CN116583794A - 加工程序修正装置、数控装置、加工程序修正方法及机器学习装置 - Google Patents

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Abstract

加工程序修正装置(100)具有：加工程序解析部(7)，其通过加工程序的解析而求出使刀具相对于被加工物移动的路径即刀具路径，该加工程序记述有用于使对具有第1加工面及第2加工面的被加工物进行切削的刀具移动的指令；切削点计算部(9)，其在刀具路径上的指令点处配置有刀具的情况下，分别关于刀具路径上的多个指令点对被加工物的加工面上的点且与刀具相对应的点即切削点进行计算；角度计算部(13)，其根据指令点及切削点对第1加工面及第2加工面所成的角度即边界部角度进行计算；以及加工程序输出部(16)，其对反映有边界部角度的信息的加工程序进行输出。

Description

加工程序修正装置、数控装置、加工程序修正方法及机器学习 装置
技术领域
本发明涉及对用于使用刀具进行加工的加工程序进行修正的加工程序修正装置、数控装置、加工程序修正方法及机器学习装置。
背景技术
在通过数控工作机械进行的加工中使用记述有移动指令的数控加工程序，该移动指令用于在预先设定的路径中使被加工物或者刀具移动。以下，将数控工作机械简称为“工作机械”。将数控加工程序简称为“加工程序”。加工程序例如通过市场销售的CAD(ComputerAided Design)/CAM(Computer Aided Manufacturing)装置进行创建。加工程序通过如G码或者宏语句这样的字符串，记述于预先确定的格式的文件中。在这里，G码是例如用于通过数控进行定位、直线插补、圆弧插补及平面指定等的指令码。
在创建用于切削加工的加工程序的情况下，CAD/CAM装置以刀具与用于将被加工物加工为目标形状的加工面接触的方式虚拟地使刀具移动而创建刀具路径。CAD/CAM装置通过数控装置能够解释的G码对沿刀具路径使刀具移动的移动指令进行记述。加工程序向工作机械所具有的数控装置输入。数控装置通过加工程序的解析，根据移动指令而创建针对每个插补周期对刀具路径进行了插补的插补数据。数控装置基于插补数据对工作机械的各轴进行控制。工作机械由数控装置对刀具的移动进行控制，由此进行切削加工。
即使进行沿刀具路径使刀具移动的控制，在实际的工作机械中，由于由机械或者伺服系统的追随延迟产生的轨迹误差或者机械振动的产生，有时加工品的品质会降低。轨迹误差及机械振动在刀具路径之中的刀具路径的方向大幅变化的弯曲部，或者曲率大的角部容易发生。另外，刀具的移动速度越高，则轨迹误差及机械振动越容易变大。因此，以往预先求出刀具路径的方向大幅变化的部分中的刀具的容许速度，与刀具路径的方向变化相应地使刀具减速至小于或等于容许速度为止。但是，在刀具路径的方向的变化大，但在目标形状中刀具经过平滑的部分的情况下，尽管不需要减速，刀具也会被减速。另外，刀具经过目标形状中的角部，但在刀具路径的朝向的变化小的情况下，尽管需要减速，但刀具没有减速。如上所述，由于仅基于刀具路径的方向而判断是否需要减速，因此发生由于不需要的减速而加工的效率降低，且由于没有进行必须的减速而加工品的品质降低这样的问题。
在专利文献1中公开了一种加工装置，该加工装置基于作为被加工部位的轮廓等的目标形状而判别拐点的属性，使用针对拐点的每个属性预先设定的参数而决定加工速度。
专利文献1：日本特开2003－108210号公报
发明内容
根据专利文献1的技术，在数控数据中记述的数据点群表示刀具路径，因此有时不对目标形状中的角部进行识别就无法适当地判断是否需要减速。如上所述，根据在专利文献1中公开的现有技术，存在难以通过工作机械高效地得到高品质的加工品这一问题。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到能够通过工作机械高效地得到高品质的加工品的加工程序修正装置。
为了解决上述课题，并达到目的，本发明所涉及的加工程序修正装置具有：加工程序解析部，其通过加工程序的解析而求出使刀具相对于被加工物移动的路径即刀具路径，该加工程序记述有用于使对具有第1加工面及第2加工面的被加工物进行切削的刀具移动的指令；切削点计算部，其在刀具路径上的指令点处配置有刀具的情况下，分别关于刀具路径上的多个指令点对被加工物的加工面上的点且与刀具相对应的点即切削点进行计算；角度计算部，其根据指令点及切削点对第1加工面及第2加工面所成的角度即边界部角度进行计算；以及加工程序输出部，其对反映有边界部角度的信息的加工程序进行输出。
发明的效果
本发明所涉及的加工程序修正装置具有下述效果，即，能够通过工作机械高效地得到高品质的加工品。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的加工程序修正装置的结构的图。
图2是表示实施方式1所涉及的加工程序修正装置的动作顺序的流程图。
图3是表示在实施方式1中通过刀具数据进行定义的刀具的一个例子的图。
图4是表示在实施方式1中通过形状数据进行定义的目标形状的一个例子的斜视图。
图5是表示在实施方式1中通过加工程序的解析而求出的刀具路径和指令点的一个例子的图。
图6是用于对刀具在图5所示的刀具路径中移动的情形进行说明的第1图。
图7是用于对刀具在图5所示的刀具路径中移动的情形进行说明的第2图。
图8是用于对在实施方式1中计算的切削点进行说明的第1图。
图9是用于对在实施方式1中计算的切削点进行说明的第2图。
图10是用于对在实施方式1中计算的切削点进行说明的第3图。
图11是表示图7所示的刀具路径上的各指令点和与各指令点相对应的切削点的图。
图12是用于对实施方式1中的边界指令点的提取进行说明的第1图。
图13是用于对实施方式1中的边界指令点的提取进行说明的第2图。
图14是用于对实施方式1中的边界部角度的计算进行说明的第1图。
图15是用于对图14所示的边界部角度的计算方法的变形例进行说明的图。
图16是用于对实施方式1中的边界部角度的计算进行说明的第2图。
图17是用于对图16所示的边界部角度的计算方法的变形例进行说明的图。
图18是表示实施方式1的变形例所涉及的加工程序修正装置的结构的图。
图19是用于对在实施方式2中刀具在通过加工程序的解析而求出的刀具路径中移动的情形进行说明的图。
图20是表示图19所示的刀具路径上的各指令点和与各指令点相对应的切削点的图。
图21是用于对实施方式2中的边界部角度的计算进行说明的第1图。
图22是用于对实施方式2中的边界部角度的信息的校正进行说明的第1图。
图23是用于对实施方式2中的边界部角度的计算进行说明的第2图。
图24是用于对实施方式2中的边界部角度的信息的校正进行说明的第2图。
图25是表示实施方式1或者2所涉及的加工程序修正装置的硬件结构例的图。
图26是表示实施方式3所涉及的数控装置的结构的图。
图27是表示实施方式3所涉及的数控装置的动作顺序的流程图。
图28是表示实施方式4所涉及的数控装置的结构的图。
图29是表示实施方式4所涉及的数控装置所具有的学习部的动作顺序的流程图。
图30是表示实施方式4的变形例所涉及的数控装置的结构的图。
具体实施方式
下面，基于附图，对实施方式所涉及的加工程序修正装置、数控装置、加工程序修正方法及机器学习装置详细地进行说明。
实施方式1.
图1是表示实施方式1所涉及的加工程序修正装置100的结构的图。加工程序修正装置100对用于使用刀具进行加工的加工程序进行修正。
加工程序修正装置100具有加工程序输入部1、加工程序存储部2、刀具数据输入部3、刀具数据存储部4、形状数据输入部5、形状数据存储部6、加工程序解析部7、刀具路径存储部8、切削点计算部9、切削点存储部10、边界指令点提取部11、边界指令点存储部12、角度计算部13、角度存储部14、修正部15和加工程序输出部16。
向加工程序输入部1从加工程序修正装置100的外部输入加工程序。加工程序存储部2对向加工程序输入部1输入的加工程序进行存储。在实施方式1中，在加工程序中记述有用于使对被加工物进行切削的刀具移动的移动指令。此外，刀具的移动是指刀具相对于被加工物的相对移动。
向刀具数据输入部3从加工程序修正装置100的外部输入刀具数据。刀具数据存储部4对向刀具数据输入部3输入的刀具数据进行存储。刀具数据是对在加工中使用的刀具进行定义的数据。刀具数据包含表示刀具种类的信息和表示刀具直径及刀具长度这样的刀具形状的信息。在具有锥度的刀具的情况下，在刀具数据中可以包含表示刀具外径母线相对于刀具的中心轴的倾斜度的信息。在刀具数据中可以包含有表示车削刀具等的非对称的形状的信息。
向形状数据输入部5从加工程序修正装置100的外部输入形状数据。形状数据存储部6对向形状数据输入部5输入的形状数据进行存储。形状数据是对目标形状进行定义的数据。在形状数据中还包含有被加工物之中的应该避免刀具的接触的面的信息。形状数据是3维数据，例如是CAD数据。
加工程序解析部7从加工程序存储部2读出加工程序，进行加工程序的解析处理。加工程序解析部7通过加工程序的解析而求出刀具路径。刀具路径是使刀具相对于被加工物移动的路径。加工程序解析部7对在加工程序中记述的移动指令进行解析，求出刀具路径和刀具路径上的点列即各指令点。刀具路径存储部8对刀具路径及指令点的数据进行存储。
切削点计算部9对切削点进行计算。切削点在刀具配置于刀具路径上的指令点的情况下，是被加工物的加工面上的点且与刀具相对应的点。关于切削点的详细内容在后面记述。切削点计算部9分别关于刀具路径上的多个指令点对切削点进行计算。切削点存储部10对切削点的数据进行存储。
边界指令点提取部11从多个指令点中对边界指令点进行提取。边界指令点是位于被加工物之中的彼此相接的2个加工面之间的边界的指令点。边界指令点存储部12对边界指令点的数据进行存储。角度计算部13根据指令点及切削点对边界部角度进行计算。边界部角度是在边界指令点处被加工物的第1加工面及第2加工面所成的角度。角度存储部14对边界部角度的数据进行存储。关于边界指令点及边界部角度的详细内容在后面记述。
修正部15通过使边界部角度的信息反映至加工程序，从而对加工程序进行修正。在实施方式1中，修正部15通过在加工程序中对边界部角度的信息进行追加，从而对加工程序进行修正。加工程序输出部16将反映有边界部角度的信息的加工程序向加工程序修正装置100的外部输出。
接下来，对加工程序修正装置100的动作进行说明。图2是表示实施方式1所涉及的加工程序修正装置100的动作顺序的流程图。
在步骤S1中，加工程序修正装置100接收加工程序、刀具数据及形状数据。预先确定的格式的文件即加工程序从CAD/CAM装置或者CAD/CAM系统向加工程序输入部1输入。或者，加工程序通过由作业者对键盘等输入设备进行操作，从而向加工程序输入部1输入。加工程序输入部1将输入的加工程序向加工程序存储部2输出。
刀具数据通过由作业者对输入设备进行操作，从而向刀具数据输入部3输入。可以向刀具数据输入部3输入通过从CAD数据进行的数据变换而得到的刀具数据。刀具数据输入部3将输入的刀具数据向刀具数据存储部4输出。
图3是表示在实施方式1中通过刀具数据进行定义的刀具的一个例子的图。图3所示的刀具T1是球头立铣刀。刀具T1是在圆柱的底部附带有半球的形状。刀具T1的中心轴是该圆柱的中心轴。中心轴是刀具T1的旋转轴。刀具直径是该圆柱的直径。刀具长度是中心轴的方向上的刀具T1的长度。
形状数据是预先确定的格式的数据，且由CAD/CAM装置或者CAD/CAM系统进行创建。形状数据从CAD/CAM装置或者CAD/CAM系统向形状数据输入部5输入。形状数据可以通过由作业者对输入设备进行操作，从而向形状数据输入部5输入。
图4是表示在实施方式1中通过形状数据进行定义的目标形状的一个例子的斜视图。图4所示的目标形状M1是具有3个加工面S0、S1、S2的3维形状。加工面S0、S1、S2各自是曲面或者平面。X轴、Y轴及Z轴是彼此垂直的3轴。有时将X轴方向称为加工方向，将Y轴方向称为横向，将Z轴方向称为上下方向。如果结束步骤S1，则加工程序修正装置100使顺序向步骤S2进入。
在步骤S2中，加工程序修正装置100通过加工程序的解析而求出刀具路径。加工程序解析部7从加工程序存储部2读出加工程序，对加工程序进行解析。加工程序解析部7通过加工程序的解析而求出刀具路径和指令点。加工程序解析部7将刀具路径及指令点的数据向刀具路径存储部8输出。
图5是表示在实施方式1中，通过加工程序的解析而求出的刀具路径和指令点的一个例子的图。图5所示的刀具路径TP1是在10个指令点P0－P9处依次使刀具T1移动的路径。
图6是用于对刀具T1在图5所示的刀具路径TP1中移动的情形进行说明的第1图。图7是用于对刀具T1在图5所示的刀具路径TP1中移动的情形进行说明的第2图。在图6中，刀具T1及刀具路径TP1与在从相对于目标形状M1斜上方的位置观察时的目标形状M1相匹配地示出。在图7中，刀具T1及刀具路径TP1与在从相对于目标形状M1横向的位置观察时的目标形状M1相匹配地示出。刀具T1在各指令点P0－P9处，配置为刀具T1的基准点与指令点P一致。基准点是刀具T1之中的中心轴上的位置。此外，指令点P是不对指令点P0－P9各自进行区分而统一的称呼。如果结束步骤S2，则加工程序修正装置100使步骤向步骤S3进入。
在步骤S3中，加工程序修正装置100分别关于刀具路径上的多个指令点而求出切削点。切削点计算部9从刀具数据存储部4读出刀具数据。切削点计算部9从形状数据存储部6读出形状数据。切削点计算部9从刀具路径存储部8读出刀具路径及指令点的数据。切削点计算部9基于刀具数据、形状数据和刀具路径及指令点的数据，对与刀具路径上的各指令点有关的切削点进行计算。切削点计算部9将与指令点相关联的切削点的数据向切削点存储部10输出。
切削点计算部9通过将由形状数据表现的目标形状M1和由刀具数据表现的刀具T1在虚拟空间近似地配置的运算，求出加工面S和刀具T1之间的位置关系。切削点计算部9分别关于指令点P0－P9，求出在指令点P配置有刀具T1时的该位置关系。此外，加工面S是不对加工面S0、S1、S2各自进行区分而统一的称呼。
在虚拟地配置有目标形状M1和刀具T1的情况下，在刀具T1的配置方式中存在刀具T1从加工面S分离的第1方式、刀具T1与加工面S相接的第2方式、和刀具T1的一部分与目标形状M1的一部分重合的第3方式。
图8是用于对在实施方式1中计算的切削点进行说明的第1图。图9是用于对在实施方式1中计算的切削点进行说明的第2图。图10是用于对在实施方式1中计算的切削点进行说明的第3图。
在图8中示出刀具T1的配置方式为第1方式的情况下的切削点CP的例子。在第1方式中，切削点计算部9对加工面S之中的与刀具T1之间的距离变得最短的点进行计算而作为切削点CP。在图9中示出刀具T1的配置方式为第2方式的情况下的切削点CP的例子。第2方式中，切削点计算部9对加工面S之中的与刀具T1相接的点进行计算而作为切削点CP。
在图10中示出刀具T1的配置方式为第3方式的情况下的切削点CP的例子。在第3方式中，切削点计算部9以刀具T1的基准点为中心虚拟地使刀具T1缩小。切削点计算部9在直至刀具T1与加工面S相接为止使刀具T1缩小的状态下，对加工面S之中的缩小的刀具T1o相接的点进行计算而作为切削点CP。在图8至图10的各方式中，切削点CP在刀具路径TP1上的指令点P配置有刀具T1的情况下，是被加工物的加工面S上的点且与刀具T1相对应的点。
图11是表示图7所示的刀具路径TP1上的各指令点P和与各指令点P相对应的切削点CP的图。切削点CP0－CP3各自是与指令点P0－P3相对应的切削点CP。切削点CP6是与指令点P5相对应的切削点CP。切削点CP8是与指令点P9相对应的切削点CP。在图11所示的例子中，1个切削点CP与各指令点P0－P3、P5、P9对应。
指令点P4是处于2个加工面S0、S1的边界附近的指令点P。切削点CP4是在指令点P4配置有刀具T1时的加工面S0上的切削点CP。切削点CP5是在指令点P4配置有刀具T1时的加工面S1上的切削点CP。在图11所示的例子中，2个切削点CP4、CP5与指令点P4对应。
切削点CP7处于2个加工面S1、S2之间的边界。切削点CP7是在指令点P6、P7、P8各自配置有刀具T1时的切削点CP。在图11所示的例子中，1个切削点CP7与3个指令点P6、P7、P8对应。如上所述，有时多个切削点CP与1个指令点P对应，有时多个指令点P与1个切削点CP对应。边界指令点是指令点P和切削点CP没有1对1对应的情况下的指令点。如果结束步骤S3，则加工程序修正装置100使顺序向步骤S4进入。
在步骤S4中，加工程序修正装置100从刀具路径上的多个指令点中对边界指令点进行提取。边界指令点提取部11从形状数据存储部6读出形状数据。边界指令点提取部11从切削点存储部10读出与指令点相关联的切削点的数据。边界指令点提取部11基于形状数据和切削点的数据，从多个指令点中对边界指令点进行提取。边界指令点提取部11将与切削点相关联的边界指令点的数据向边界指令点存储部12输出。
图12是用于对实施方式1中的边界指令点的提取进行说明的第1图。图13是用于对实施方式1中的边界指令点的提取进行说明的第2图。图12及图13示出从图11所示的多个指令点P0－P9中提取的边界指令点。边界指令点是位于彼此相接的2个加工面S之间的边界的指令点P。
如图12所示，指令点P4是与2个切削点CP4、CP5相关联，位于2个加工面S0、S1之间的边界的指令点P。2个加工面S0、S1构成凹形状的边界部。边界指令点提取部11对指令点P4进行提取而作为边界指令点。边界指令点提取部11将与2个切削点CP4、CP5相关联的指令点P4的数据作为边界指令点的数据进行输出。
如图13所示，3个指令点P6、P7、P8是与1个切削点CP7相关联，位于2个加工面S1、S2之间的边界的指令点P。2个加工面S1、S2构成凸形状的边界部。边界指令点提取部11对3个指令点P6、P7、P8进行提取而作为边界指令点。边界指令点提取部11将与1个切削点CP7相关联的3个指令点P6、P7、P8的数据作为边界指令点的数据进行输出。如果结束步骤S4，则加工程序修正装置100使顺序向步骤S5进入。
在步骤S5中，加工程序修正装置100对刀具路径上的各边界指令点处的边界部角度进行计算。角度计算部13从形状数据存储部6读出形状数据。角度计算部13从边界指令点存储部12读出与切削点相关联的边界指令点的数据。角度计算部13基于形状数据和边界指令点的数据对边界部角度进行计算。角度计算部13将与边界指令点相关联的边界部角度的数据向角度存储部14输出。
图14是用于对实施方式1中的边界部角度的计算进行说明的第1图。角度计算部13关于作为边界指令点的指令点P4，对边界部角度AN0进行计算。边界部角度AN0是在加工面S0和加工面S1之间的边界B1处加工面S0和加工面S1所成的角度。在边界部角度AN0的计算中，加工面S0是第1加工面，加工面S1是第2加工面。凹形状的边界部的边界部角度AN0是在目标形状M1的外部加工面S0和加工面S1所成的角度。
此外，如2个加工面S0、S1这两者是自由曲面的情况那样，有时难以根据形状数据和边界指令点的数据而直接求出边界部角度AN0。角度计算部13可以对加工面S0和加工面S1所成的角度的近似结果即近似角度进行计算而作为边界部角度AN0。在接下来进行说明的变形例中，角度计算部13基于与边界指令点相关联的切削点对近似角度进行计算。
图15是用于对图14所示的边界部角度的计算方法的变形例进行说明的图。角度计算部13求出切削点CP4处的加工面S0的法线矢量NV4和切削点CP5处的加工面S1的法线矢量NV5。角度计算部13求出法线矢量NV4和法线矢量NV5所成的角度AN0’的外角而作为加工面S0和加工面S1的近似角度。如上所述，角度计算部13能够对近似角度进行计算而作为边界部角度AN0。
图16是用于对实施方式1中的边界部角度的计算进行说明的第2图。角度计算部13关于边界指令点即指令点P6、P7、P8，对边界部角度AN1进行计算。边界部角度AN1是在加工面S1和加工面S2之间的边界处加工面S1和加工面S2所成的角度。在边界部角度AN1的计算中，加工面S1是第1加工面，加工面S2是第2加工面。切削点CP7位于加工面S1和加工面S2之间的边界上。凸形状的边界部的边界部角度AN1是在目标形状M1的内部加工面S1和加工面S2所成的角度。此外，被加工物只要至少具有第1加工面和第2加工面即可。被加工物可以具有第1、第2及第3加工面，当然也可以还具有除此以外的加工面。
此外，如2个加工面S1、S2是自由曲面的情况那样，有时难以根据形状数据和边界指令点的数据而直接求出边界部角度AN1。角度计算部13可以对加工面S1和加工面S2所成的角度的近似结果即近似角度进行计算而作为边界部角度AN1。在接下来进行说明的变形例中，角度计算部13基于与边界指令点相关联的切削点对近似角度进行计算。
图17是用于对图16所示的边界部角度的计算方法的变形例进行说明的图。角度计算部13求出切削点CP7处的加工面S1的法线矢量NV7a和切削点CP7处的加工面S2的法线矢量NV7b。角度计算部13求出法线矢量NV7a和法线矢量NV7b所成的角度AN1’的外角而作为加工面S1和加工面S2的近似角度。如上所述，角度计算部13能够对近似角度进行计算而作为边界部角度AN1。
此外，角度计算部13也可以将表示边界部是凹形状和凸形状中的哪一者的信息与边界部角度的数据相关联，向角度存储部14输出。如果结束步骤S5，则加工程序修正装置100使顺序向步骤S6进入。
在步骤S6中，加工程序修正装置100通过在加工程序中记述边界部角度的信息，从而对加工程序进行修正。修正部15从刀具路径存储部8读出刀具路径及指令点的数据。修正部15从角度存储部14读出与边界指令点相关联的边界部角度的数据。修正部15在由基于刀具路径的移动指令构成的加工程序中对与边界指令点即指令点相关联的边界部角度的信息进行记述。修正部15在加工程序中对边界部角度的信息进行记述，由此对加工程序进行修正。修正部15将修正后的加工程序向加工程序输出部16输出。
修正部15可以将表示边界部是凹形状和凸形状中的哪一者的信息与边界部角度的信息一起记述于加工程序。如果结束步骤S6，则加工程序修正装置100使顺序向步骤S7进入。
在步骤S7中，加工程序修正装置100将修正后的加工程序通过加工程序输出部16向加工程序修正装置100的外部输出。加工程序输出部16对记述有边界部角度的信息的加工程序进行输出。加工程序输出部16可以对记述有表示被加工物之中的由2个加工面构成的边界部是凸形状及凹形状中的哪一者的信息的加工程序进行输出。以上，加工程序修正装置100结束图2所示的顺序所涉及的动作。
由加工程序修正装置100修正后的加工程序向工作机械的数控装置输入。数控装置基于与边界指令点相关联的边界部角度的数据，关于关联有边界部角度的各指令点，对刀具经过该指令点时的容许速度进行计算。容许速度是能够以期望的品质对加工面进行加工的最高的速度。数控装置基于刀具路径及指令点的数据和容许速度而创建插补数据。
根据实施方式1，加工程序修正装置100基于刀具路径、形状数据和刀具数据而对边界指令点进行提取，求出提取出的边界指令点处的边界度角度。加工程序修正装置100对刀具路径的方向大幅改变的弯曲部和目标形状的角部进行识别，能够对反映有弯曲部及角部的边界部角度的信息的加工程序进行输出。由此，能够提高加工品的品质。
另外，加工程序修正装置100求出在边界处由加工面构成的边界部角度。加工程序修正装置100即使在加工目标形状是在深度方向不一致的轮廓的形状且相邻的刀具路径发生变化的情况下，也不需要针对每个刀具路径的轮廓的数据。因此，加工程序修正装置100能够避免作业效率的降低。数控装置在扫描线加工以外的情况下，且刀具路径不是沿某平面上行进的路径的情况下，也能够对容许速度进行设定，能够使加工面的品质提高。
并且，加工程序修正装置100将与刀具路径的指令点相关联的边界部角度的信息记载于加工程序而输出，因此可以不通过角度等对拐点的属性进行区分。数控装置能够按照基于边界部角度计算出的容许速度在各个指令点位置处使刀具减速。数控装置在多个刀具路径相邻的情况下，即使在刀具路径彼此的相邻的方向上加工面的角度连续地变化的情况下，也能够在刀具路径间使速度平滑地变化。数控装置通过在刀具路径间使速度平滑地变化，从而能够提高加工面的品质。以上，加工程序修正装置100具有能够通过工作机械高效地得到高品质的加工品这一效果。
此外，与边界部角度相对应的刀具的速度也可以由加工程序修正装置进行计算。在这里，说明加工程序修正装置对速度进行计算的情况下的变形例。图18是表示实施方式1的变形例所涉及的加工程序修正装置101的结构的图。加工程序修正装置101在图1所示的结构的基础上还具有速度计算部17。速度计算部17基于边界部角度对边界指令点处的刀具的速度进行计算。
速度计算部17从刀具路径存储部8读出刀具路径及指令点的数据。速度计算部17从角度存储部14读出与边界指令点相关联的边界部角度的数据。速度计算部17对刀具经过该指令点时的速度即容许速度进行计算。速度计算部17关于关联有边界部角度的各指令点对速度进行计算。
速度的计算方法的一个例子是对记述于加工程序的进给速度乘以系数的方法。对于系数能够使用将各指令点处的边界部角度除以180度而得到的值。根据该方法，边界部角度越接近180度，则速度计算部17对与记述于加工程序的进给速度越接近的速度进行计算。速度计算部17可以与边界部是凹形状和凸形状中的哪一者相应地对速度的计算方法进行切换。速度计算部17将与边界指令点相关联的速度的数据向修正部15输出。
修正部15在由基于刀具路径的移动指令构成的加工程序中对速度的信息进行记述。修正部15在加工程序中对速度的信息进行记述，由此对加工程序进行修正。加工程序输出部16对记述有速度的信息的加工程序进行输出。速度的信息是基于边界部角度而计算出的信息，因此加工程序输出部16通过速度的信息的记述而对反映有边界部角度的信息的加工程序进行输出。
根据实施方式1的变形例，加工程序修正装置101与上述加工程序修正装置100同样地，能够通过工作机械高效地得到高品质的加工品。另外，根据实施方式1的变形例，在数控装置中，不需要基于边界部角度的信息对刀具的速度进行计算的处理。
此外，实施方式1所涉及的加工程序修正装置100、101例如如果与上述专利文献1的加工装置相比较，则还具有以下的效果。专利文献1所涉及的加工装置为了对目标形状进行识别而读入作为加工程序的数控数据，将在数控数据中记述的数据点群细化而判别拐点的属性。根据专利文献1的技术，加工装置基于沿刀具路径的轮廓对目标形状进行识别。在与刀具路径的方向垂直的深度方向上轮廓的形状发生了变化的目标形状的情况下，加工装置为了对目标形状进行识别，需要关于在深度方向上排列的各个刀具路径而导入数据点群。因此，根据专利文献1的技术，用于决定加工速度的处理需要时间和工作量，实际上难以通过现有的处理器等实现。与此相对，实施方式1所涉及的加工程序修正装置100、101无需将与深度方向的刀具路径各自有关的数据点群导入，因此通过现有的处理器等也能够执行处理。
实施方式2.
实施方式2所涉及的加工程序修正装置100，基于指令点处的刀具的行进方向和作为边界的线所成的角度对向加工程序反映的边界部角度的信息进行校正。实施方式2所涉及的加工程序修正装置100具有与实施方式1所涉及的加工程序修正装置100相同的结构。实施方式2所涉及的加工程序修正装置100的动作顺序与图2所示的动作顺序相同。在实施方式2中，对与上述实施方式1相同的结构要素标注同一标号，对与实施方式1不同的处理进行说明。
图19是用于对在实施方式2中刀具T1在通过加工程序的解析而求出的刀具路径TP2中移动的情形进行说明的图。图19所示的刀具路径TP2是在10个指令点P10－P19处依次使刀具T1移动的路径。图6所示的刀具路径TP1的Y轴方向上的位置恒定，另一方面，图19所示的刀具路径TP2的Y轴方向上的位置变化。
图20是表示图19所示的刀具路径TP2上的各指令点P和与各指令点P相对应的切削点CP的图。切削点计算部9对与刀具路径TP2上的各指令点P10－P19有关的切削点CP10－CP20进行计算。
切削点CP10－CP13各自是与指令点P10－P13相对应的切削点CP。切削点CP16是与指令点P15相对应的切削点CP。切削点CP20是与指令点P19相对应的切削点CP。在图20所示的例子中，1个切削点CP与各指令点P10－P13、P15、P19对应。2个切削点CP14、CP15与指令点P14对应。切削点CP17、CP18、CP19各自与3个指令点P16、P17、P18对应。边界指令点提取部11对作为边界指令点的指令点P14、P16、P17、P18进行提取。
图21是用于对实施方式2中的边界部角度的计算进行说明的第1图。与实施方式1的情况同样地，角度计算部13关于边界指令点即指令点P14，对边界部角度AN2进行计算。边界部角度AN2是在加工面S0和加工面S1的边界B2处加工面S0和加工面S1所成的角度。
图22是用于对实施方式2中的边界部角度的信息的校正进行说明的第1图。角度计算部13求出指令点P14处的刀具T1的移动方向PV14和作为边界B2的直线的方向即边界方向EV0，将移动方向PV14和边界方向EV0进行比较。移动方向PV14和边界方向EV0越接近平行，则角度计算部13进行使边界部角度AN2的信息越接近180度的校正。另一方面，移动方向PV14和边界方向EV0越接近垂直，则角度计算部13不对边界部角度AN2的信息进行校正。具体地说，角度计算部13在移动方向PV14和边界方向EV0所成的角度是包含于90度至180度的角度的情况下，在边界部角度AN2的原来的值至180度之间对边界部角度AN2的信息进行线性插补。
图23是用于对实施方式2中的边界部角度的计算进行说明的第2图。各指令点P16、P17、P18是加工面S1和加工面S2的边界B3上的点。与实施方式1的情况同样地，角度计算部13关于作为边界指令点的指令点P16－P18，对边界部角度AN3进行计算。边界部角度AN3是在边界B3处加工面S1和加工面S2所成的角度。
图24是用于对实施方式2中的边界部角度的信息的校正进行说明的第2图。角度计算部13求出指令点P16处的刀具T1的移动方向PV16和作为边界B3的直线的方向即边界方向EV1，将移动方向PV16和边界方向EV1进行比较。移动方向PV16和边界方向EV1越接近平行，则角度计算部13进行使边界部角度AN3的信息越接近180度的校正。另一方面，移动方向PV16和边界方向EV1越接近垂直，则角度计算部13不对边界部角度AN3的信息进行校正。具体地说，角度计算部13在移动方向PV16和边界方向EV1所成的角度是包含于90度至180度的角度的情况下，在边界部角度AN3的原来的值至180度之间对边界部角度AN3的信息进行线性插补。角度计算部13关于指令点P17、P18，也与指令点P16的情况同样地，对边界部角度AN3的信息进行校正。
此外，角度计算部13可以求出将在刀具路径上彼此相邻的指令点彼此连结的直线的方向而作为边界指令点处的刀具的行进方向。角度计算部13可以通过其他方法而求出边界指令点处的刀具的行进方向。2个加工面中的边界的方向优选从目标形状直接获得。角度计算部13可以基于与边界指令点相关联的切削点而近似地求出边界的方向。角度计算部13可以关于2个加工面而分别求出切削点处的加工面的法线矢量，根据各法线矢量的向量积方向而近似地求出边界的方向。
刀具的移动方向和边界方向越接近平行，则越不需要刀具的速度的减速。另外，刀具的移动方向和边界方向越接近垂直，则越需要刀具的速度的减速。根据实施方式2，加工程序修正装置100在目标形状之中的刀具的移动方向和边界方向接近平行的部分中，能够以刀具的减速变少的方式对加工程序进行修正。另外，加工程序修正装置100在目标形状之中的刀具的移动方向和边界方向接近垂直的部分中，能够以按照计算出的边界部角度使刀具减速的方式对加工程序进行修正。由此，加工程序修正装置100具有能够通过工作机械高效地得到高品质的加工品这一效果。此外，实施方式1的变形例所涉及的加工程序修正装置101与实施方式2同样地，可以对边界部角度的信息进行校正。
接下来，对实施方式1或者2所涉及的加工程序修正装置100、101的硬件结构进行说明。图25是表示实施方式1或者2所涉及的加工程序修正装置100、101的硬件结构例的图。在图25示出了通过使用执行程序的硬件，从而实现加工程序修正装置100、101的功能的情况下的硬件结构。
加工程序修正装置100、101具有：输入部50，其用于向加工程序修正装置100、101输入信息；处理器51，其执行各种处理；作为内置存储器的存储器52；存储装置53，其对信息进行存储；以及输出部54，其用于从加工程序修正装置100、101输出信息。
输入部50是对从外部向加工程序修正装置100、101输入的数据进行接收的电路。加工程序输入部1、刀具数据输入部3和形状数据输入部5的各功能是使用输入部50而实现的。
处理器51是CPU(Central Processing Unit)。处理器51可以是处理装置、微处理器、微型计算机或DSP(Digital Signal Processor)。存储器52是RAM(Random AccessMemory)、ROM(Read Only Memory)、闪存、EPROM(Erasable Programmable Read OnlyMemory)或者EEPROM(注册商标)(Electrically Erasable Programmable Read OnlyMemory)。
存储装置53是HDD(Hard Disk Drive)或者SSD(Solid State Drive)。使计算机作为加工程序修正装置100、101起作用的程序储存于存储装置53。处理器51将在存储装置53中储存的程序读出至存储器52而执行。
程序可以存储于计算机系统可读取的存储介质。加工程序修正装置100、101可以将在存储介质中记录的程序向存储器52储存。存储介质可以是软盘即移动型存储介质或者半导体存储器即闪存。程序可以从其他计算机或者服务器装置经由通信网络向计算机系统安装。
加工程序解析部7、切削点计算部9、边界指令点提取部11、角度计算部13、修正部15和速度计算部17的各功能通过处理器51和软件的组合而实现。该各功能也可以通过处理器51及固件的组合而实现，也可以通过处理器51、软件及固件的组合而实现。软件或者固件作为程序进行记述，储存于存储装置53。
在存储装置53中对在加工程序修正装置100、101中使用的各种数据进行储存。加工程序存储部2、刀具数据存储部4、形状数据存储部6、刀具路径存储部8、切削点存储部10、边界指令点存储部12和角度存储部14的各功能是使用存储装置53而实现的。
输出部54是将由加工程序修正装置100、101修正后的加工程序向外部输出的电路。加工程序输出部16的功能是使用输出部54而实现的。
加工程序修正装置100、101的功能可以通过用于修正加工程序的专用的硬件即处理电路实现。处理电路是单一电路、复合电路、被程序化的处理器、被并行程序化的处理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable GateArray)或它们的组合。加工程序修正装置100、101的功能可以将一部分通过专用的硬件实现，将另一部分通过软件或者固件实现。
实施方式3.
在实施方式3中，说明在数控装置中对加工程序进行修正的例子。图26是表示实施方式3所涉及的数控装置200的结构的图。在实施方式3中，对与上述实施方式1或者2相同的结构要素标注同一标号，对与实施方式1或者2不同的结构进行说明。
数控装置200具有加工程序输入部1、加工程序存储部2、刀具数据输入部3、刀具数据存储部4、形状数据输入部5、形状数据存储部6、加工程序解析部7、刀具路径存储部8、切削点计算部9、切削点存储部10、边界指令点提取部11、边界指令点存储部12、角度计算部13、角度存储部14、速度计算部17、插补加减速部20和插补数据输出部21。
插补加减速部20具有作为插补部的功能和进行插补点的加减速处理的功能，该插补部求出表示针对每个单位时间的刀具路径上的位置的插补点。插补加减速部20基于由速度计算部17计算出的速度而求出插补点。插补加减速部20将经过加减速处理得到的插补点的数据即插补数据向插补数据输出部21输出。插补数据输出部21向工作机械的电动机驱动部22输出插补数据。
接下来，对数控装置200的动作进行说明。图27是表示实施方式3所涉及的数控装置200的动作顺序的流程图。
在步骤S11中，数控装置200接收加工程序、刀具数据及形状数据。在步骤S12中，数控装置200通过加工程序的解析而求出刀具路径。在步骤S13中，数控装置200分别关于刀具路径上的多个指令点而求出切削点。在步骤S14中，数控装置200从刀具路径上的多个指令点中对边界指令点进行提取。在步骤S15中，数控装置200对刀具路径上的各边界指令点处的边界部角度进行计算。从步骤S11至步骤S15的详细内容与图2所示的从步骤S1至步骤S5的情况相同。此外，角度计算部13与实施方式2的情况同样地，可以基于指令点处的刀具的行进方向和边界的线所成的角度，对边界部角度的信息进行校正。
在步骤S16中，数控装置200基于边界部角度对边界指令点处的刀具的速度进行计算。速度计算部17从刀具路径存储部8读出刀具路径及指令点的数据。速度计算部17从角度存储部14读出与边界指令点相关联的边界部角度的数据。速度计算部17关于关联有边界部角度的各指令点，对刀具经过该指令点时的速度进行计算。通过速度计算部17进行的速度的计算方法与实施方式1的变形例的情况相同。此外，在通过角度计算部13对边界部角度的信息进行了校正的情况下，速度计算部17通过使用了校正后的边界部角度的信息进行的运算而对速度进行计算。速度计算部17将与边界指令点相关联的速度的数据向插补加减速部20输出。
在步骤S17中，数控装置200实施刀具路径的插补处理和插补结果的加减速处理。插补加减速部20基于刀具路径中的移动指令和速度的数据，针对每个插补周期、即针对每个单位时间创建对刀具路径进行插补后的插补点。插补加减速部20进行插补点的加减速处理。插补加减速部20向插补数据输出部21输出插补数据。
在步骤S18中，数控装置200通过插补数据输出部21向电动机驱动部22输出插补数据。以上，数控装置200结束图27所示的顺序所涉及的动作。
根据实施方式3，数控装置200基于刀具路径、形状数据和刀具数据对边界指令点进行提取，根据提取出的边界指令点处的边界度角度而求出边界部的刀具的速度。数控装置200在刀具路径的方向大幅改变的弯曲部和目标形状的角部处，能够进行以能够实现期望品质的加工的速度使刀具移动的控制。由此，能够提高加工品的品质。根据实施方式3，数控装置200与实施方式1或者2的情况同样地，具有能够通过工作机械高效地得到高品质的加工品这一效果。
实施方式4.
在实施方式2中，对角度计算部13中的边界部角度的信息的校正进行了说明。在实施方式4中，说明通过机器学习的方法对边界部角度的信息的校正方法进行学习的例子。图28是表示实施方式4所涉及的数控装置201的结构的图。在实施方式4中，对与上述实施方式1至3相同的结构要素标注同一标号，对与实施方式1至3不同的结构进行说明。
数控装置201在图26所示的结构的基础上，还具有插补数据存储部23和机器学习装置30。插补加减速部20向插补数据输出部21和插补数据存储部23输出插补数据。插补数据存储部23对由插补加减速部20创建出的插补数据进行存储。
机器学习装置30对一边尽可能减少加工时间的延迟，一边能够进行期望精度的加工的边界部角度的校正方法进行学习。机器学习装置30具有状态观测部31和学习部32。状态观测部31从插补数据存储部23读出插补数据。状态观测部31对插补数据进行观测而作为状态变量。学习部32按照基于状态变量创建的数据集，对边界部角度的信息的校正方法进行学习。
如实施方式2中说明所述，角度计算部13基于指令点处的刀具的行进方向和2个加工面的边界即线所成的角度，对边界部角度的信息进行校正。角度计算部13在刀具的移动方向和边界方向所成的角度是包含于90度至180度的角度的情况下，在从边界部角度的原来的值至180度之间对边界部角度的信息进行插补。机器学习装置30对表示该插补的函数进行学习。
此外，可以在状态变量中包含插补点处的刀具和切削点之间的距离、表示刀具路径和刀具的前端位置的轨迹之差的误差量、插补点处的刀具的速度或者加速度和刀具路径中的加工时间的至少1个加工数据。状态观测部31对基于插补数据而计算出的加工数据进行观测而作为状态变量。
此外，作为状态变量被观测的加工数据并不限定于基于插补数据而计算出的数据，也可以是在工作机械中实测出的数据。即，状态观测部31可以对插补点处的刀具和切削点之间的距离、表示刀具路径和刀具的前端位置的轨迹之差的误差量、插补点处的刀具的速度或者加速度和刀具路径中的加工时间的至少1个实测值进行观测而作为状态变量。在该情况下，状态观测部31从数控装置201的外部的测定仪器取得加工数据。由此，状态观测部31能够对工作机械中的考虑了振动等的加工数据进行观测而作为状态变量。
学习部32创建将从状态观测部31输入的状态变量汇总而成的数据集。学习部32按照数据集，对边界部角度的信息的校正方法进行学习。学习部32所使用的学习算法可以使用任意的算法。作为一个例子，对应用了强化学习(Reinforcement Learning)的情况进行说明。
在强化学习中，某环境内的智能体即行动主体对当前的状态进行观测，决定应采取的行动。智能体通过对行动进行选择而从环境得到回报，对通过一系列的行动而回报获得最多的对策进行学习。作为强化学习的代表方法，已知Q学习(Q-Learning)及TD学习(TD-Learning)等。例如，在Q学习的情况下，行动价值函数Q(s，a)的一般性的更新式即行动价值表通过以下的式(1)表示。行动价值函数Q(s，a)表示基于环境“s”对行动“a”进行选择的行动的价值即行动价值Q。
【式1】
Q(st，at)←Q(st，at)+α(rt+1+γmaxaQ(st+1，at)-Q(st，at))…(1)
通过上述式(1)表示的更新式，是如果时刻“t+1”的最好的行动“a”的行动价值大于在时刻“t”执行的行动“a”的行动价值Q，则增大行动价值Q，在相反的情况下，减小行动价值Q。换言之，以使时刻t的行动a的行动价值Q接近时刻t+1的最好的行动价值的方式对行动价值函数Q(s，a)进行更新。由此，某环境中的最好的行动价值不断依次传播为其以前的环境中的行动价值。
学习部32具有回报计算部33和函数更新部34。回报计算部33基于状态变量对回报进行计算。函数更新部34通过由回报计算部33计算的回报，对表示校正方法的函数进行更新。
回报计算部33基于通过加工得到的面精度与理想的面精度的差分和加工时间而对回报“r”进行计算。例如，对校正方法进行了变更，其结果，在面精度的差分小于或等于阈值的情况下及加工时间变短的情况下，回报计算部33使回报“r”增大。回报计算部33通过赋予回报的值即“1”，从而使回报“r”增大。此外，回报的值并不限定于“1”。另外，对校正方法进行了变更，其结果，在面精度的差分超过阈值的情况下或者加工时间变长的情况下，回报计算部33使回报“r”减少。回报计算部33通过赋予回报的值即“－1”，从而使回报“r”减少。此外，回报的值并不限定于“－1”。
图29是表示实施方式4所涉及的数控装置201所具有的学习部32的动作顺序的流程图。参照图29的流程图，说明对行动价值函数Q(s，a)进行更新的强化学习方法。
在步骤S21中，学习部32取得数据集。在步骤S22中，学习部32基于与面精度的差分和加工时间而对回报进行计算。在步骤S23中，学习部32基于回报对行动价值函数Q(s，a)进行更新。在步骤S24中，学习部32判断行动价值函数Q(s，a)是否收敛。学习部32根据不进行步骤S23中的行动价值函数Q(s，a)的更新而判断为行动价值函数Q(s，a)收敛。
在判断为行动价值函数Q(s，a)没有收敛的情况下(步骤S24，No)，学习部32使顺序向步骤S21返回。在判断为行动价值函数Q(s，a)收敛的情况下(步骤S24，Yes)，学习部32结束图29所示的顺序的学习。此外，学习部32也可以不进行步骤S24所涉及的判断，而是通过将顺序从步骤S23向步骤S21返回，从而继续学习。
机器学习装置30将生成的行动价值函数Q(s，a)即训练好的模型向角度计算部13输出。角度计算部13按照训练好的模型所示的校正方法对边界部角度的信息进行校正。数控装置201按照训练好的模型所示的校正方法对边界部角度的信息进行校正，由此能够以一边尽可能减少加工时间的延迟，一边能够进行期望精度的加工的方式对工作机械进行控制。
在实施方式3中，速度计算部17基于边界部角度的信息对刀具的速度进行计算。也可以取代边界部角度的信息的校正方法，而是对速度的计算方法进行学习。在这里，说明通过机器学习的方法对速度的计算方法进行学习的变形例。图30是表示实施方式4的变形例所涉及的数控装置202的结构的图。
数控装置202在图26所示的结构的基础上，还具有插补数据存储部23和机器学习装置40。机器学习装置40对一边尽可能减少加工时间的延迟，一边能够进行期望精度的加工的速度的计算方法进行学习。机器学习装置40具有状态观测部41和学习部42。状态观测部41从插补数据存储部23读出插补数据。状态观测部41对插补数据进行观测而作为状态变量。学习部42按照基于状态变量创建的数据集，对速度的计算方法进行学习。学习部42具有回报计算部43和函数更新部44。
在变形例中，在状态变量中也可以包含插补点处的刀具和切削点之间的距离、表示刀具路径和刀具的前端位置的轨迹之差的误差量、插补点处的刀具的速度或者加速度和刀具路径中的加工时间的至少1个加工数据。状态观测部41对基于插补数据而计算出的加工数据进行观测而作为状态变量。作为状态变量进行观测的加工数据并不限定于基于插补数据计算出的数据，可以是在工作机械中实测出的数据。
状态观测部41及学习部42的详细内容与上述状态观测部31及学习部32的情况相同。机器学习装置40将生成的行动价值函数Q(s，a)即训练好的模型向速度计算部17输出。数控装置202按照训练好的模型所示的计算方法对速度进行计算，由此能够以一边尽可能减少加工时间的延迟，一边能够进行期望精度的加工的方式对工作机械进行控制。
在实施方式4中，作为状态变量被观测的插补点的数据并不限定于刀具路径上的全部插补点的数据的情况。状态观测部31、41可以从刀具路径中的多个插补点中除了加工面彼此的边界以外的插补点，仅对边界处的插补点的数据进行观测而作为状态变量。在该情况下，在插补数据存储部23中与边界指令点相关联地对插补点的数据进行存储，由此状态观测部31、41可以仅取得与边界指令点相关联的插补点的数据。机器学习装置30、40仅对边界处的插补点的数据进行观测而作为状态变量，由此能够实现学习的高效化。
在实施方式4中，对在学习部32、42所使用的学习算法中应用强化学习的情况进行了说明，但在学习算法中也可以应用强化学习以外的学习。学习部32、42可以使用强化学习以外的公知的学习算法，例如深层学习(Deep Learning)、神经网络、遗传编程、归纳逻辑编程或者支持向量机这样的学习算法而执行机器学习。
机器学习装置30、40并不限定于内置于数控装置201、202。机器学习装置30、40也可以内置于实施方式1或者2所涉及的加工程序修正装置100、101。在机器学习装置30、40内置于加工程序修正装置100、101的情况下，机器学习装置30、40从数控装置取得插补数据及加工数据。机器学习装置30、40可以从测定仪器取得在工作机械中实测出的加工数据。机器学习装置30、40也可以是能够经由网络与数控装置201、202连接的装置。机器学习装置30、40也可以是存在于云服务器上的装置。
学习部32、42可以按照针对多个数控装置201、202创建出的数据集对校正方法或者计算方法进行学习。学习部32、42可以基于从在同一现场使用的多个数控装置201、202得到的数据而创建数据集，或者也可以基于从在彼此不同的现场使用的多个数控装置201、202得到的数据而创建数据集。数据集可以从在多个现场彼此独立地运转的多个数控装置201、202进行收集。在开始从多个数控装置201、202收集数据集之后，可以在被收集数据集的对象中追加新的数控装置201、202。另外，在开始从多个数控装置201、202收集数据集之后，也可以从被收集数据集的对象将多个数控装置201、202之中的一部分排除在外。
关于某1个数控装置201、202进行了学习的学习部32、42，可以进行与除了该数控装置201、202以外的其他数控装置201、202有关的学习。进行与该其他数控装置201、202有关的学习的学习部32、42通过该其他数控装置201、202中的再学习，能够对训练好的模型进行更新。
接下来，对实施方式3或者4所涉及的数控装置200、201、202的硬件结构进行说明。数控装置200、201、202的硬件结构与图25所示的硬件结构相同。在这里，参照图25，对数控装置200、201、202的硬件结构进行说明。
加工程序输入部1、刀具数据输入部3和形状数据输入部5的各功能是使用输入部50而实现的。加工程序解析部7、切削点计算部9、边界指令点提取部11、角度计算部13、修正部15、速度计算部17、插补加减速部20和机器学习装置30、40的各功能通过处理器51和软件的组合而实现。该各功能也可以通过处理器51及固件的组合而实现，也可以通过处理器51、软件及固件的组合而实现。
加工程序存储部2、刀具数据存储部4、形状数据存储部6、刀具路径存储部8、切削点存储部10、边界指令点存储部12、角度存储部14和插补数据存储部23的各功能是使用存储装置53而实现的。插补数据输出部21的功能是使用输出部54而实现的。数控装置200、201、202的功能可以通过用于数控的专用的硬件即处理电路实现。
在机器学习装置30、40是数控装置200、201、202的外部的装置的情况下，机器学习装置30、40通过如个人计算机或者通用计算机这样的计算机系统实现。在计算机系统中对记述有用于作为机器学习装置30、40动作的处理的程序进行安装。该情况下的机器学习装置30、40的硬件结构与图25所示的硬件结构相同。
以上的各实施方式所示的结构示出本发明的内容的一个例子。各实施方式的结构能够与其他的公知技术进行组合。也可以将各实施方式的结构彼此适当组合。在不脱离本发明的主旨的范围能够将各实施方式的结构的一部分省略或者变更。
标号的说明
1加工程序输入部，2加工程序存储部，3刀具数据输入部，4刀具数据存储部，5形状数据输入部，6形状数据存储部，7加工程序解析部，8刀具路径存储部，9切削点计算部，10切削点存储部，11边界指令点提取部，12边界指令点存储部，13角度计算部，14角度存储部，15修正部，16加工程序输出部，17速度计算部，20插补加减速部，21插补数据输出部，22电动机驱动部，23插补数据存储部，30、40机器学习装置，31、41状态观测部，32、42学习部，33、43回报计算部，34、44函数更新部，50输入部，51处理器，52存储器，53存储装置，54输出部，100、101加工程序修正装置，200、201、202数控装置。

Claims (21)

1.一种加工程序修正装置，其特征在于，具有：
加工程序解析部，其通过加工程序的解析而求出使刀具相对于被加工物移动的路径即刀具路径，该加工程序记述有用于使对具有第1加工面及第2加工面的所述被加工物进行切削的所述刀具移动的指令；
切削点计算部，其在所述刀具路径上的指令点处配置有所述刀具的情况下，分别关于所述刀具路径上的多个所述指令点，对所述被加工物的加工面上的点且与所述刀具相对应的点即切削点进行计算；
角度计算部，其根据所述指令点及所述切削点对所述第1加工面及所述第2加工面所成的角度即边界部角度进行计算；以及
加工程序输出部，其对反映有所述边界部角度的信息的所述加工程序进行输出。
2.根据权利要求1所述的加工程序修正装置，其特征在于，
还具有边界指令点提取部，该边界指令点提取部从多个所述指令点中，对与所述第1加工面及所述第2加工面之间的边界相对应的所述指令点即边界指令点进行提取，
所述边界部角度是所述边界指令点处的角度。
3.根据权利要求2所述的加工程序修正装置，其特征在于，
所述边界指令点提取部对与分别处于所述第1加工面及所述第2加工面的所述切削点相关联的所述指令点和与处于所述边界的所述切削点相关联的所述指令点的至少一者进行提取而作为所述边界指令点。
4.根据权利要求2或3所述的加工程序修正装置，其特征在于，
还具有速度计算部，该速度计算部基于所述边界部角度对所述边界指令点处的所述刀具的速度进行计算，
所述加工程序输出部对记述有所述刀具的速度的信息的所述加工程序进行输出。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的加工程序修正装置，其特征在于，
所述切削点计算部基于所述刀具路径、表示所述刀具的形状的刀具数据和表示所述被加工物的加工中的目标形状的形状数据而求出所述切削点。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的加工程序修正装置，其特征在于，
所述角度计算部基于所述第1加工面的所述切削点处的法线矢量和所述第2加工面的所述切削点处的法线矢量对所述边界部角度进行计算。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的加工程序修正装置，其特征在于，
所述角度计算部基于所述指令点处的所述刀具的行进方向和作为所述第1加工面及所述第2加工面之间的边界的线所成的角度，对向所述加工程序反映的所述边界部角度的信息进行校正。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的加工程序修正装置，其特征在于，
所述加工程序输出部对记述有所述边界部角度的信息的所述加工程序进行输出。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的加工程序修正装置，其特征在于，
所述加工程序输出部对记述有表示所述被加工物之中的由所述第1加工面及所述第2加工面构成的边界部是凸形状及凹形状的哪一者的信息的所述加工程序进行输出。
10.一种数控装置，其特征在于，具有：
加工程序解析部，其通过加工程序的解析而求出使刀具相对于被加工物移动的路径即刀具路径，该加工程序记述有用于使对具有第1加工面及第2加工面的所述被加工物进行切削的所述刀具移动的指令；
切削点计算部，其在所述刀具路径上的指令点处配置有所述刀具的情况下，分别关于所述刀具路径上的多个所述指令点对所述被加工物的加工面上的点且与所述刀具相对应的点即切削点进行计算；
角度计算部，其根据所述指令点及所述切削点，对所述第1加工面及所述第2加工面所成的角度即边界部角度进行计算；
速度计算部，其基于所述边界部角度对所述刀具的速度进行计算；以及
插补部，其基于所述刀具的速度而求出表示针对每个单位时间的所述刀具路径上的位置的插补点。
11.根据权利要求10所述的数控装置，其特征在于，
还具有边界指令点提取部，该边界指令点提取部从多个所述指令点中，对与所述第1加工面及所述第2加工面之间的边界相对应的所述指令点即边界指令点进行提取，
所述边界部角度是所述边界指令点处的角度，
所述速度计算部基于所述边界部角度对所述边界指令点处的所述刀具的速度进行计算。
12.根据权利要求10或11所述的数控装置，其特征在于，
所述角度计算部基于所述指令点处的所述刀具的行进方向和所述第1加工面及所述第2加工面的边界的线所成的角度，对所述边界部角度的信息进行校正，
所述速度计算部通过使用了校正后的所述边界部角度的信息的运算对所述刀具的速度进行计算。
13.根据权利要求12所述的数控装置，其特征在于，
具有：
状态观测部，其对所述插补点的数据进行观测而作为状态变量；以及
学习部，其按照基于所述状态变量而创建的数据集，对所述边界部角度的信息的校正方法进行学习，
所述角度计算部按照学习到的所述校正方法对所述边界部角度的信息进行校正。
14.根据权利要求11所述的数控装置，其特征在于，
具有：
状态观测部，其对所述插补点的数据进行观测而作为状态变量；以及
学习部，其按照基于所述状态变量而创建的数据集，对所述边界指令点处的所述刀具的速度的计算方法进行学习，
所述速度计算部按照学习到的所述计算方法对所述刀具的速度进行计算。
15.根据权利要求13或14所述的数控装置，其特征在于，
所述状态变量包含所述插补点处的所述刀具和所述切削点之间的距离、表示所述刀具路径和所述刀具的前端位置的轨迹之差的误差量、所述插补点处的所述刀具的速度或者加速度和所述刀具路径中的加工时间的至少1个。
16.根据权利要求15所述的数控装置，其特征在于，
所述状态观测部对所述距离、所述误差量、所述刀具的速度或者加速度和所述加工时间的至少1个实测值进行观测而作为所述状态变量。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的数控装置，其特征在于，
所述状态观测部从所述刀具路径中的多个所述插补点中除了所述边界以外的所述插补点，对所述边界处的所述插补点的数据进行观测而作为所述状态变量。
18.一种加工程序修正方法，其由加工程序修正装置对记述有用于使对具有第1加工面及第2加工面的被加工物进行切削的刀具移动的指令的加工程序进行修正，
该加工程序修正方法的特征在于，包含下述步骤：
通过所述加工程序的解析，求出使所述刀具相对于所述被加工物移动的路径即刀具路径；
在所述刀具路径上的指令点处配置有所述刀具的情况下，分别关于所述刀具路径中的多个所述指令点对所述被加工物的加工面上的点且与所述刀具相对应的点即切削点进行计算；
根据所述指令点及所述切削点对所述第1加工面及所述第2加工面所成的角度即边界部角度进行计算；以及
对反映有所述边界部角度的信息的所述加工程序进行输出。
19.根据权利要求18所述的加工程序修正方法，其特征在于，
还包含从多个所述指令点中对与所述第1加工面及所述第2加工面之间的边界相对应的所述指令点即边界指令点进行提取的步骤，
所述边界部角度是所述边界指令点处的角度。
20.一种机器学习装置，其学习在权利要求4所记载的加工程序修正装置或者权利要求10是记载的数控装置中用于对边界指令点处的刀具的速度进行计算的计算方法，
该机器学习装置的特征在于，具有：
状态观测部，其对表示针对每个单位时间的刀具路径上的位置的插补点的数据进行观测而作为状态变量；以及
学习部，其按照基于所述状态变量而创建的数据集，对所述刀具的速度的所述计算方法进行学习。
21.一种机器学习装置，其学习在权利要求7所记载的加工程序修正装置或者权利要求12所记载的数控装置中用于基于指令点处的刀具的行进方向和作为第1加工面及第2加工面之间的边界的线所成的角度对向加工程序反映的边界部角度的信息进行校正的校正方法，
该机器学习装置的特征在于，具有：
状态观测部，其对表示针对每个单位时间的刀具路径上的位置的插补点的数据进行观测而作为状态变量；以及
学习部，其按照基于所述状态变量而创建的数据集，对所述边界部角度的信息的所述校正方法进行学习。
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