直接成为加工误差。而且，在旋转工具5旋转一次的期间内切削的期间中，切削阻力Fp、Ft、Ff有时也发生变动。

于是，通过除了旋转工具5的旋转中心C的位移量之外，还考虑刃部5a、5b的相对刃尖位置，从而计算刃部5a、5b相对于被加工物W的绝对刃尖位置。换句话说，在旋转工具5旋转一次的期间，能够以高精度把握绝对刃尖位置的移动。而且，通过使绝对刃尖位置转印到被加工物W，来计算被加工物W的加工后形状，因此能够以高精度计算加工后形状。通过这样计算出的加工后形状和目标形状之差，来计算加工误差。因此，能够通过分析以高精度计算加工误差。

另外，在通过旋转工具5的刃部5a、5b对被加工物W进行切削加工的相位范围内，能够连续地把握刃部5a、5b的绝对刃尖位置。由此，在进行切削加工的相位范围的每个相位处，能够把握刃部5a、5b的绝对刃尖位置位于哪里。由此，能够以更高精度计算加工误差。此外，没有连续把握刃部5a、5b的绝对刃尖位置，也能够简易地把握例如旋转工具5仅在旋转相位φ＝90°的瞬间的刃部5a、5b的绝对刃尖位置。通常，由于旋转相位φ＝90°为最深位置附近，所以虽简易，但能够充分应用。

另外，通过考虑旋转工具5的动态特性，能够伴随着旋转工具5所产生的切削阻力Fp、Ft、Ff的变动而以高精度计算旋转工具5的旋转中心C的位移量。作为其结果，能够以高精度计算加工后形状，能够以高精度计算加工误差。而且，由于是间歇式的切削加工，所以旋转工具根据基于刃部5a、5b的切削开始的瞬间产生的间歇式的切削阻力Fy而发生振动。此时，通过考虑旋转工具5的动态特性，而能够把握旋转工具5的振动状态。而且，基于能够把握的旋转工具5的振动状态来计算旋转工具5的旋转中心C的位移量，因此能够以高精度计算旋转工具5的旋转中心C的位移量。作为其结果，能够以高精度计算加工后形状，能够以高精度计算加工误差。

另外，旋转工具5的旋转中心C的反切入方向上的位移量Ya与其他方向上的位移量相比容易变大。而且，旋转工具5的旋转中心C的反切入方向上的位移量Ya给加工后形状带来最大影响。于是，至少通过把握反切入方向上的旋转工具5的旋转中心C的位移量，而能够以高精度计算加工后形状，能够以高精度计算加工误差。在此，在上述实施方式中，计算针对反切入方向（Y方向）、进给方向（X方向）以及轴向（Z方向）的全部的旋转中心C的位移量，计算出加工误差。因此，能够以高精度计算加工误差。但是，此外，从影响度的观点来看也能够仅应用反切入方向（Y方向）。

另外，在计算切削阻力Fp、Ft、Ff时，对旋转工具5的旋转中心C的位移量进行反馈。换句话说，进行旋转工具5的旋转中心C的位移量计算与切削阻力Fp、Ft、Ff计算的耦合分析。在此，在旋转工具5进行位移的下一瞬间，因该位移导致切削阻力Fp、Ft、Ff发生变化。根据已变化的切削阻力Fp、Ft、Ff，旋转工具5的旋转中心C进一步位移。这样，旋转工具5的切削阻力Fp、Ft、Ff和旋转工具5的旋转中心C的位移相互关联。于是，通过进行耦合分析，而能够以高精度计算旋转工具5的旋转中心C的位移量。作为其结果，能够以高精度计算加工误差。

另外，在计算当前的切削阻力Fp、Ft、Ff时，使用过去的加工后形状的形状履历。由此，能够以高精度计算当前的切削阻力Fp、Ft、Ff，作为结果能够以高精度计算当前的旋转工具5的旋转中心C的位移量。换句话说，能够以高精度计算加工误差。

另外，在上述实施方式中，作为加工系统的一部分发挥作用的加工模拟装置由切削阻力计算部32以及涉及其的功能部构成。另外，作为加工系统的另一部分发挥作用的加工误差计算装置由加工误差计算部61以及涉及其的功能部构成。另外，作为加工系统的另一部分发挥作用加工控制装置由机械控制部73以及涉及其的功能部构成。

另外，在上述实施方式中，对以能够应用于在进行实际的机床的控制时要进行修正的情况，以及NC数据的制作的情况这两者的方式进行了说明。此外，也可以不制作NC数据，而在实际的机床的控制时进行修正。在该情况下，该机床具备切削阻力检测传感器33，通过修正部72，修正旋转速度S、切入方向的削去量Rd、进给速度等。另外，也能够仅用于NC数据的制作。

此外，在上述实施方式中，作为加工系统的功能的构成部进行了说明，但也能够将由各构成部进行的处理作为工序进行把握。在该情况下，能够作为基于加工系统的处理方法进行把握。即，能够将由作为加工模拟装置发挥作用的构成部进行的处理，作为加工模拟方法进行把握。另外，能够将由作为加工误差计算装置发挥作用的各构成部进行的处理，作为加工误差计算方法进行把握。另外，能够将由作为加工控制装置发挥作用的构成部进行的处理，作为加工控制方法进行把握。

附图标记说明

5：旋转工具，5a、5b：刃部，14：相对刃尖位置计算部，15：绝对刃尖位置计算部，24：加工后形状计算部，42：工具中心位移量计算部，61：加工误差计算部，C：旋转中心，W：被加工物。

Claims (13)

1.一种加工误差计算装置，其在使用在外周侧沿周向具有1个以上的刃部的旋转工具，而通过将该旋转工具绕轴旋转并且相对于被加工物进行相对移动来进行的间歇式的切削加工中，计算加工误差，所述加工误差计算装置的特征在于，具有：

工具中心位移量计算单元，其在所述旋转工具产生的切削阻力伴随着间歇式的切削加工而发生变动的情况下，基于所述旋转工具的切削阻力计算所述旋转工具的旋转中心的位移量；

相对刃尖位置计算单元，其计算所述刃部相对于所述旋转工具的旋转中心的相对刃尖位置；

绝对刃尖位置计算单元，其基于所述旋转工具的旋转中心的位移量和所述相对刃尖位置来计算所述刃部相对于所述被加工物的绝对刃尖位置；

加工后形状计算单元，其通过使所述绝对刃尖位置转印到所述被加工物来计算所述被加工物的加工后形状；以及

加工误差计算单元，其基于所述被加工物的加工后形状和所述被加工物的目标形状之差，计算所述被加工物的加工误差。

2.根据权利要求1所述的加工误差计算装置，其特征在于，

所述相对刃尖位置计算单元计算与所述旋转工具的旋转相位对应的所述相对刃尖位置，

所述绝对刃尖位置计算单元计算在所述旋转工具的一次旋转中根据经过时间而变化的所述绝对刃尖位置。

3.根据权利要求2所述的加工误差计算装置，其特征在于，

所述加工后形状计算单元在所述旋转工具的所述刃部的一次旋转中提取在所述绝对刃尖位置中的切入方向上的最深位置，将所述最深位置作为所述被加工物的加工后形状进行计算。

4.根据权利要求2所述的加工误差计算装置，其特征在于，

所述加工后形状计算单元通过使所述绝对刃尖位置的轨迹转印到所述被加工物来计算所述被加工物的加工后形状。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的加工误差计算装置，其特征在于，

所述工具中心位移量计算单元基于所述旋转工具的切削阻力和所述旋转工具的动态特性，计算所述旋转工具的旋转中心的位移量。

6.根据权利要求5所述的加工误差计算装置，其特征在于，

所述工具中心位移量计算单元在因伴随着间歇式的切削加工所述旋转工具中产生的与被加工物的碰撞所导致的切削阻力而使所述旋转工具振动的情况下，基于所述旋转工具的振动状态来计算所述旋转工具的旋转中心的位移量。

7.根据权利要求1～4及6中任一项所述的加工误差计算装置，其特征在于，

所述工具中心位移量计算单元计算针对相对于所述被加工物的反切入方向的所述旋转工具的旋转中心的位移量。

8.根据权利要求5所述的加工误差计算装置，其特征在于，

所述工具中心位移量计算单元计算针对相对于所述被加工物的反切入方向的所述旋转工具的旋转中心的位移量。

9.根据权利要求7所述的加工误差计算装置，其特征在于，

所述工具中心位移量计算单元计算针对相对于所述被加工物的反切入方向的所述旋转工具的旋转中心的位移量，和针对与所述反切入方向以及所述旋转中心轴正交的进给方向的所述旋转工具的旋转中心的位移量。

10.根据权利要求8所述的加工误差计算装置，其特征在于，

所述工具中心位移量计算单元计算针对相对于所述被加工物的反切入方向的所述旋转工具的旋转中心的位移量，和针对与所述反切入方向以及所述旋转中心轴正交的进给方向的所述旋转工具的旋转中心的位移量。

11.一种加工控制装置，其特征在于，具备：

在加工中计算所述加工误差的权利要求1～10中任一项的加工误差计算装置；以及

基于计算出所述加工误差修正加工条件的修正单元。

12.一种加工误差计算方法，其是在使用在外周侧沿周向具有1以上的刃部的旋转工具，而通过将该旋转工具绕轴旋转并且相对于被加工物相对移动行来进行的间歇式的切削加工中，计算加工误差的加工误差计算方法，所述加工误差计算方法的特征在于，具备：

工具中心位移量计算工序，在所述旋转工具产生的切削阻力伴随着间歇式的切削加工发生变动的情况下，基于所述旋转工具的切削阻力来计算所述旋转工具的旋转中心的位移量；

相对刃尖位置计算工序，计算所述刃部相对于所述旋转工具的旋转中心的相对刃尖位置；

绝对刃尖位置计算工序，基于所述旋转工具的旋转中心的位移量和所述相对刃尖位置来计算所述刃部相对于所述被加工物的绝对刃尖位置；

加工后形状计算工序，通过使所述绝对刃尖位置转印到所述被加工物来计算所述被加工物的加工后形状；以及

加工误差计算工序，基于所述被加工物的加工后形状和所述被加工物的目标形状之差，计算所述被加工物的加工误差。

13.一种加工控制方法，其特征在于，具备：

在加工中计算所述加工误差的权利要求12的加工误差计算方法；以及

基于通过所述加工误差计算方法计算出的所述加工误差来修正加工条件的修正工序。