JP2022174914A - 工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】振動切削の設定を容易にさせることが可能な工作機械を提供する。
【解決手段】工作機械１の制御部Ｕ３は、駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）、振動の１周期に要する主軸１１の回転数（Ｋ）、及び、振動の１周期における戻り移動Ｍ２の距離である戻り量（Ｒ）を取得し、駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）、主軸１１の回転数（Ｋ）、及び、戻り量（Ｒ）に基づいて、振動の１周期当たりに駆動対象の位置が変化する距離である切込み量（Ｄ）、駆動対象の切込み移動時の速度（Ｆ）、及び、駆動対象の戻り移動時の速度（Ｂ）のうち少なくとも一つのパラメーターを決定し、決定したパラメーターを少なくとも用いて駆動対象の送り移動時の位置を制御する。
【選択図】図９

Description

本発明は、主軸に把持されているワークを工具で切削する工作機械に関する。

工作機械として、ワークを把持する主軸を備えるＮＣ（数値制御）旋盤が知られている。主軸とともに回転するワークから生じる切り屑が長くなると、ワークの加工に影響する可能性がある。そこで、工具を送り軸に沿ってワークに切り込ませる切込み移動とワークから遠ざける戻り移動とを交互に繰り返しながら工具を送ることにより切り屑を分断する振動切削が行われている。切り屑は、切粉とも呼ばれる。切り屑の分断状況は、主軸の位相、振動の振幅、切込み移動時の送り速度、及び、戻り移動時の送り速度によって変化する。オペレーターは、これらのパラメーターを加工プログラム上で調整しながら、ＮＣ旋盤に振動切削を実行させている。

特許文献１に開示された工作機械は、主軸の１回転に対して定められる工具振動回数及び工具送り量に基づいて１振動完了時における工具が位置する実質送りライン上の位置を戻り位置として算出し、送り量に所定の振幅送り比率を乗じた振幅だけ実質送りラインからオフセットした振幅ライン上に往動（切込み移動）から復動（戻り移動）に切り替わる方向変化点を設定し、該方向変化点に工具を到達させ、１振動完了時に方向変化点から実質送りライン上の戻り位置に工具を戻す。振幅送り比率は予め決められているため、振幅を調整することはできない。

特開２０１９－２８８３１号公報

オペレーターは、切り屑を効果的に分断させるため、主軸の位相、振動の振幅、切込み移動時の送り速度、及び、戻り移動の送り速度の少なくとも一部を試行錯誤的に調整する必要がある。特許文献１に開示された工作機械では、振動の振幅を調整することはできない。そこで、振幅も考慮しながら振動切削の条件設定を簡略化することが望まれる。
尚、上述のような課題は、旋盤に限らず、マシニングセンター等、種々の工作機械に存在する。

本発明は、振動切削の設定を容易にさせることが可能な工作機械を開示するものである。

本発明の工作機械は、
ワークを把持する主軸を回転させる回転駆動部と、
前記ワークを切削する工具と前記主軸の少なくとも一方の駆動対象を送り軸に沿って移動させる送り駆動部と、
前記ワークの切削時に前記送り軸に沿って前記工具が前記ワークに切り込む向きの切込み移動と該切込み移動とは反対方向の戻り移動とを含む振動を伴うように前記駆動対象の送り移動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）、前記振動の１周期に要する前記主軸の回転数（Ｋ）、及び、前記振動の１周期における前記戻り移動の距離である戻り量（Ｒ）を取得し、
前記駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）、前記主軸の回転数（Ｋ）、及び、前記戻り量（Ｒ）に基づいて、前記振動の１周期当たりに前記駆動対象の位置が変化する距離である切込み量（Ｄ）、前記駆動対象の前記切込み移動時の速度（Ｆ）、及び、前記駆動対象の前記戻り移動時の速度（Ｂ）のうち少なくとも一つのパラメーターを決定し、
決定した前記パラメーターを少なくとも用いて前記駆動対象の前記送り移動時の位置を制御する、態様を有する。

また、本発明の工作機械は、
ワークを把持する主軸を回転させる回転駆動部と、
前記ワークを切削する工具と前記主軸の少なくとも一方の駆動対象を送り軸に沿って移動させる送り駆動部と、
前記ワークの切削時に前記送り軸に沿って前記工具が前記ワークに切り込む向きの切込み移動と該切込み移動とは反対方向の戻り移動とを含む振動を伴うように前記駆動対象の送り移動を制御する制御部と、
前記主軸の単位時間当たりの回転数（Ｓ）、前記駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）、前記振動の１周期に要する前記主軸の回転数（Ｋ）、前記振動の１周期における前記戻り移動の距離である戻り量（Ｒ）、及び、前記切込み移動から前記戻り移動への第一変化点における前記駆動対象の位置と前記戻り移動から前記切込み移動への第二変化点における前記駆動対象の位置とに重なりが有るか否かの判断結果（Ｅ）に基づいた機械学習により、前記主軸の単位時間当たりの回転数（Ｓ）及び前記駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）に基づいて、前記第一変化点及び前記第二変化点における前記駆動対象の位置に重なりを生じさせる前記主軸の回転数（Ｋ）及び前記戻り量（Ｒ）を決定するようにコンピューターを機能させる学習済モデルを生成する機械学習部と、態様を有する。

本発明によれば、振動切削の設定を容易にさせる工作機械を提供することができる。

工作機械の構成例を模式的に示す図である。 機械本体の電気回路の構成例を模式的に示すブロック図である。 振動１周期に要する主軸回転数Ｋが２である場合において主軸回転角度に対する工具位置の例を模式的に示す図である。 振動１周期に要する主軸回転数Ｋが２である場合において主軸位相に対する工具位置の例を模式的に示す図である。 振動１周期に要する主軸回転数Ｋが３である場合において主軸回転角度に対する工具位置の例を模式的に示す図である。 振動１周期に要する主軸回転数Ｋが２／３である場合において主軸回転角度に対する工具位置の例を模式的に示す図である。 振動１周期に要する主軸回転数Ｋが２／３である場合において主軸位相に対する工具位置の例を模式的に示す図である。 振動１周期に要する主軸回転数Ｋが２／５である場合において主軸位相に対する工具位置の例を模式的に示す図である。 振動送りコマンドに基づいて工具の送り移動時の位置を制御する例を模式的に示す図である。 機械学習部を備える工作機械の例を模式的に示す図である。 学習処理の例を模式的に示すフローチャートである。 振動制御処理の例を模式的に示すフローチャートである。 機械学習部を備える機械本体の例を模式的に示す図である。 情報テーブルの構造の例を模式的に示す図である。 戻り量Ｒの無い振動送りコマンドに基づいて工具の送り移動時の位置を制御する例を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。むろん、以下の実施形態は本発明を例示するものに過ぎず、実施形態に示す特徴の全てが発明の解決手段に必須になるとは限らない。

（１）本発明に含まれる技術の概要：
まず、図１～１５に示される例を参照して本発明に含まれる技術の概要を説明する。尚、本願の図は模式的に例を示す図であり、これらの図に示される各方向の拡大率は異なることがあり、各図は整合していないことがある。むろん、本技術の各要素は、符号で示される具体例に限定されない。

［態様１］
図１，２等に例示するように、本技術の一態様に係る工作機械１は、回転駆動部Ｕ１、送り駆動部Ｕ２、及び、制御部Ｕ３を備える。前記回転駆動部Ｕ１は、ワークＷ１を把持する主軸１１を回転させる。前記送り駆動部Ｕ２は、前記ワークＷ１を切削する工具ＴＯ１と前記主軸１１の少なくとも一方の駆動対象（例えば工具ＴＯ１）を送り軸Ｆ１に沿って移動させる。前記制御部Ｕ３は、前記ワークＷ１の切削時に前記送り軸Ｆ１に沿って前記工具ＴＯ１が前記ワークＷ１に切り込む向きの切込み移動Ｍ１と該切込み移動Ｍ１とは反対方向の戻り移動Ｍ２とを含む振動を伴うように前記駆動対象の送り移動を制御する。当該制御部Ｕ３は、前記駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）、前記振動の１周期に要する前記主軸１１の回転数（Ｋ）、及び、前記振動の１周期における前記戻り移動Ｍ２の距離である戻り量（Ｒ）を取得する。また、当該制御部Ｕ３は、前記駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）、前記主軸１１の回転数（Ｋ）、及び、前記戻り量（Ｒ）に基づいて、前記振動の１周期当たりに前記駆動対象の位置が変化する距離である切込み量（Ｄ）、前記駆動対象の前記切込み移動時の速度（Ｆ）、及び、前記駆動対象の前記戻り移動時の速度（Ｂ）のうち少なくとも一つのパラメーターを決定する。さらに、当該制御部Ｕ３は、決定した前記パラメーターを少なくとも用いて前記駆動対象の前記送り移動時の位置を制御する。

上記態様１において、オペレーターは、駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）及び主軸１１の回転数（Ｋ）に加えて戻り量（Ｒ）を設定可能であるので、振動の振幅を考慮したパラメーターを設定することができる。また、駆動対象の送り移動時の位置制御のため、オペレーターは、切込み量（Ｄ）、切込み移動時の速度（Ｆ）、及び、戻り移動時の速度（Ｂ）の少なくとも一部を設定しなくてもよい。従って、上記態様１は、振動切削の設定を容易にさせる工作機械を提供することができる。

ここで、工作機械には、旋盤、マシニングセンター、等が含まれる。
送り駆動部は、ワークを移動させずに工具を送り軸に沿って移動させてもよいし、工具を移動させずにワークを送り軸に沿って移動させてもよいし、工具とワークの両方を送り軸に沿って移動させてもよい。
前記制御部は、前記切込み量（Ｄ）、前記切込み移動時の速度（Ｆ）、及び、前記戻り移動時の速度（Ｂ）のうち決定しなかったパラメーターについては、入力を受け付けてもよい。好ましい態様として、前記制御部は、Ｆａ，Ｋ，Ｒのパラメーターに基づいて前記切込み移動時の速度（Ｆ）と前記戻り移動時の速度（Ｂ）の少なくとも一方を決定し、少なくとも前記切込み量（Ｄ）の入力を受け付けてもよい。
上述した付言は、以下の態様においても適用される。

［態様２］
好ましい態様として、前記制御部は、前記駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）、前記主軸の回転数（Ｋ）、及び、前記戻り量（Ｒ）に基づいて、前記切込み量（Ｄ）、前記切込み移動時の速度（Ｆ）、及び、前記戻り移動時の速度（Ｂ）を決定してもよい。当該制御部は、前記切込み量（Ｄ）、前記切込み移動時の速度（Ｆ）、及び、前記戻り移動時の速度（Ｂ）に基づいて、前記駆動対象の前記送り移動時の位置を制御してもよい。
以上より、駆動対象の送り移動時の位置制御のため、オペレーターは、駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）、主軸１１の回転数（Ｋ）、及び、戻り量（Ｒ）を設定すれば、他にパラメーターを設定しなくてもよい。従って、上記態様２は、振動切削の設定をさらに容易にさせる工作機械を提供することができる。

［態様３］
図３，５等に例示するように、前記制御部Ｕ３は、前記主軸１１の回転数（Ｋ）が１回転よりも大きい場合、前記振動の１周期において前記切込み移動Ｍ１から前記戻り移動Ｍ２に変化する第一変化点Ｃ１と、前記振動の１周期において前記戻り移動Ｍ２から前記切込み移動Ｍ１に変化する第二変化点Ｃ２と、の前記主軸１１の回転角度の差を３６０°に制御してもよい。これにより、第一変化点Ｃ１と第二変化点Ｃ２とにおける主軸１１の位相が一致し、切り屑が効率的に分断される。従って、本態様は、振動の１周期に要する主軸の回転数Ｋが１よりも大きい場合に切り屑を分断させる好適な例を提供することができる。

［態様４］
図６等に例示するように、前記制御部Ｕ３は、前記主軸１１の回転数（Ｋ）の分母が３以上の奇数ＯＤであって前記主軸１１の回転数（Ｋ）の分子が２である場合、前記振動の１周期において前記切込み移動Ｍ１から前記戻り移動Ｍ２に変化する第一変化点Ｃ１と、前記振動の１周期において前記戻り移動Ｍ２から前記切込み移動Ｍ１に変化する第二変化点Ｃ２と、の前記主軸１１の回転角度の差を｛（Ｋ／２）×３６０｝°に制御してもよい。これにより、第一変化点Ｃ１と第二変化点Ｃ２とにおける主軸１１の位相が一致し、切り屑が効率的に分断される。従って、本態様は、振動の１周期に要する主軸の回転数Ｋが１よりも小さい場合に切り屑を分断させる好適な例を提供することができる。

［態様５］
また、図１０，１３に例示するように、本技術の別の態様に係る工作機械１は、回転駆動部Ｕ１、送り駆動部Ｕ２、制御部Ｕ３、及び、機械学習部Ｕ４を備える。前記回転駆動部Ｕ１は、ワークＷ１を把持する主軸１１を回転させる。前記送り駆動部Ｕ２は、前記ワークＷ１を切削する工具ＴＯ１と前記主軸１１の少なくとも一方の駆動対象を送り軸Ｆ１に沿って移動させる。前記制御部Ｕ３は、前記ワークＷ１の切削時に前記送り軸Ｆ１に沿って前記工具ＴＯ１が前記ワークＷ１に切り込む向きの切込み移動Ｍ１と該切込み移動Ｍ１とは反対方向の戻り移動Ｍ２とを含む振動を伴うように前記駆動対象の送り移動を制御する。前記機械学習部Ｕ４は、前記主軸１１の単位時間当たりの回転数（Ｓ）、前記駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）、前記振動の１周期に要する前記主軸１１の回転数（Ｋ）、前記振動の１周期における前記戻り移動Ｍ２の距離である戻り量（Ｒ）、及び、前記切込み移動Ｍ１から前記戻り移動Ｍ２への第一変化点Ｃ１における前記駆動対象の位置と前記戻り移動Ｍ２から前記切込み移動Ｍ１への第二変化点Ｃ２における前記駆動対象の位置とに重なりが有るか否かの判断結果（Ｅ）に基づいた機械学習により、前記主軸１１の単位時間当たりの回転数（Ｓ）及び前記駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）に基づいて、前記第一変化点Ｃ１及び前記第二変化点Ｃ２における前記駆動対象の位置に重なりを生じさせる前記主軸１１の回転数（Ｋ）及び前記戻り量（Ｒ）を決定するようにコンピューターを機能させる学習済モデルＬＭを生成する。

「主軸１１の単位時間当たりの回転数（Ｓ）」及び「駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）」が変わると、切り屑を効率的に分断させる「振動の１周期に要する主軸１１の回転数（Ｋ）」及び「戻り量（Ｒ）」が変動する。これらのパラメーター（Ｓ，Ｆａ，Ｋ，Ｒ）と「第一変化点Ｃ１及び第二変化点Ｃ２における駆動対象の位置に重なりが有るか否かの判断結果（Ｅ）」とに基づいた機械学習により生成された学習済モデルＬＭを用いることにより、「主軸１１の単位時間当たりの回転数（Ｓ）」及び「駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）」に基づいて第一変化点Ｃ１及び第二変化点Ｃ２における駆動対象の位置に重なりを生じさせる「振動の１周期に要する主軸１１の回転数（Ｋ）」及び「戻り量（Ｒ）」を決定することができる。従って、本態様は、振動切削の設定を容易にさせる学習済モデルを生成する工作機械を提供することができる。

ここで、工作機械は、機械本体と該機械本体に接続されたコンピューターとの組合せでもよい。
「主軸の単位時間当たりの回転数（Ｓ）」から求められる値を機械学習に用いることや、「駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）」から求められる値を機械学習に用いることや、「振動の１周期に要する主軸の回転数（Ｋ）」から求められる値を機械学習に用いることや、「戻り量（Ｒ）」から求められる値を機械学習に用いることも、上記態様の機械学習に含まれる。
上述した付言は、以下の態様においても適用される。

［態様６］
図１２に例示するように、前記制御部Ｕ３は、前記主軸１１の単位時間当たりの回転数（Ｓ）及び前記駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）を入力として前記学習済モデルＬＭを実行させることにより決定された前記主軸１１の回転数（Ｋ）及び前記戻り量（Ｒ）を取得してもよい。当該制御部Ｕ３は、前記駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）、前記取得した主軸１１の回転数（Ｋ）、及び、前記取得した戻り量（Ｒ）に基づいて、前記振動の１周期当たりに前記駆動対象の位置が変化する距離である切込み量（Ｄ）、前記駆動対象の前記切込み移動時の速度（Ｆ）、及び、前記駆動対象の前記戻り移動時の速度（Ｂ）のうち少なくとも一つのパラメーターを決定してもよい。当該制御部Ｕ３は、決定した前記パラメーターを少なくとも用いて前記駆動対象の前記送り移動時の位置を制御してもよい。本態様は、振動切削の設定を容易にさせる工作機械を提供することができる。

（２）工作機械の構成の具体例：
図１は、機械本体２とコンピューター１００を含む工作機械１の例として旋盤の構成を模式的に例示している。図１に示す工作機械１は、ワークＷ１の加工の数値制御を行うＮＣ（数値制御）装置７０を備えるＮＣ旋盤である。工作機械１においてコンピューター１００は必須の要素ではないため、コンピューター１００が接続されていない機械本体２自体も本技術の工作機械となり得る。

工作機械１は、把持部１２を有する主軸１１が組み込まれている主軸台１０、主軸台駆動部１４、刃物台２０、該刃物台２０の送り駆動部Ｕ２、制御部Ｕ３の例であるＮＣ装置７０、等を機械本体２に備えるＮＣ工作機械である。ここで、主軸台１０は、正面主軸台１０Ａと、対向主軸台とも呼ばれる背面主軸台１０Ｂとを総称している。正面主軸台１０Ａには、コレット等といった把持部１２Ａを有する正面主軸１１Ａが組み込まれている。背面主軸台１０Ｂには、コレット等といった把持部１２Ｂを有する背面主軸１１Ｂが組み込まれている。主軸１１は、正面主軸１１Ａと、対向主軸とも呼ばれる背面主軸１１Ｂとを総称している。把持部１２は、把持部１２Ａと把持部１２Ｂを総称している。主軸台駆動部１４は、正面主軸台１０Ａを移動させる正面主軸台駆動部１４Ａと、背面主軸台１０Ｂを移動させる背面主軸台駆動部１４Ｂとを総称している。主軸１１の回転駆動部Ｕ１は、主軸中心線ＡＸ１を中心として正面主軸１１Ａを回転させるモーター１３Ａ、及び、主軸中心線ＡＸ１を中心として背面主軸１１Ｂを回転させるモーター１３Ｂを含んでいる。モーター１３Ａ，１３Ｂには、主軸に内蔵されたビルトインモーターを使用することができる。むろん、モーター１３Ａ，１３Ｂは、主軸１１の外に配置されてもよい。

図１に示す機械本体２の制御軸は、「Ｘ」で示されるＸ軸、「Ｙ」で示されるＹ軸、及び、「Ｚ」で示されるＺ軸を含んでいる。Ｚ軸方向は、ワークＷ１の回転中心となる主軸中心線ＡＸ１に沿った水平方向である。Ｘ軸方向は、Ｚ軸と直交する水平方向である。Ｙ軸方向は、Ｚ軸と直交する鉛直方向である。尚、Ｚ軸とＸ軸とは交差していれば直交していなくてもよく、Ｚ軸とＹ軸とは交差していれば直交していなくてもよく、Ｘ軸とＹ軸とは交差していれば直交していなくてもよい。また、本明細書において参照される図面は、本技術を説明するための例を示しているに過ぎず、本技術を限定するものではない。また、各部の位置関係の説明は、例示に過ぎない。従って、左右を逆にしたり、回転方向を逆にしたり等することも、本技術に含まれる。また、方向や位置等の同一は、厳密な一致に限定されず、誤差により厳密な一致からずれることを含む。

図１に示す工作機械１は主軸移動型旋盤であり、正面主軸台駆動部１４Ａが正面主軸台１０ＡをＺ軸方向へ移動させ、背面主軸台駆動部１４Ｂが背面主軸台１０ＢをＺ軸方向へ移動させる。むろん、工作機械１は正面主軸台１０Ａが移動しない主軸固定型旋盤でもよいし、背面主軸台１０Ｂが移動せずに正面主軸台１０ＡがＺ軸方向へ移動してもよい。

正面主軸１１Ａは、把持部１２ＡによりワークＷ１を解放可能に把持し、ワークＷ１とともに主軸中心線ＡＸ１を中心として回転可能である。加工前のワークＷ１が例えば円柱状（棒状）の長尺な材料である場合、正面主軸１１Ａの後端（図１において左端）から把持部１２ＡにワークＷ１が供給されてもよい。この場合、正面主軸１１Ａの前側（図１において右側）には、ワークＷ１をＺ軸方向へ摺動可能に支持するガイドブッシュが配置されてもよい。加工前のワークＷ１が短い材料である場合、正面主軸１１Ａの前端から把持部１２ＡにワークＷ１が供給されてもよい。モーター１３Ａは、主軸中心線ＡＸ１を中心としてワークＷ１とともに正面主軸１１Ａを回転させる。正面加工後のワークＷ１は、正面主軸１１Ａから背面主軸１１Ｂに引き渡される。背面主軸１１Ｂは、把持部１２Ｂにより正面加工後のワークＷ１を解放可能に把持し、ワークＷ１とともに主軸中心線ＡＸ１を中心として回転可能である。モーター１３Ｂは、主軸中心線ＡＸ１を中心としてワークＷ１とともに背面主軸１１Ｂを回転させる。正面加工後のワークＷ１は、背面加工により製品となる。

刃物台２０は、ワークＷ１を加工するための複数の工具ＴＯ１が取り付けられ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向へ移動可能である。Ｘ軸方向とＹ軸方向は、送り軸Ｆ１の例である。むろん、刃物台２０は、Ｚ軸方向へ移動してもよい。刃物台２０は、タレット刃物台でもよいし、くし形刃物台等でもよい。複数の工具ＴＯ１には、突っ切りバイトを含むバイト、回転ドリルやエンドミルといった回転工具、等が含まれる。送り駆動部Ｕ２は、複数の工具ＴＯ１が取り付けられた刃物台２０を送り軸Ｆ１に沿って移動させる。本具体例において、送り駆動部Ｕ２の駆動対象は工具ＴＯ１であり、送り駆動部Ｕ２は工具ＴＯ１を送り軸Ｆ１に沿って移動させる。

ＮＣ装置７０に接続されたコンピューター１００は、プロセッサーであるＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、半導体メモリーであるＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、半導体メモリーであるＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、記憶装置１０４、入力装置１０５、表示装置１０６、音声出力装置１０７、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）１０８、時計回路１０９、等を備えている。コンピューター１００の制御プログラムは、記憶装置１０４に記憶され、ＣＰＵ１０１によりＲＡＭ１０３に読み出され、ＣＰＵ１０１により実行される。記憶装置１０４には、フラッシュメモリーといった半導体メモリー、ハードディスクといった磁気記録媒体、等を用いることができる。入力装置１０５には、ポインティングデバイス、キーボード、表示装置１０６の表面に貼り付けられたタッチパネル、等を用いることができる。Ｉ／Ｆ１０８は、ＮＣ装置７０に有線又は無線で接続され、ＮＣ装置７０からデータを受信したりＮＣ装置７０にデータを送信したりする。コンピューター１００と機械本体２との接続は、インターネットやイントラネット等のネットワーク接続でもよい。コンピューター１００には、タブレット型端末を含むパーソナルコンピューター、スマートフォンといった携帯電話、等が含まれる。

図２は、機械本体２の電気回路の構成を模式的に例示している。図２に示す機械本体２において、制御部Ｕ３の例であるＮＣ装置７０には、操作部８０、主軸１１の回転駆動部Ｕ１、主軸台駆動部１４、刃物台２０の送り駆動部Ｕ２、等が接続されている。回転駆動部Ｕ１は、正面主軸１１Ａを回転させるためにモーター１３Ａと不図示のサーボアンプを備え、背面主軸１１Ｂを回転させるためにモーター１３Ｂと不図示のサーボアンプを備えている。主軸台駆動部１４は、正面主軸台駆動部１４Ａと背面主軸台駆動部１４Ｂを含んでいる。送り駆動部Ｕ２は、サーボアンプ３１，３２とサーボモーター３３，３４を備えている。ＮＣ装置７０は、プロセッサーであるＣＰＵ７１、半導体メモリーであるＲＯＭ７２、半導体メモリーであるＲＡＭ７３、時計回路７４、Ｉ／Ｆ７５、等を備えている。従って、ＮＣ装置７０は、コンピューターの一種である。図２では、操作部８０、回転駆動部Ｕ１、主軸台駆動部１４、送り駆動部Ｕ２、コンピューター１００、等のＩ／ＦをまとめてＩ／Ｆ７５と示している。ＲＯＭ７２には、加工プログラムＰＲ２を解釈して実行するための制御プログラムＰＲ１が書き込まれている。ＲＯＭ７２は、データを書き換え可能な半導体メモリーでもよい。ＲＡＭ７３には、オペレーターにより作成された加工プログラムＰＲ２が書き換え可能に記憶される。加工プログラムは、ＮＣプログラムとも呼ばれる。ＣＰＵ７１は、ＲＡＭ７３をワークエリアとして使用し、ＲＯＭ７２に記録されている制御プログラムＰＲ１を実行することにより、ＮＣ装置７０の機能を実現させる。むろん、制御プログラムＰＲ１により実現される機能の一部又は全部をＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）といった他の手段により実現させてもよい。

操作部８０は、入力部８１及び表示部８２を備え、ＮＣ装置７０のユーザーインターフェイスとして機能する。入力部８１は、例えば、オペレーターから操作入力を受け付けるためのボタンやタッチパネルから構成される。表示部８２は、例えば、オペレーターから操作入力を受け付けた各種設定の内容や機械本体２に関する各種情報を表示するディスプレイで構成される。オペレーターは、操作部８０やコンピューター１００を用いて加工プログラムＰＲ２をＲＡＭ７３に記憶させることが可能である。

送り駆動部Ｕ２は、送り軸Ｆ１の例であるＸ軸に沿って刃物台２０を移動させるために、ＮＣ装置７０に接続されたサーボアンプ３１、及び、該サーボアンプ３１に接続されたサーボモーター３３を備えている。また、送り駆動部Ｕ２は、送り軸Ｆ１の例であるＹ軸に沿って刃物台２０を移動させるために、ＮＣ装置７０に接続されたサーボアンプ３２、及び、該サーボアンプ３２に接続されたサーボモーター３４を備えている。

サーボアンプ３１は、ＮＣ装置７０からの指令に従って、Ｘ軸方向において刃物台２０の位置及び移動速度を制御する。サーボアンプ３２は、ＮＣ装置７０からの指令に従って、Ｙ軸方向において刃物台２０の位置及び移動速度を制御する。サーボモーター３３は、エンコーダー３５を備え、サーボアンプ３１からの指令に従って回転し、Ｘ軸方向において不図示の送り機構及びガイドを介して刃物台２０を移動させる。サーボモーター３４は、エンコーダー３６を備え、サーボアンプ３２からの指令に従って回転し、Ｙ軸方向において不図示の送り機構及びガイドを介して刃物台２０を移動させる。送り機構には、ボールねじによる機構等を用いることができる。ガイドには、アリとアリ溝との組合せといった滑り案内等を用いることができる。

ＮＣ装置７０は、工具ＴＯ１が取り付けられた刃物台２０の送り移動時の位置指令をサーボアンプ３１，３２に出す。サーボアンプ３１は、ＮＣ装置７０からＸ軸の位置指令を入力し、サーボモーター３３のエンコーダー３５からの出力に基づいて位置フィードバックを入力し、位置指令を位置フィードバックに基づいて補正してサーボモーター３３にトルク指令を出力する。これにより、ＮＣ装置７０は、送り軸Ｆ１としてのＸ軸に沿った刃物台２０の送り移動時の位置を制御する。ＮＣ装置７０は、Ｘ軸に沿った工具ＴＯ１の送り移動時の位置を制御するともいえる。また、サーボアンプ３２は、ＮＣ装置７０からＹ軸の位置指令を入力し、サーボモーター３４のエンコーダー３６からの出力に基づいて位置フィードバックを入力し、位置指令を位置フィードバックに基づいて補正してサーボモーター３４にトルク指令を出力する。これにより、ＮＣ装置７０は、送り軸Ｆ１としてのＹ軸に沿った刃物台２０の送り移動時の位置を制御する。ＮＣ装置７０は、Ｙ軸に沿った工具ＴＯ１の送り移動時の位置を制御するともいえる。

図示していないが、主軸台駆動部１４も、サーボアンプとサーボモーターを備えている。正面主軸台駆動部１４ＡはＺ軸方向において不図示の送り機構及びガイドを介して正面主軸台１０Ａを移動させ、背面主軸台駆動部１４ＢはＺ軸方向において不図示の送り機構及びガイドを介して背面主軸台１０Ｂを移動させる。

刃物台２０に取り付けられた工具ＴＯ１がワークＷ１を切削すると、切粉とも呼ばれる切り屑が生じる。主軸中心線ＡＸ１を中心として回転するワークＷ１に対して送り駆動部Ｕ２が工具ＴＯ１を送り軸Ｆ１に沿って振動させずに切り込ませると、連続した長尺な切り屑が生じる。連続した長尺な切り屑は、ワークＷ１の加工に影響を与える可能性がある。そこで、図３に例示するように、ワークＷ１の切削時に工具ＴＯ１を送り軸Ｆ１（Ｘ軸又はＹ軸）に沿って前進と後退を繰り返しながら送る振動切削により切り屑を分断することにしている。切り屑の分断状況は、主軸１１の位相、振動の振幅、切込み移動時の送り速度、及び、戻り移動時の送り速度によって変化する。

図３は、１回の工具空振りに要する主軸回転数Ｋ、すなわち、振動１周期に要する主軸回転数Ｋが２である場合において主軸回転角度に対する工具位置を模式的に例示している。工具空振りは、工具ＴＯ１の振動によりワークＷ１の切削が行われないことを意味する。以下、工具空振りを単に空振りと記載する。主軸回転角度は、工具ＴＯ１が現在位置Ｐ１にある時の回転角度を０°とした主軸１１（正面主軸１１Ａ又は背面主軸１１Ｂ）の回転角度である。工具位置は、送り軸Ｆ１（Ｘ軸又はＹ軸）において現在位置Ｐ１にある時の位置を０とした工具ＴＯ１の制御位置である。現在位置Ｐ１から終点Ｐ２に向かう二点鎖線の直線は、振動切削でない通常切削時の工具位置２０１を示している。現在位置Ｐ１から終点Ｐ２に向かう実線の折れ線は、振動切削時の工具位置２０２を示している。図３の下部には、主軸回転角度に対する工具位置の振動１周期分の拡大図が示されている。
図３に示す工具位置はＮＣ装置７０による制御位置であるため、実際の工具位置はサーボ系の応答の遅れ等により図示の位置からずれが生じる。図４～８に示す工具位置も、同様である。尚、図３等に示す具体的な数値は、あくまでも例である。

図３に示す振動は、送り軸Ｆ１に沿って工具ＴＯ１がワークＷ１に切り込む向きの切込み移動Ｍ１と、該切込み移動Ｍ１とは反対方向の戻り移動Ｍ２と、が交互に繰り返されることを意味する。ＮＣ装置７０は、ワークＷ１の切削時に切込み移動Ｍ１と戻り移動Ｍ２とを含む振動を伴うように工具ＴＯ１の送り移動を制御する。主軸回転角度に対する工具位置の折れ線は、切込み移動Ｍ１から戻り移動Ｍ２に変化する第一変化点Ｃ１、及び、戻り移動Ｍ２から切込み移動Ｍ１に変化する第二変化点Ｃ２を含んでいる。

図３において、通常切削送り速度Ｆａは、振動切削でない通常切削を行う時の工具ＴＯ１の送り速度であり、工具ＴＯ１の非振動時の送り速度である。通常切削送り速度Ｆａの単位は、例えば、主軸１回転当たりのミリメートルを示すｍｍ／ｒｅｖである。１回の空振りに要する主軸回転数Ｋは、工具ＴＯ１の振動の１周期に要する主軸１１の回転数である。１回の空振りに要する主軸回転数Ｋの単位は、例えば、ｒｅｖ／回である。１回の空振りに要する主軸回転数Ｋは、少なくとも１ｒｅｖ／回を除く正の数値である。切込み量Ｄは、振動の１周期当たりに工具ＴＯ１の位置が変化する距離であり、各切込み移動Ｍ１の相対的な終点位置（第一変化点Ｃ１の位置）を示している。切込み量Ｄの単位は、例えば、ｍｍである。戻り量Ｒは、工具ＴＯ１の振動の１周期における戻り移動Ｍ２の距離であり、各戻り移動Ｍ２の相対的な終点位置（第二変化点Ｃ２の位置）を示している。戻り量Ｒの単位は、例えば、ｍｍである。工具ＴＯ１の振動の１周期において切込み移動時に工具ＴＯ１が移動する距離は、Ｄ＋Ｒである。本具体例では、Ｋ＞１である場合、振動の１周期において、工具ＴＯ１には、最初に距離（Ｄ＋Ｒ）／２の切込み移動Ｍ１の制御が行われ、次に戻り量Ｒの戻り移動Ｍ２の制御が行われ、最後に距離（Ｄ＋Ｒ）／２の切込み移動Ｍ１の制御が行われる。

振動切削時に工具ＴＯ１の位置を制御するためには、工具ＴＯ１の切込み移動時の速度（Ｆとする。）、及び、工具ＴＯ１の戻り移動時の速度（Ｂとする。）が必要である。そこで、加工プログラムＰＲ２のコマンドとして速度Ｆ，Ｂを指定する振動送りコマンドが考えられる。ここで、この振動送りコマンドがフォーマット「Ｇ＊＊ Ｘ＊＊＿Ｄ＊＊＿Ｆ＊＊＿Ｒ＊＊＿Ｂ＊＊」を少なくとも有すると仮定する。Ｇの後の「＊＊」は振動送りコマンドの番号を示し、Ｘの後の「＊＊」は送り軸Ｘにおける終点Ｐ２の位置を示し、Ｄの後の「＊＊」は切込み量Ｄの数値を示し、Ｆの後の「＊＊」は切込み移動時の速度Ｆの数値を示し、Ｒの後の「＊＊」は戻り量Ｒの数値を示し、Ｂの後の「＊＊」は戻り移動時の速度Ｂの数値を示している。尚、送り軸Ｆ１がＹ軸である場合、前述のフォーマットはＸがＹに変わる。
以上の振動送りコマンドでは、少なくとも、切込み量Ｄ、切込み移動時の速度Ｆ、戻り量Ｒ、及び、戻り移動時の速度Ｂという多数のパラメーターを試行錯誤的に調整することにより振動条件を設定する必要がある。

本具体例では、「通常切削送り速度Ｆａ」、「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」、及び、「戻り量Ｒ」の設定により、切込み移動時の速度Ｆや戻り移動時の速度Ｂといったパラメーターの試行錯誤的な調整を不要にしている。以下、本具体例の振動切削の制御を詳細に説明する。

図３は、Ｋ＞１、具体的にはＫ＝２である場合に振動の１周期において第一変化点Ｃ１と第二変化点Ｃ２を設定する例を示している。図４は、Ｋ＝２である場合において主軸位相に対する工具位置を模式的に例示している。分かり易く示すため、図４では偶数周期目の工具位置が破線で示されている。
送り機構やガイド等の機構に加わる負荷を小さくするためには、速度Ｆ，Ｂや切込み量Ｄや戻り量Ｒをできるだけ小さくすることが好ましい。空振りが最も効率的に行われるのは、主軸１１の位相において工具ＴＯ１の移動経路の山（第一変化点Ｃ１）と谷（第二変化点Ｃ２）が一致する場合である。山と谷を一致させるためには、例えば、振動の１周期における中間（Ｋ／２）の主軸回転角度から、－１８０°の主軸回転角度に山を設定し、＋１８０°の主軸回転角度に谷を設定すればよい。Ｋ＝２である場合、（２／２）×３６０－１８０＝１８０°の主軸回転角度に山を設定し、（２／２）×３６０＋１８０＝５４０°の主軸回転角度に谷を設定すれば、図４に示すように山と谷の主軸位相が一致する。山と谷の主軸回転角度の差が３６０°であり、戻り量Ｒが０よりも大きいので、奇数周期目の山（第一変化点Ｃ１）よりもその次の偶数周期目の谷（第二変化点Ｃ２）の方が若干後退した位置となる。これにより、切り屑が分断される。また、切込み移動時の工具位置の変化が一定であるので、効率的に切り屑が分断される。

図５は、Ｋ＝３である場合において主軸回転角度に対する工具位置を模式的に例示している。Ｋ＝３である場合、（３／２）×３６０－１８０＝３６０°の主軸回転角度に山（第一変化点Ｃ１）を設定し、（３／２）×３６０＋１８０＝７２０°の主軸回転角度に谷（第二変化点Ｃ２）を設定すれば、山と谷の主軸位相が一致する。これにより、効率的に切り屑が分断される。
「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」は、１よりも大きい場合、整数に限定されない。Ｋ＞３である場合や、２＜Ｋ＜３である場合や、１＜Ｋ＜２である場合も、同様に山と谷を設定することができる。ただし、１＜Ｋ＜２である場合は切込み移動時の速度Ｆが過大となることがあるので、Ｋは２以上であることが好ましい。

図示していないが、振動の１周期における中間（Ｋ／２）の主軸回転角度から、－１８０°の主軸回転角度に谷（第二変化点Ｃ２）を設定し、＋１８０°の主軸回転角度に山（第一変化点Ｃ１）を設定することも可能である。
以上より、ＮＣ装置７０は、Ｋ＞１である場合、振動の１周期において切込み移動Ｍ１から戻り移動Ｍ２に変化する第一変化点Ｃ１と、振動の１周期において戻り移動Ｍ２から切込み移動Ｍ１に変化する第二変化点Ｃ２と、の主軸回転角度の差を３６０°に制御する。

尚、Ｋ＞２であれば、振動の１周期における中間（Ｋ／２）の主軸回転角度から、－３６０°の主軸回転角度に谷又は山を設定し、＋３６０°の主軸回転角度に山又は谷を設定することも可能である。Ｋ＞３であれば、振動の１周期における中間（Ｋ／２）の主軸回転角度から、－５４０°の主軸回転角度に谷又は山を設定し、＋５４０°の主軸回転角度に山又は谷を設定することも可能である。切粉分断に要する主軸回転数を少なくし、切粉をより細かく分断するためには、振動の１周期における中間（Ｋ／２）の主軸回転角度から、－１８０°の主軸回転角度に山又は谷を設定し、＋１８０°の主軸回転角度に谷又は山を設定することが、最も効率的である。

ＮＣ装置７０が送り軸Ｆ１において通常切削の指令速度から送り移動の速度を変えずに工具ＴＯ１を移動させるためには、全体として主軸１回転当たりの工具ＴＯ１の移動量を通常切削時の移動量である通常切削送り速度Ｆａと同じになるように制御すればよい。１回の空振りに要する主軸回転数Ｋは工具ＴＯ１の振動の１周期に要する主軸１１の回転数であるので、振動の１周期当たりの送り軸Ｆ１に沿った工具ＴＯ１の移動量は、Ｋ×Ｆａとなる。図３，５に示すように、工具ＴＯ１には、振動の１周期において、順に、距離（Ｄ＋Ｒ）／２の切込み移動Ｍ１、戻り量Ｒの戻り移動Ｍ２、及び、距離（Ｄ＋Ｒ）／２の切込み移動Ｍ１の制御が行われる。従って、
Ｋ×Ｆａ＝｛（Ｄ＋Ｒ）／２｝×２－Ｒ
が成り立つ。上記式から、切込み量Ｄは、以下の式で表される。
Ｄ＝Ｋ×Ｆａ …（１）

工具ＴＯ１の切込み移動時の速度Ｆは、以下の式で表される。
Ｆ＝｛（Ｄ＋Ｒ）／２｝／｛（Ｋ－１）／２｝
＝（Ｄ＋Ｒ）／（Ｋ－１）
＝（Ｋ×Ｆａ＋Ｒ）／（Ｋ－１） …（２）
工具ＴＯ１の戻り移動時の速度Ｂは、以下の式で表される。
Ｂ＝Ｒ／１
＝Ｒ …（３）

以上より、ＮＣ装置７０は、Ｋ＞１である場合に送り軸Ｆ１について「通常切削送り速度Ｆａ」、「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」、及び、「戻り量Ｒ」の入力を受け付けると、上記式（１），（２），（３）に従って切込み量Ｄ及び速度Ｆ，Ｒを決定することができる。切込み量Ｄ及び速度Ｆ，Ｒが決まると、ＮＣ装置７０は、送り軸Ｆ１について切込み量Ｄ及び速度Ｆ，Ｒに基づいて工具ＴＯ１の送り移動時の位置を制御する。
オペレーターは、加工プログラムＰＲ２において「通常切削送り速度Ｆａ」、「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」、及び、「戻り量Ｒ」だけを指定することにより、通常切削と同じ加工時間で振動切削を実施させることができる。ここで、「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」が大きくなると、切り屑が長くなる一方で振幅が小さくなる。「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」と「戻り量Ｒ」の好適な値は、工具ＴＯ１を移動させるサーボ系の追従性に依存し、単位時間当たりの主軸回転数と工具ＴＯ１の送り速度によって決まる。そこで、図１４に例示するように、「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」と「戻り量Ｒ」の組合せについて「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」と「通常切削送り速度Ｆａ」に応じた目安の値を情報テーブルＴＡ１として用意しておくことにより、オペレーターは容易に「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」と「戻り量Ｒ」を指定することができる。図１４に示すように、情報テーブルＴＡ１には、Ｓ，Ｆａの各組合せに対してＫ，Ｒの複数の組合せが対応付けられている。Ｋ，Ｒの組合せを識別する識別番号をｊとすると、図１４は、例えば、Ｓ＝Ｓ１とＦａ＝Ｆａ１の組合せに対してＫ＝Ｋ１ｊとＲ＝Ｒ１ｊで表される複数の組合せが対応付けられていることを示している。図１４に示す情報テーブルＴＡ１は、「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」と「通常切削送り速度Ｆａ」の入力に対する「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」と「戻り量Ｒ」の推奨される複数の組合せを出力するための情報テーブルともいえる。むろん、Ｋ，Ｒの組合せの数は、有限である。

以上より、「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」、「通常切削送り速度Ｆａ」、及び、「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」が決まると、情報テーブルＴＡ１から「戻り量Ｒ」を決めることが可能となる。詳しくは図１５を参照して後述するが、情報テーブルＴＡ１をＮＣ装置７０のＲＡＭ７３に予め格納しておくことにより、ＮＣ装置７０は、「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」、「通常切削送り速度Ｆａ」、及び、「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」から「目安の「戻り量Ｒ」を決定することができる。この場合、オペレーターは、「戻り量Ｒ」の指定を省略することができる。

図６は、１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ、すなわち、振動１周期に要する主軸回転数Ｋが２／３である場合において主軸回転角度に対する工具位置を模式的に例示している。本具体例では、０＜Ｋ＜１である場合、振動の１周期において、工具ＴＯ１には、前半に距離（Ｄ＋Ｒ）の切込み移動Ｍ１の制御が行われ、後半に戻り量Ｒの戻り移動Ｍ２の制御が行われる。図７は、Ｋ＝２／３である場合において主軸位相に対する工具位置を模式的に例示している。
０＜Ｋ＜１である場合、空振りを効率的に実現させるため、Ｋ＝２／３、２／５、２／７、…と、分母が３以上の奇数であって分子が２となるように「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」を制限することにしている。主軸１１の位相において山（第一変化点Ｃ１）と谷（第二変化点Ｃ２）を一致させるためには、例えば、振動の１周期における中間（Ｋ／２）の主軸回転角度に山を設定し、振動の１周期における最後（Ｋ）の主軸回転角度に谷を設定すればよい。Ｋ＝２／３である場合、（２／３）／２×３６０＝１２０°の主軸回転角度に山を設定し、（２／３）×３６０＝２４０°の主軸回転角度に谷を設定すれば、図７に示すように山と谷の主軸位相が一致する。山と谷が一致する主軸位相は、１２０°、２４０°、及び、３６０°となる。

図８は、Ｋ＝２／５である場合において主軸位相に対する工具位置を模式的に例示している。Ｋ＝２／５である場合（２／５）／２×３６０＝７２°の主軸回転角度に山を設定し、（２／５）×３６０＝１４４°の主軸回転角度に谷を設定すれば、図８に示すように山と谷の主軸位相が一致する。山と谷が一致する主軸位相は、７２°、１４４°、２１６°、２８８°、及び、３６０°となる。
「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」は、２／７以下でもよい。ただし、Ｋ＜２／３である場合は制御に対するサーボ系の追従性の点から工具ＴＯ１の送り速度や単位時間当たりの主軸１１の回転数をかなり低くしなければならないことがあるので、Ｋは２／３が好ましい。

図示していないが、振動の１周期における中間（Ｋ／２）の主軸回転角度に谷を設定し、振動の１周期における最後（Ｋ）の主軸回転角度に山を設定することも可能である。
以上より、ＮＣ装置７０は、「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」の分母が３以上の奇数であって「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」の分子が２である場合、振動の１周期において切込み移動Ｍ１から戻り移動Ｍ２に変化する第一変化点Ｃ１と、振動の１周期において戻り移動Ｍ２から切込み移動Ｍ１に変化する第二変化点Ｃ２と、の主軸回転角度の差を｛（Ｋ／２）×３６０｝°に制御する。

ＮＣ装置７０が送り軸Ｆ１において通常切削の指令速度から送り移動の速度を変えずに工具ＴＯ１を移動させるためには、全体として主軸１回転当たりの工具ＴＯ１の移動量を通常切削時の移動量である通常切削送り速度Ｆａと同じになるように制御すればよい。上述したように、振動の１周期当たりの送り軸Ｆ１に沿った工具ＴＯ１の移動量は、Ｋ×Ｆａとなる。図６～８に示すように、工具ＴＯ１には、振動の１周期において、順に、距離（Ｄ＋Ｒ）の切込み移動Ｍ１、及び、戻り量Ｒの戻り移動Ｍ２の制御が行われる。従って、
Ｋ×Ｆａ＝（Ｄ＋Ｒ）－Ｒ
が成り立つ。上記式から、切込み量Ｄは、以下の式で表される。
Ｄ＝Ｋ×Ｆａ …（４）

工具ＴＯ１の切込み移動時の速度Ｆは、以下の式で表される。
Ｆ＝（Ｄ＋Ｒ）／（Ｋ／２）
＝２（Ｄ＋Ｒ）／Ｋ
＝２（Ｋ×Ｆａ＋Ｒ）／Ｋ …（５）
工具ＴＯ１の戻り移動時の速度Ｂは、以下の式で表される。
Ｂ＝Ｒ／（Ｋ／２）
＝２Ｒ／Ｋ …（６）

以上より、ＮＣ装置７０は、Ｋ＜１である場合に送り軸Ｆ１について「通常切削送り速度Ｆａ」、「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」、及び、「戻り量Ｒ」の入力を受け付けると、上記式（４），（５），（６）に従って切込み量Ｄ及び速度Ｆ，Ｒを決定することができる。切込み量Ｄ及び速度Ｆ，Ｒが決まると、ＮＣ装置７０は、送り軸Ｆ１について切込み量Ｄ及び速度Ｆ，Ｒに基づいて工具ＴＯ１の送り移動時の位置を制御する。

図９には、「通常切削送り速度Ｆａ」、「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」、及び、「戻り量Ｒ」の入力を受け付けるための振動送りコマンドの例が示されている。図９に示す振動送りコマンドＣＭ１は、フォーマット「Ｇ＊＊ Ｘ＊＊＿Ｆ＊＊＿Ｋ＊＊＿Ｒ＊＊」を有する。ここでの「Ｆ」は、切込み移動時の速度ではなく、通常切削送り速度Ｆａを意味する。Ｇの後の「＊＊」は振動送りコマンドの番号を示し、Ｘの後の「＊＊」は送り軸Ｘにおける終点Ｐ２の位置を示し、Ｆの後の「＊＊」は「通常切削送り速度Ｆａ」の数値を示し、Ｋの後の「＊＊」は「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」の数値を示し、Ｒの後の「＊＊」は戻り量Ｒの数値を示している。尚、送り軸Ｆ１がＹ軸である場合、前述のフォーマットはＸがＹに変わる。

図９は、振動送りコマンドＣＭ１に基づいて工具ＴＯ１の送り移動時の位置を制御する振動制御処理を模式的に例示している。振動制御処理は、ＮＣ装置７０により行われる。
まず、ＮＣ装置７０は、操作部８０又はコンピューター１００から振動送りコマンドＣＭ１の入力を受け付け、該振動送りコマンドＣＭ１を含む加工プログラムＰＲ２をＲＡＭ７３に記憶する（第一工程ＳＴ１）。振動送りコマンドＣＭ１の内、「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」は、少なくとも１を除く正の数値であり、３以上の奇数をＯＤとしてＫ＜１である場合にＫ＝２／ＯＤに制限される。ＮＣ装置７０は、前述の制限が満たされるように振動送りコマンドＣＭ１の入力を受け付ける。「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」と「戻り量Ｒ」について「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」と「通常切削送り速度Ｆａ」に応じた目安の値を示す情報テーブルＴＡ１（図１４参照）が用意されている場合、オペレーターは、情報テーブルＴＡ１に従ってＫ，Ｒのパラメーターを振動送りコマンドＣＭ１に入力することができる。尚、「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」を大きくすると切り屑が長くなるので、オペレーターは、切り屑を短くするために「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」と「通常切削送り速度Ｆａ」の両方を小さくしてもよい。

加工プログラムＰＲ２の実行時、ＮＣ装置７０は、加工プログラムＰＲ２から振動送りコマンドＣＭ１を読み出すと、第二工程ＳＴ２の処理を実施する。振動送りコマンドＣＭ１にＦａ，Ｋ，Ｒのパラメーターが含まれているので、第一工程ＳＴ１において、ＮＣ装置７０は、「通常切削送り速度Ｆａ」、「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」、及び、「戻り量Ｒ」の入力を受け付けることになる。

振動送りコマンドＣＭ１の読み出し後、ＮＣ装置７０は、送り軸Ｆ１について「通常切削送り速度Ｆａ」、「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」、及び、「戻り量Ｒ」に基づいて、切込み量Ｄ、工具ＴＯ１の切込み移動時の速度Ｆ、及び、工具ＴＯ１の戻り移動時の速度Ｂを決定する（第二工程ＳＴ２）。Ｋ＞１である場合、切込み量Ｄは、上記式（１）すなわちＦ＝Ｋ×Ｆａに従って算出され、切込み移動時の速度Ｆは上記式（２）すなわちＦ＝（Ｋ×Ｆａ＋Ｒ）／（Ｋ－１）に従って算出され、戻り移動時の速度Ｂは上記式（３）に従って戻り量Ｒに決定される。Ｋ＜１である場合、切込み量Ｄは、上記式（４）すなわちＦ＝Ｋ×Ｆａに従って算出され、切込み移動時の速度Ｆは上記式（５）すなわちＦ＝２（Ｋ×Ｆａ＋Ｒ）／Ｋに従って算出され、戻り移動時の速度Ｂは上記式（６）すなわちＢ＝２Ｒ／Ｋに従って算出される。

切込み量Ｄ及び速度Ｆ，Ｒの算出後、ＮＣ装置７０は、送り軸Ｆ１について切込み量Ｄ及び速度Ｆ，Ｒに基づいて工具ＴＯ１の送り移動時の位置を制御する（第三工程ＳＴ３）。ＮＣ装置７０は、送り軸Ｆ１において現在位置Ｐ１から切込み移動Ｍ１及び戻り移動Ｍ２を繰り返して終点Ｐ２に到るまでの複数の位置Ｐ３を切込み量Ｄ及び速度Ｆ，Ｒに基づいて設定し、順次、工具ＴＯ１を位置Ｐ３に移動させる位置指令をサーボアンプ３１又はサーボアンプ３２に出す。図９には、各位置Ｐ３が白丸で示されている。設定される位置Ｐ３は、変化点（第一変化点Ｃ１と第二変化点Ｃ２）や終点Ｐ２に限定されず、切込み移動Ｍ１や戻り移動Ｍ２の途中の位置が含まれてもよい。前述の位置指令が繰り返されることにより、工具ＴＯ１の送り移動時の位置が切込み量Ｄ及び速度Ｆ，Ｒに基づいた位置に制御される。

以上より、オペレーターは、「通常切削送り速度Ｆａ」、「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」、及び、「戻り量Ｒ」だけを工作機械１に入力することにより、通常切削と同じ加工時間で振動切削を実施させることができる。工具ＴＯ１の送り移動時の位置制御のため、オペレーターは、切込み移動時の速度Ｆや戻り移動時の速度Ｂといったパラメーターを工作機械１に入力する必要が無い。このように振動切削の条件設定が簡略化されるので、本具体例は、振動切削の設定を容易にさせることができる。

また、図１５に例示する振動制御処理のように、戻り量Ｒの無い振動送りコマンドＣＭ２に基づいてＮＣ装置７０が工具の送り移動時の位置を制御することも可能である。振動送りコマンドＣＭ２は、図９で示した振動送りコマンドＣＭ１から戻り量Ｒを意味する「Ｒ＊＊」が省略されている。図１５に示す第一工程ＳＴ１は、二つの工程ＳＴ１１，ＳＴ１２に分かれている。図１５に示す振動制御処理が行われる前提として、図１４に示す情報テーブルＴＡ１がＲＡＭ７３に格納されているものとする。
まず、ＮＣ装置７０は、操作部８０又はコンピューター１００から振動送りコマンドＣＭ２の入力を受け付け、該振動送りコマンドＣＭ２を含む加工プログラムＰＲ２をＲＡＭ７３に記憶する（工程ＳＴ１１）。加工プログラムＰＲ２において、振動送りコマンドＣＭ２の前には、「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」を指定するコマンドがあるものとする。

加工プログラムＰＲ２の実行時、ＮＣ装置７０は、加工プログラムＰＲ２から振動送りコマンドＣＭ２を読み出すと、工程ＳＴ１２の処理を実施する。振動送りコマンドＣＭ２にＦａ，Ｋのパラメーターが含まれているので、工程ＳＴ１１において、ＮＣ装置７０は、「通常切削送り速度Ｆａ」、及び、「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」の入力を受け付けることになる。
振動送りコマンドＣＭ２の読み出し後、ＮＣ装置７０は、「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」、並びに、送り軸Ｆ１について「通常切削送り速度Ｆａ」及び「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」に対応付けられている「戻り量Ｒ」を情報テーブルＴＡ１から取得する（工程ＳＴ１２）。このようにして、Ｓ，Ｆａ，Ｋのパラメーターから「戻り量Ｒ」を自動的に決定することができる。

「戻り量Ｒ」が取得されると、上述したように、ＮＣ装置７０は、送り軸Ｆ１についてＦａ，Ｋ，Ｒのパラメーターに基づいて、切込み量Ｄ、工具ＴＯ１の切込み移動時の速度Ｆ、及び、工具ＴＯ１の戻り移動時の速度Ｂを決定する（第二工程ＳＴ２）。さらに、ＮＣ装置７０は、送り軸Ｆ１について切込み量Ｄ及び速度Ｆ，Ｒに基づいて工具ＴＯ１の送り移動時の位置を制御する（第三工程ＳＴ３）。
以上より、オペレーターは、「戻り量Ｒ」を工作機械１に入力しなくても、通常切削と同じ加工時間で振動切削を実施させることができる。「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」が大きくなると、切り屑が長くなる。そこで、オペレーターが「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」と「通常切削送り速度Ｆａ」を固定して切り屑の長さを実加工で確認しながら「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」を決めることにより、適切な「戻り量Ｒ」が自動的に決定される。従って、図１５に示す例は、振動切削の設定をさらに容易にさせることができる。

尚、上述した具体例のＮＣ装置７０は「通常切削送り速度Ｆａ」、「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」、及び、「戻り量Ｒ」に基づいて切込み量Ｄ及び速度Ｆ，Ｒの全てを計算したが、Ｄ，Ｆ，Ｒのパラメーターの一部については入力を受け付けてもよい。例えば、ＮＣ装置７０は、速度Ｆ，Ｒを計算する一方で切込み量Ｄの入力を受け付けてもよいし、切込み移動時の速度Ｆを計算する一方で戻り移動時の速度Ｂと切込み量Ｄの入力を受け付けてもよいし、戻り移動時の速度Ｂを計算する一方で切込み移動時の速度Ｆと切込み量Ｄの入力を受け付けてもよい。

（３）機械学習への適用例：
さらに、図１０～１３に例示するように、機械学習を利用することにより振動切削の設定をさらに容易にさせることが可能な工作機械１を構成することも可能である。
図１０は、機械学習部Ｕ４をコンピューター１００に備える工作機械１の例を模式的に示している。図１０において、図１，２と一部重複する要素については記載及び説明を省略している。図１０の下部には、データベースＤＢの構造例が示されている。

図１０に示すコンピューター１００の記憶装置１０４は、機械学習部Ｕ４に対応する機械学習プログラムＰＲ３を記憶している。機械学習プログラムＰＲ３は、ＣＰＵ１０１によってＲＡＭ１０３に読み出されることにより実行される。コンピューター１００のＲＡＭ１０３には、データベースＤＢ、及び、該データベースＤＢに基づいて生成される学習済モデルＬＭが格納されている。学習済モデルＬＭは、切込み移動Ｍ１から戻り移動Ｍ２への第一変化点Ｃ１における工具ＴＯ１の位置と戻り移動Ｍ２から切込み移動Ｍ１への第二変化点Ｃ２における工具ＴＯ１の位置とに重なりを生じさせる「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」及び「戻り量Ｒ」を決定するようにコンピューター１００を機能させるためのプログラムである。

生成された学習済モデルＬＭは、コンピューター１００からＮＣ装置７０に送信されてＮＣ装置７０のＲＡＭ７３に格納されてもよい。これにより、ＮＣ装置７０は、学習済モデルＬＭに従って「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」と「戻り量Ｒ」を決定することができる。

データベースＤＢには、単位時間当たりの主軸回転数Ｓ、通常切削送り速度Ｆａ、１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ、戻り量Ｒ、及び、第一変化点Ｃ１における工具ＴＯ１の位置と第二変化点Ｃ２における工具ＴＯ１の位置とに重なりが有るか否かの判断結果Ｅが格納されている。単位時間当たりの主軸回転数Ｓは、主軸１１の単位時間当たりの回転数を意味する。判断結果Ｅは、図２に示す加工プログラムＰＲ２に対応するテストプログラムＰＲ４に従って送り軸Ｆ１に沿って切込み移動Ｍ１と戻り移動Ｍ２とを含む振動を伴うように工具ＴＯ１を移動させた時に実測した工具ＴＯ１の位置に基づいている。判断結果Ｅは、実測された振動において主軸１１の位相を基準として山と谷とに重なりが有るか否かを判断した結果であり、「重なり有り」又は「重なり無し」を示す情報である。データベースＤＢには、レコードを識別する識別情報である識別番号ｉに、単位時間当たりの主軸回転数Ｓｉ、通常切削送り速度Ｆａｉ、１回の空振りに要する主軸回転数Ｋｉ、戻り量Ｒｉ、及び、判断結果Ｅｉが紐付けられている状態で格納されている。

図１１は、学習済モデルＬＭを生成する学習処理の例を示している。この処理は、機械学習プログラムＰＲ３を実行するコンピューター１００により行われる。
学習処理が開始すると、コンピューター１００は、工具ＴＯ１の振動送りのパラメーターを設定する（ステップＳ１０２）。振動送りのパラメーターには、「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」、「通常切削送り速度Ｆａ」、「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」、及び、「戻り量Ｒ」が含まれる。コンピューター１００は、Ｓ，Ｆａ，Ｋ，Ｒのパラメーターの入力をオペレーターから受け付けることにより振動送りのパラメーターを設定してもよい。また、コンピューター１００は、ステップＳ１０２～Ｓ１０８の処理が繰り返されることを前提として、所定の規則に従って順次、Ｓ，Ｆａ，Ｋ，Ｒのパラメーターを設定してもよい。

振動送りのパラメーターの設定後、コンピューター１００は、「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」を指示するコマンド、及び、Ｆａ，Ｋ，Ｒのパラメーターを指示する振動送りコマンドＣＭ１を含むテストプログラムＰＲ４をＮＣ装置７０にロードさせる（ステップＳ１０４）。

テストプログラムＰＲ４のロード後、コンピューター１００は、ＮＣ装置７０にテストプログラムＰＲ４を実行させ、送り軸Ｆ１において主軸回転角度に対する工具位置の実測結果をＮＣ装置７０から取得する（ステップＳ１０６）。コンピューター１００からテストプログラムＰＲ４の実行指示を受け取ったＮＣ装置７０は、テストプログラムＰＲ４に従って送り軸Ｆ１に沿って工具ＴＯ１の移動を制御し、送り軸Ｆ１において主軸回転角度に対する工具ＴＯ１の位置の実測結果をコンピューター１００に出力する。

次に、コンピューター１００は、主軸回転角度に対する工具ＴＯ１の位置の実測結果に基づいて第一変化点Ｃ１における工具ＴＯ１の位置と第二変化点Ｃ２における工具ＴＯ１の位置とに重なりが有るか否かを判断し、「重なり有り」又は「重なり無し」を示す判断結果Ｅを取得する（ステップＳ１０８）。コンピューター１００は、工具位置の実測結果において、主軸１１の位相を基準として山と谷とに重なりが有る場合に「重なり有り」を示す情報を判断結果Ｅに設定し、主軸１１の位相を基準として山と谷とに重なりが無い場合に「重なり無し」を示す情報を判断結果Ｅに設定する。また、コンピューター１００は、主軸位相に対する工具位置の実測結果を例えば表示装置１０６に表示し、オペレーターから判断結果Ｅの入力を受け付けることにより判断結果Ｅを取得してもよい。

その後、コンピューター１００は、Ｓ１０２で設定されたＳ，Ｆａ，Ｋ，Ｒのパラメーター、及び、Ｓ１０８で取得された判断結果ＥをデータベースＤＢに格納する（ステップＳ１１０）。データベースＤＢのレコードは多い方がよいため、Ｓ１０２～Ｓ１０８の処理は繰り返し行われる。

データベースＤＢに情報が蓄積された後、コンピューター１００は、データベースＤＢに格納されている情報に基づいた教師有り機械学習により、学習済モデルＬＭをＲＡＭ１０３に生成する（ステップＳ１１２）。学習済モデルＬＭには、ニューラルネットワーク、ベイジアンネットワーク、これらの少なくとも一方を主要部として換算式を組み合わせた学習済モデル、等を用いることができる。学習済モデルＬＭにニューラルネットワークが含まれる場合には深層学習の手法により学習を進めるようにしてもよい。尚、ニューラルネットワーク、ベイジアンネットワーク、深層学習、等の詳細については公知であるため説明を省略する。得られる学習済モデルＬＭは、第一変化点Ｃ１及び第二変化点Ｃ２における工具ＴＯ１の位置に重なりを生じさせる「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」及び「戻り量Ｒ」を決定するようにコンピューター１００を機能させる。

学習済モデルＬＭの生成後、コンピューター１００は、学習済モデルＬＭを記憶し（ステップＳ１１４）、学習処理を終了させる。機械本体２が学習済モデルＬＭを使用する場合、コンピューター１００は、学習済モデルＬＭをＮＣ装置７０に送信すればよい。学習済モデルＬＭを受信したＮＣ装置７０は、学習済モデルＬＭをＲＡＭ７３に格納することにより、送り軸Ｆ１について「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」及び「通常切削送り速度Ｆａ」に基づいて「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」及び「戻り量Ｒ」を決定し、工具ＴＯ１の送り移動時の位置を制御することができる。

図１２は、送り軸Ｆ１について「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」及び「戻り量Ｒ」を決定して工具ＴＯ１の送り移動時の位置を制御する振動制御処理の例を示している。この処理は、例えば、制御部Ｕ３としてのＮＣ装置７０により行われる。
まず、ＮＣ装置７０は、工具ＴＯ１の送り軸Ｆ１に沿った振動送り時における「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」及び「通常切削送り速度Ｆａ」を取得する（ステップＳ２０２）。ＮＣ装置７０は、加工プログラムＰＲ２から振動送り時におけるＳ，Ｆａのパラメーターを取得してもよい。また、ＮＣ装置７０は、振動送り時におけるＳ，Ｆａのパラメーターの入力をオペレーターから受け付けることによりＳ，Ｆａのパラメーターを取得してもよい。

次に、ＮＣ装置７０は、取得された「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」及び「通常切削送り速度Ｆａ」を学習済モデルＬＭに入力することにより、学習済モデルＬＭに「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」及び「戻り量Ｒ」を出力させる（ステップＳ２０４）。学習済モデルＬＭがＲＡＭ７３に格納されている場合、ＮＣ装置７０は、自ら学習済モデルＬＭを実行することによりＫ，Ｒのパラメーターを決定することができる。学習済モデルＬＭがコンピューター１００のＲＡＭ１０３に格納されている場合、ＮＣ装置７０は、コンピューター１００にＳ，Ｆａのパラメーターを出力してＫ，Ｒのパラメーターの出力を要求することによりコンピューター１００からＫ，Ｒのパラメーターを取得することができる。この場合、Ｋ，Ｒのパラメーターの出力要求を受け取ったコンピューター１００は、Ｋ，Ｒのパラメーターを学習済モデルＬＭに入力することにより学習済モデルＬＭにＫ，Ｒのパラメーターを出力させてこれらＫ，ＲのパラメーターをＮＣ装置７０に出力すればよい。
以上により、ＮＣ装置７０は、「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」及び「通常切削送り速度Ｆａ」を入力として学習済モデルＬＭを実行させることにより決定された「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」及び「戻り量Ｒ」を取得する。

Ｋ，Ｒのパラメーターの取得後、ＮＣ装置７０は、送り軸Ｆ１について、「通常切削送り速度Ｆａ」、「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」、及び、「戻り量Ｒ」に基づいて、切込み量Ｄ、工具ＴＯ１の切込み移動時の速度Ｆ、及び、工具ＴＯ１の戻り移動時の速度Ｂを決定する（ステップＳ２０６）。切込み量Ｄ及び速度Ｆ，Ｂは、上述した式（１）～（６）に従って決定することができる。
切込み量Ｄ及び速度Ｆ，Ｂの決定後、ＮＣ装置７０は、送り軸Ｆ１について、切込み量Ｄ及び速度Ｆ，Ｂに基づいて工具ＴＯ１の送り移動時の位置を制御し（ステップＳ２０８）、振動制御処理を終了させる。
尚、コンピューター１００がＮＣ装置７０と協働して振動制御処理を行ってもよい。

「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」及び「通常切削送り速度Ｆａ」が変わると、切り屑を効率的に分断させる「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」及び「戻り量Ｒ」が変動する。これらＳ，Ｆａ，Ｋ，Ｒのパラメーターと「第一変化点Ｃ１及び第二変化点Ｃ２における工具ＴＯ１の位置に重なりが有るか否かの判断結果Ｅ」とに基づいた機械学習により生成された学習済モデルＬＭを用いることにより、「単位時間当たりの主軸回転数Ｓ」及び「通常切削送り速度Ｆａ」に基づいて第一変化点Ｃ１及び第二変化点Ｃ２における工具ＴＯ１の位置に重なりを生じさせる「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」及び「戻り量Ｒ」を決定することができる。これにより、「通常切削送り速度Ｆａ」、「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」、及び、「戻り量Ｒ」に基づいて工具ＴＯ１の送り移動時の位置を制御することができる。従って、図１０～１２に示す例は、振動切削の設定を容易にさせる学習済モデルＬＭを生成することができ、この学習済モデルＬＭを使用することにより振動切削の設定を容易にさせることができる。

さらに、図１３に例示するように、機械本体２が機械学習プログラムＰＲ３を実行することにより学習済モデルＬＭを生成してもよい。図１３は、機械学習部Ｕ４を備える機械本体２の例を模式的に示している。図１３において、図２と一部重複する要素については記載及び説明を省略している。図１３の下部には、データベースＤＢの構造例が示されている。図１３に示すデータベースＤＢは、図１０に示すデータベースＤＢと同じであるので、説明を省略する。

図１３に示すＮＣ装置７０のＲＯＭ７２には、制御部Ｕ３に対応する制御プログラムＰＲ１、及び、機械学習部Ｕ４に対応する機械学習プログラムＰＲ３が書き込まれている。ＮＣ装置７０のＲＡＭ７３には、加工プログラムＰＲ２、テストプログラムＰＲ４、データベースＤＢ、及び、学習済モデルＬＭが格納されている。学習済モデルＬＭは、第一変化点Ｃ１及び第二変化点Ｃ２における工具ＴＯ１の位置に重なりを生じさせる「１回の空振りに要する主軸回転数Ｋ」及び「戻り量Ｒ」を決定するようにコンピューター１００を機能させる。

ＮＣ装置７０は、図１１に示すステップＳ１０２，Ｓ１０６～Ｓ１１４に従って学習処理を行うことができる。
学習処理が開始すると、ＮＣ装置７０は、Ｓ，Ｆａ，Ｋ，ＲのパラメーターをテストプログラムＰＲ４に設定する（ステップＳ１０２）。次に、ＮＣ装置７０は、テストプログラムＰＲ４を実行し、送り軸Ｆ１において主軸回転角度に対する工具位置の実測結果をＮＣ装置７０から取得する（ステップＳ１０６）。さらに、ＮＣ装置７０は、主軸回転角度に対する工具位置の実測結果に基づいて第一変化点Ｃ１における工具ＴＯ１の位置と第二変化点Ｃ２における工具ＴＯ１の位置とに重なりが有るか否かを判断し、「重なり有り」又は「重なり無し」を示す判断結果Ｅを取得する（ステップＳ１０８）。その後、ＮＣ装置７０は、Ｓ１０２で設定されたＳ，Ｆａ，Ｋ，Ｒのパラメーター、及び、Ｓ１０８で取得された判断結果ＥをデータベースＤＢに格納する（ステップＳ１１０）。Ｓ１０２～Ｓ１０８の処理は繰り返し行われる。データベースＤＢに情報が蓄積された後、ＮＣ装置７０は、データベースＤＢに格納されている情報に基づいた教師有り機械学習により、学習済モデルＬＭをＲＡＭ１０３に生成する（ステップＳ１１２）。学習済モデルＬＭの生成後、ＮＣ装置７０は、必要に応じて学習済モデルＬＭを記憶し（ステップＳ１１４）、学習処理を終了させる。学習済モデルＬＭの記憶場所は、ＲＯＭ７２、機械本体２内の記憶装置（不図示）、コンピューター１００の記憶装置１０４、等のいずれでもよい。尚、図１２に示す振動制御処理をＮＣ装置７０が行う場合、学習済モデルＬＭがＲＡＭ７３に格納されている状態で振動制御処理が行われる。

図１３に示す例は、コストアップを抑制しながら振動切削の設定を容易にさせる学習済モデルＬＭを生成することができ、この学習済モデルＬＭを使用することにより振動切削の設定を容易にさせることができる。
上述した機械学習部Ｕ４はＮＣ装置７０とコンピューター１００との協働により実現されてもよく、上述した制御部Ｕ３もＮＣ装置７０とコンピューター１００との協働により実現されてもよい。

（４）変形例：
本発明は、種々の変形例が考えられる。
例えば、駆動対象が移動する送り軸は、Ｘ軸やＹ軸に限定されず、Ｚ軸等でもよい。
送り軸Ｆ１に沿って移動する駆動対象は、工具ＴＯ１に限定されず、ワークＷ１を把持する主軸１１でもよいし、工具ＴＯ１と主軸１１の両方でもよい。駆動対象が主軸１１である場合、ＮＣ装置７０は、ワークＷ１の切削時に送り軸Ｆ１に沿って振動を伴うように主軸１１の送り移動を制御すればよい。駆動対象が工具ＴＯ１と主軸１１の両方である場合、ＮＣ装置７０は、ワークＷ１の切削時に送り軸Ｆ１に沿って振動を伴うように工具ＴＯ１と主軸１１の両方の送り移動を制御すればよい。
上述した処理は、順番を入れ替える等、適宜、変更可能である。

（５）結び：
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、振動切削の設定を容易にさせることが可能な工作機械等の技術を提供することができる。むろん、独立請求項に係る構成要件のみからなる技術でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
また、上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術及び上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。

１…工作機械、２…機械本体、
１０…主軸台、１１…主軸、１２…把持部、１３Ａ，１３Ｂ…モーター、
１４…主軸台駆動部、
２０…刃物台、
３１，３２…サーボアンプ、３３，３４…サーボモーター、３５，３６…エンコーダー、
７０…ＮＣ装置、
１００…コンピューター、
２０１…通常切削時の工具位置、２０２…振動切削時の工具位置、
ＡＸ１…主軸中心線、
Ｃ１…第一変化点、Ｃ２…第二変化点、
ＣＭ１…振動送りコマンド、
ＤＢ…データベース、
Ｆ１…送り軸、
ＬＭ…学習済モデル、
Ｍ１…切込み移動、Ｍ２…戻り移動、
Ｐ１…現在位置、Ｐ２…終点、Ｐ３…位置、
ＰＲ１…制御プログラム、ＰＲ２…加工プログラム、
ＰＲ３…機械学習プログラム、ＰＲ４…テストプログラム、
ＴＯ１…工具、
Ｕ１…回転駆動部、Ｕ２…送り駆動部、Ｕ３…制御部、Ｕ４…機械学習部、
Ｗ１…ワーク。

Claims (6)

1. ワークを把持する主軸を回転させる回転駆動部と、
   前記ワークを切削する工具と前記主軸の少なくとも一方の駆動対象を送り軸に沿って移動させる送り駆動部と、
   前記ワークの切削時に前記送り軸に沿って前記工具が前記ワークに切り込む向きの切込み移動と該切込み移動とは反対方向の戻り移動とを含む振動を伴うように前記駆動対象の送り移動を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）、前記振動の１周期に要する前記主軸の回転数（Ｋ）、及び、前記振動の１周期における前記戻り移動の距離である戻り量（Ｒ）を取得し、
   前記駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）、前記主軸の回転数（Ｋ）、及び、前記戻り量（Ｒ）に基づいて、前記振動の１周期当たりに前記駆動対象の位置が変化する距離である切込み量（Ｄ）、前記駆動対象の前記切込み移動時の速度（Ｆ）、及び、前記駆動対象の前記戻り移動時の速度（Ｂ）のうち少なくとも一つのパラメーターを決定し、
   決定した前記パラメーターを少なくとも用いて前記駆動対象の前記送り移動時の位置を制御する、工作機械。
2. 前記制御部は、
   前記駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）、前記主軸の回転数（Ｋ）、及び、前記戻り量（Ｒ）に基づいて、前記切込み量（Ｄ）、前記切込み移動時の速度（Ｆ）、及び、前記戻り移動時の速度（Ｂ）を決定し、
   前記切込み量（Ｄ）、前記切込み移動時の速度（Ｆ）、及び、前記戻り移動時の速度（Ｂ）に基づいて、前記駆動対象の前記送り移動時の位置を制御する、請求項１に記載の工作機械。
3. 前記制御部は、前記主軸の回転数（Ｋ）が１回転よりも大きい場合、前記振動の１周期において前記切込み移動から前記戻り移動に変化する第一変化点と、前記振動の１周期において前記戻り移動から前記切込み移動に変化する第二変化点と、の前記主軸の回転角度の差を３６０°に制御する、請求項１又は請求項２に記載の工作機械。
4. 前記制御部は、前記主軸の回転数（Ｋ）の分母が３以上の奇数であって前記主軸の回転数（Ｋ）の分子が２である場合、前記振動の１周期において前記切込み移動から前記戻り移動に変化する第一変化点と、前記振動の１周期において前記戻り移動から前記切込み移動に変化する第二変化点と、の前記主軸の回転角度の差を｛（Ｋ／２）×３６０｝°に制御する、請求項１又は請求項２に記載の工作機械。
5. ワークを把持する主軸を回転させる回転駆動部と、
   前記ワークを切削する工具と前記主軸の少なくとも一方の駆動対象を送り軸に沿って移動させる送り駆動部と、
   前記ワークの切削時に前記送り軸に沿って前記工具が前記ワークに切り込む向きの切込み移動と該切込み移動とは反対方向の戻り移動とを含む振動を伴うように前記駆動対象の送り移動を制御する制御部と、
   前記主軸の単位時間当たりの回転数（Ｓ）、前記駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）、前記振動の１周期に要する前記主軸の回転数（Ｋ）、前記振動の１周期における前記戻り移動の距離である戻り量（Ｒ）、及び、前記切込み移動から前記戻り移動への第一変化点における前記駆動対象の位置と前記戻り移動から前記切込み移動への第二変化点における前記駆動対象の位置とに重なりが有るか否かの判断結果（Ｅ）に基づいた機械学習により、前記主軸の単位時間当たりの回転数（Ｓ）及び前記駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）に基づいて、前記第一変化点及び前記第二変化点における前記駆動対象の位置に重なりを生じさせる前記主軸の回転数（Ｋ）及び前記戻り量（Ｒ）を決定するようにコンピューターを機能させる学習済モデルを生成する機械学習部と、を備える工作機械。
6. 前記制御部は、
   前記主軸の単位時間当たりの回転数（Ｓ）及び前記駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）を入力として前記学習済モデルを実行させることにより決定された前記主軸の回転数（Ｋ）及び前記戻り量（Ｒ）を取得し、
   前記駆動対象の非振動時の送り速度（Ｆａ）、前記取得した主軸の回転数（Ｋ）、及び、前記取得した戻り量（Ｒ）に基づいて、前記振動の１周期当たりに前記駆動対象の位置が変化する距離である切込み量（Ｄ）、前記駆動対象の前記切込み移動時の速度（Ｆ）、及び、前記駆動対象の前記戻り移動時の速度（Ｂ）のうち少なくとも一つのパラメーターを決定し、
   決定した前記パラメーターを少なくとも用いて前記駆動対象の前記送り移動時の位置を制御する、請求項５に記載の工作機械。

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