JP2023101207A - 表示制御装置および工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】工作機械の使用に際し、オペレータによるびびり振動への対策を支援する表示を提供する。【解決手段】ある態様の表示制御装置は、加工プログラムの実行過程において検出部で検出される検出値の変化を示す時系列データを表示制御する表示制御部と、時系列データに基づいた所定の入力を受け付ける受付部と、を備える。表示制御部は、受付部で受けて付けた所定の入力に対応する加工プログラムの(a)プログラム名と、(b)ブロック番号またはプログラムの行のいずれか一方と、を表示制御する。【選択図】図１１

Description

本発明は、工作機械において発生するびびり振動への対策を支援するための表示制御技術に関する。

工作機械において、びびり振動の発生はワーク加工面の品質低下につながるため、その発生を抑制することは重要である。びびり振動の発生原因は多岐にわたる。振動源が工具の場合もあれば、ワークの場合もある。この原因を把握し排除するために、オペレータは自身の経験に基づいて対処することが多い。例えば、振動の音を聞き、ワークの加工面を観察してびびり振動の発生原因を予想し、主軸の回転速度や送り速度、工具の切込み深さや切込み幅などを調整する。それでもびびり振動が収まらない場合は、ワークの固定方法の変更や工具の変更を試みる。このような対処方法は、オペレータ自身の経験や知見に基づいて選択される。

びびり振動の要因は複数ある。主なものとして、振動により生じた加工面の起伏が工具の切込み厚さを変動させることに起因する再生びびりと、固有振動数に基づく共振による強制びびりがある。このようなびびり振動が発生したときに、これを収束させるようオペレータの操作を支援する技術が提案されている（特許文献１参照）。

特許第６４５６４３４号公報

ところで、オペレータは、いつびびり振動が発生したか、自身が行ったびびり振動への対処が有効であったか否か、また有効であった場合の操作がどのようであったかを事後的に判断できるよう、その操作を詳細に記録しておくことが望ましい。それにより、その後にびびり振動が発生したときにこれを効率よく収束させやすくなる。このようにびびり振動が発生した箇所やそのときの設定変更の内容を、後に具体的に確認できることが望ましい。

本発明のある態様は、(i)工具を取り付け可能な取付部と(ii)加工プログラムにしたがって前記工具の回転速度を制御する数値制御部と(iii)前記工具の振動および工具への負荷の少なくとも一方を検出する検出部とを有する工作機械、の状態を表示制御する表示制御装置である。この表示制御装置は、加工プログラムの実行過程において検出部で検出される検出値の変化を示す時系列データを表示制御する表示制御部と、時系列データに基づいた所定の入力を受け付ける受付部と、を備える。表示制御部は、受付部で受けて付けた所定の入力に対応する加工プログラムの(a)プログラム名と、(b)ブロック番号またはプログラムの行のいずれか一方と、を表示制御する。

本発明によれば、工作機械の使用に際し、オペレータによるびびり振動への対策を支援する表示が提供できる。

実施形態に係る工作機械の概略構成を表す斜視図である。 びびり振動の検出に関わる機能部の電気的構成を模式的に示す図である。 制御ユニットの機能ブロック図である。 制御装置による制御状態を管理するための管理画面を表す図である。 チューニング画面およびステータス画面を表す図である。 ステータス画面の切替画面を表す図である。 振動制御処理の過程で表示されうる画面例を表す図である。 振動制御処理の過程で表示されうる画面例を表す図である。 オペレータが事後的に参照可能な変更履歴確認画面を表す図である。 加工プログラムの更新処理の一例を表す図である。 プログラム確認画面が表示された状態を示す図である。 振動制御処理を表すフローチャートである。 主軸回転速度調整処理を表すフローチャートである。 変更履歴確認処理を表すフローチャートである。 プログラム確認表示処理を表すフローチャートである。 変形例１に係る変更履歴確認画面を表す図である。 プログラム確認画面の画面遷移を表す図である。 プログラム確認画面の画面遷移を表す図である。 変形例２に係る変更履歴確認処理を表すシーケンス図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、実施形態に係る工作機械の概略構成を表す斜視図である。なおここでは、工作機械１を正面からみて左右方向，上下方向，前後方向を、それぞれＸ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ軸方向とする。

工作機械１は、横型のマシニングセンタであり、加工装置２および制御ユニット４を備える。加工装置２を覆うように図示しない筐体が設けられ、その筐体の側面に操作盤が設けられている。操作盤は、オペレータが操作可能なタッチパネル（後述）を有する。

加工装置２は、ベッド１０と、ベッド１０に立設されたコラム１２と、コラム１２の前面側に移動自在に設けられた主軸頭１４と、ベッド１０上に移動自在に設けられたテーブル１６を備える。主軸頭１４は、Ｚ軸方向の軸線を有し、主軸１８をその軸線周りに回転可能に支持する。主軸頭１４には、主軸１８を回転駆動するためのスピンドルモータが設けられている。主軸１８は、工具ホルダ２０に保持された工具Ｔを同軸状に取り付け可能な「取付部」として機能する。テーブル１６には、図示略の治具を介してワークＷが固定される。

コラム１２の前面にガイドレール２２が設けられ、サドル２４がＸ軸方向に移動可能に支持される。サドル２４の前面にはガイドレール２６が設けられ、主軸頭１４がＹ軸方向に移動可能に支持される。サドル２４および主軸頭１４の移動は、図示略の送り機構とそれを駆動するサーボモータにより実現される。この送り機構は、例えばボールねじを用いたねじ送り機構である。主軸１８は、サドル２４および主軸頭１４が駆動されることによりＸ，Ｙ軸方向に移動自在である。主軸頭１４には、加速度センサ３０が内蔵されている。加速度センサ３０は、工具Ｔのびびり振動を検出するために用いられるが、その詳細については後述する。

一方、ベッド１０の上面にガイドレール３２が設けられ、サドル３４がＺ軸方向に移動可能に支持される。サドル３４上にテーブル１６が固定されている。サドル３４の移動は、図示略の送り機構とそれを駆動するサーボモータにより実現される。この送り機構は、例えばボールねじを用いたねじ送り機構である。ワークＷは、サドル３４が駆動されることによりＺ軸方向に移動自在である。すなわち、以上の構成により、ワークＷと工具Ｔとの相対位置を三次元的に調整することができる。

図２は、びびり振動の検出に関わる機能部の電気的構成を模式的に示す図である。
上述のように、主軸頭１４には加速度センサ３０が内蔵されている。加速度センサ３０は、ワークＷの加工中に工具Ｔに生じる振動を検出し、その振動に応じた信号を出力する。加速度センサ３０にて検出された加速度（より詳細には、加速度を表す電気信号）は、信号処理装置４０に入力される。

信号処理装置４０は、専用の基板にＡ／Ｄ変換器４２および周波数解析装置４４を搭載して構成される。加速度センサ３０から出力された信号は、Ａ／Ｄ変換器４２によりＡＤ変換され、周波数解析装置４４によりＦＦＴ（高速フーリエ変換）が行われる。それらの情報が制御ユニット４に出力される。

制御ユニット４は、制御装置５０および振動処理装置５２を含む。制御ユニット４には表示装置５４が接続されている。表示装置５４は、操作盤に設けられたタッチパネルであり、工作機械１の制御状態を表す画面やオペレータが操作する操作画面を表示する。

振動処理装置５２は、制御装置５０から制御状態を示す情報を受け取る一方、オペレータの操作入力に応じた制御指令を制御装置５０に対して出力する。振動処理装置５２は、信号処理装置４０や制御装置５０から受信した信号に基づき、びびり振動に関する所定の処理を実行する。

振動処理装置５２は、信号処理装置４０から入力される信号に基づき、主軸１８の振動状態（つまり工具Ｔの振動状態）を示す画面（ステータス画面）を表示させるとともに、びびり振動の発生有無を判定する。振動処理装置５２は、びびり振動が発生したと判定すると、そのびびり振動を収束させるための操作画面（チューニング画面）を表示させる。これらの詳細については後述する。

制御装置５０は、手動又は自動で生成された加工プログラム（ＮＣプログラム）にしたがってモータ等のアクチュエータを制御する。ワークＷにターニング加工を施す際、制御装置５０は、駆動回路５６を介してサーボモータを駆動し、主軸頭１４を送り駆動する。また、駆動回路５６を介してスピンドルモータを駆動し、主軸１８を回転させる。

図３は、制御ユニット４の機能ブロック図である。
制御ユニット４の各構成要素は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）および各種コンピュータプロセッサなどの演算器、メモリやストレージといった記憶装置、それらを連結する有線または無線の通信線を含むハードウェアと、記憶装置に格納され、演算器に処理命令を供給するソフトウェアによって実現される。コンピュータプログラムは、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、それらの上位層に位置する各種アプリケーションプログラム、また、これらのプログラムに共通機能を提供するライブラリによって構成されてもよい。以下に説明する各ブロックは、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。

制御ユニット４は、ユーザインタフェース処理部１１０、データ処理部１１２、データ格納部１１４および検出部１１６を含む。ユーザインタフェース処理部１１０は、オペレータからの操作入力を受け付けるほか、画像表示や音声出力など、ユーザインタフェースに関する処理を担当する。データ処理部１１２は、ユーザインタフェース処理部１１０により取得されたデータ、検出部１１６により検出された情報（検出値）およびデータ格納部１１４に格納されているデータに基づいて各種処理を実行する。データ処理部１１２は、ユーザインタフェース処理部１１０、検出部１１６およびデータ格納部１１４のインタフェースとしても機能する。データ格納部１１４は、各種プログラムと設定データを格納する。

ユーザインタフェース処理部１１０は、入力部１２０および出力部１２２を含む。入力部１２０は、タッチパネルあるいはハンドル等のハードデバイスを介してオペレータからの入力を受け付ける。入力部１２０は受付部１２４を含む。受付部１２４は、主軸１８の回転速度や送り速度の変更など、オペレータによる変更指示を受け付ける。

出力部１２２は、画像表示あるいは音声出力によりオペレータに各種情報を提供する。出力部１２２は、表示部１２６を含む。表示部１２６は、表示装置５４おける操作画面として、パネル（キーボードおよび機械操作パネル）を画面表示させてもよい。表示部１２６は、主軸１８の状態（制御状態や振動状態）を示すステータス画面を表示し、びびり振動が発生した場合には上述したチューニング画面を表示する（詳細後述）。

検出部１１６は、振動検出部１３０および回転速度検出部１３２を含む。振動検出部１３０は、加速度センサ３０からのセンサ出力に基づき主軸１８の振動（つまり工具Ｔの振動）を検出し、また、信号処理装置４０から出力される情報を取得する。回転速度検出部１３２は、主軸１８に付設したロータリエンコーダ（図示せず）のセンサ出力に基づき、主軸１８の回転速度（つまり工具Ｔの回転速度）を検出する。

データ格納部１１４は、ＮＣプログラム格納部１４０、工具データ格納部１４２、変更履歴記憶部１４４および表示データ格納部１４６を含む。ＮＣプログラム格納部１４０は、加工プログラム（ＮＣプログラム）を格納する。工具データ格納部１４２は、工作機械１にて使用される工具Ｔの情報（工具情報）を工具ＩＤに対応づけて格納する。工具情報には、例えば工具の種類、工具径、刃数などの情報が含まれる。また、振動処理装置５２による主軸回転速度の調整可能な範囲（以下「調整範囲」という）についても工具情報と対応づけられている。

変更履歴記憶部１４４は、オペレータがびびり振動を収束させるために行った操作履歴を記憶する。すなわち、加工プログラムの実行中にオペレータによる工具の回転速度又は送り速度の変更指示が受け付けられた際に、実行中の加工プログラムのブロック番号（プログラムの行）の情報と、その変更指示に対応する変更内容とを対応づけて記憶する（詳細後述）。表示データ格納部１４６は、表示部１２６に表示させる画面データ、画面内に表示させるソフトキー、ダイアログボックス等の種々の画像データを格納する。

データ処理部１１２は、数値制御部１５０、工具情報管理部１５２、振動処理部１５４、推奨回転速度計算部１５６、表示制御部１５８およびプログラム表示指令部１５９を含む。数値制御部１５０は、制御装置５０の機能を含む。数値制御部１５０は、入力部１２０から入力される指令に基づき、データ格納部１１４に格納されている加工プログラムにしたがって加工装置２を制御する。

数値制御部１５０は、また、制御装置５０による現在の制御状態を示す情報（制御情報）を振動処理部１５４へ逐次送信する。数値制御部１５０は、例えば主軸回転速度の制御指令値（以下「制御指令主軸回転速度」ともいう）を送信する。

工具情報管理部１５２は、工具データ格納部１４２に格納される工具Ｔの情報（工具情報）を工具ＩＤに対応づけて管理する。

振動処理部１５４は、振動処理装置５２の機能としてびびり検出部１６０を含む。上述した周波数解析装置４４が、加速度センサ３０から連続的に出力される信号を受信し、その信号を所定のサンプリング間隔でフーリエ解析（周波数解析）することで、工具Ｔに生じている振動の周波数（「振動周波数」という）とその大きさ（「振動レベル」ともいう）を算出する。びびり検出部１６０は、これら振動レベルおよび振動周波数の情報を取得し、その振動レベルが所定の閾値を超えたときにびびり振動が発生したと判定する。

なお、本実施形態では、周波数解析装置４４を信号処理装置４０に設け（図２参照）、制御ユニット４と分離する構成を例示したが、変形例においては、周波数解析装置４４の機能を「周波数解析部」として振動処理部１５４に含めてもよい。また、信号処理装置４０を制御ユニット４の一部として組み込んでもよい。

推奨回転速度計算部１５６は、びびり振動が発生したときに、これを収束させるために好適な主軸回転速度の変更先（「推奨回転速度」ともいう）を計算する。なお、推奨回転速度は、例えば特開２０１８－１７６２９６号公報に記載の方法で算出できる。

具体的には、検出されたびびり振動が再生びびりである場合、そのときの振動周波数ω０（びびり周波数）および工具Ｔの刃数ｎに基づいて、下記式（１）により推奨回転速度ＳＳ（推奨値）を算出できる。
ＳＳ＝（６０×ω０）／（ｎ×ｋ）・・・（１）
但し、ｋは１以上の任意の整数である。

この推奨回転速度ＳＳは、安定限界線図におけるｋ次の安定ポケットに対応した回転速度である。主軸回転速度を推奨回転速度ＳＳに調整することで、びびり振動を解消できる可能性がある。びびり振動が発生したときの主軸回転速度Ｓ０に対し、例えばｋを２としたときに上記式（１）によって得られる推奨回転速度ＳＳが安定領域内となるような場合には、主軸回転速度をＳ０からＳＳに変更することによってびびり振動を解消できる。

なお、工具Ｔの刃数ｎは、現在使用中の工具Ｔの工具ＩＤに基づいて取得できる。工具情報管理部１５２は、その工具ＩＤに基づいて工具データ格納部１４２を参照し、刃数ｎを取得する。推奨回転速度計算部１５６は、オペレータに提示する推奨回転速度として、現在の制御指令主軸回転速度よりも高い第１推奨値と、現在の制御指令主軸回転速度よりも低い第２推奨値を算出する。

表示制御部１５８は、表示部１２６による表示を制御する。表示制御部１５８は、制御装置５０による制御状態を示す画面（ステータス画面等）や、びびり振動の発生を監視するための画面（チューニング画面等）を表示部１２６に表示させる。表示制御部１５８は、また、オペレータによる変更指示の選択が受け付けられた際に、その変更内容を画面上に表示させる（詳細後述）。

プログラム表示指令部１５９は、オペレータにより後述する変更適用指示が入力されると、加工プログラムにおいてその変更内容を反映させるプログラム更新処理を実行する（詳細後述）。

振動処理部１５４、推奨回転速度計算部１５６、表示制御部１５８、受付部１２４および表示部１２６は、工作機械１の稼働状態を表示制御する「表示制御装置」として機能する。

次に、びびり振動の発生検知および抑制に関する処理について具体的に説明する。
図４は、制御装置５０による制御状態を管理するための管理画面を表す図である。
この管理画面では、画面右下領域に実行中のＮＣプログラムが表示されている。画面左上領域にステータス画面が表示され、画面左下領域にチューニング画面が表示されている。これらの表示には、表示データ格納部１４６に格納されたデータが用いられる。

図５は、チューニング画面およびステータス画面を表す図である。図５（Ａ）はチューニング画面の一例を示し、図５（Ｂ）はステータス画の一例を示す。

図５（Ａ）に示すように、チューニング画面の中央領域には、主軸回転速度を表すためのオーバーライドバー１８０が表示される。オーバーライドバー１８０は、画面の左右に延びるスケールオブジェクト（スケール機能を有するオブジェクト）であり、その中央がプログラム指令主軸回転速度の１００％の位置を示す。ここで、「プログラム指令主軸回転速度」は、加工プログラムにより指定される主軸回転速度である。プログラム指令主軸回転速度は、プログラム上で新たな値が指令されない限り変化しない。オーバーライドバー１８０の上側に現在の制御指令主軸回転速度が表記される（図示の例では２５００ｍｉｎ^－１）。制御指令主軸回転速度は、ＰＬＣにより指令される主軸回転速度である。

チューニング画面の起動時は、プログラム指令主軸回転速度と制御指令主軸回転速度は等しくなるため、オーバーライドバー１８０の中央上側に制御指令主軸回転速度が表示される。なお、振動処理装置５２により主軸回転速度が変更された場合には、変更された割合に応じて制御指令主軸回転速度の表示位置が変更される。なお、正常な制御が行われている限り、上述したロータリエンコーダにより検出される実際の主軸回転速度（「実主軸回転速度」ともいう）は、制御指令主軸回転速度とほぼ一致することとなる。

オーバーライドバー１８０において、右端はプログラム指令主軸回転速度の１５０％（つまり＋５０％）の位置を示し、左端はプログラム指令主軸回転速度の５０％（つまり－５０％）の位置を示す。すなわち、オーバーライドバー１８０は、現在のプログラム指令主軸回転速度に対する制御指令主軸回転速度の変更の割合を示す「割合表示部」に対応する。

チューニング画面の上領域には、現時点で検出されている振動レベルとピーク周波数が表記される。「ピーク周波数」は、現時点で振動レベルが最大となっている振動周波数を意味する。図示の例では、振動レベル：６８（ｄＢ）、ピーク周波数：１１５２（Ｈｚ）が示されている。さらに、この振動レベルによりびびり振動の発生が判定されたため、その旨を報知する「びびり発生中」との文字列が表示されている。

びびり振動が検出されると、上述のように、推奨回転速度計算部１５６が、これを収束させるための２つの推奨回転速度（第１推奨値および第２推奨値）を算出する。表示制御部１５８は、算出された２つの推奨値をチューニング画面に表示させる。図示の例では、スケールに沿った下側に第１推奨値として「２８７８ｍｉｎ^－１」が表示され、第２推奨値として「２４６６ｍｉｎ^－１」が表示されている。

オーバーライドバー１８０においてプログラム指令主軸回転速度に対する割合に対応する箇所に、制御指令主軸回転速度の位置を示す▼とその数値（２５００ｍｉｎ^－１）が表示される。そして、第１推奨値の位置を示す▲とその数値（２８７８ｍｉｎ^－１）が、オーバーライドバー１８０においてプログラム指令主軸回転速度に対する割合に対応する箇所に表示される。同様に、第２推奨値の位置を示す▲とその数値（２４６６ｍｉｎ^－１）が、オーバーライドバー１８０においてプログラム指令主軸回転速度に対する割合に対応する箇所に表示される。

なお、主軸回転速度の下の数値（ｍ／ｍｉｎ）は、工具の周速（ｍ／ｍｉｎ）を示し、下記式（２）により算出される。
周速[m/min]＝主軸回転速度[min^-1]×π×（工具直径[mm]／１０００）・・・（２）
この「周速」は、工具負荷の指標となる。

ただし、後述のように、オペレータの事前設定により第１推奨値および第２推奨値の一方が選択可能とされるため、選択対象でない推奨値はグレーアウトされる。この推奨値の事前設定は、後述の選択ボタン１８２ａ，１８２ｂを切り替えることで行うことができる。その詳細な説明については省略する。

チューニング画面はタッチパネル機能を有する操作画面であり、オペレータにより選択可能な複数種のボタンが表示される。オーバーライドバー１８０の左右端のやや下方には、推奨値の設定方法を選択するための選択ボタン１８２ａ，１８２ｂが表示される。チューニング画面の下領域には、リセットボタン１８４と調整ボタン１８６が表示される。調整ボタン１８６は、主軸回転速度について速度変更指令を受け付ける「指示入力部」として機能する。リセットボタン１８４は、制御指令主軸回転速度をプログラム指令主軸回転速度にリセットする指令を受け付ける「リセット指令入力部」として機能する。

ただし、リセットボタン１８４および調整ボタン１８６については、振動処理部１５４による処理過程で選択可否が判定され、選択可能であるときは通常の表示（「アクティブ表示」ともいう）がなされ、選択不可のときはグレーアウトされる。調整ボタン１８６は、選択されている推奨値が事前設定した調整範囲内であればアクティブ表示される。

図示の例では、事前設定として第１推奨値が選択されており、選択ボタン１８２ａがアクティブ表示されている。その状態でびびり振動が発生したため、第２推奨値はグレーアウトされている。そして、選択されている第１推奨値が調整範囲内であったため、調整ボタン１８６がアクティブ表示されている。オペレータは、この状態で調整ボタン１８６をタップ（選択）することにより、制御指令主軸回転速度（２５００ｍｉｎ^－１）を推奨回転速度（第１推奨値：２８７８ｍｉｎ^－１）に変更するよう指示できる。

本実施形態では図示のように、主軸回転速度の調整範囲が、プログラム指令主軸回転速度に対して５０～１５０％（つまり±５０％）の範囲に設定されている。それにより、オペレータの想定外に主軸１８の回転数（制御状態）が急変しないようにされている。

振動処理部１５４は、オペレータの入力に応じて数値制御部１５０に対し、主軸回転速度の変更指示を出力する。数値制御部１５０は、この変更指示を受けて主軸回転速度の制御指令値（つまり制御指令主軸回転速度）を変更する。

図５（Ｂ）に示すステータス画面は、図５（Ａ）のチューニング画面による推奨回転速度の提示に応じて制御指令主軸回転速度を変更した結果を例示する。このステータス画面は、初期設定のステータス画面（第１ステータス画面）である。ステータス画面の中央には、横軸を経過時間、縦軸を振動レベルおよび主軸回転速度とするサンプリング画面１７０が表示される。サンプリング画面１７０は、振動レベルおよび主軸回転速度の変化をリアルタイムで表示するリアルタイムチャートである。実線が振動レベル（ｄＢ）の変化を示し、点線が制御指令主軸回転速度（ｍｉｎ^－１）の変化を示している。グラフ中の▼は、オペレータの操作入力（変更指示）に応じた制御指令主軸回転速度の切り替えタイミングを表すマーカである。

このステータス画面はタッチパネル機能を有する操作画面でもあり、サンプリング画面１７０における横軸のスケールとして、最大１０ｍｉｎとするパターンと、最大１ｍｉｎ（６０ｓ）とするパターンのいずれかを選択できる。図示の例では、後者が選択されている。画面右端の「０ｍｉｎ」が現在の時点であり、その左側にそれ以前のサンプリング履歴が連続的に表示されている。サンプリング画面１７０は、画面左上のデータ収集ボタン１７２をオンにすることでリアルタイム表示される。

表示制御部１５８は、検出部１１６で検出される検出値の変化、つまり振動検出部１３０で検出される振動レベルの変化と、主軸回転速度（つまり工具Ｔの回転速度）の変化とを示す時系列データを、このステータス画面として表示制御する。表示制御部１５８は、オペレータの操作入力による主軸回転速度の変更指示を受け付けた際に、その変更指示タイミングを示すマーカ▼をその時系列データに重ねて表示させる。

図示の例では、工作機械のアイドリング状態から約４８秒前に、制御指令主軸回転速度を２５００ｍｉｎ^－１として所定ブロックの加工が開始されている。その直後にびびり振動が発生したため、振動レベルが６０ｄＢ程度まで急増している。このため、約４５秒前にチューニング画面の提示にしたがったオペレータの操作により、制御指令主軸回転速度が２５００ｍｉｎ^－１から約２８７８ｍｉｎ^－１に変更されている。その結果、約４０秒前にびびり振動が収束し、振動レベルが４０ｄＢ程度に低下した状態で加工が継続されている。約２６秒前に当該ブロックの加工が終了している。

図６は、ステータス画面の切替画面を表す図である。図６（Ａ）は第２ステータス画面を示し、図６（Ｂ）は第３ステータス画面を示す。
図６（Ａ）において、点線は加工プログラムのブロック番号を示している。オペレータは、図示略の設定画面により図５（Ｂ）の画面を本図の第２ステータス画面に切り替えることができる。表示制御部１５８は、オペレータの操作入力による選択指示に応じて、指令主軸回転数とは別のパラメータであるブロック番号を時系列データとして表示させる。

第２ステータス画面によれば、びびり振動が発生し、オペレータにより制御指令主軸回転速度が切り替えられたブロックを把握できる。図示の例では、加工プログラムにおける５０番目のブロックにおいてびびり振動が発生し、オペレータの操作入力が行われたことが分かる。

この第２ステータス画面では、第１ステータス画面にあった制御指令主軸回転速度そのものは表示されないが、その変更指示タイミング（マーカ▼）の表示が残されている。このため、第２ステータス画面を確認すれば、オペレータによりどのブロックで制御指令主軸回転速度が切り替えられたかは一目瞭然である。

図６（Ｂ）において、点線はピーク周波数を時系列に示している。「ピーク周波数」は、各時点において振動レベルを最も大きくしている振動周波数を意味する。このため、びびり振動発生時のピーク周波数は、びびり振動そのものの周波数（「びびり周波数」ともいう）を示す。

オペレータは、図示略の設定画面（プルダウンメニューなど）により図５（Ｂ）又は図６（Ａ）の画面を本図の第３ステータス画面に切り替えることができる。表示制御部１５８は、オペレータの操作入力による選択指示に応じて、さらに別のパラメータであるピーク周波数を時系列データとして表示させる。

第３ステータス画面によれば、びびり振動が発生し、オペレータにより制御指令主軸回転速度が切り替えられる直前のピーク周波数、つまりびびり振動の要因となっている周波数を把握できる。図示の例では、びびり周波数が約１２００Ｈｚであることを確認できる。

この第３ステータス画面においても、第１ステータス画面にあった制御指令主軸回転速度そのものは表示されないが、その変更指示タイミング（マーカ▼）の表示が残されている。このため、第３ステータス画面を確認すれば、オペレータにより制御指令主軸回転速度が切り替えられる直前、つまりびびり振動が発生している状態でのピーク周波数を把握できる。

なお、以上に述べた第１～第３ステータス画面に表示される振動レベル、制御指令主軸回転速度、変更指示タイミング（マーカ）、ブロック番号およびピーク周波数を含む時系列データは、制御履歴データとしてデータ格納部１１４に格納される。このため、オペレータは、各ステータス画面を事後的に確認することができる。これらのステータス画面は、検出部１１６で検出される制御状態の変化や、加工プログラムに基づく制御状態の変化などを時系列データとして表す制御履歴画面として機能する。

図７および図８は、振動制御処理の過程で表示されうる画面例を表す図である。
この例では、図７に示すように、オペレータによる制御指令主軸回転速度の調整が２回行われた後、ステータス画面において、時系列データに変更タイミングを示すマーカ▼が２つ重畳表示されている。この２回の調整でもびびり振動が収束しなかったため、チューニング画面において、３回目の推奨回転速度の提示がなされている。

この３回目の提示にしたがってオペレータが制御指令主軸回転速度の変更を行ったため、図８に示すように、ステータス画面において、時系列データに変更タイミングを示すマーカ▼が３つ重畳表示されている。この３回の調整でもびびり振動が収束しなかったため、チューニング画面において、４回目の推奨回転速度の提示がなされている。

このように、制御指令主軸回転速度の切り替えが複数回にわたる場合、チューニング画面に提示される推奨回転速度がその都度変化する。そして、オペレータによる入力操作に伴う振動レベルの変化や制御指令主軸回転速度の変更履歴が、ステータス画面において時々刻々更新される。

図９は、オペレータが事後的に参照可能な変更履歴確認画面を表す図である。
上述したびびり振動抑制のための制御量の変更履歴は、後にステータス画面を参照することで確認はできるが、加工プログラムに自動的に反映されるわけではない。オペレータの変更指示に基づくプログラムの書き換えについては、以下の変更履歴確認画面１９０を介して行うことができる。

表示制御部１５８は、オペレータの操作入力に基づき、びびり振動の抑制に寄与した過去の操作（つまり変更指示の履歴）を表す変更履歴確認画面１９０を表示させる。変更履歴確認画面１９０は、画面上段に制御履歴画面１９２および操作画面１９４を含む。変更履歴確認画面１９０はプログラム画面１９６と共に表示装置５４に表示できる。制御履歴画面１９２および操作画面１９４は、第４ステータス画面を構成する。なお、変形例においては、１９６が操作画面１９４とは独立した画面として構成されてもよい。

操作画面１９４は、調整箇所確認画面１９４ａおよびプログラム確認画面１９４ｂ（図１１参照）を含み、画面上段のタブの選択により切り換えられる。調整箇所タブの選択により調整箇所確認画面１９４ａが表示される。調整箇所確認画面１９４ａは、オペレータによる変更指示の内容を加工プログラムに反映させるための「変更適用画面」としても機能する。

制御履歴画面１９２には、サンプリング画面１７０（図５（Ｂ）参照）の履歴が表示される。調整箇所確認画面１９４ａには、加工条件の変更内容が数値として示される。図示の例では、オペレータによる制御指令主軸回転速度の調整が８回行われており、制御履歴画面１９２における時系列データに変更タイミングを示すマーカ▼が重畳表示されている。なお、図示の画面にはマーカ▼が４つ表示されているが、その画面外（時間枠をずらした領域）にさらに４つのマーカ▼が存在する。

調整箇所確認画面１９４ａには、合計調整回数、調整番号、適用条件、主軸回転速度の変更内容、送り速度の変更内容、プログラム名およびプログラム行（ブロック番号）が表示される。ここで、「合計調整回数」はびびり振動収束に向けて制御指令値を変更した回数を示す。「調整番号」は、オペレータが確認しようとする調整の番号であり、主軸回転速度が複数回変更された場合に任意選択できる。８つのマーカ▼が示す１～８番目のいずれかの番号を入力できる。

表示制御部１５８は、マーカをオペレータの選択入力を受け付ける入力オブジェクトとして表示し、いずれかのマーカが選択された場合に、調整箇所確認画面１９４ａとして、選択されたマーカに対応する変更内容を表示する。オペレータは、調整番号を直接入力することもできるし、＋ボタン又は－ボタンにより調整番号を増減することでマーカを特定することもできる。この例では、４番目の調整番号が選択されたため、該当するマーカがアクティブ表示され、他のマーカがグレーアウトされている。

その結果、その４番目の調整において、制御指令主軸回転速度が２６６０ｍｉｎ^－１から２８７８ｍｉｎ^－１に変更されたこと、送り速度が８０ｍｍ／ｍｉｎから９６ｍｍ／ｍｉｎに変更されたこと、その変更がブロック番号：１０番においてなされたことなどが表示されている。

図示の例では、１～３番目の調整ではびびり振動が収束しておらず、この４番目の調整で一旦収束している。このため、調整番号として４番目を指定すれば、びびり振動を収束させるに到った指令主軸回転数や送り速度を確認できる。このように、加工後に変更履歴確認画面１９０を表示させることで、びびり振動の発生時に適用した加工条件と振動の変化を事後的に数値として明確に確認できる。

プログラム画面１９６は、実行するプログラムを選択したり、プログラムを編集したりするための汎用的な画面である。オペレータは、プログラム画面１９６においてプログラムの任意に編集できる。

調整箇所確認画面１９４ａには、適用条件としてｏｐｅｎ＆ｃｏｐｙボタン１９８が表示される。オペレータがこのｏｐｅｎ＆ｃｏｐｙボタン１９８をタップすると、以下の動作となる。なお、本図には、加工プログラムに変更履歴を適用する前の状態が示されている。
１）選択中の調整番号に対応するプログラム情報（加工条件）がクリップボードに
コピーされる
２）調整時に実行されていた加工プログラムがプログラム画面１９６に呼び出される
３）調整時に実行されていたブロックの位置にカーソル２００が表示される

図１０は、加工プログラムの更新処理の一例を表す図である。図１０（Ａ）～（Ｃ）は、加工プログラムの一部を表し、その更新処理の処理過程を示す。
上述のように、プログラム画面１９６において変更対象となるブロック番号の位置にカーソル２００が表示される（図１０（Ａ））。この状態はプログラム更新前を示す。調整箇所確認画面１９４ａにおいて選択された調整番号に対応するブロック番号「１０」の直前のブロック番号「９」に「Ｇ９６ Ｓ２６６０ Ｆ８０ Ｍ３」と記述されている。ここでは、主軸回転速度を指定するＳコードとしてＳ２６６０が設定され、送り速度を指定するＦコードとしてＦ８０が設定されている。その結果、ブロック番号「１０」の実行の際にびびり振動が発生している。

この点、過去の変更履歴（図９）を参照すると、オペレータが主軸回転速度を２６６０ｍｉｎ^－１から２８７８ｍｉｎ^－１に変更し、送り速度が８０ｍｍ／ｍｉｎから９６ｍｍ／ｍｉｎに変更することでびびり振動が収束している。そこで、上述のようにオペレータがこのｏｐｅｎ＆ｃｏｐｙボタン１９８をタップすると、加工プログラムのブロック番号「１０」に「Ｓ２８７８ Ｆ９６.（Ｓ２６６０ Ｆ８０.）」がクリップボードにコピーされる。こうすることでオペレータはペーストするだけで加工条件を挿入でき、ＳコードおよびＦコードが変更できる（図１０（Ｂ））。

「Ｓ２８７８ Ｆ９６．（Ｓ２６６０ Ｆ８０．）」において、「Ｓ２８７８ Ｆ９６．」は今回更新するコードを示し、括弧内の「Ｓ２６６０ Ｆ８０．」は更新前の元のプログラムのコードを参照用にコメントアウト形式で示す。

なお、元のプログラムにおいて、びびり振動は「Ｇ０Ｚ２」に関してのみ発生していた可能性があるため、次のブロック番号「１１」において「Ｓ２６６０ Ｆ８０．」を挿入し、ＳコードおよびＦコードを戻している（図１０（Ｃ））。本実施形態ではこのように、次のブロックを元のコードに戻すこととしたが、変形例では、これを戻さない設定としてもよい。

図９に戻り、主軸回転速度表示の横にｃｏｐｙボタン２０２が表示され、送り速度表示の横にｃｏｐｙボタン２０４が表示されている。これらのボタンは、主軸回転速度の変更と送り回転速度の変更とを個別にクリップボードにコピーする際に選択するものである。すなわち、上述したｏｐｅｎ＆ｃｏｐｙボタン１９８を選択すると、主軸回転速度および送り回転速度の双方の条件がクリップボードにコピーされるが、ｃｏｐｙボタン２０２を選択すれば主軸回転速度のみ、ｃｏｐｙボタン２０４を選択すれば送り回転速度のみをそれぞれクリップボードにコピーできる。

具体的には、ｃｏｐｙボタン２０２を選択した場合には、該当するブロック番号に「Ｓ２８７８（Ｓ２６６０）」がコピーされる。ｃｏｐｙボタン２０４を選択した場合には、該当するブロック番号に「Ｆ９６．（Ｆ８０．）」がコピーされる。

図１１は、プログラム確認画面１９４ｂが表示された状態を示す図である。
プログラムタブの選択によりプログラム確認画面１９４ｂが表示される。プログラム確認画面１９４ｂには、プログラム選択部１９５およびブロック選択部１９７が設けられている。プログラム選択部１９５は、プルダウンメニューにより複数の加工プログラムからいずれかを選択可能とされている。オペレータは、確認したい加工プログラムをそのメニューから選択できる。

ブロック選択部１９７は、プログラム選択部１９５で選択されている加工プログラムにおけるブロック番号の指定を受け付ける。オペレータは、＋ボタン又は－ボタンによりブロック番号を増減してその指定を行うことができる。表示制御部１５８は、プログラム確認画面１９４ｂにおいて選択された加工プログラムの実行履歴を制御履歴画面１９２に表示させる。

制御履歴画面１９２には、指定されたブロック番号に対応する領域を視認可能に特定するための表示がなされる（図中のハッチング参照：以下「領域特定表示」ともいう）。この領域特定表示ＳＡは、ハイライト表示などの強調表示であってもよい。表示制御部１５８は、時系列データの表示においてそのブロック番号に対応する領域に領域特定表示ＳＡを重ねて表示する。プログラム画面１９６には、プログラム確認画面１９４ｂで選択されたブロック番号およびその前後のブロック番号を含む加工プログラムが表示される。

オペレータは、このようにプログラム確認画面１９４ｂにおいてプログラム名とブロック番号を指定することで領域特定表示ＳＡがなされることにより、加工プログラムと制御状態（びびり振動に対する効果を含む）との関係を直感的に把握できる。そして、過去の変更指示、変更内容および変更による制御状態の変化などの履歴を任意に確認できる。

また逆に、オペレータが制御履歴画面１９２における一部の領域にタッチするなど、領域指定を行うことで、その領域に対応するプログラム名およびブロック番号が、プログラム選択部１９５、ブロック選択部１９７のそれぞれに表示される。このため、制御履歴画面１９２を確認しながら例えばびびり振動が収束した領域を指定することにより、そのびびり振動の原因となっていた加工プログラムのブロック番号を特定できる。

プログラム確認画面１９４ｂの上部にはｏｐｅｎボタン１９９が設けられている。このｏｐｅｎボタン１９９を選択することにより、プログラム選択部１９５およびブロック選択部１９７に指定された加工プログラムがプログラム画面１９６に表示される。つまり、選択されたブロック番号およびその前後のブロック番号を含む加工プログラムがプログラム画面１９６に表示される。

次に、びびり振動を抑制するための具体的処理について説明する。
図１２は、振動制御処理を表すフローチャートである。図１３は、図１２のＳ２２における主軸回転速度調整処理を表すフローチャートである。

図１２に示すように、振動制御処理において、振動処理部１５４は、検出部１１６を介して主軸１８の振動データを取得する（Ｓ１０）。表示制御部１５８は、その振動データに基づいてステータス画面およびチューニング画面を更新する（Ｓ１２）。

びびり振動が発生しない間もステータス画面およびチューニング画面は表示される。振動レベルが閾値を超え、びびり検出部１６０がびびり振動を検出すると（Ｓ１４のＹ）、推奨回転速度計算部１５６が推奨回転速度を計算する（Ｓ１６）。そして、推奨値提示処理が実行される（Ｓ１８）。

この推奨値提示処理においては、表示制御部１５８は、算出された第１推奨値および第２推奨値の双方が調整範囲内（本実施形態ではプログラム指令主軸回転速度の±５０％以内）にあれば、両推奨値を表示させる（図５（Ａ）参照）。この場合、オペレータが調整ボタン１８６をタップ（選択）することにより、制御指令主軸回転速度が第１推奨値へ変更されることとなる。

一方、選択した側の推奨値（選択推奨値）のみが調整範囲にあれば、表示制御部１５８は、その選択推奨値のみを表示させ、調整ボタン１８６を有効にする。この場合も、オペレータが調整ボタン１８６をタップすることにより、制御指令主軸回転速度が第１推奨値へ変更されることとなる。

選択していない側の推奨値（非選択推奨値）のみが調整範囲にあれば、表示制御部１５８は、その非選択推奨値のみ表示させるが、調整ボタン１８６は無効にする。すなわち、この状態ではオペレータは主軸回転速度を変更できない。選択ボタン１８２ａ，１８２ｂを切り替えて選択推奨値を変更すれば、主軸回転速度を変更できるようになる。

第１推奨値および第２推奨値のいずれも調整範囲内にない場合、表示制御部１５８は、両推奨値を非表示とし、調整ボタン１８６を無効とする。この状態ではオペレータは主軸回転速度を変更できない。

オペレータの操作入力により調整ボタン１８６がタップされると（Ｓ２０のＹ）、主軸回転速度調整処理が実行される（Ｓ２２）。

図１３に示すように、主軸回転速度調整処理では、振動処理部１５４が、選択された推奨回転速度への変更指示を出力する（Ｓ６２）。数値制御部１５０は、制御指令主軸回転速度をその推奨回転速度に変更して主軸１８を制御する。表示制御部１５８は、ステータス画面およびチューニング画面を更新する（Ｓ６３）。このとき、ステータス画面において制御指令主軸回転速度の切り替えタイミングを示す▼が追加され、チューニング画面において制御指令主軸回転速度の表示位置が更新される。また、リセットボタン１８４が有効とされており、オペレータは、いつでも制御をリセットすることができる。リセットボタン１８４は、プログラム指令主軸回転速度と制御指令主軸回転速度とが異なるときに有効化される。

振動処理部１５４は、検出部１１６を介して主軸１８の振動データを取得する（Ｓ６４）。このとき、所定の終了条件が成立していなければ（Ｓ６６のＮ）、推奨回転速度計算部１５６が推奨回転速度を再計算する（Ｓ６８）本実施形態では、この「終了条件」として、びびり振動が収束したこと、びびり振動が調整前よりも大きくなったこと、びびり振動の種類が変化したこと、びびり振動の周波数が変化したことなどが設定されている。なお、変形例においては、これらの全てではなくいずれかを終了条件として設定してもよい。

算出された推奨値が調整範囲内であれば（Ｓ７０のＹ）、Ｓ６２へ戻る。こうして終了条件が成立すれば（Ｓ６６のＹ）、Ｓ６８およびＳ７０の処理をスキップする。表示制御部１５８は、推奨値を非表示とし（Ｓ７２）、調整ボタン１８６をグレーアウトさせて無効にする（Ｓ７４）。一方、算出された推奨値が調整範囲内でない場合も（Ｓ７０のＮ）、表示制御部１５８は、推奨値を非表示とし（Ｓ７２）、調整ボタン１８６をグレーアウトさせて無効にする（Ｓ７４）。

図１２に戻り、調整ボタン１８６がタップされなければ（Ｓ２０のＮ）、Ｓ２２の処理をスキップする。びびり振動が検出されなければ（Ｓ１４のＮ）、Ｓ１６～Ｓ２２の処理をスキップする。そして、工作機械１の稼働が停止されるなど、システム終了となれば（Ｓ２４のＹ）、一連の処理を終了する。システム終了でなければ（Ｓ２４のＮ）、Ｓ１０へ戻る。

図１４は、変更履歴確認処理を表すフローチャートである。
オペレータにより図示しない変更確認ボタンが選択されると、表示制御部１５８が変更履歴確認画面１９０（図９参照）を表示させる（Ｓ８０）。変更履歴確認画面１９０の初期画面には、操作画面１９４として調整箇所確認画面１９４ａが表示される。

このとき、オペレータによりいずれかの調整番号が選択されると（Ｓ８２のＹ）、表示制御部１５８は、選択された調整番号に対応する画面を表示させる（Ｓ８４）。すなわち、その調整番号に対応する変更履歴を含むよう制御履歴画面１９２および調整箇所確認画面１９４ａを表示させる。また、その調整箇所確認画面１９４ａに表示されるブロック番号を含むようプログラム画面１９６を表示させる。調整番号の選択がなされなければ（Ｓ８２のＮ）、Ｓ８４の処理をスキップする。

そして、オペレータにより変更履歴に基づく変更適用指示が入力されると（Ｓ８６のＹ）、プログラム表示指令部１５９は、その変更内容を適用するよう加工プログラムを更新する（Ｓ８８）。すなわち、ｏｐｅｎ＆ｃｏｐｙボタン１９８が選択されると、主軸回転速度および送り速度の双方の変更を適用する。ｃｏｐｙボタン２０２が選択されると、主軸回転速度の変更のみ適用する。ｃｏｐｙボタン２０４が選択されると、送り速度の変更のみ適用する。変更適用指示がなければ（Ｓ８６のＮ）、Ｓ８８の処理をスキップする。

プログラムタブが選択されると（Ｓ９０のＹ）、プログラム確認表示処理が実行される（Ｓ９２）。プログラムタブが選択されなければ（Ｓ９０のＮ）、Ｓ９２の処理をスキップする。

図１５は、図１４のＳ９２のプログラム確認表示処理を表すフローチャートである。
表示制御部１５８は、プログラム確認画面１９４ｂを表示させる（Ｓ１００）。このとき、制御履歴画面１９２の一部がタッチされるなど領域指定がなされると（Ｓ１０２のＹ）、表示制御部１５８は、その指定領域に対応するプログラム名およびブロック番号をプログラム確認画面１９４ｂに表示させる（Ｓ１０４）。領域指定がなければ（Ｓ１０２のＮ）、Ｓ１０４の処理をスキップする。

また逆に、プログラム確認画面１９４ｂにおいてプログラム名およびブロック番号が指定されると（Ｓ１０６のＹ）、表示制御部１５８は、制御履歴画面１９２におけるそのプログラム名かつブロック番号に対応する領域に領域特定表示ＳＡを重畳表示させる（Ｓ１０８）。プログラム名等の指定がなければ（Ｓ１０６のＮ）、Ｓ１０８の処理をスキップする。

ｏｐｅｎボタン１９９が選択されると（Ｓ１１０のＹ）、表示制御部１５８は、指定された加工プログラムをプログラム画面１９６に表示させる（Ｓ１１２）。ｏｐｅｎボタン１９９が選択されなければ（Ｓ１１０のＮ）、Ｓ１１２の処理をスキップする。その後、調整箇所確認画面１９４ａに切り替えられるなど、プログラム確認画面１９４ｂが終了されるまで（Ｓ１１４のＮ）、Ｓ１０２～Ｓ１１２の処理を繰り返し実行する。

図１４に戻り、変更履歴確認画面１９０から別画面に切り替えられるなど、変更履歴確認画面１９０が終了されるまで（Ｓ９４のＮ）、Ｓ８０～Ｓ９２の処理を繰り返し実行する。変更履歴確認画面１９０が終了されると（Ｓ９４のＹ）、本処理を一旦終了する。

以上、実施形態に基づいて工作機械１について説明した。
本実施形態によれば、びびり振動対処のための情報、つまり主軸回転速度の変更とその変更タイミング、その変更タイミングにあたるプログラムの個所などを、工作機械１側で自動的に記録し、重畳的に表示する。それにより、工作機械１の稼働中のオペレータの手間を削減できる。工作機械１が時系列データを常に記録することで、制御指令主軸回転速度の変更タイミング、変更内容、変更時の制御状態などのデータを完全に同期させたものとしてオペレータに提示できる。

振動レベルの時系列データに対して加工条件(主軸回転速度)を重畳的に表示することで、自らが変更した加工条件を容易に確認できる。また、主軸回転速度を複数回変更した場合において、びびり振動の抑制に最も効果的な加工条件を容易に確認できるようになる。

また、振動レベルの時系列データに対し、加工条件(主軸回転速度)の変更ポイント（マーカ）とピーク周波数を重畳的に表示することで、びびり周波数を容易に特定できる。特許文献１に記載の技術を併せて利用すれば、びびり振動の発生個所を特定することもできる。このため、万が一制御指令主軸回転速度の変更だけでびびり振動を収束できなかった場合でも、工具、工具ホルダ、ワークの固定方法のいずれを変更すればよいか容易に判断できるようになる。

さらに、振動レベルの時系列データに対し、加工条件(主軸回転速度)の変更ポイント（マーカ）とプログラムのブロック番号を重畳的に表示することで、プログラム個所を容易に特定できる。さらに１ブロックの中でも特にびびり振動が大きくなる個所も容易に特定できる。主軸回転速度の表示をオフにしても、マーカを表示することで、変更ポイントは容易に把握できる。

また、びびり振動が発生した際には、これを収束するための制御指令主軸回転速度の変更推奨値（推奨回転速度）が工作機械において内部的に計算され、オペレータはそれを承認するかどうかを判断するだけでよいため、迅速な対応をとりやすい。経験が少なく勘が働きにくいオペレータであっても対応しやすい。本実施形態によれば、工作機械１におけるびびり振動を抑制する操作を促すにあたり、オペレータに使い勝手のよい表示画面を提供できる。

そしてさらに、変更履歴確認画面１９０を利用することにより、びびり振動の収束に寄与した変更履歴を確認できる。オペレータは、プログラム確認画面１９４ｂを利用することにより、任意のブロックにおいて発生した振動および変更履歴を容易に確認できる。また、大きな振動が発生した箇所や変更履歴が、プログラムのどのブロックに対応するのかを容易に確認できる。びびり振動を抑制するために実際にとった処置（変更指示）を視覚的に把握できる。

また、調整箇所確認画面１９４ａを利用することにより、その変更内容を加工プログラムに適用できる。調整箇所確認画面１９４ａに表示されたボタン１９８，２０２，２０４をワンタップするだけでよいため、加工プログラムの更新を容易に行うことができる。また、オペレータが加工プログラムを手動で開いて変更箇所を逐一確認する必要もないため、加工プログラムの更新に際してオペレータが誤って書き換えるなどのヒューマンエラーを防止できる。加工プログラムのブロック数が多い場合などには特に有効である。また、その加工プログラムの更新時に変更前のコードをコメントアウトの形式で残すこととしたため、加工プログラムを更新前の状態に戻すことも容易である。

［変形例］
図１６は、変形例１に係る変更履歴確認画面を表す図である。図１６（Ａ）および（Ｂ）は画面の遷移例を示す。
本変形例では、ステータス画面２１０の右下領域にＤｅｔａｉｌｓボタン２１２が設けられている（図１６（Ａ））。オペレータがＤｅｔａｉｌｓボタン２１２をタップすることにより、変更履歴確認画面１９０が展開される（図１６（Ｂ））。一方、変更履歴確認画面１９０の右下領域にＲｅｔｕｒｎボタン２１４が設けられている（図１６（Ｂ）。オペレータがＲｅｔｕｒｎボタン２１４をタップすることにより、変更履歴確認画面１９０を閉じてステータス画面２１０に戻すことができる（図１６（Ａ））。

操作画面１９４の上段に調整箇所タブおよびプログラムタブが設けられており、いずれかのタブを選択することで画面が切り替えられる。図示の例ではプログラムタブが選択されることでプログラム確認画面１９４ｂが表示されている。

図１７および図１８は、プログラム確認画面の画面遷移を表す図である。
プログラム確認画面１９４ｂにおいて＋ボタン又は－ボタンによりブロック番号を増減させることで、表示制御部１５８は、制御履歴画面１９２においてそのブロック番号に対応した領域特定表示ＳＡを表示させる。例えば、ブロック番号が「４」に対応する領域特定表示ＳＡが表示されているとき（図１７（Ａ））、＋ボタンにカーソル２２０を合わせてタップすることでブロック番号を「５」とし、そのブロック番号に対応した領域特定表示ＳＡを表示させることができる（図１７（Ｂ））。

また、ブロック番号が「４」の領域特定表示ＳＡが表示されているとき（図１８（Ａ））、－ボタンにカーソル２２０を合わせてタップすることでブロック番号を「３」とし、そのブロック番号に対応した領域特定表示ＳＡを表示させることができる（図１８（Ｂ））。なお、このようなブロック番号の変更は、図示のようにカーソル２２０で＋ボタン又は－ボタンを選択するだけでなく、ブロック選択部１９７にブロック番号（数値）をキー入力することにより行うこともできる。

図１９は、変形例２に係る変更履歴確認処理を表すシーケンス図である。
オペレータにより図示しない変更確認ボタンが選択されると（Ｓ１１０）、表示制御部１５８が変更履歴確認画面１９０（図９参照）を表示させる（Ｓ１１２）。オペレータによりプログラムタブが選択されると（Ｓ１１４）、表示制御部１５８は、プログラム確認画面１９４ｂを表示させる（Ｓ１１６）。

このとき、オペレータにより制御履歴画面１９２の一部がタッチされるなど領域指定がなされると（Ｓ１１８）、表示制御部１５８は、その指定領域に対応するプログラム名およびブロック番号をプログラム確認画面１９４ｂに表示させる（Ｓ１２０）。

また逆に、オペレータによりプログラム確認画面１９４ｂにおいてプログラム名およびブロック番号が指定されると（Ｓ１２２）、表示制御部１５８は、制御履歴画面１９２におけるそのプログラム名かつブロック番号に対応する領域に領域特定表示ＳＡを重畳表示させる（Ｓ１２４）。

オペレータによりｏｐｅｎボタン１９９が選択されると（Ｓ１２６）、表示制御部１５８は、該当するブロック番号にカーソルを合わせた状態でプログラム画面１９６を表示させる（Ｓ１２８）。

［その他の変形例］
上記実施形態では、制御指令値として制御指令主軸回転速度を例示したが、これとともに又はこれに代えて主軸の送り速度の指令値（指令送り速度）を時系列データに含めてもよい。それにより、主軸回転速度および主軸送り速度のいずれがびびり振動の主要因となっているかを把握できるようになる。

上記実施形態では、第２，第３ステータス画面として、時系列データにブロック番号やピーク周波数などの他のパラメータを表示する一方で指令主軸回転数の表示をオフにする例を示した。変形例においては、制御指令主軸回転速度の表示を維持しつつ他のパラメータを重畳表示させてもよい。

上記実施形態では、チューニング画面を表示し、びびり振動が発生した際に、主軸回転速度の変更推奨値が工作機械において内部的に計算される例を示した。変形例においては、オペレータが自身の感覚に基づいて変更してもよい。その場合、チューニング画面を省略してもよい。具体的には、工作機械の操作盤に設けられたオーバーライドスイッチをオペレータが手動操作して制御指令値の変更を行った場合などが該当する。その際、びびり振動対処の情報を工作機械側で自動的に記録して重畳的に表示することで、オペレータがその後のびびり振動対策に反映させることができる。

上記実施形態では、検出部１１６が振動検出部１３０および回転速度検出部１３２を含み、表示制御部１５８が、検出される振動レベルの変化と主軸回転速度の変化とを示す時系列データを、ステータス画面として表示する例を示した。変形例においては、検出部として負荷検出部を含めてもよい。負荷検出部は、工具への負荷を検出する。「工具への負荷」は、トルク負荷や切削力であってもよい。工具が取り付けられる主軸を回転させるモータの負荷（駆動負荷）や切削力が「工具への負荷」として検出されてもよい。ステータス画面において、この工具への負荷を縦軸として表示されてもよい。そして、表示制御部が、検出される負荷レベルの変化を含む時系列データを、ステータス画面として表示してもよい。

例えば、高負荷のときにオペレータが送り速度を低下させるよう変更する場合がある。そのような変更履歴を記録し、オペレータが事後的に確認できるようにしてもよい。そして、その変更内容を加工プログラムに適用してもよい。

すなわち、検出部は、工具の振動および駆動負荷の少なくとも一方を含む制御状態を検出する。表示制御部は、検出部で検出される制御状態の変化を示す時系列データを制御履歴画面として表示制御してもよい。そして、回転速度および送り速度の少なくとも一方の変更指示を受け付けた際に、変更指示を示すマーカを制御履歴画面における時系列データに重ねて表示してもよい。

上記実施形態では、工作機械１として横型のマシニングセンタを例示した。変形例においては、縦型のマシニングセンタであってもよい。あるいは、ターニングセンサであってもよいし、マシニングセンタとターニングセンタの双方の機能を備えた複合加工機であってもよい。それらの工作機械に対し、上述したびびり振動を抑制するための表示制御を適用してもよい。

上記実施形態では、工作機械１に適用される表示制御装置について説明した。変形例においては、表示制御装置の適用対象が工作機械以外の装置であってもよい。具体的には、図３に示した表示制御部１５８の機能のみを独立させて表示制御装置としてもよい。

なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。

１ 工作機械、２ 加工装置、４ 制御ユニット、１４ 主軸頭、１６ テーブル、１８ 主軸、３０ 加速度センサ、４０ 信号処理装置、５０ 制御装置、５２ 振動処理装置、５４ 表示装置、１１２ データ処理部、１１４ データ格納部、１１６ 検出部、１２０ 入力部、１２４ 受付部、１２６ 表示部、１３０ 振動検出部、１３２ 回転速度検出部、１４４ 変更履歴記憶部、１４６ 表示データ格納部、１５０ 数値制御部、１５４ 振動処理部、１５６ 推奨回転速度計算部、１５８ 表示制御部、１５９ プログラム表示指令部、１６０ びびり検出部、１７０ サンプリング画面、１７２ データ収集ボタン、１８０ オーバーライドバー、１８４ リセットボタン、１８６ 調整ボタン、１９０ 変更履歴確認画面、１９２ 制御履歴画面、１９４ 操作画面、１９４ａ 調整箇所確認画面、１９４ｂ プログラム確認画面、１９５ プログラム選択部、１９６ プログラム画面、１９７ ブロック選択部、１９８ ｏｐｅｎ＆ｃｏｐｙボタン、１９９ ｏｐｅｎボタン、２００ カーソル、２０２ ｃｏｐｙボタン、２０４ ｃｏｐｙボタン、２１０ ステータス画面、２１２ Ｄｅｔａｉｌｓボタン、２１４ Ｒｅｔｕｒｎボタン、２２０ カーソル、Ｔ 工具、Ｗ ワーク。

Claims (4)

1. (i)工具を取り付け可能な取付部と(ii)加工プログラムにしたがって前記工具の回転速度を制御する数値制御部と(iii)前記工具の振動および工具への負荷の少なくとも一方を検出する検出部とを有する工作機械、の状態を表示制御する表示制御装置であって、
   前記加工プログラムの実行過程において前記検出部で検出される検出値の変化を示す時系列データを表示制御する表示制御部と、
   前記時系列データに基づいた所定の入力を受け付ける受付部と、を備え、
   前記表示制御部は、前記受付部で受けて付けた所定の入力に対応する前記加工プログラムの(a)プログラム名と、(b)ブロック番号またはプログラムの行のいずれか一方と、を表示制御する、表示制御装置。
2. 前記表示制御部は、前記時系列データの表示に前記ブロック番号に対応する領域を重ねて表示する、請求項１に記載の表示制御装置。
3. 前記表示制御部は、前記時系列データの表示に前記プログラムの行に対応する領域を重ねて表示する、請求項１に記載の表示制御装置。
4. (i)工具を取り付け可能な取付部と(ii)加工プログラムにしたがって前記工具の回転速度を制御する数値制御部と(iii)前記工具の振動および工具への負荷の少なくとも一方を検出する検出部とを有する工作機械、の状態を表示制御する表示制御装置であって、
   前記加工プログラムの実行過程において前記検出部で検出される検出値の変化を示す時系列データを表示制御する表示制御部と、
   前記時系列データに基づいた所定の入力を受け付ける受付部と、を備え、
   前記表示制御部は、前記検出部で検出される検出値の変化を示す時系列データと、前記受付部で受け付けた所定の入力に対応する前記加工プログラムの(a)プログラム名と、(b)ブロック番号またはプログラムの行のいずれか一方と、を表示制御する、表示制御装置。

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