JP6693005B1 - 工作機械、工作機械の工具負荷表示方法、及び工作機械のためのプログラム - Google Patents

工作機械、工作機械の工具負荷表示方法、及び工作機械のためのプログラム Download PDF

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Abstract

工作機械の工具負荷表示方法は、加工プログラムによって規定される、複数の工具、及び、複数の工具の各工具による少なくとも1つの加工プロセスを表示し、表示された少なくとも1つの加工プロセスの中から被選択加工プロセスが選択されると、被選択加工プロセスにおける負荷情報及び切削パラメータの値を表示し、表示された前記切削パラメータのうちの少なくとも1つのパラメータの値を修正値に変更し、修正値に基づき、負荷情報を再計算し、再計算された負荷情報を表示する。

Description

本発明は、工作機械、工作機械の工具負荷表示方法、及び工作機械のためのプログラムに関する。
特許文献1は、主軸負荷をグラフ表示し、グラフ上の異常点を指定すると、その異常点に係る加工プログラム中のソースコードが編集可能な状態で表示される工作機械の数値制御装置を開示している。
特開2004−126956号公報
本願に開示される技術の課題は、加工プログラムの切削条件を、目標とする負荷情報に近い切削条件に変更することを容易にすることである。
本開示の第1態様に係る工作機械の工具負荷表示方法は、加工プログラムによって規定される、複数の工具、及び、複数の工具の各工具による少なくとも1つの加工プロセスを表示し、表示された少なくとも1つの加工プロセスの中から被選択加工プロセスが選択されると、被選択加工プロセスにおける負荷情報及び切削パラメータの値を表示し、表示された前記切削パラメータのうちの少なくとも1つのパラメータの値を修正値に変更し、修正値に基づき、負荷情報を再計算し、再計算された負荷情報を表示する。
本開示の第2態様によれば、第1態様による工具負荷表示方法は、被選択加工プロセスにおける少なくとも1つのパラメータの変更を加工プログラムに反映する変更指令が入力されると、加工プログラムにおいて、少なくとも1つのパラメータの値を修正値に変更した第1修正加工プログラムを出力する。
本開示の第3態様によれば、第1態様または第2態様による工具負荷表示方法は、表示された複数の工具の中から被選択工具が選択されると、被選択工具と代替可能な少なくとも1つの代替工具のいずれかを選択させるための第1選択画面を表示し、少なくとも1つの代替工具のうちの1つの被選択代替工具が選択されると、被選択工具による少なくとも1つの加工プロセスの中から少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスを選択させるための第2選択画面を表示し、少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスが選択されると、少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスのそれぞれについて、被選択工具によって形成される加工形状と実質的に同じ加工形状が形成されるように、被選択代替工具の切削パラメータを計算し、少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスにおいて使用される工具を被選択工具から被選択代替工具に置き換える指令を受けると、加工プログラム中の少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスにおいて、使用される工具を被選択工具から被選択代替工具に置き換え、被選択工具による切削パラメータを、被選択代替工具による切削パラメータに置き換えた第2修正加工プログラムを出力する。
本開示の第4態様によれば、第3態様による工具負荷表示方法は、計算された被選択代替工具の切削パラメータに基づいて被選択代替工具の負荷情報を計算し、計算された負荷情報を表示する。
本開示の第5態様によれば、第3態様または第4態様による工具負荷表示方法は、第1選択画面において、少なくとも1つの代替工具が、被選択工具と同じ種類の工具であるように構成される。
本開示の第6態様によれば、第5態様による工具負荷表示方法は、第1選択画面において、少なくとも1つの代替工具に係る、同じ種類の工具に共通する工具情報を表示する。
本開示の第7態様によれば、第3態様から第6態様のいずれかによる工具負荷表示方法は、第2選択画面において、被選択工具による少なくとも1つの加工プロセスの各々について、負荷情報を表示する。
本開示の第8態様によれば、第3態様から第7態様のいずれかによる工具負荷表示方法は、第2選択画面において、被選択工具による少なくとも1つの加工プロセスのうちの被選択代替工具と代替可能な加工プロセスを、被選択工具による少なくとも1つの加工プロセスのうちの残りの加工プロセスを選択できないようにして表示する。
本開示の第9態様によれば、第1態様から第8態様のいずれかによる工具負荷表示方法は、負荷情報が、各加工プロセスにおける各工具の使用時間、各加工プロセスにおける各工具の切削作業のための経路長、各加工プロセスにおける各工具にかかる切削動力に対応する切削動力パラメータの平均値、及び、切削動力パラメータの最大値のうちの少なくとも1つを含むように構成される。
本開示の第10態様によれば、第7態様または第9態様による工具負荷表示方法は、切削動力パラメータが、各工具にかかる切削動力の推定値と、各工具に切削動力をかけるモータの連続定格出力に対する切削動力をかけるためのモータの出力パワーの比であるパワー比との少なくとも1つを含むように構成される。
本開示の第11態様によれば、第1態様から第10態様のいずれかによる工具負荷表示方法は、切削パラメータが、切削速度、送り速度、及び、切込深さの少なくとも1つを含むように構成される。
本開示の第12態様に係る工作機械は、加工プログラムによって規定される、複数の工具、及び、複数の工具の各工具による少なくとも1つの加工プロセスを表示するディスプレイと、表示された少なくとも1つの加工プロセスの中から被選択加工プロセスを選択するためのインタフェースと、前記被選択加工プロセスにおける負荷情報を計算するプロセッサと、を備える。ディスプレイは、被選択加工プロセスが選択されると、負荷情報及び被選択加工プロセスにおける切削パラメータの値を表示する。インタフェースを介して、表示された切削パラメータのうちの少なくとも1つのパラメータの値を修正値に変更する指令が入力される。プロセッサは、修正値に基づき、負荷情報を再計算する。ディスプレイは、再計算された負荷情報を表示する。
本開示の第13態様によれば、第12態様による工作機械は、プロセッサが、被選択加工プロセスにおける少なくとも1つのパラメータの変更を加工プログラムに反映する変更指令が入力されると、加工プログラムにおいて、少なくとも1つのパラメータの値を修正値に変更した第1修正加工プログラムを出力する。
本開示の第14態様によれば、第12態様または第13態様による工作機械は、ディスプレイが、表示された複数の工具の中から被選択工具が選択されると、被選択工具と代替可能な少なくとも1つの代替工具のいずれかを選択させるための第1選択画面を表示し、少なくとも1つの代替工具のうちの1つの被選択代替工具が選択されると、被選択工具による少なくとも1つの加工プロセスの中から少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスを選択させるための第2選択画面を表示するように構成される。プロセッサは、少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスが選択されると、少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスのそれぞれについて、被選択工具によって形成される加工形状と実質的に同じ加工形状が形成されるように、被選択代替工具の切削パラメータを計算し、少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスにおいて使用される工具を被選択工具から被選択代替工具に置き換える指令を受けると、加工プログラム中の少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスにおいて、使用される工具を被選択工具から被選択代替工具に置き換え、被選択工具による切削パラメータを、被選択代替工具による切削パラメータに置き換えた第2修正加工プログラムを出力する。
本開示の第15態様によれば、第14態様による工作機械は、プロセッサが、計算された被選択代替工具の切削パラメータに基づいて被選択代替工具の負荷情報を計算し、ディスプレイが、計算された負荷情報を表示するように構成される。
本開示の第16態様によれば、第15態様による工作機械は、第1選択画面において、少なくとも1つの代替工具が、被選択工具と同じ種類の工具であるように構成される。
本開示の第17態様によれば、第16態様による工作機械は、プロセッサが、第1選択画面において、少なくとも1つの代替工具に係る、同じ種類の工具に共通する工具情報をディスプレイに表示する処理を実行するように構成される。
本開示の第18態様によれば、第14態様から第17態様のいずれかによる工作機械は、プロセッサが、第2選択画面において、被選択工具による少なくとも1つの加工プロセスの各々について、負荷情報をディスプレイに表示する処理を実行するように構成される。
本開示の第19態様によれば、第14態様から第18態様のいずれかによる工作機械は、プロセッサが、第2選択画面において、被選択工具による少なくとも1つの加工プロセスのうちの被選択代替工具と代替可能な加工プロセスを、被選択工具による少なくとも1つの加工プロセスのうちの残りの加工プロセスを選択できないようにしてディスプレイに表示する処理を実行するように構成される。
本開示の第20態様によれば、第12態様から第19態様のいずれかによる工作機械は、負荷情報が、各加工プロセスにおける各工具の使用時間、各加工プロセスにおける各工具の切削作業のための経路長、各加工プロセスにおける各工具にかかる切削動力に対応する切削動力パラメータの平均値、及び、切削動力パラメータの最大値のうちの少なくとも1つを含むように構成される。
本開示の第21態様によれば、第18態様または第20態様による工作機械は、切削動力パラメータが、各工具にかかる切削動力の推定値と、各工具に切削動力をかけるモータの連続定格出力に対する切削動力をかけるためのモータの出力パワーの比であるパワー比との少なくとも1つを含むように構成される。
本開示の第22態様によれば、第12態様から第22態様のいずれかによる工作機械は、切削パラメータが、切削速度、送り速度、及び、切込深さの少なくとも1つを含むように構成される。
本開示の第23態様に係る工作機械のためのプログラムは、加工プログラムによって規定される、複数の工具、及び、複数の工具の各工具による少なくとも1つの加工プロセスを表示し、表示された少なくとも1つの加工プロセスの中から被選択加工プロセスが選択されると、被選択加工プロセスにおける負荷情報及び切削パラメータの値を表示し、表示された切削パラメータのうちの少なくとも1つのパラメータの値を修正値に変更し、修正値に基づき、負荷情報を再計算し、再計算された負荷情報を表示する、処理を実行する。
本開示の第24態様によれば、第23態様によるプログラムは、被選択加工プロセスにおける少なくとも1つのパラメータの変更を加工プログラムに反映する変更指令が入力されると、加工プログラムにおいて、少なくとも1つのパラメータの値が修正値に変更された第1修正加工プログラムを出力する、処理を実行する。
本開示の第25態様によれば、第23態様または第24態様によるプログラムは、表示された複数の工具の中から被選択工具が選択されると、被選択工具と代替可能な少なくとも1つの代替工具のいずれかを選択させるための第1選択画面を表示し、少なくとも1つの代替工具のうちの1つの被選択代替工具が選択されると、被選択工具による少なくとも1つの加工プロセスの中から少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスを選択させるための第2選択画面を表示し、少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスが選択されると、少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスのそれぞれについて、被選択工具によって形成される加工形状と実質的に同じ加工形状が形成されるように、被選択代替工具の切削パラメータを計算し、少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスにおいて使用される工具を被選択工具から被選択代替工具に置き換える指令を受けると、加工プログラム中の少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスにおいて、使用される工具を被選択工具から被選択代替工具に置き換え、被選択工具による切削パラメータを、被選択代替工具による切削パラメータに置き換えた第2修正加工プログラムを出力する、処理を実行する。
本開示の第26態様によれば、第25態様によるプログラムは、計算された被選択代替工具の切削パラメータに基づいて被選択代替工具の負荷情報を計算し、計算された負荷情報を表示する、処理を実行する。
本開示の第27態様によれば、第25態様または第26態様によるプログラムは、第1選択画面において、少なくとも1つの代替工具が、被選択工具と同じ種類の工具であるように構成される。
本開示の第28態様によれば、第27態様によるプログラムは、第1選択画面において、少なくとも1つの代替工具に係る、同じ種類の工具に共通する工具情報を表示する、処理を実行する。
本開示の第29態様によれば、第25態様から第28態様のいずれかによるプログラムは、第2選択画面において、負荷情報を表示する、処理を実行する。
本開示の第30態様によれば、第25態様から第29態様のいずれかによるプログラムは、第2選択画面において、被選択工具による少なくとも1つの加工プロセスのうちの被選択代替工具と代替可能な加工プロセスを、被選択工具による少なくとも1つの加工プロセスのうちの残りの加工プロセスを選択できないようにして表示する、処理を実行する。
本開示の第31態様によれば、第23態様から第30態様のいずれかによるプログラムは、負荷情報が、各加工プロセスにおける各工具の使用時間、各加工プロセスにおける各工具の切削作業のための経路長、各加工プロセスにおける各工具にかかる切削動力に対応する切削動力パラメータの平均値、及び、切削動力パラメータのピーク値のうちの少なくとも1つを含むように構成される。
本開示の第32態様によれば、第29態様または第31態様によるプログラムは、切削動力パラメータが、各工具にかかる切削動力の推定値と、各工具に切削動力をかけるモータの連続定格出力に対する切削動力をかけるためのモータの出力パワーの比であるパワー比との少なくとも1つを含むように構成される。
本開示の第33態様によれば、第23態様から第32態様のいずれかによるプログラムは、切削パラメータが、切削速度、送り速度、及び、切込深さの少なくとも1つを含むように構成される。
第1態様に係る工作機械の工具負荷表示方法、第12態様に係る工作機械、及び第23態様に係る工作機械のためのプログラムによって、加工プログラムの切削条件を、目標とする負荷情報に近い切削条件に変更することを容易にする。
第2態様、第13態様、第24態様によれば、修正された切削パラメータを加工プログラムに入力することが容易となる。
第3態様、第14態様、第25態様によれば、負荷の大きい工具をより適切な別の工具に置き換える加工プログラムの修正が容易となる。
第4態様、第15態様、第26態様によれば、負荷の大きい工具を別の工具に置き換えた後に、別の工具の負荷が適当か検討することが容易となる。
第5態様、第16態様、第27態様によれば、少なくとも1つの代替工具の表示数を減少させることによって被選択工具の選択のための時間を減少させることができる。その結果、ユーザの利便性が向上する。
第6態様、第17態様、第28態様によれば、共通する工具情報を参照可能とすることによって被選択工具の選択が容易となる。
第7態様、第18態様、第29態様によれば、使用時間及び経路長は、全体の加工時間に影響する値であり、切削動力パラメータの平均値、及び、切削動力パラメータのピーク値は工具寿命に影響する値であるため、いずれも加工プロセスを見直すうえで重要である。これらの値の少なくとも1つを第2選択画面に表示することによって工具を置換すべき加工プロセスを判断することが容易となる。
第8態様、第19態様、第30態様によれば、被選択代替工具と代替不可能な加工プロセスを誤操作によって選択されることを防止できる。
第9態様、第20態様、第31態様によれば、上述のように、使用時間、経路長、切削動力パラメータの平均値、及び、切削動力パラメータのピーク値は、いずれも加工プロセスを見直すうえで重要である。これらの値の少なくとも1つを再計算可能とすることによって修正値の有効性を判断することが容易となる。
第10態様、第21態様、第32態様によれば、切削動力は、工具の寿命に影響する値であり、パワー比は、全体の加工時間を短縮するために、モータの出力パワーの上げる余地を判断する上で参考となる値である。したがって、これらの値の少なくとも1つを再計算可能とすることによって修正値の有効性を判断することが容易となる。
第11態様、第22態様、第33態様によれば、切込深さと、送り速度と、切削速度とは、工具の使用時間、工具切削動力のいずれにも影響する。よってこれらのパラメータを修正可能とすることによって負荷情報を変更することが容易となる。
本願に開示される技術によれば、例えば、加工プログラムの切削条件を、目標とする負荷情報に近い切削条件に変更することを容易にすることができる。
図1は、実施形態に係る工作機械及び工作機械に使用される工具の負荷情報を表示するためのコンピュータを含むシステムの概略構成を示す図である。 図2は、制御装置のハードウェアブロック図である。 図3は、コンピュータのハードウェアブロック図である。 図4は、第1実施形態に係る負荷表示プログラムの表示画面の一例である。 図5は、並べ替え基準選択インタフェース、順序指定インタフェース、及び、工具リスト画面を拡大した図である。 図6は、加工方法ごとに切削動力の算出方法を示す図である。 図7は、第1実施形態に係る負荷表示プログラムの表示画面の別の一例である。 図8は、負荷表示方法、及び、負荷表示プログラムにおいて、表示画面を生成する処理の流れを示すフローチャートである。 図9は、工具負荷時系列グラフと他の画面との連動を説明するための図である。 図10は、負荷表示方法、及び、負荷表示プログラムにおいて、工具負荷時系列グラフからの連動処理の流れを示すフローチャートである。 図11は、第1実施形態に係る負荷表示方法、及び、負荷表示プログラムにおいて、切削条件の変更の処理の流れを示すフローチャートである。 図12は、第1実施形態における切削条件の変更の際の画面表示の一例を示す。 図13は、第1実施形態に係る負荷表示方法、及び、負荷表示プログラムにおいて、工具交換の処理の流れを示すフローチャートである。 図14は、工具データ画面の一例を示す。 図15は、切削工具における工具情報の一部を説明するための図である。 図16は、加工プロセス選択画面の一例を示す。 図17は、第2実施形態に係る負荷表示プログラムの表示画面の一例である。 図18は、第2実施形態に係る負荷表示プログラムの表示画面の別の一例である。 図19は、第2実施形態における切削条件の変更の際の画面表示の一例を示す。
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。なお、図中において同じ符号は、対応するまたは実質的に同一の構成を示している。
<第1実施形態>
図1は、本発明の実施形態に係るシステム10の概略構成を示す。システム10は、工作機械100、コンピュータ200、及び、工作機械100とコンピュータ200とを接続するネットワーク290とを含む。ネットワーク290は、例えば、工場内に設置されるLAN(ローカルエリアネットワーク)である。図示されているネットワーク290は有線ネットワークであるが、ネットワーク290は無線ネットワークであってもよい。なお、図1に示すX軸は、工作機械100の高さ方向に沿い、Y軸は、工作機械100の奥行方向に沿い、Z軸は、工作機械100の幅方向に沿っている。本実施形態では、JIS規格に基づいて、ワークを保持する第1主軸122の回転軸線A3に平行な軸をZ軸としている。本実施形態では、この座標系をワーク座標系と呼ぶ。
工作機械100は、ワークW1に対する切削加工(machining)を行う。切削加工は、旋削加工(turning)、ミル加工(milling)、削孔加工(drilling)、ねじ切り加工(threading)、及び、座グリ加工(spot facing)の少なくとも1つを含む。図1に示すように、工作機械100は、コラム110と、第1主軸台120と、第2主軸台121と、を備えている。コラム110、第1主軸台120、及び、第2主軸台121は、基台140の上に配置されている。
コラム110は、基台140上において、Y軸方向およびZ軸方向に移動可能である。コラム110には、工具主軸台112が取り付けられている。工具主軸台112は、コラム110に対して、X軸方向に移動可能である。工具主軸台112は、コラム110に対して、Y軸方向に沿う旋回軸線A1周りに旋回可能である。工具主軸台112には、工具主軸114が取り付けられている。工具主軸114は、工具主軸台112に対して回転軸線A2回りに回転可能である。回転軸線A2は、旋回軸線A1に直交する。工具主軸114には、切削工具(machining tool)である工具Taが保持されている。切削工具とは、旋削工具、ミル工具、削孔工具(drilling tool)、ねじ切り工具(threading tool)、及び、座グリ工具(spot facing tool)を包含する概念である。工作機械100は、工具Taを他の工具に交換するための、図示しない工具交換装置をさらに備える。工具Taは、ワークW1の加工内容に合わせて必要に応じて交換される。
本実施形態では、軸線A1と軸線A2との交点を機械原点Omと呼び、回転軸線A2をZm軸とし、旋回軸線A1をYm軸とし、Zm軸とYm軸との夫々に対して垂直な軸をXm軸とする座標系を機械座標系と呼ぶ。機械原点Omから第1工具T1の先端に向かう方向をZm軸の正方向とする。ワーク座標系のZ軸の正方向を機械座標系のZm軸の正方向と同じ方向に向かうように、ワーク座標系のX軸をY軸回りに回転させたときのワーク座標系のX軸の正方向を、機械座標系のXm軸の正方向とする。ワーク座標系のY軸の正方向を機械座標系のYm軸の正方向とする。
第1主軸台120は、基台140上に固定されている。第1主軸台120は、第1主軸122を備える。第1主軸122は、回転軸線A3周りに回転可能である。回転軸線A3は、Z軸方向に沿っている。第1主軸122には、第1チャック124を備える。第1チャック124は、ワークW1の第1端を把持する。第2主軸台121は、基台140上でZ軸方向と平行な方向に移動可能に設けられている。第2主軸台121は、第2主軸123を備える。第2主軸123は、回転軸線A3周りに回転可能である。第2主軸123には、第2チャック125を備える。第2チャック125は、ワークW1の第1端とZ軸方向反対のワークW1の第2端を把持する。工作機械100は、ワークW1の第2端を加工するときは、ワークW1を第1チャック124に把持させる。工作機械100は、ワークW1の第1端を加工するときは、ワークW1を第2チャック125に把持させる。
工作機械100は、各回転軸線回りの回転、各旋回軸線回りの旋回及び各軸方向における移動を制御するために、制御装置150を備えている。制御装置150は、基台140に接続されている。ここで、制御装置150は、工作機械100の他の箇所に接続されてもよく、制御信号の送信や検出結果の受信ができれば、基台140とは別に設置されてもよい。
図2は、制御装置150のハードウェアブロック図である。図2に示すように、制御装置150は、プロセッサ151と、メモリ152と、通信回路153と、タッチパネル付きディスプレイ154と、を備えている。プロセッサ151と、メモリ152と、通信回路153と、タッチパネル付きディスプレイ154は、バス155を介して互いに接続されている。メモリ152は、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体であり、加工に必要なプログラム、負荷表示に必要なプログラム、及び、それらに必要なデータを記憶している。メモリ152は、制御装置150に内蔵であってもよく、制御装置150から取り外し可能であってもよい。プロセッサ151は、メモリ152に記憶されたプログラムを読み出して、読みだしたプログラムを実行する。これにより、制御装置150の各機能は、実現される。制御装置150が実現する各機能には、切削加工の実行の制御が含まれる。具体的には、メモリ152は、加工プログラム157を記憶している。加工プログラム157は、切削加工を実行するための制御指令を含んでいる。通常、加工プログラム157は、コンピュータ200において編集され、ネットワーク290を介して制御装置150に送信され、メモリ152に記憶される。通信回路153は、ネットワーク290を介してコンピュータ200と通信するための、通信パケットからデータへの変換機能とデータから通信パケットへの変換機能と通信パケット送受信機能とを有している。
本実施形態では、メモリ152は、工作機械100に装着可能な工具Taの工具情報158を記憶する。工具情報158とは、工具Taに対応するT番号(T number)、工具Taの名称、工具Taの材質、工具Taの寸法(dimension)、及び工具Taの使用状態(摩耗状態)を含む。工具Taの寸法とは、工具Taの呼び径、工具長(tool length)、工具径(tool diameter)、軸方向オフセット(axial offset)、径方向オフセット(radial offset)、刃数、刃先幅を含む。工具長とは、摩耗のない(新品の)工具Taが工具主軸114に取り付けられた状態での回転軸線A2に沿う向き(以下、軸方向と呼ぶ)の工具Taの長さである。別の言い方をすれば、工具長とは、機械座標系での工具TaのZm軸方向の長さである。工具径とは、摩耗のない(新品の)工具Taが工具主軸114に取り付けられた状態での回転軸線A2に対して垂直な向き(以下、径方向と呼ぶ)の工具Taの直径である。軸方向オフセットとは、摩耗のない(新品の)工具Taが工具主軸114に取り付けられた状態での、工具Taの基端点から工具Taの切刃先端部(tool tip)までの軸方向の距離である。工具Taの基端点とは、工具Taが工具主軸114に取り付けられた状態での工具Taの軸方向に沿う2つの端点のうち、工具主軸114に把持される工具Taの部分に属する端点である。別の言い方をすれば、軸方向オフセットとは、機械座標系での工具Taの基端点から切刃先端部までのZm軸方向の距離である。径方向オフセットとは、摩耗のない(新品の)工具Taが工具主軸114に取り付けられた状態での、工具Taの基端点から工具Taの刃先(cutting edge)までの径方向の座標値である。この座標値は、工具主軸台112が図1に示される姿勢であるときに、工具Taが工具主軸114に取り付けられた状態での工具Taの刃先のXm座標の値である。ユーザは、工具Taの交換時期を決定するために工具Taの寿命時間及び/または工具Taの使用可能プログラム回数を定めて、工具情報158に保存することができる。工具Taの寿命時間とは、工具Taの交換の目安とする、工具Taの使用時間の累積値である。工具Taの使用可能プログラム回数とは、工具Taの交換の目安とする、加工プログラム157の実行回数である。いかなる加工プログラム157であってもその加工プログラム157で工具Taが使用されれば、工具Taの使用可能プログラム回数は、その加工プログラム157の1回の実行にあたり1回ディクリメントされる。
メモリ152は、さらに、素材情報161、機械定数(machine constant)データ162、加工実績(machining experience)データ163を含む。素材情報161とは、加工するワークW1の材質の参照情報(名称、材質記号、IDなど)とその材質の比切削抵抗値kc及びタップ抵抗係数(tapping resistivity factor)Krを含む。機械定数データ162は、工具Taの負荷情報の計算において使用される工作機械100固有のパラメータである。機械定数データ162は、機械効率η、動力補正係数Kc、ねじ切り加工における引っ掛かり率(percentage of thread engagement)Pte、ねじ山のフランク角(flank angle)α・タップ形状係数(tapping shape factor)Kである。加工実績データ163は、加工プログラム157を実行した際に工具Taが受けた負荷を記録したデータである。加工実績データ163は、加工プログラム157に限らず、工作機械100起動時からの工具Taに係るログデータであってもよい。工具情報158及び加工実績データ163は、通信回路153によって、ネットワーク290を介してコンピュータ200に送信される。また、工具情報158、素材情報161、機械定数データ162、及び、加工実績データ163は、後述する負荷表示プログラム156の実行時に、メモリ152から読み出される。
負荷表示プログラム156は、さらに、加工プログラム157の一部を書き換える機能を有する。負荷表示プログラム156は、加工プログラム157のシミュレータの機能を有してもよい。プロセッサ151は、負荷表示プログラム156を実行時に、加工プログラム157のシミュレーションの結果を加工シミュレーションデータ164として出力してもよい。メモリ152は、加工シミュレーションデータ164を記憶する。メモリ152は、揮発性メモリを有してもよく、加工シミュレーションデータ164は揮発性メモリに記憶されてもよい。なお、負荷表示プログラム156の動作の詳細については後述する。
タッチパネル付きディスプレイ154は1つのディスプレイ154でなくてもよく、複数のディスプレイの集まりであってもよい。なお、タッチパネル付きディスプレイ154のディスプレイは、ディスプレイの一例であり、タッチパネルは、インタフェースの一例である。なお、タッチパネル付きディスプレイ154は、タッチパネルのないディスプレイと、ディスプレイ周辺に設けられたボタン・スイッチ・レバー・ポインティングデバイス等の入力機器との組み合わせによって代替されてもよい。その場合、当該入力機器は、インタフェースの一例である。
図3は、コンピュータ200のハードウェアブロック図である。図3に示すように、コンピュータ200は、プロセッサ210と、メモリ220と、通信回路230と、ディスプレイ240と、入力インタフェース250と、を備えている。プロセッサ210と、メモリ220と、通信回路230と、ディスプレイ240と、入力インタフェース250は、バス260を介して互いに接続されている。入力インタフェース250は、インタフェースの一例であって、例えば、キーボード、マウスなどのポインティングデバイスを指す。なお、コンピュータ200は、タッチパネル付きディスプレイを有するタブレットコンピュータのように、ディスプレイ240と入力インタフェース250とが一体化されたものであってもよい。また、ディスプレイ240は複数のディスプレイの組み合わせであってもよい。
メモリ220は、コンピュータ200が読み取り可能な記憶媒体であり、上述する加工プログラム157、工具情報158、素材情報161、機械定数データ162、加工実績データ163、加工シミュレーションデータ164と、負荷表示プログラム221と、オペレーティングシステムなどのプログラムと、を記憶している。メモリ220は、コンピュータ200に内蔵でもあってもよく、コンピュータ200から取り外し可能であってもよい。負荷表示プログラム221は、負荷表示プログラム156と実質的に同じ機能を有する。ただし、負荷表示プログラム221の画面表示方法が負荷表示プログラム156の画面表示方法と部分的に相違してもよい。プロセッサ210は、メモリ220に記憶されたプログラムを読み出して、読みだしたプログラムを実行する。メモリ220は、揮発性メモリを有してもよく、加工シミュレーションデータ164は揮発性メモリに記憶されてもよい。通信回路230は、ネットワーク290を介して制御装置150と通信するための、通信パケットからデータへの変換機能とデータから通信パケットへの変換機能と通信パケット送受信機能とを有している。
コンピュータ200は、通信回路230を利用して、負荷表示プログラム221を利用して書き換えられた加工プログラム157を制御装置150に送信することができる。さらに、コンピュータ200は、負荷表示プログラム221が実行されると、通信回路230を利用して、最新の工具情報158及び加工実績データ163を制御装置150から受信し、メモリ220内の工具情報158及び加工実績データ163を更新することができる。
次に、加工プログラム157の内容について説明する。本明細書では、第1実施形態の加工プログラム157と、第2実施形態の加工プログラム157aとは異なるプログラム言語で記述されており、工具の指定、ワークの動き(回転・送り速度)の指定、工具の動き(直線・曲線移動、回転)の指定に関する指定方法が異なる。このため、第1実施形態の加工プログラム157と、第2実施形態の加工プログラム157aとで共通する内容について説明した上で、第1実施形態の加工プログラム157の詳細について説明する。加工プログラム157aの詳細については第2実施形態で説明する。
一般的に加工プログラムでは、使用する工具を指定し、その工具を利用した加工を行うための、ワークと工具の動きを指定する。本明細書では、ある工具が加工プログラムによって呼び出されて次の工具が呼び出されるまでの、ワークと工具の動きにより指定される一連の加工作業を、加工プロセス(machining process)と呼ぶ。なお、第2実施形態において詳述するが、第2実施形態の加工プログラム157aにおいては、ある工具が加工プログラムによって呼び出されて次の工具が呼び出されるまでの間に、その工具がワークを切削する切削速度、工具のワークに対する切込深さ、及び、ワークの送り速度によって規定される切削条件(cutting condition)が変化する場合がある。その場合、一連の加工作業のうち、同一の切削条件(cutting condition)の加工作業を加工プロセスと呼んでもよい。なお、第1実施形態における加工プログラム157では、ある工具が加工プログラムによって呼び出されて次の工具が呼び出されるまで、切削条件は変化しない。
第1実施形態において、加工プログラム157では、少なくとも以下の内容が定義される。
(1)共通ユニット:加工前のワークW1の材質及び形状
(2)基本座標ユニット:ワーク座標系と機械座標系の設定方法
(3)加工ユニット:最終加工形状のうちの各部位(part)の加工法や加工形状
共通ユニット、基本座標ユニット、加工ユニットは、それぞれ、ユニット番号(unit number)を有している。加工ユニットは、加工内容を特定する情報と、工具Ta及び工具Taの切削条件を設定する工具シーケンスと、当該加工ユニット内で加工される加工形状を規定する形状シーケンスとを含む。工具シーケンスとは、当該加工ユニットで規定される部位の加工形状(例えば、1つの棒材、1つのネジ穴)を形成する上で必要となる一連の加工段階(machining stages)(例えば、荒加工(rough processing)、仕上げ加工(finishing processing)の一連の段階;ねじ切り加工の場合、スポット加工(spotting)、下穴加工(prepared hole processing)、タップ加工(tapping)の一連の段階)をいう。この加工段階の各々において、1つの工具が指定され、切削条件が規定される。したがって、第1実施形態では、工具シーケンスの1つの段階が上述する加工プロセスに相当する。形状シーケンスとは、加工ユニットにおける目標形状を定義したコードを指し、例えば、旋削加工においては、加工形状を決定するためのワーク座標での工具の刃先の開始点、終了点、開始点と終了点との間の接続関係(直線、円弧など)によって定義されたセグメント(segment)の集合を指す。ただし、ねじのピッチについては、加工ユニットの加工内容を特定する情報の中で指定される。加工プログラム157では、ワークW1の動きは、工具シーケンスの各加工プロセスで規定され、工具Taの動きは、工具シーケンスの各加工プロセスで規定される工具種類及び切削条件と、加工ユニットのユニット名称と、形状シーケンスとから工作機械100により自動的に計算される。
このように、加工プログラム157は、加工作業において使用される複数の工具Ta、及び、複数の工具Taの各工具による加工作業中の少なくとも1つの加工プロセスを規定する。加工プロセスには、当該加工段階における工程(process)を実現するための、工具Ta及び工具Taの切削条件が定義される。少なくとも1つの加工プロセスには、複数の工具Taのうちの各工具のワークに対する切込深さと、ワークの送り速度と、ワークを切削する切削速度と、ワークまたは各工具を回転させる主軸の回転速度(主軸回転速度)とのうちの少なくとも1つが定義される。第1実施形態において、工具Taの切削条件をより具体的に定義すると、工具Taの切削条件は、切削速度Vc、工具回転速度n、送り速度、及び切込深さを含む。切削条件は、切削パラメータと呼んでもよい。切削速度Vc(m/min)は、ワーク主軸回転速度をnw(min-1)とし、ワーク直径をD(mm)とするとき、Vc=π×D×nw/1000という式から求められる。したがって、工具Taの切削条件は、ワーク主軸回転速度nwを含むとも言える。工具回転速度nとワーク主軸回転速度nwは総称して単に主軸回転速度と呼ぶ。送り速度とは、主軸1回転あたりの送り量fr(feed per revolution)と、1分間あたりの送り量(毎分送り速度)Vf(feed per minute)とを含む。切込深さとは、ワーク回転軸または工具回転軸の軸方向の切込深さapと、ワーク回転軸または工具回転軸の径方向の切込深さaeとの少なくとも1つを含む。したがって、第1実施形態において、加工プロセスを定義するパラメータは、使用される工具Ta、加工段階を示す符号、切削速度Vc、主軸回転速度nw、工具回転速度n、送り速度fr・Vf、及び切込深さap・aeを含む。加工プロセスを定義するパラメータは、当該加工プロセスの段階を特定する情報(例.荒加工、仕上げ加工、スポット加工、下穴加工、タップ加工など)と、当該加工プロセスが属する加工ユニットの中での実行順を示す番号(以下、この番号を、工具シーケンス番号と呼ぶ)とをさらに含む。したがって、例えば、加工プログラム157の中で、工具シーケンスの中での荒加工の加工プロセスを番号1、仕上げ加工の加工プロセスを番号2として定義されているとすると、荒加工の加工プロセスが先に実行され、その後、仕上げ加工の加工プロセスが実行される。また、加工プロセスで定義される工具Ta及び工具Taの切削条件は、同じ加工ユニット内の形状シーケンス全体に適用される。
<全体の表示画面>
図4は、実施形態に係る負荷表示プログラム221の表示画面(display screen)30の一例である。当該表示画面30は、ディスプレイ240に表示される。なお、制御装置150のタッチパネル付きディスプレイ154に表示される負荷表示プログラム156の表示画面も、後に述べる例外を除いて表示画面30と実質的に同じ画面である。表示画面30は、加工プログラム名称301、データ状態表示器(data status indicator)302、データ選択器(data selector)303、データ作成時表示器(data creation time indicator)304、並べ替え基準選択インタフェース(sorting criterion selection interface)305、順序指定インタフェース(order specifying interface)306、加工プロセス表示インタフェース(machining process display interface)307、加工プロセス非表示インタフェース(machining process display interface)308、工具リスト画面(tool list window)310、工具特性表示画面(tool characteristics display window)340、切削条件表示画面350、被切削部位表示画面(cut part display window)370、及び、工具負荷時系列グラフ(tool load time-series graph)380を含む。図4、並びに、以降に示す図5、7、9、12、14、16、17、18、及び19において、点線で表示した四角形は、表示内容を特定するために追加したものであり、実際にはディスプレイ240(154)に表示されない。
加工プログラム名称301は、加工プログラム157のファイル名を示す。負荷表示プログラム221(156)の実行開始時には、加工プログラム157を指定するための画面が表示され、指定された加工プログラム157のファイル名が表示画面30において加工プログラム名称301として表示される。ただし、制御装置150及びコンピュータ200が加工プログラム157を特定する付加情報を有するときは、加工プログラム名称301は、ファイル名でなく、当該付加情報であってもよい。
データ状態表示器302は、加工プログラム名称301で特定される加工プログラム157(以下、特段の記載をしない限り、表示画面30の説明の中で加工プログラム157を言うとき、当該加工プログラム157は、加工プログラム名称301で特定される加工プログラム157を指す。)の更新日付よりも、加工実績データ163及び加工シミュレーションデータ164の更新日付が新しいか古いかを示す。ただし、加工実績データ163及び加工シミュレーションデータ164が存在しない場合は更新日付が古いものとみなす。図4では、加工シミュレーションデータ164の更新日付が加工プログラム157の更新日付より新しいものの、加工実績データ163が存在しない場合を示している。データ状態表示器302は、加工実績データ163及び加工シミュレーションデータ164の更新日付の状態を所定の絵記号(pictorial symbol)で示しているが、他の絵記号またはテキストで当該存在の有無を示してもよい。また、加工実績データ163及び加工シミュレーションデータ164のいずれも存在しない場合、プロセッサ210(151)は、負荷表示プログラム221(156)の実行開示時に加工プログラム157をシミュレーションして加工シミュレーションデータ164を生成してもよい。
データ選択器303は、加工実績データ163と加工シミュレーションデータ164とのいずれを用いて工具Taの負荷情報を求めるかを指定するためのインタフェースである。図4では、加工シミュレーションデータ164を選択するためのボタン303aと加工実績データ163を選択するためのボタン303bが選択可能な態様で表示され、ボタン303aが選択された状態を示している。しかし、データ選択器303は、加工実績データ163と加工シミュレーションデータ164とのいずれかを選択可能とするインタフェースであれば他のインタフェースであってもよい。例えば、データ選択器303は、ラジオボタン、ドロップダウンリスト(drop-down list)、リストボックスなどのグラフィックユーザインタフェース(GUI)であってもよい。
データ作成時表示器304は、加工プログラム157の作成日時304a、加工シミュレーションデータ164の作成日時304b、及び加工実績データ163の作成日時304cを示す。図4の例では、加工実績データ163がまだ作成されていないため、作成日時304cはダッシュで表示されている。
並べ替え基準選択インタフェース305は、工具リスト画面310で表示される工具Taの表示順序を定める並べ替え基準(sorting criterion)を選択するためのインタフェースである。図5は、並べ替え基準選択インタフェース305、並びに、後述する順序指定インタフェース306及び工具リスト画面310を拡大した図である。図4及び図5は、並べ替え基準選択インタフェース305が、工具Taの使用時間、工具Taによる切削部分の体積、工具Taの切削作業のための経路長、切削動力パラメータの平均値、切削動力パラメータのピーク値、及び、切削作業順のいずれかから並べ替え基準を選択可能とするドロップダウンリストである例を示している。しかし、並べ替え基準選択インタフェース305は、上記使用時間、上記体積、上記総経路長、上記平均出力、上記最大出力、及び、上記切削作業順のいずれかから並べ替え基準を選択可能とする他のインタフェース(例えば、ラジオボタン、リストボックス、上記に示した選択肢から1つを選択可能とするボタンなど)であってもよい。負荷表示プログラム221(156)起動時には、デフォルト値として、例えば、上記切削作業順、もしくは、前回の負荷表示プログラム221(156)実行の終了時点で選択されていた、先の並べ替え基準(prior sorting criterion)が、並べ替え基準として選択される。本実施形態では、工具Taの使用時間、工具Taによる切削部分の体積、工具Taの切削作業のための経路長、工具Taにかかる切削動力(cutting power)に対応する切削動力パラメータの平均値、及び、切削動力パラメータのピーク値を総称して、工具Taの負荷情報と呼ぶ。つまり、工具Taの少なくとも1つの負荷情報は、加工プロセスにおける各工具の使用時間と、加工プロセスにおける各工具による切削部分の体積と、加工プロセスにおける各工具の経路長と、加工プロセスにおける各工具にかかる切削動力に対応する切削動力パラメータの平均値と、加工プロセスにおける切削動力パラメータの最大値とのうちの少なくとも1つを含む。使用時間及び経路長は、全体の加工時間に影響する値であり、切削動力パラメータの平均値、及び、切削動力パラメータのピーク値は工具寿命に影響する値であるため、いずれも加工プロセスを見直すうえで重要である。なお、並べ替え基準選択インタフェース305によって選択された工具Taの負荷情報のことを、被選択負荷情報と呼ぶ。
切削動力パラメータは、工具Taにかかる切削動力の推定値と、工具Taに切削動力をかけるモータの連続定格出力(continuous rated output)に対する当該切削動力をかけるためのモータの出力パワー(actual output power)の比であるパワー比(power ratio)とを含む上位概念である。つまり、切削動力パラメータは、上記切削動力の推定値と上記パワー比との少なくとも1つを含む。切削動力は、工具の寿命に影響する値であり、パワー比は、工具の寿命に加えて、全体の加工時間を短縮するためにモータの出力パワーの上げる余地を判断する上で参考となる値である。工具Taにかかる切削動力の推定値は、以下のように算出することができる。工具情報158として記憶されている、工具Taの呼び径、工具径、刃数Z、刃先幅を、それぞれ、D、Ds、Z、Deとする。素材情報161として記憶されている比切削抵抗値、タップ抵抗係数をそれぞれ、kc、Krとする。機械定数データ162として記憶されている、機械効率、動力補正係数、ねじ切り加工における引っ掛かり率、フランク角、タップ形状係数を、それぞれ、η、Kc、Pte、α、Kとする。加工プロセスで定義されている切削速度、1回転あたりの送り量、ワーク回転軸または工具回転軸の軸方向の切込深さ、ワーク回転軸または工具回転軸の径方向の切込深さを、それぞれ、Vc、fr、ap、aeとする。そして、加工ユニットの加工内容を特定する情報の中で設定されているねじのピッチをMとする。このとき、図6のように加工の種類ごとに切削動力の推定値Pを算出することができる。つまり、プロセッサ210(151)は、切込深さap・aeと、送り速度frと、切削速度Vcとに基づいて、切削動力パラメータを算出することができる。なお、加工の種類は、加工ユニットの加工内容を特定する情報から識別可能である。プロセッサ210(151)は、加工プログラム157のシミュレーションを行うとき、このように算出した切削動力の推定値を加工シミュレーションデータ164に出力する。
パワー比は以下のように求められる。旋削加工においては、工具Taにかかる切削動力は、第1主軸122または第2主軸123のうちワークW1を把持している主軸を回転させるモータによって生じる。このため、旋削加工においては、第1主軸122または第2主軸123のうちワークW1を把持している主軸を回転させるモータが工具Taに切削動力をかけるモータであり、このモータの連続定格出力に対する出力パワーの比をパワー比として算出することができる。ミル加工、削孔加工、ねじ切り加工、及び、座グリ加工においては、工具Taにかかる切削動力は、工具主軸114を回転させるモータによって生じる。このため、ミル加工、削孔加工、ねじ切り加工、及び、座グリ加工においては、工具主軸114を回転させるモータが工具Taに切削動力をかけるモータであり、このモータの連続定格出力に対する出力パワーの比をパワー比として算出することができる。なお、ミル加工、削孔加工、ねじ切り加工、及び、座グリ加工においては、加工中にワークW1の姿勢を維持するために、第1主軸122または第2主軸123のうちワークW1を把持している主軸を回転させるモータにも出力を生じる。このような場合、工作機械100は、主軸114、122、123を回転させるモータのそれぞれについて、上述の方法でパワー比を算出し、算出したパワー比を加工実績データ163に出力することができる。
切削動力の推定値とパワー比とのうちの一方が分かるとき、プロセッサ210(151)は、切削動力の推定値とパワー比とのうちの他方を以下のようにして換算することができる。工作機械100において主軸114、122、123を回転させるモータでは、連続定格出力は回転速度に依存する。機械定数データ162は、主軸114、122、123を回転させるモータの、連続定格出力と回転速度との関係を表すテーブルを含む。プロセッサ210(151)は、加工プログラム157中の加工プロセスで定義される切削速度Vcもしくは主軸回転速度から目標回転速度を検出するか、工作機械100に設けられた主軸114、122、123の回転速度を検出するセンサの出力値から回転速度を検出することによって主軸114、122、123の回転速度を得ることができる。プロセッサ210(151)は、当該テーブルを参照し、得られた回転速度から連続定格出力を得ることができる。したがって、切削動力の推定値が分かっているときは、プロセッサ210(151)は、その切削動力の推定値を得られた連続定格出力で除することによってパワー比を得ることができる。また、パワー比が分かっているときは、プロセッサ210(151)は、得られたパワー比に、得られた連続定格出力を掛けることによって切削動力の推定値を得ることができる。つまり、切削動力パラメータは、工作機械100が出力するパワー比に、当該連続定格出力を掛けることによって得られる切削動力の推定値をも含む概念であってもよい。
加工実績データ163が選択されている場合において、並べ替え基準選択インタフェース305において切削動力パラメータの平均値が選択された場合、プロセッサ210(151)は、加工実績データ163からパワー比を読み込み、加工プログラム157の1回の実行にあたり実行される全ての加工プロセスの各々について、切削動力パラメータの平均値を求める。あるいは、プロセッサ210(151)は、加工実績データ163からパワー比を読み込み、切削動力の推定値を算出し、その推定値の平均値を求めてもよい。加工シミュレーションデータ164が選択されている場合において、並べ替え基準選択インタフェース305において切削動力パラメータの平均値が選択された場合、プロセッサ210(151)は、加工シミュレーションデータ164から切削動力の推定値またはパワー比の換算値を読み込み、加工プログラム157の1回の実行にあたり実行される全ての加工プロセスの各々について、切削動力パラメータの平均値を求める。そして、プロセッサ210(151)は、加工プロセスにおいて使用される工具Taに基づいて、求めた平均値を工具Ta毎に割り当てる。それから、プロセッサ210(151)は、工具Ta毎に割り当てられた1つ以上の加工プロセスの平均値のうちの最も大きな値を基準に、工具リスト画面310での工具Taの表示順を決定する。このように、プロセッサ210(151)は、各工具による少なくとも1つの加工プロセスそれぞれの少なくとも1つの負荷情報を計算し、各工具による少なくとも1つの加工プロセスそれぞれの被選択負荷情報の値のうちの最大値を求め、その最大値に応じて複数の工具を順次的に表示する処理を実行する。被選択負荷情報の平均値の総和を求めたのでは、1つ1つの加工プロセスにおける被選択負荷情報の平均値が小さくても加工プロセスの数が多ければその総和が大きくなる。このような場合、加工プロセスの見直しは困難である。しかし、工具Ta毎に割り当てられた平均値のうちの最大値を基準にすることによって、見直すべき加工プロセスを見つけることが容易となる。
並べ替え基準選択インタフェース305において切削動力パラメータのピーク値が選択された場合、切削動力パラメータの平均値が選択された場合とほぼ同様の処理を行う。プロセッサ210(151)は、加工実績データ163もしくは加工シミュレーションデータ164から切削動力パラメータの平均値が選択された場合と同様の方法で、加工プログラム157の1回の実行にあたり実行される全ての加工プロセスの各々について、切削動力パラメータを求める。そして、プロセッサ210(151)は、加工プログラム157の1回の実行にあたり実行される全ての加工プロセスの各々について、求められた切削動力パラメータのピーク値を求める。それから、プロセッサ210(151)は、加工プロセスにおいて使用される工具Taに基づいて、求めたピーク値を工具Ta毎に割り当てる。プロセッサ210(151)は、工具Ta毎に割り当てられた1つ以上の加工プロセスの当該ピーク値のうちの最も大きな値を基準に、工具リスト画面310での工具Taの表示順を決定する。この場合においても、プロセッサ210は、各工具による少なくとも1つの加工プロセスそれぞれの少なくとも1つの負荷情報を計算し、各工具による少なくとも1つの加工プロセスそれぞれの被選択負荷情報の値のうちの最大値を求め、その最大値に応じて複数の工具を順次的に表示する処理を実行することが言える。また、見直すべき加工プロセスを見つけることが容易となる効果も同じである。
工具Taによる切削部分の体積は、加工ユニットに対応付けられた加工後のワークW1の3Dモデルの形状、及び、共通ユニットに定義される加工前のワークW1の形状から算出される。工作機械100は、加工プログラム157を実行する際に、この体積の値を、加工実績データ163として出力する。プロセッサ210(151)は、加工プログラム157のシミュレーションを行うとき、このように算出した切削部分の体積を加工シミュレーションデータ164に出力する。したがって、並べ替え基準選択インタフェース305において工具Taによる切削部分の体積が選択された場合、プロセッサ210(151)は、加工実績データ163または加工シミュレーションデータ164から、加工プログラム157の1回の実行にあたり実行される全ての加工プロセスの各々についての切削部分の体積を抽出し、それらの体積を工具Ta毎に割り当てる。そして、工具Ta毎に割り当てられた切削部分の体積の総和を基準に、工具リスト画面310での工具Taの表示順が決定される。
工具Taの切削作業のための経路長は、共通ユニットに定義される加工前のワークW1の形状、工具Taが使用される加工プロセスから求められる切込深さap・ae、工具情報158から求められる工具Taの寸法・摩耗状態、工具Taが使用される工具シーケンスと同じ加工ユニット内の形状シーケンスから求められる加工後の面形状から算出することができる。例えば、JP特開2006-053945号公報のように、共通ユニットに定義される加工前のワークW1の形状と形状シーケンスから求められる加工後の面形状との差分から求められる切削部分の形状を、工具Taの往復運動で切削が可能なソリッドモデルに分割し、切込深さap・aeなどに基づいてそのソリッドモデルを網羅する工具経路を定めることができる。工作機械100は、加工プログラム157を実行する際に、実際の工具経路を、加工実績データ163として出力する。プロセッサ210(151)は、加工プログラム157のシミュレーションを行うとき、上記のように定めた工具経路を加工シミュレーションデータ164に出力する。したがって、並べ替え基準選択インタフェース305において工具Taの切削作業のための経路長が選択された場合、プロセッサ210(151)は、加工実績データ163から実際の工具Taの経路を読み込むか、または加工シミュレーションデータ164から計算により求められた工具経路を読み込み、加工プログラム157の1回の実行にあたり実行される全ての加工プロセスの各々の工具経路を求め、それぞれの経路長を求める。そして、プロセッサ210(151)は、求めた経路長を工具Ta毎に割り当てる。そして、工具Ta毎に割り当てられた経路長の総和を基準に、工具リスト画面310での工具Taの表示順が決定される。
工具Taの使用時間は、上記経路長を1分間あたりの送り量Vfで除することによって算出してもよい。したがって、並べ替え基準選択インタフェース305において工具Taの使用時間が選択された場合、プロセッサ210(151)は、加工プログラム157の1回の実行にあたり実行される全ての加工プロセスの各々について、上述の方法で経路長を算出し、経路長から1分間あたりの送り量Vfをもとに使用時間を求めてもよい。あるいは、工作機械100は、加工プログラム157を実行する際に、実際の工具位置を作業時刻と対応付けて、加工実績データ163として出力することもできる。したがって、プロセッサ210(151)は、加工実績データ163を読み込み、加工プログラム157の1回の実行にあたり実行される全ての加工プロセスの各々について、使用時間を求めてもよい。そして、プロセッサ210(151)は、求めた使用時間を工具Ta毎に割り当てる。そして、工具Ta毎に割り当てられた使用時間の総和を基準に、工具リスト画面310での工具Taの表示順が決定される。
加工プロセスの切削作業順は、加工プログラム157での加工ユニットの呼び出し順、及び、加工ユニット内の各加工プロセスの実行順を示す番号によって決定される。一般的に、加工プログラム157での加工ユニットの呼び出し順は、加工プログラム157のユニット番号順であるが、必ずしもそうでなくてもよい。したがって、並べ替え基準選択インタフェース305において切削作業順が選択された場合、加工プログラム157の1回の実行にあたり実行される全ての加工プロセスの各々について、プロセッサ210(151)は、上述の方法で決定された切削作業順を工具Ta毎に割り当てる。そして、工具Ta毎に割り当てられた作業順のうちの最も早い作業順を基準に、工具リスト画面310での工具Taの表示順が決定される。
順序指定インタフェース306は、並べ替え基準選択インタフェース305で選択される並べ替え基準に基づいて、工具リスト画面310において工具Taを表示させる順序(降順(decreasing order)/昇順(ascending order))を指定するインタフェースである。負荷表示プログラム221(156)起動時には、デフォルト値として、例えば、降順、もしくは、前回の負荷表示プログラム221(156)実行の終了時点で選択されていた、先の順序(prior order)が、順序として選択される。図4及び図5では、並べ替え基準選択インタフェース305は、並べ替え基準として工具Taの使用時間が選択されており、順序指定インタフェース306において降順が指定されている例を示している。この図においては、順序指定インタフェース306は、下方に尖った(pointing down)三角形のアイコンとして表示されている。順序指定インタフェース306がクリックもしくはタップ等で操作されると、上方に尖った(pointing up)三角形のアイコンとして表示され、昇順が指定される。なお、順序指定インタフェース306は、図4及び図5の表示形態に限らず、ラジオボタン、ドロップダウンリスト、リストボックスなどの他のGUIによって表示されてもよい。
<工具リスト画面>
図5を参照すると、工具リスト画面310は、工具概要表示画面(tool overview display window)311と、加工プロセス表示画面(manufacturing process display window)312とを含む。工具概要表示画面(tool overview display window)311は、各工具Taの工具情報158と、各工具Taが使用された加工プロセスの使用時間の総和、各工具Taが使用された加工プロセスにおける切削部分の体積の総和、各工具Taが使用された加工プロセスにおける切削動力パラメータの平均値のうちの最も大きな値を示す。工具概要表示画面311は、上記以外の情報を示してもよい。例えば、工具概要表示画面311は、各工具Taが使用された加工プロセスにおける切削動力パラメータのピーク値のうちの最も大きな値を示してもよい。
工具リスト画面310の左上隅には、工具Taの各々に対応するT番号313が表示される。T番号313の右隣りには、工具Taの各々を模式的に表したシンボル314が表示される。シンボル314は省略可能である。シンボル314の右隣りには、工具Taの各々の工具名315が表示される。旋削工具などの一部の工具については、加工部位を示す名称316が工具名315の右隣りに表示される。工具名315(名称316がある場合は名称316)の右隣りには、工具Taの各々の呼び(size)または呼び径(nominal diameter)の数値317が表示される。数値317の最後には小数点が記載されているが、小数点以上がmm単位であるという意味である。図4及び図5の例では、旋削工具とタッチセンサ(画面311b、311d、311eにて表示)において呼びが表示されており、残りの工具においては呼び径が表示されている。呼びまたは呼び径のいずれが数値317として表示されるかは、工具の種類に依存する。
工具Taによっては異なる刃の端面を利用して異なる切削加工を可能とするものもある。このような端面を管理するにあたり、T番号の整数部分(もしくは上から所定桁分)で工具Taを特定し、小数点以下(もしくは上記所定桁分以降)で異なる端面を指定することができる。このような端面を規定する符号をサフィックスと呼ぶ。あるいは、T番号の数値とサフィックスとを組み合わせて1つの工具Taを指定する場合もある。図5において、数値317の右隣にサフィックス318が表示されている。サフィックス318はアルファベットで表記されているが、プログラムコードにT番号として入力される際には、ABC…Zが「01」「02」「03」…「26」に変換されるか、ABC…Zが「61」「62」「63」…「86」に変換される。
工具リスト画面310の下半分には、棒グラフ(bar chart)319、320、321が示されている。棒グラフ319に示される最大値は、加工プログラム157において最も長い時間使用される工具の使用時間の総和(最大総使用時間)に対応している。棒グラフ320に示される最大値は、加工プログラム157において切削する体積が最も大きい工具の切削部分の体積の総和(最大総切削体積)に対応している。棒グラフ321に示される最大値は、切削動力パラメータのうちのパワー比200%に対応している。棒グラフ319の棒の長さ、棒グラフ320の棒の長さ、棒グラフ321の棒の長さは、それぞれ、工具Taが使用された各加工プロセスの使用時間の総和の上記最大総使用時間に対する割合、工具Taが使用された各加工プロセスにおける切削部分の体積の総和の上記最大総切削体積に対する割合、各工具Taが使用された加工プロセスにおける切削動力パラメータの平均値のうちの最も大きな値のパワー比200%に対する割合に対応している。なお、図16の符号403で示されるように、工具リスト画面310には、各工具Taが使用された加工プロセスにおける切削動力パラメータのピーク値のうちの最も大きな値のパワー比200%に対する割合を棒グラフで示してもよい。
図5の例では、エンドミルの使用時間が最大のため、エンドミルにおいて棒グラフ319の棒の長さが最大値となっている。他の工具の棒グラフ319の棒の長さは、エンドミルの総使用時間に対するその工具の総使用時間の割合に応じて定められる。さらに、図5の例では、フェイスミルの切削部分の体積が最大のため、フェイスミルにおいて棒グラフ320の棒の長さが最大値となっている。他の工具の棒グラフ320の棒の長さは、フェイスミルの切削部分の体積の総和に対するその工具の切削部分の体積の総和の割合に応じて定められる。このような棒グラフ319、320の表記によって、ユーザは、どの工具Taの使用時間/切削体積が大きいのかを直感的に把握することができる。また、棒グラフ321の表記によって、ユーザは、各工具Taに係る加工プロセスについて棒グラフに係る負荷情報の相対的な大きさを、加工プロセス表示画面312を参照しなくても認知することができる。
工具概要表示画面311の右上端には、加工プロセス表示/非表示インタフェース(machining process display/non-display interface)322が表示されている。加工プロセス表示画面312が表示されていない工具に係る工具概要表示画面311a、311c−311eには、加工プロセス表示インタフェース322aが表示されている。加工プロセス表示インタフェース322aは、加工プロセス表示画面312を表示するためのインタフェースである。加工プロセス表示インタフェース322aがクリックもしくはタップ等で操作されると、工具概要表示画面311bのように工具概要表示画面311に対応する工具についての加工プロセス表示画面312が表示される。
加工プロセス表示画面312が表示されている工具に係る工具概要表示画面311bには、加工プロセス非表示インタフェース322bが表示されている。加工プロセス非表示インタフェース322bは、加工プロセス表示画面312を非表示にする(hide)ためのインタフェースである。加工プロセス非表示インタフェース322bがクリックもしくはタップ等で操作されると、表示されている加工プロセス表示画面312が消滅する。
工具リスト画面310の上方には、加工プロセス表示インタフェース307及び加工プロセス非表示インタフェース308が表示される。加工プロセス表示インタフェース307は、すべての工具について加工プロセス表示画面312を表示するためのインタフェースである。加工プロセス非表示インタフェース308は、すべての工具について加工プロセス表示画面312を非表示にするためのインタフェースである。加工プロセス表示インタフェース307がクリックもしくはタップ等で操作されると、工具リスト画面310に表示されるすべての工具(加工プログラム157で使用されるすべての工具)について加工プロセス表示画面312が表示される。加工プロセス非表示インタフェース308がクリックもしくはタップ等で操作されると、工具リスト画面310に表示されるすべての工具(加工プログラム157で使用されるすべての工具)について加工プロセス表示画面312が消滅する。
図4及び図5では、加工プロセス表示インタフェース307、322aが下向きの矢尻(pointing down arrowhead)のアイコンであり、加工プロセス非表示インタフェース308、322bが上向きの矢尻(pointing down arrowhead)のアイコンである。しかし、加工プロセス表示インタフェース307、322a、及び加工プロセス非表示インタフェース308、322bは他の絵記号のアイコンやテキストが表示されたボタンであってもよく、ラジオボタン、ドロップダウンリスト(drop-down list)、リストボックスなどのグラフィックユーザインタフェース(GUI)であってもよい。
1つの工具が複数の加工プロセスで使用される場合、複数の加工プロセス表示画面312が、各加工プロセスにおける、並べ替え基準選択インタフェース305で選択された並べ替え基準に基づいて、順序指定インタフェース306で指定される順序に従って表示される。図5の例では、工具Taの使用時間が基準として選択されており、降順が指定されているため、T番号7に係る旋削工具が使用されている2つの加工プロセスのうち、使用時間の長い加工プロセスの加工プロセス表示画面312aが使用時間の短い加工プロセスの加工プロセス表示画面312bよりも上側に表示されている。
加工プロセス表示画面312では、棒グラフ319の下側に、当該加工プロセスにおける工具Taの使用時間323が表示される。棒グラフ321の下側に、当該加工プロセスにおける切削動力パラメータ324が表示される。図4及び図5では、切削動力パラメータとしてパワー比が示されているが、切削動力の換算値を示してもよい。棒グラフ320の下側には、何も表示されていないが、当該加工プロセスにおける切削部分の体積が表示されてもよい。
切削動力パラメータ324の右隣りには、ワークW1が第1主軸122と第2主軸123のいずれにより把持されているかを示す主軸番号325が表示される。主軸番号325には、第1主軸122を特定する番号(例えば、「1」)または第2主軸123を特定する番号(例えば、「2」)が表示される。
主軸番号325の右隣りには、当該加工プロセスを含む加工ユニットを特定するユニット番号326が表示される。ユニット番号326の右隣りには、ユニット番号326に係る加工ユニットの加工内容を特定する情報327が表示される。情報327の右隣りには、当該加工プロセスの段階328が表示される。図5では、「R1」は荒加工であって、その工具シーケンス番号が1であることを示し、「F2」は仕上げ加工であって、その工具シーケンス番号が2であることを示す。ねじ切り加工においては、段階328には、スポット加工、下穴加工、タップ加工のそれぞれを示す情報が表示されてもよい。
工具リスト画面310の右端にはスクロールバー329Vが表示されている。工具リスト画面310の下端にはスクロールバー329Hが表示されている。ユーザは、スクロールバー329Vを動かすことによって、所望の工具Taに係る工具概要表示画面311、加工プロセス表示画面312を表示させることができる。ユーザは、スクロールバー329Hを動かすことによって、加工プロセス表示画面312に加工プロセスの他の情報を表示させることができる。加工プロセスの他の情報は、例えば、当該加工プロセスを開始する際の工具Taのアプローチ点の座標を含んでもよい。
<工具リスト画面と他の画面との連動>
工具リスト画面310においては、工具概要表示画面311及び加工プロセス表示画面312のうちのいずれか1つを選択可能である。工具概要表示画面311がクリックもしくはタップ等で操作されると、プロセッサ210(151)は、操作された工具概要表示画面311を選択された工具概要表示画面311とみなし、強調表示する処理を実行する。本実施形態では、選択された工具概要表示画面311の工具Taを被選択工具と呼ぶ。
そして、プロセッサ210(151)は、表示された複数の工具Taのうちの1つである被選択工具が選択されると、被選択工具の特性を工具特性表示画面340に表示する処理を実行する。さらに、プロセッサ210(151)は、選択された工具概要表示画面311の工具Taが使用されるいずれの加工プロセスも選択されていない状態においては、全ての加工プロセス表示画面312において表示される加工プロセスに共通する切削条件を、切削条件表示画面350に表示する処理を実行する。なお、図7にいずれの加工プロセスも選択されていない状態における表示画面30の一例を示す。つぎに、プロセッサ210(151)は、被選択工具が使用される全ての加工プロセスで加工される部分の形状を被切削部位表示画面370にて表示する処理を実行する。つまり、プロセッサ210(151)は、表示された複数の工具Taのうちの1つである被選択工具が選択されると、被選択工具が使用される全ての加工プロセスにおける被選択工具によるワークW1の加工部分を表示する処理を実行する。プロセッサ210(151)は、表示された前記複数の工具のうちの1つである被選択工具が選択されると、被選択工具が使用される全ての加工プロセスが実行される時間帯を工具負荷時系列グラフ380にて強調表示する処理を実行する。
加工プロセス表示画面312がクリックもしくはタップ等で操作されると、プロセッサ210(151)は、操作された加工プロセス表示画面312を選択された加工プロセス表示画面312とみなし、強調表示する処理を実行する。本実施形態では、選択された加工プロセス表示画面312に対応する加工プロセスを被選択加工プロセスという。そして、プロセッサ210(151)は、被選択加工プロセスで使用される工具Taの特性を工具特性表示画面340に表示する処理を実行する。本実施形態では、被選択加工プロセスで使用される工具Taを使用工具と呼ぶ。さらに、プロセッサ210(151)は、被選択加工プロセスの切削条件を、切削条件表示画面350に表示する処理を実行する。つまり、プロセッサ210(151)は、表示された少なくとも1つの加工プロセスのうちの1つである被選択加工プロセスが選択されると、被選択加工プロセスに係る切込深さと、送り速度と、切削速度と、主軸の回転速度とのうちの少なくとも1つを表示する処理を実行する。より具体的には、プロセッサ210(151)は、表示された少なくとも1つの加工プロセスのうちの1つである被選択加工プロセスが選択されると、被選択加工プロセスに係る切込深さと、送り速度と、切削速度とを表示する処理を実行する。プロセッサ210(151)は、被選択加工プロセスで加工される部分の形状を被切削部位表示画面370にて表示する処理を実行する。つまり、プロセッサ210(151)は、表示された少なくとも1つの加工プロセスのうちの1つである被選択加工プロセスが選択されると、被選択加工プロセスにおいて使用される使用工具によるワークW1の加工部分を表示する処理を実行する。プロセッサ210(151)は、表示された少なくとも1つの加工プロセスのうちの1つである被選択加工プロセスが選択されると、被選択加工プロセスが実行される時間帯を工具負荷時系列グラフ380にて強調表示する処理を実行する。図4及び図5は、加工プロセス表示画面312aが選択された状態を示している。工具特性表示画面340、切削条件表示画面350、被切削部位表示画面370、工具負荷時系列グラフ380の表示内容を、以下に詳細に説明する。
<工具特性表示画面>
上述のように、工具特性表示画面340は、選択された工具概要表示画面311に表示される工具Ta(被選択工具)の特性、または、選択された加工プロセス表示画面312に対応する加工プロセス(被選択加工プロセス)で使用される工具Ta(使用工具)の特性を示す。工具Taの特性とは、工具情報158にて記憶されている工具Taの材質、工具Taの寸法、工具Taの使用状態(摩耗状態)、工具Taの寿命時間、及び、工具Taの使用可能プログラム回数の少なくとも1つを含む。つまり、プロセッサ210(151)は、被選択工具の特性とともに、被選択工具の寿命時間と被選択工具の加工プログラム157で使用可能な回数との少なくとも1つを表示する処理を実行する。または、プロセッサ210(151)は、使用工具の特性とともに、使用工具の寿命時間と使用工具の加工プログラム157で使用可能な回数との少なくとも1つを表示する処理を実行する。図4では、工具特性表示画面340は、工具Taの材質341、工具Taの軸方向オフセット342、工具Taの径方向オフセット343、工具Taの寿命時間344、及び、工具Taの使用可能プログラム回数345を示している。しかし、工具特性表示画面340では、これらの情報341〜345のうちの一部の表示が省略されてもよく、他の工具Taの特性が表示されてもよい。図4では、工具特性表示画面340は、T番号7に係る旋削工具の材質、軸方向オフセット、径方向オフセットを示している。当該旋削工具には、寿命時間及び使用可能プログラム回数が設定されていないため、寿命時間344及び使用可能プログラム回数345はダッシュで表示されている。
工具特性表示画面340は、加工プログラム157の1回の実行にあたり工具Taが使用される時間の総和を、必要時間346として示す。図5を参照すると、加工プロセス表示画面312aに対応する加工プロセスの工具Taの使用時間は3分17秒であり、加工プロセス表示画面312bに対応する加工プロセスの工具Taの使用時間は9秒であるため、図4の工具特性表示画面340で表示される必要時間346は、3分26秒となっている。工具Taに寿命時間が設定されている場合、工具特性表示画面340は、寿命時間344に対する必要時間346の割合347を示してもよい。これによって、ユーザは工具Taを加工プログラム157で何回使用できるかの目安を知ることができる。
<切削条件表示画面>
上述のように、切削条件表示画面350は、被選択工具が使用されるいずれの加工プロセスも選択されていない状態においては、被選択工具に係る全ての加工プロセス表示画面312に表示される加工プロセスに共通する切削条件を示し、加工プロセス表示画面312が選択されている場合、被選択加工プロセスの切削条件を示す。図4では、切削条件表示画面350は、切削速度351、主軸1回転あたりの送り量352、切込深さ353を示している。つまり、プロセッサ210(151)は、表示された少なくとも1つの加工プロセスのうちの1つである被選択加工プロセスが選択されると、被選択加工プロセスに係る切込深さ353と、送り速度352と、切削速度351と、主軸の回転速度とのうちの少なくとも1つを表示する処理を実行する。しかし、切削条件表示画面350では、これらの情報351〜353のうちの一部の表示が省略されてもよく、他の切削条件が表示されてもよい。図4では、切削条件表示画面350は、加工プロセス表示画面312aに対応する加工プロセスの切削条件を示している。また、図7では、被選択工具であるT番号7の旋削工具は、切削速度351、主軸1回転あたりの送り量352、切込深さ353は、荒加工、仕上加工のいずれも共通するため、パラメータとして共通するため画面には表示されているが、値が異なるため、表示画面30には表示されていない。
図4を参照すると、切削条件表示画面350は、対比グラフ(contrast graph)355を示す。対比グラフ355は、工具概要表示画面311が選択されるとき、被選択工具が使用される全ての加工プロセスの切削速度351と主軸1回転あたりの送り量352とを図示し、加工プロセス表示画面312が選択されるとき、使用工具が使用される全ての加工プロセスの切削速度351と主軸1回転あたりの送り量352とを図示したグラフである。対比グラフ355は、加工プロセス表示画面312が選択されるとき、被選択加工プロセスにおける切削速度及び送り速度と、使用工具が使用される被選択加工プロセスとは異なる加工プロセスにおける切削速度及び送り速度とを互いに比較できる態様で表示している。つまり、プロセッサ210(151)は、被選択加工プロセスにおける切削速度及び送り速度と、被選択加工プロセスで使用される工具が使用される被選択加工プロセスとは異なる加工プロセスにおける切削速度及び送り速度とを互いに比較できる態様で表示する処理を実行する。対比グラフ355の横軸は切削速度351を表し、対比グラフ355の縦軸は主軸1回転あたりの送り量352を表す。対比グラフでは荒加工の加工プロセスの切削条件を四角形で示し、仕上げ加工の加工プロセスの切削条件を三角形で示す。ここで、比較できる態様とは、被選択加工プロセスに係る切削速度及び送り速度に係る図形を大きく表示したり、違う色で表示したりすることを指す。図4は、被選択加工プロセスの切削条件を示す図形が拡大して表示される例を示している。なお、図7に示すように、被選択工具が使用されるいずれの加工プロセスも選択されていない状態においては、いずれの加工プロセスの切削条件の図形が同じ態様で表示される。つまり、被選択工具に係る全ての加工プロセスに関する切削条件を示す図形を、上述のように大きさや色を変化させずに表示させる。対比グラフ355は、表示されている切削速度351の最大値、表示されている主軸1回転あたりの送り量352の最大値を数値で示している。これにより、ユーザは、使用工具に係る他の加工プロセスと、被選択加工プロセスとを容易に比較することができる。
<被切削部位表示画面>
被切削部位表示画面370は、加工プログラム157による最終製品形状371を示すとともに、被選択工具が使用される全ての加工プロセスで加工される部分の形状、または、被選択加工プロセスで加工される部分の形状を表示する。つまり、被切削部位表示画面370は、被選択工具によるワークW1の加工部分、または被選択加工プロセスにおける使用工具によるワークW1の加工部分を表示する。図4では、被選択工具によるワークW1の加工部分を、太線で符号372を付して表示し、図7では、被選択工具によるワークW1の加工部分を、太線で符号372aを付して表示している。このような部分では、線の太さが変えられたり、色が変えられたりする。プロセッサ210(151)は、共通ユニットから加工前のワークW1の形状を取得し、全加工ユニットの形状シーケンスから加工形状を取得することによって最終製品形状371を求めることができる。また、プロセッサ210(151)は、被選択工具が使用される全ての加工プロセスが含まれる加工ユニットの形状シーケンス、または、被選択加工プロセスが含まれる加工ユニットの形状シーケンスから表示するべき加工形状を求めることができる。
<工具負荷時系列グラフ>
工具負荷時系列グラフ380は、加工プログラム157の実行開始から終了までの工具の切削動力パラメータを時系列で示すグラフである。つまり、プロセッサ210(151)は、加工プログラム157の開始から終了までの、各工具にかかる切削動力に対応する切削動力パラメータを時系列で示すグラフを表示する。この例では、工具負荷時系列グラフ380は、パワー比の変化を表示しているが、工具負荷時系列グラフ380は、切削動力の換算値を時系列で示すグラフであってもよい。工具負荷時系列グラフ380において、実線381は、ワークW1が第1主軸122に取り付けられている場合の切削動力パラメータを示す。点線382は、工具主軸114を回転させる場合の切削動力パラメータを示す。一点鎖線383は、ワークW1が第2主軸123に取り付けられている場合の切削動力パラメータを示す。工具負荷時系列グラフ380において、縦線384は、別の加工プロセスへの切り替え時点を示す。工具負荷時系列グラフ380において、強調表示されている領域385は、被選択工具が使用される全ての加工プロセスが実行される時間帯、または、被選択加工プロセスが実行される時間帯を示す。図4では、強調表示されている領域385は、加工プロセス表示画面312aに対応する加工プロセスが実行される時間帯を示している。図7に示すように、工具概要表示画面311が選択され、被選択工具が使用される加工プロセスが複数存在する場合、複数の加工プロセスの全てが実行される時間帯385aが強調表示される。
<表示画面生成の際の処理の流れ>
図8は、本実施形態に係る負荷表示方法、及び、負荷表示プログラム221(156)において、表示画面30を生成する処理の流れを示すフローチャートである。まず、プロセッサ210(151)は、負荷表示プログラム221(156)実行開始時にユーザによって指定された加工プログラム157を読み込む(ステップS1)。つまり、プロセッサ210(151)は、加工作業において使用される複数の工具Ta、及び、前記複数の工具の各工具による加工作業中の少なくとも1つの加工プロセスを規定する加工プログラム157を入力する。プロセッサ210(151)は、加工プログラム157中の共通ユニットと加工ユニットの形状シーケンスを解析し、最終製品の3次元形状データを作成し、被切削部位表示画面370に表示する処理を実行する(ステップS2)。つぎに、プロセッサ210(151)は、加工実績データ163または加工シミュレーションデータ164が存在するかどうか確認する(ステップS3)。どちらも存在しないとき(ステップS3でNo)、プロセッサ210(151)は、シミュレータを実行し、加工シミュレーションデータ164を生成する(ステップS4)。つまり、プロセッサ210(151)は、加工プログラム157に基づいて、各工具について、少なくとも1つの負荷情報を計算する。ステップS3でYesもしくはステップS4実行後、プロセッサ210(151)は、データ状態表示器302を表示し、データ選択器303に対する入力を受け付ける。プロセッサ210(151)は、データ選択器303に対する入力に応じて工具リスト画面310の生成に利用するデータを、加工実績データ163と加工シミュレーションデータ164との中から選択する(ステップS5)。
ステップS5でデータが選択されると、並べ替え基準選択インタフェース305のデフォルト値と、順序指定インタフェース306のデフォルト値とをもとに、プロセッサ210(151)は、工具Taの使用時間、工具Taによる切削部分の体積、工具Taの切削作業のための経路長、切削動力パラメータの平均値、切削動力パラメータのピーク値、及び、切削作業順のいずれかから並べ替え基準を設定し、昇順と降順とのうちのいずれかの順序を設定する(ステップS6)。プロセッサ210(151)は、並べ替え基準選択インタフェース305、及び/または、順序指定インタフェース306の入力を受け付けると(ステップS7でYes)、当該入力に基づいて、並べ替え基準及び順序を再設定する(ステップS6)。並べ替え基準選択インタフェース305、及び、順序指定インタフェース306の入力がない場合(ステップS7でNo)、ステップS8に進む。
ステップS8では、プロセッサ210(151)は、ステップS6で設定された並べ替え基準と順序に基づいて工具リスト画面310を表示する処理を実行する。つまり、プロセッサ210(151)は、少なくとも1つの負荷情報のうちの1つである被選択負荷情報の値に応じて、複数の工具を順次的にディスプレイ240(154)に表示する処理を実行する。負荷表示プログラム221(156)の起動直後では、工具リスト画面310に工具概要表示画面311のみが表示されるが、加工プロセス表示インタフェース307、322aの操作によって加工プロセス表示画面312が表示される。つまり、プロセッサ210(151)は、複数の工具Taの各工具の次に、各工具による少なくとも1つの加工プロセスをディスプレイ240(154)に表示する処理を実行する。
つぎに、プロセッサ210(151)は、工具概要表示画面311または加工プロセス表示画面312に対するクリックもしくはタップ等の操作を受け付ける(ステップS9)。プロセッサ210(151)は、操作された工具概要表示画面311または加工プロセス表示画面312を、選択された工具概要表示画面311または加工プロセス表示画面312とみなす。プロセッサ210(151)は、選択された工具概要表示画面311に対応する工具Taを被選択工具とみなす。プロセッサ210(151)は、選択された加工プロセス表示画面312に対応する加工プロセスを、被選択加工プロセスと扱う。
ステップS9にて操作がない場合(ステップS9でNo)、プロセッサ210(151)は、工具特性表示画面340、切削条件表示画面350、被切削部位表示画面370、工具負荷時系列グラフ380に何も表示せずに待つ。操作がある場合(ステップS9でYes)、プロセッサ210(151)は、被選択工具、または、被選択加工プロセスの使用工具に係る工具特性表示画面340を表示する処理を実行する。そして、プロセッサ210(151)は、工具概要表示画面311に操作があった場合、被選択工具に係る全ての加工プロセスに共通する切削条件を、切削条件表示画面350に表示する処理を実行する。加工プロセス表示画面312に操作があった場合、プロセッサ210(151)は、被選択加工プロセスに係る切削条件表示画面350を表示する処理を実行する。さらに、工具概要表示画面311が操作される場合、プロセッサ210(151)は、被選択工具が使用される全ての加工プロセスにおいて加工される部分の形状を被切削部位表示画面370にて表示し、当該全ての加工プロセスが実行される時間を工具負荷時系列グラフ380にて強調表示する処理を実行する。加工プロセス表示画面312が操作される場合、プロセッサ210(151)は、被選択加工プロセスにおいて加工される部分の形状を被切削部位表示画面370にて表示し、被選択加工プロセスが実行される時間を工具負荷時系列グラフ380にて強調表示する処理を実行する(以上、ステップS10)。
つぎに、プロセッサ210(151)は、プログラム終了要求を待つ(ステップS11)。プログラム終了要求とは、負荷表示プログラム221(156)の終了イベントである。プログラム終了要求がない(ステップS11でNo)と、ステップS7に戻る。プログラム終了要求がある(ステップS11でYes)と、負荷表示プログラム221(156)は、終了する。
<工具負荷時系列グラフと他の画面との連動>
上述の実施形態では、工具リスト画面310と他の画面340、350、370、380との連携について説明したが、工具負荷時系列グラフ380と他の画面310、340、350、370との連携も可能である。以下に、このような連携方法について説明する。先に述べたように、工具負荷時系列グラフ380中の縦線384は、加工プロセスと加工プロセスとの間の切り替え時点を示す。プロセッサ210(151)は、縦線384と縦線384の間の区分領域(sectional area)を加工プロセスと関連付けて管理している。区分領域は、関連付けられる加工プロセスが実行される時間帯に相当する。つまり、プロセッサ210(151)は、工具負荷時系列グラフ380において、少なくとも1つの加工プロセスのそれぞれが実行される少なくとも1つの時間帯を管理する。図9に示すように、プロセッサ210(151)は、区分領域がクリックもしくはタップ等で操作されると、その区分領域に対応する加工プロセスを工具リスト画面310で強調表示し、当該加工プロセスで使用される工具Taの工具特性を工具特性表示画面340で表示し、当該加工プロセスの切削条件を切削条件表示画面350で表示し、当該加工プロセスで加工される部分の形状を被切削部位表示画面370にて表示する処理を実行する。
この連動処理を行う前提として、プロセッサ210(151)は、図8のステップS10において、工具負荷時系列グラフ380表示の際に、区分領域と加工プロセスの関連付けを行い、関連付けを行ったデータをメモリ220(152)に記憶する。工具負荷時系列グラフ380がピンチアウト・ピンチイン・マウスホイールなどの操作により拡大縮小が可能である場合、プロセッサ210(151)は、工具負荷時系列グラフ380の拡大縮小に合わせて区分領域と加工プロセスの関連付けを行い、関連付けを行ったデータをメモリ220(152)に記憶する。図10は、本実施形態に係る負荷表示方法、及び、負荷表示プログラム221(156)において、関連付けを行った以降の連動処理の流れを示すフローチャートである。まず、プロセッサ210(151)は、工具負荷時系列グラフ380内の区分領域に対するクリックもしくはタップ等の操作入力を受け付ける(ステップS21)。そして、プロセッサ210(151)は、工具負荷時系列グラフ380内の区分領域を強調表示する処理を実行する(ステップS22)。図9において、領域385が強調表示された区分領域である。本実施形態では、強調表示された区分領域385に係る時間帯を被選択時間帯と呼ぶ。
つぎに、プロセッサ210(151)は、上記関連付けを行ったデータを参照し、区分領域385に対応する加工プロセスを求める。そして、プロセッサ210(151)は、工具リスト画面310において区分領域385に対応する加工プロセスに係る加工プロセス表示画面312を強調表示する処理を実行する(ステップS23)。つまり、プロセッサ210(151)は、少なくとも1つの時間帯の1つである被選択時間帯が選択されると、被選択時間帯に対応する加工プロセスを強調表示する処理を実行する。そして、プロセッサ210(151)は、区分領域385に対応する加工プロセスの切削条件を切削条件表示画面350に表示する処理を実行する(ステップS24)。より具体的には、プロセッサ210(151)は、被選択時間帯に対応する加工プロセスに係る切込深さと、送り速度と、切削速度とを表示する処理を実行する。図9の例では、図4の例と異なり、区分領域385に対応する加工プロセスがT番号4のエンドミルによる荒加工であって、その加工プロセスに係る加工プロセス表示画面312cが強調表示され、その加工プロセスに係る切削条件が切削条件表示画面350に表示されている。図9では、被選択加工プロセスがミル加工であることに対応して、切削条件表示画面350において、Z軸方向の切込深さ354、及び、工具径方向の切込深さ354が表示されている。
さらに、プロセッサ210(151)は、区分領域385に対応する加工プロセスで使用される工具の工具特性を工具特性表示画面340に表示する処理を実行する(ステップS25)。つまり、プロセッサ210(151)は、被選択時間帯に対応する加工プロセスにおいて使用される工具の特性を表示する処理を実行する。図9の例では、図4の例と異なり、T番号4のエンドミルの工具特性が工具特性表示画面340に表示されている。プロセッサ210(151)は、区分領域385に対応する加工プロセスによって加工される部分の形状を、被切削部位表示画面370に表示する処理を実行する(ステップS26)。つまり、プロセッサ210(151)は、被選択時間帯に対応する加工プロセスにおいて使用される使用工具による、被選択時間帯に対応する加工プロセスにおけるワークの加工部分を表示する処理を実行する。図9の例では、図4の例と異なり、最終製品形状371として被切削部位表示画面370として見えている部分の裏側が当該加工プロセスによって加工される部分の形状であるため、表示(図4では符号372)が省略されている。
最後に、プロセッサ210(151)は、区分領域385の上側にポップアップウィンドウ390を表示し、ポップアップウィンドウ390の中に主軸ごとに切削動力パラメータを表示する処理を実行する(ステップS27)。図9では、切削動力パラメータとしてパワー比の平均値が表示されている。また、図9は、工具主軸114を回転させることによって切削動力が生じるポケットミル加工を例示している。この場合、工具主軸114を回転させるため、点線382に係る切削動力パラメータが大きい。さらに、このポケットミル加工の加工プロセスでは、最初ワークW1が第1主軸122に取り付けられており、最後にワークW1が第2主軸123に付け替えられる。ポケットミル加工においてワークW1の姿勢を維持するために、ワークW1が第1主軸122に取り付けられている間、第1主軸122を回転させるモータにも出力が生じており、ワークW1が第2主軸123に取り付けられている間、第2主軸123を回転させるモータにも出力が生じている。このため、このポケットミル加工の加工プロセスでは、工具主軸114ばかりでなく、第1主軸122・第2主軸123においても切削動力パラメータが生じている。このため、ポップアップウィンドウ390において、全ての主軸に関して切削動力パラメータが表示されている。
<切削条件の変更>
負荷表示プログラム221(156)は、切削条件表示画面350を利用して、加工プログラム157で設定されている加工プロセスの切削条件を変更することができる。これによって、例えば、加工時間の長い加工プロセスの加工時間を短くすることによって製品の加工時間の短縮を図ることができる。また、工具Taの負荷が高すぎて工具の寿命を短くするものについては、切削条件を変えることによって工具Taの寿命を長くすることができる。図11は、本実施形態に係る負荷表示方法、及び、負荷表示プログラム221(156)において、切削条件の変更の処理の流れを示すフローチャートである。
プロセッサ210(151)は、切削条件表示画面350の表示項目351〜353のうちの1つの表示項目に対するクリックもしくはタップ等の操作入力を受け付ける(ステップS31)。図12は、切削速度351のフォームがタップされている例を示しているが、切削速度351のフォームがマウス等のポインティングデバイスによってクリックされてもよい。
操作入力を受け付けると、プロセッサ210(151)は、その1つの表示項目を編集可能な状態に変更する(ステップS32)。図12は、切削速度351のフォームがタップされたことによって、当該フォームがアクティベートされ、仮想マウスホイール356(コンピュータグラフィックス(CG)で生成されたマウスホイール356)が表示画面30に表示される例を示している。ユーザは仮想マウスホイール356をスワイプもしくはマウスにてドラッグ移動することによって切削速度351を変更することができる。これは、主軸1回転あたりの送り量352、及び、切込深さ353のいずれかがタップされても同様である。しかし、図12の例は、一例にすぎず、当該フォームがアクティベートされたことにより、キーボード等の入力インタフェース250から数値が当該フォームに対し入力可能となるのでもよい。あるいは、プロセッサ210(151)は、ディスプレイ240(154)に仮想キーボード、仮想テンキー(CGで生成されたキーボード、テンキー)を表示し、仮想キーボード、仮想テンキーに対する入力によってアクティベートされたフォームの数値を書き換えてもよい。
さらに、プロセッサ210(151)は、表示画面30に追加情報360を表示する処理を実行する(ステップS33)。追加情報360は、切削条件の変更の際に参考となる情報を示す。具体的には、追加情報360は、主軸回転速度357と毎分送り速度358とを示す。上述で説明したように、切削速度は、主軸回転速度にワーク直径を乗じた値に比例する。このため、切削速度を一定とすると、切削によってワーク直径が変化する場合、ワーク直径の変化に応じて主軸回転速度も変化する。また、毎分送り速度は、送り速度352に、この主軸回転速度を乗じた値である。このため、主軸回転速度と毎分送り速度は、1つの加工プロセスの中で変化する。このため、追加情報360は、変更された切削条件(図12の例では切削速度351)から算出した、主軸回転速度の取りうる範囲(possible range)357と、毎分送り速度の取りうる範囲358とを示している。しかし、主軸回転速度の取りうる範囲357と、毎分送り速度の取りうる範囲358との表示は省略されてもよい。追加情報360は、さらに、切削動力パラメータ362〜364を示す。つまり、図12を参照すると、ディスプレイ240(154)は、表示された少なくとも1つの加工プロセスの中から被選択加工プロセスが選択されると、被選択加工プロセスにおける負荷情報、及び、切削パラメータの値を表示する。図12では、ピーク値362は、加工実績データ163から読み込まれたパワー比のうち、被選択加工プロセスにおけるパワー比のピーク値を示す。平均値363は、加工実績データ163から読み込まれたパワー比のうち、被選択加工プロセスにおけるパワー比の平均値を示す。図12の例では、加工実績データ163がないため、ピーク値362と平均値363とはともに値0となっている。シミュレーション値364は、ユーザが変更した切削条件(図12の例では切削速度351)から図6の式によって切削動力を求め、上述する主軸回転速度の範囲357から主軸を回転させるモータの連続定格出力を得て求められる被選択加工プロセスのパワー比の推定値の平均値である。なお、ピーク値362及び平均値363は、加工実績データ163から読み込まれた切削動力値のうちの、被選択加工プロセスにおける切削動力値のピーク値及び平均値であってもよく、上述のパワー比から算出された切削動力値の推定値のうちの、被選択加工プロセスにおける推定値のピーク値及び平均値であってもよい。また、シミュレーション値364は、パワー比を算出した値ではなく、図6の数式から導出した切削動力の推定値であってもよい。シミュレーション値364を、実測値であるピーク値362と平均値363とともに表示させることにより、ユーザは、切削条件の変更による効果を知ることができる。
図12では、追加情報360は、工具Taに切削動力をかけるモータの動力線図365をさらに示す。動力線図365の横軸は、当該モータの回転速度を示し、動力線図365の縦軸は、当該モータの出力パワーを示す。動力線図365には、当該モータの連続定格出力366、当該モータの短時間定格出力367、あらかじめ定められた当該モータの上限回転速度368を示す。動力線図365から明らかなように、連続定格出力366、当該モータの短時間定格出力367は、回転速度に依存する。動力線図365は、切削条件表示画面350の表示項目351〜353の値、工具情報158、素材情報161、及び機械定数データ162から図6の数式に基づいて算出した切削動力の推定値を、主軸回転速度の取りうる範囲357で線分369にて示している。ちなみに、この線分369が示すパワーと連続定格出力366との比が、パワー比に相当する。
つぎに、インタフェース250(154)を介して、表示された切削パラメータのうちの少なくとも1つのパラメータの値を修正値に変更する指令が入力され、プロセッサ210(151)は、表示項目351〜353のうちの編集可能な状態とされた1つの表示項目に対する数値の変更を受け付ける(ステップS34)。具体的には、プロセッサ210(151)は、仮想マウスホイール356のスワイプ、もしくはマウスによるドラッグ移動、キーボード等の入力インタフェース250からの入力、ディスプレイ240(154)に表示された仮想キーボード、仮想テンキーからの入力を受け付ける。なお、仮想マウスホイール356がスワイプされることによって、切削速度351が変更されても、主軸回転速度が上限回転速度368を超えないように切削速度351の変更が制限されてもよい。これは、仮想マウスホイール356以外のインタフェースで切削速度351が変更されても同様である。例えば、キーボード等の入力インタフェース250から主軸回転速度の最大値が上限回転速度368を超える切削速度351が入力された場合、主軸回転速度の最大値が上限回転速度368となる切削速度351に自動的に修正されてもよい。数値の変更を受け付けると、プロセッサ210(151)は、表示された切削パラメータ(表示項目351〜354)のうちの少なくとも1つのパラメータの値を修正値に変更する処理を実行する。
さらに、プロセッサ210(151)は、ステップS33において説明された方法によって主軸回転速度の取りうる範囲357、毎分送り速度の取りうる範囲358、及び、切削動力パラメータ(平均パワー比)362〜364を算出し、追加情報360の内容を更新する(ステップS35)。更新の際には、表示項目357〜358、362〜364の数値の変更ばかりでなく、更新された、主軸回転速度の取りうる範囲357及び切削動力の換算値に基づいて、プロセッサ210(151)は、線分369の位置、長さも更新する。以上の処理によって、プロセッサ210(151)は、修正値に基づき、負荷情報を再計算する。ディスプレイ240(154)は、再計算された負荷情報を表示する。
つぎに、プロセッサ210(151)は、編集終了に係るイベントがあるか否か判定する(ステップS36)。編集終了に係るイベントは、例えば、編集可能となっていた1つの表示項目に対する、さらなるクリックもしくはタップ等の操作入力や、表示画面30内外の所定のボタンの操作を含む。編集終了に係るイベントがないとき(ステップS36でNo)、ステップS34に戻る。編集終了に係るイベントがあるとき(ステップS36でYes)、プロセッサ210(151)は、切削条件表示画面350で変更された切削条件に変更した加工プログラム157を出力する(ステップS37)。つまり、プロセッサ210(151)は、被選択加工プロセスにおける少なくとも1つのパラメータの変更を加工プログラム157に反映する変更指令(編集終了に係るイベント)が入力されると、加工プログラム157において少なくとも1つのパラメータの値を修正値に変更した第1修正加工プログラムを出力する。そして、プロセッサ210(151)は、編集可能となっていた表示項目を編集不可能な状態に変更する(ステップS37)。具体的には、プロセッサ210(151)は、編集可能となっていた表示項目に係るフォームをディアクティベートし、表示されていた仮想マウスホイール356、仮想キーボード、仮想テンキーを消滅させる。
<工具の置換>
負荷表示プログラム221(156)は、加工プログラム157の実行の際に使用される工具Taを別の工具Taを使用するように加工プログラム157を書き換えることも可能である。これによって、加工プログラム157で使用時間の長い工具をより好条件で加工できる工具に置き換えて、加工時間を短縮することができる。図13は、本実施形態に係る負荷表示方法、及び、負荷表示プログラム221(156)において、工具交換の処理の流れを示すフローチャートである。
まず、プロセッサ210(151)は、工具概要表示画面311に対するクリックもしくはタップ等の操作を受け付ける(ステップS41)。プロセッサ210(151)は、操作された工具概要表示画面311を選択された工具概要表示画面311とみなす。プロセッサ210(151)は、選択された工具概要表示画面311に対応する工具Taを被選択工具とみなす。つぎに、プロセッサ210(151)は、被選択工具に対する交換要求を受け付ける(ステップS42)。その交換要求は、例えば、表示画面30の外部に設けられたボタンに対する操作、工具概要表示画面311の操作時にマウスの右クリックで表示されたメニューによる操作、工具概要表示画面311の操作時にポップアップされるウィンドウに表示されたボタンに対する操作のいずれであってもよく、他のGUIの操作であってもよい。交換要求がなければ(ステップS42でNo)、ステップS41に戻る。
交換要求があると(ステップS42でYes)、プロセッサ210(151)は、図14に示す工具データ画面330を表示画面30の上に重ねてディスプレイ240(154)に表示する処理を実行する(ステップS43)。本実施形態では、工具データ画面330のことを第1選択画面とも呼ぶ。ステップS43では、ディスプレイ240(154)は、表示された複数の工具の中から被選択工具が選択されると、被選択工具と代替可能な少なくとも1つの代替工具のいずれかを選択させるための第1選択画面を表示する。図14では、図5に表示された内容と一部重複する内容が表示されており、そのような内容については図5と同じ符号を付して詳細な説明を省略する。工具データ画面330は、被選択工具と同じ種類の工具のリストを示す。つまり、上記少なくとも1つの代替工具は、被選択工具と同じ種類の工具である。プロセッサ210(151)は、工具情報158中の工具Taの名称から選択された工具Taと同じ種類の工具を識別することができる。また、プロセッサ210(151)は、選択された工具Taと同じ種類の工具であっても、選択された工具Taが使用されるいずれの加工プロセスにも使用することができない工具(例えば、穴加工の加工プロセスにおいてその穴の直径よりも大きい工具径を有するドリルなど)を自動で識別することができるときは、そのような工具を工具データ画面330のリストに含めなくてもよい。
図14では、選択された工具Taが旋削工具であって、工具データ画面330は、選択された旋削工具と交換可能な旋削工具のリストを示している。図14では、工具データ画面330は、T番号313、工具名315、呼び317、サフィックス318に加えて、旋削工具に共通する工具情報である、主軸回転方向・刃の向き332、旋削工具のホルダ種別333、R値334、切込角335、刃先角336を示している。つまり、プロセッサ210(151)は、第1選択画面において、少なくとも1つの代替工具に係る、同じ種類の工具に共通する工具情報をディスプレイ240(154)に表示する処理を実行する。値332〜336は、行(row)331ごとに1つの工具の工具情報として対応づけられる。選択された工具Taが異なる種類の工具である場合、呼び317、主軸回転方向・刃の向き332、旋削工具のホルダ種別333、R値334、切込角335、及び刃先角336の少なくとも1つは、選択された工具Taの種類に合った別の情報に置き換えられてもよい。図14では、行ごとに、符号331a〜331hを付しており、それらの行に対応する工具を工具331a〜331hと呼ぶこととする。
主軸回転方向・刃の向き332は、枠332aの有無によって、旋削工具が第1主軸122に向けられるか第2主軸123に向けられるかを示している。別の言い方をすれば、工具の割出角度(indexing angle)が0度か180度かを示している。枠332aのない旋削工具331d〜331f及び331hは、第1主軸122に向けられ、割出角度が0度であることを示している。枠332aのある旋削工具331a〜331c及び331gは、第2主軸123に向けられ、割出角度が180度であることを示している。主軸回転方向・刃の向き332は、矢印332bによって、旋削工具が向けられた主軸を旋削工具からみたときの当該主軸の回転方向(時計回り、または、反時計回り)を示す。主軸回転方向・刃の向き332は、符号332cによって、旋削工具が左勝手(left-handed)か右勝手(right-handed)かを示す。図14の例では、旋削工具331a〜331h全てが左勝手である。旋削工具が右勝手である場合、他の符号(例えば、"R"など)で符号332cが表記される。ホルダ種別333は、旋削工具が把持されるホルダの種別を示している。図14の例では、旋削工具が把持されるホルダが全て標準ホルダであることを示している。
図15は、R値334、切込角335、刃先角336を説明するための図である。図15は、旋削工具の先端の拡大模式図である。R値334は、ノーズR補正の際に利用される刃先形状を規定する円弧の曲率半径Rを表す。切込角335は、旋削対象物の表面と旋削工具のすくい面(Cutting face)Scとのなす角である。すくい面Scとは、旋削工具における切りくずが摩擦しながら流出する面である。刃先角336は、すくい面Scと、すくい面Scと反対の旋削工具の外側面Soとのなす角である。主軸回転方向・刃の向き332、R値334、切込角335、刃先角336は、代替工具の刃先の形状および動きの制約に関する情報である。これにより、ユーザは代替工具によって目標とする加工を行うことができるか否か判断することができる。また、ホルダ種別333は、代替工具の把持方法に関する情報である。ホルダの種別が異なると工具を交換することができないため、ユーザはホルダ種別333によって、被選択工具と交換可能か判断することができる。上述する同じ種類の工具に共通する工具情報は、代替工具の刃先の形状および動きの制約に関する情報と、代替工具の把持方法に関する情報との少なくとも1つを含む。
工具データ画面330の右下隅には、矢印ボタン338a、338bが表示されている。工具データ画面330において矢印ボタン338a、338bに対しクリックまたはタップ等の操作がされると、工具データ画面330には、旋削工具331a〜331hに係る他の工具情報が示される。
図13に戻り、工具データ画面330の表示(ステップS43)の後、プロセッサ210(151)は、工具データ画面330の行331に対するクリックもしくはタップ等の操作を受け付ける(ステップS44)。プロセッサ210(151)は、操作された行331に対応する工具Taを、選択された工具Taとみなす。本実施形態では、選択された工具Taを、被選択代替工具と呼ぶ。図14は、工具331cが表示されている行が選択され、工具331cが被選択代替工具である例を示している。そして、工具データ画面330の下端にあるOKボタン337がクリックもしくはタップ等で操作されると、プロセッサ210(151)は、図16に示す被選択代替工具に係る加工プロセス選択画面400をディスプレイ240(154)に表示する処理を実行する(ステップS45)。本実施形態では、加工プロセス選択画面400を、第2選択画面と呼ぶ。
図16では、図5に表示された内容と一部重複する内容が表示されており、そのような内容については図5と同じ符号を付して詳細な説明を省略する。加工プロセス選択画面400は、被選択代替工具に係る工具概要表示画面401と、交換候補の加工プロセスを示す少なくとも1つの加工プロセス表示画面402とを含む。プロセッサ210(151)は、被選択代替工具が使用される加工プロセスの各々に対応する加工プロセス表示画面402を、ディスプレイ240(154)に表示させる。つまり、ディスプレイ240(154)は、少なくとも1つの代替工具のうちの1つの被選択代替工具が選択されると、被選択工具による少なくとも1つの加工プロセスの中から少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスを選択させるための第2選択画面を表示する。工具概要表示画面401は工具概要表示画面311と類似し、加工プロセス表示画面402は加工プロセス表示画面312と類似する。工具概要表示画面401には、被選択代替工具に係る、T番号313、工具名315、呼び317、サフィックス318、棒グラフ319、及び棒グラフ321に加えて、被選択代替工具に係る棒グラフ403が表示されている。棒グラフ403に示される最大値は、パワー比200%に対応している。棒グラフ403の棒の長さは、パワー比200%に対する、被選択工具が使用される加工プロセスにおける切削動力パラメータのピーク値のうちの最も大きな値の割合に対応している。ただし、工具概要表示画面401の表示内容は、図16の内容に限られない。工具概要表示画面401は、工具概要表示画面311に示される情報と同じ情報を示してもよいし、図16の工具概要表示画面401に示される情報や工具概要表示画面311に示される情報と異なる情報を示してもよい。
加工プロセス表示画面402では、各加工プロセスにおける、工具Taの使用時間323、切削動力パラメータの平均値(平均パワー比)324、及び、ユニット番号326、ユニット番号326に係る加工ユニットの加工内容を特定する情報327に加えて、各加工プロセスにおける切削動力パラメータのピーク値(パワー比のピーク値)404が表示されている。つまり、プロセッサ210(151)が、第2選択画面において、被選択工具による少なくとも1つの加工プロセスの各々について、被選択工具の使用時間、被選択工具の切削作業のための経路長、被選択工具にかかる切削動力に対応する切削動力パラメータの平均値、及び、切削動力パラメータのピーク値のうちの少なくとも1つをディスプレイ240(154)に表示するように構成される。
加工プロセス表示画面312と相違する点として、加工プロセス表示画面402は、加工プロセス選択インタフェース405を含む。加工プロセス選択インタフェース405は、チェックボックスのように複数選択可能なインタフェースである。図16は、加工プロセス選択インタフェース405としてチェックボックスを示しているが、複数選択可能なインタフェースであれば、他のインタフェースが使用されてもよい。プロセッサ210(151)は、被選択代替工具が使用される加工プロセスの全ての中から、以下に述べる除外条件に該当しない加工プロセスである選択可能加工プロセスを求める。そして、プロセッサ210(151)は、選択可能加工プロセスに対応する加工プロセス表示画面402が加工プロセス選択インタフェース405を含むように、加工プロセス表示画面402をディスプレイ240(154)に表示する処理を実行する。別の言い方をすれば、プロセッサ210(151)が、第2選択画面において、被選択工具による少なくとも1つの加工プロセスのうちの被選択代替工具と代替可能な加工プロセスを、被選択工具による少なくとも1つの加工プロセスのうちの残りの加工プロセスを選択できないようにしてディスプレイ240(154)に表示する処理を実行する。
除外条件とは、例えば、以下の条件である。
(a)当該加工プロセスで使用するホルダ種別が異なる場合
(b)加工プログラム157の他のプロセスと矛盾する場合
(c)工作機械100が複数の工具主軸を有する場合であって、当該加工プロセスにおいて 被選択代替工具が別の工具主軸に取り付けられている場合
加工プロセス選択画面400の右端にはスクロールバー329Vが表示されている。工具リスト画面310の下端にはスクロールバー329Hが表示されている。ユーザは、スクロールバー319Vを動かすことによって、所望の加工プロセス表示画面402を表示させることができる。ユーザは、スクロールバー329Hを動かすことによって、加工プロセス選択画面400に加工プロセスの他の情報を表示させることができる。
図13に戻り、加工プロセス選択画面400の表示(ステップS45)の後、加工プロセス選択インタフェース405に対するクリックもしくはタップ等の操作を受け付ける(ステップS46)。プロセッサ210(151)は、選択された加工プロセス選択インタフェース405に対応する加工プロセスを、選択された加工プロセスとみなす。図16は、加工プロセス表示画面402a〜402eに対して加工プロセス選択インタフェース405が表示され、表示された加工プロセス選択インタフェース405が全て選択された例を示している。このため、加工プロセス表示画面402a〜402eに対応する加工プロセスが選択された状態となっている。
つぎに、プロセッサ210(151)は、選択された加工プロセスに対する工具の置換指令を受け付ける(ステップS47)。図16を参照すると、加工プロセス選択画面400の下端には、OKボタン406、キャンセルボタン407とが表示されている。キャンセルボタン407がクリックもしくはタップ等で操作されると、工具の置換指令がキャンセルされたものとしてステップS41に戻る。OKボタン406がクリックもしくはタップ等で操作されると、プロセッサ210(151)は、加工プロセス選択画面400中の切削条件の変更に関する指定408を参照する(ステップS48)。
この指定408は、デフォルトでは「変更しない」が指定されているが、ユーザがOKボタン406を操作する前にラジオボタンを操作することによって、「自動変更」、「手動変更」へ指定することもできる。なお、この指定408のためのインタフェースは、ラジオボタンに代えて、セレクトボックスやチェックボックスなどの他の入力手段が用いられてもよい。
切削条件の変更がないと指定されたとき、プロセッサ210(151)は、選択された加工プロセスが被選択代替工具によって行われるように加工プログラム157を出力する(ステップS49)。切削条件の自動変更が指定されたとき、プロセッサ210(151)は、選択された加工プロセスにおいて被選択代替工具に応じた切削条件に変更し、加工プログラム157を出力する(ステップS50)。被選択代替工具に応じた切削条件とは、例えば、主軸回転速度が上限回転速度368を超えない範囲とする切削条件、パワー比のピーク値が所定の閾値(例えば、100%)を下回る範囲とする切削条件、切削動力パラメータの換算値がモータの短時間定格出力367を超えない範囲とする切削条件のいずれかであってもよい。
切削条件の手動変更が指定されたとき、プロセッサ210(151)は、選択された加工プロセスそれぞれについて、図12に示すような切削条件表示画面350と追加情報360とをディスプレイ240(154)に表示する処理を実行する(ステップS51)。そして、プロセッサ210(151)は、切削条件表示画面350で変更される切削条件に変更した加工プログラム157を出力する(ステップS52)。なお、ステップS51、S52に代えて、プロセッサ210(151)は、選択された加工プロセスに関するコードを削除した加工プログラム157を出力してもよい。この場合、プログラマは、後から他のプログラムエディタで加工プログラム157を編集することになる。
ステップS49、S50、S52に共通するのは、プロセッサ210(151)は、加工プログラム157中の加工プロセスしか変更せず、形状シーケンスを変更しないため、変更後の加工プログラム157では、被選択工具によって形成される加工形状と実質的に同じ加工形状が形成される。したがって、ステップS49、S50、S52において、プロセッサ210(151)は、少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスが選択されると(ステップS46)、少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスのそれぞれについて、被選択工具によって形成される加工形状と実質的に同じ加工形状が形成されるように、被選択代替工具の切削パラメータを計算する。そして、プロセッサ210(151)は、少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスにおいて使用される工具を被選択工具から被選択代替工具に置き換える指令を受けると(ステップS47でYes)、加工プログラム中の少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスにおいて、使用される工具を被選択工具から被選択代替工具に置き換え、被選択工具による切削パラメータを、被選択代替工具による切削パラメータに置き換えた第2修正加工プログラムを出力する。
最後に、プロセッサ210(151)は、工具データ画面330と加工プロセス選択画面400を消滅させ、出力された加工プログラム157に基づき、被選択代替工具の工具概要表示画面311を強調表示した表示画面30をディスプレイ240(154)に表示する処理を実行する(ステップS53)。その際、プロセッサ210(151)は、計算された被選択代替工具の切削パラメータに基づいて被選択代替工具の負荷情報を計算する。ディスプレイ240(154)は、計算された前記負荷情報を表示する。
<第2実施形態>
第1実施形態では、加工前のワークW1の材質及び形状及び最終加工形状の両方を管理可能な加工プログラム157についての工具負荷表示方法を説明した。しかし、負荷表示プログラム221(156)は、ISO6983として標準化されているGコードなどを使用する加工プログラム157aに対しても使用することができる。以下に、加工プログラム157aについての表示画面30a、及び、切削条件の変更の処理を行う負荷表示プログラム221a(156a)の動作を第2実施形態において説明する。なお、本実施形態に係る負荷表示プログラム221a(156a)は、工具交換の処理はできない。ただし、この負荷表示プログラム221a(156a)には、加工プログラム157a以外に、加工前のワークW1の形状及び配置も入力可能である。また、負荷表示プログラム221a(156a)において負荷表示プログラム221(156)と同一の処理を行うものについては、説明を省略する。
次に、加工プログラム157aの内容について説明する。本実施形態において、加工プログラム157aは、工作機械100を数値制御するためのプログラムコードによって記述されている。また、当該プログラムコードは、アルファベットと数値とからなる文字列で構成されており、例えば、以下に示すようなコードが用意されている。
Gコード:加工を行うための準備機能(例えば、工具の移動態様等)を指定するコード
Mコード:Gコードの補助的役割を果たすコード(なお、工具交換はM06指令でなされる)
T番号:切削工具を指定する番号
S番号:工作機械の主軸回転速度等を指定する番号
F番号:旋削工具の送り速度等を指定する番号
X,Y,Z,U,V,W,A,B,C:座標軸を指定する記号
N+数値:シーケンス番号。プログラム内のジャンプ位置を指定する。
したがって、第1実施形態における加工プロセスの定義によれば、T番号付きのM06指令が呼ばれて、次のT番号付きのM06指令が呼ばれるまでの間の加工プログラム157aの処理が1つの加工プロセスに相当する。しかし、T番号付きのM06指令が呼ばれて、次のT番号付きのM06指令が呼ばれるまでの間にも、S番号またはF番号が複数回呼ばれることによって切削条件が変更される場合もある。この場合において、1対のS番号とF番号との組み合わせによって定義される切削条件によって規定される加工プログラム157aの処理を1つの加工プロセスに相当するとみなしてもよい。なお、加工プログラム157aにおいて、第1実施形態で述べた切削速度及び切込深さが加工プログラム157aのプログラムコードに記述されない。このため、第2実施形態では、工具Taの切削条件は、送り速度と主軸回転速度とのみを含むものとする。したがって、第2実施形態においては、少なくとも1つの加工プロセスには、ワークの送り速度と、ワークまたは各工具を回転させる主軸の回転速度(主軸回転速度)とが定義される。
第2実施形態では、加工シミュレーションデータ164は、切削動力パラメータの推定値を含んでいない。ただし、加工シミュレーションデータ164は、加工前のワークW1の形状と、工具Taの移動経路から推定できる加工形状との差分から求められる切削部分の体積を含んでいる。このため、データ選択器303において加工シミュレーションデータ164を選択した場合、並べ替え基準選択インタフェース305において、工具Taの使用時間と、工具Taによる切削部分の体積と、工具Taの切削作業のための経路長と、切削作業順とのいずれかから選択可能となる。図17では、並べ替え基準選択インタフェース305において工具Taの使用時間が選択された例を示している。工具リスト画面310aにおける工具概要表示画面311aは、工具情報158以外には、棒グラフ319のみを表示している。しかし、図17において、図4等のように、切削部分の体積を表す棒グラフが追加で表示されてもよい。加工プロセス表示画面312f、312g、312hは、工具Taの使用時間323と主軸番号325とを表示している。切削条件表示画面350aは、第2実施形態における切削条件を踏まえて、主軸回転速度351aと主軸1回転あたりの送り量352とを表示している。なお、送り量352は、G93指令が呼び出された場合、F番号が示すインバースタイム送り量であってもよく、G94指令が呼び出された場合、F番号が示す毎分送り速度であってもよい。なお、図17は、加工プロセス表示画面312fに係る加工プロセスが選択されている例を示しており、その加工プロセスに関する主軸回転速度351aと主軸1回転あたりの送り量352とが表示されている。したがって、第2実施形態においては、プロセッサ210(151)は、表示された少なくとも1つの加工プロセスのうちの1つである被選択加工プロセスが選択されると、被選択加工プロセスに係る送り速度と、主軸の回転速度とを表示する処理を実行する。
図17では、被切削部位表示画面370aは、被選択加工プロセスで使用される使用工具の移動経路373を表示する。つまり、プロセッサ210(151)は、表示された少なくとも1つの加工プロセスのうちの1つである被選択加工プロセスが選択されると、被選択加工プロセスにおいて使用される使用工具の移動経路を表示する処理を実行する。なお、移動経路は、例えば、T番号付きのM06指令が呼ばれて、次のT番号付きのM06指令が呼ばれるまでの間の、X,Y,Z,U,V,W,A,B,Cによって指定される座標値の指定や、G01指令,G02指令,G03指令によって指定される直線補間や円弧補間の指定などを利用して算出することが可能である。工具負荷時系列グラフ380は、第1実施形態と同じである。ただし、第2実施形態では、切削動力パラメータの計算はできない。したがって、ボタン303bによって加工実績データ163が選択された場合、加工実績データ163にある切削動力パラメータに基づいて工具負荷時系列グラフ380が表示される。ボタン303aによって加工シミュレーションデータ164が選択された場合、もしくは、加工実績データ163が存在せずボタン303bを選択できない場合、工具負荷時系列グラフ380は表示されない。ただし、工具負荷時系列グラフ380には、各加工プロセスの順番と相対的な時間長を表すために、加工プロセスの切り替え時点を示す縦線384が表示されてもよい。
第2実施形態でも、第1実施形態と同様に工具概要表示画面311aを選択することによって、選択された工具概要表示画面311aに表示される工具(被選択工具)を選択することができる。図18は、T番号14のエンドミルが選択された例を示している。この場合も、プロセッサ210(151)は、選択された工具概要表示画面311aの工具Taが使用されるいずれの加工プロセスも選択されていない状態においては、全ての加工プロセス表示画面312f及び312gにおいて表示される加工プロセスに共通する切削条件を、切削条件表示画面350aに表示する処理を実行する。この場合、加工プロセス表示画面312fに係る加工プロセスと、加工プロセス表示画面312gに係る加工プロセスとの主軸回転速度351aと主軸1回転あたりの送り量352とがそれぞれ相違するため、主軸回転速度351aと主軸1回転あたりの送り量352とがブランクで表示されている。また、図17では、被切削部位表示画面370aは、被選択工具が使用される全ての加工プロセスにおける被選択工具の移動経路373aを表示する。つまり、プロセッサ210(151)は、表示された複数の工具のうちの1つである被選択工具が選択されると、被選択工具が使用される全ての加工プロセスにおける被選択工具の移動経路373aを表示する処理を実行する。
つぎに、図8及び図10に示した第1実施形態のフローチャートのステップのうち、第2実施形態における相違点について説明する。本実施形態においては、ステップS2は省略される。ステップS4における加工シミュレーションデータ164の生成においては、切削動力パラメータは計算されないため、移動経路、移動時間、及び切削部分の体積のみの算出を行う。ステップS6における並べ替え基準は、工具Taの使用時間と、工具Taによる切削部分の体積と、工具Taの切削作業のための経路長と、切削作業順とのいずれかから選択可能である。ステップS8の工具リスト画面310a(工具概要表示画面311aまたは加工プロセス表示画面312a)の表示、ステップS10の切削条件表示画面350a、被切削部位表示画面370aについては上述のように表示内容が相違する。図10の全てのステップは、加工シミュレーションデータ164が選択されている場合であっても、縦線384と縦線384の間の区分領域が選択されることによって、第1の実施形態と同様の実行がされる。ただし、ステップS26においては、プロセッサ210(151)は、被選択時間帯に対応する加工プロセスにおいて使用される使用工具による、被選択時間帯に対応する加工プロセスにおける使用工具の移動経路を表示する処理を実行する。
つぎに、第2実施形態における切削条件の変更方法について説明する。以下に、図11に示した第1実施形態のフローチャートのステップのうち、第2実施形態における相違点について説明する。ステップS31において、プロセッサ210(151)は、切削条件表示画面350aの表示項目351a、352のうちの1つの表示項目に対するクリックもしくはタップ等の操作入力を受け付ける。操作入力を受け付けると、プロセッサ210(151)は、その1つの表示項目を編集可能な状態に変更する(ステップS32)。プロセッサ210(151)は、表示画面30に追加情報360aを表示する処理を実行する(ステップS33)。図19は、主軸回転速度351aのフォームがタップされたことによって、当該フォームがアクティベートされ、追加情報としてのプログラムコード表示画面360aが表示画面30に表示される例を示している。追加情報360aでは、操作入力された表示項目351aに係るプログラムコードの部分375が強調表示される。この強調表示は、例えば、白黒反転表示やカーソル表示を含む。なお、表示項目352における操作入力を受け付けた場合、別の部分376が強調表示される。
ステップS34において、表示項目351a、352のフォームに対する数値の書き換えなどの操作によって、プロセッサ210(151)は、表示項目351a、352のうちの編集可能な状態とされた1つの表示項目に対する数値の変更を受け付ける。そして、ステップS35において、プロセッサ210(151)は、当該数値の変更に対応して、当該数値に対応するプログラムコードの部分375を書き換える。これによって、プロセッサ210(151)は、追加情報360の内容を更新する。ステップS36以降は、第2実施形態においても、プロセッサ210(151)は、第1実施形態と同じ動作を実行する。
<工具データ画面の変形例>
基本的な表示画面30の説明は以上である。しかし、工具リスト画面310、工具データ画面330、工具特性 表示画面340、切削条件表示画面350、被切削部位表示画面370、工具負荷時系列グラフ380、ポップアップウィンドウ390、及び、加工プロセス選択画面400で説明した例はあくまでも一例である。したがって、他のパラメータが追加表示されてもよく、一部のパラメータが表示されなくてもよい。また、工作機械100の仕様に応じて、ワークW1を支持する主軸が1つしかないものもあり、工具主軸も2つ以上存在してもよい。例えば、工作機械100は、下刃を有するための別の刃物台を有してもよい。さらには、主軸114、122、123の回転軸の構成も様々な構成が考えられる。例えば、工具主軸114は、Y軸方向に回転しなくてもよい。本実施形態は、このような工作機械100に対しても適用可能である。
図8、10、11、及び13におけるフローチャートにおける各ステップの実行順序は、処理結果が変わらない範囲で変更可能である。また、図8において、ステップS4は、ステップS1の前に移動してもよく、何も実行せずに終了してもよい。ステップS11は省略されてもよい。
<実施形態の作用及び効果>
本実施形態に係る工作機械の工具負荷表示方法、工作機械100、負荷表示プログラム221(156)は、加工プログラム157によって規定される、複数の工具Ta、及び、複数の工具Taの各工具による少なくとも1つの加工プロセスを表示し、表示された少なくとも1つの加工プロセスの中から被選択加工プロセスが選択されると、被選択加工プロセスにおける負荷情報及び切削パラメータの値を表示し、表示された前記切削パラメータのうちの少なくとも1つのパラメータの値を修正値に変更し、修正値に基づき、負荷情報を再計算し、再計算された負荷情報を表示する。このため、加工プログラム157の切削条件を、目標とする負荷情報に近い切削条件に変更することを容易となる。
本願においては、「備える」およびその派生語は、構成要素の存在を説明する非制限用語であり、記載されていない他の構成要素の存在を排除しない。これは、「有する」、「含む」およびそれらの派生語にも適用される。
「〜部材」、「〜部」、「〜要素」、「〜体」、および「〜構造」という文言は、単一の部分や複数の部分といった複数の意味を有し得る。
「第1」や「第2」などの序数は、単に構成を識別するための用語であって、他の意味(例えば特定の順序など)は有していない。例えば、「第1要素」があるからといって「第2要素」が存在することを暗に意味するわけではなく、また「第2要素」があるからといって「第1要素」が存在することを暗に意味するわけではない。
程度を表す「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言は、最終結果が大きく変わらないような合理的なずれ量を意味し得る。本願に記載される全ての数値は、「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言を含むように解釈され得る。
本願において「A及びBの少なくとも一方」という文言は、Aだけ、Bだけ、及びAとBの両方を含むように解釈されるべきである。
上記の開示内容から考えて、本発明の種々の変更や修正が可能であることは明らかである。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、本願の具体的な開示内容とは別の方法で本発明が実施されてもよい。
100 :工作機械
151,210 :プロセッサ
152,220 :メモリ
154,240 :ディスプレイ
154,250 :インタフェース
157 :加工プログラム
156 :負荷表示プログラム(工作機械のためのプログラム)

Claims (17)

  1. 加工プログラムによって規定される、複数の工具、及び、前記複数の工具の各工具による少なくとも1つの加工プロセスを表示し、
    表示された前記少なくとも1つの加工プロセスの中から被選択加工プロセスが選択されると、前記被選択加工プロセスにおける負荷情報及び切削パラメータの値を表示し、
    表示された前記複数の工具の中から被選択工具が選択されると、前記被選択工具と代替可能な少なくとも1つの代替工具のいずれかを選択させるための第1選択画面を表示し、
    前記少なくとも1つの代替工具のうちの1つの被選択代替工具が選択されると、前記被選択工具による前記少なくとも1つの加工プロセスの中から少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスを選択させるための第2選択画面を表示し、
    前記少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスが選択されると、前記少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスのそれぞれについて、前記被選択工具によって形成される加工形状と実質的に同じ加工形状が形成されるように、前記被選択代替工具の前記切削パラメータを計算する、
    工作機械の工具負荷表示方法。
  2. 表示された前記切削パラメータのうちの少なくとも1つのパラメータの値を修正値に変更し、
    前記修正値に基づき、前記負荷情報を再計算し、再計算された前記負荷情報を表示する、請求項1に記載の工作機械の工具負荷表示方法。
  3. 前記被選択加工プロセスにおける前記少なくとも1つのパラメータの変更を前記加工プログラムに反映する変更指令が入力されると、前記加工プログラムにおいて、前記少なくとも1つのパラメータの値を前記修正値に変更した第1修正加工プログラムを出力する、
    請求項に記載の工具負荷表示方法。
  4. 前記少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスにおいて使用される工具を前記被選択工具から前記被選択代替工具に置き換える指令を受けると、前記加工プログラム中の前記少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスにおいて、使用される工具を前記被選択工具から前記被選択代替工具に置き換え、前記被選択工具による前記切削パラメータを、前記被選択代替工具による前記切削パラメータに置き換えた第2修正加工プログラムを出力する、
    請求項1から3のいずれかに記載の工具負荷表示方法。
  5. 計算された前記被選択代替工具の前記切削パラメータに基づいて前記被選択代替工具の前記負荷情報を計算し、計算された前記負荷情報を表示する、請求項1から4のいずれかに記載の工具負荷表示方法。
  6. 前記第1選択画面において、前記少なくとも1つの代替工具は、前記被選択工具と同じ種類の工具である、請求項1から5のいずれかに記載の工具負荷表示方法。
  7. 前記第1選択画面において、前記少なくとも1つの代替工具に係る、前記同じ種類の工具に共通する工具情報を表示する、請求項に記載の工具負荷表示方法。
  8. 前記第2選択画面において、前記被選択工具による前記少なくとも1つの加工プロセスの各々について、前記負荷情報を表示する、請求項1から7のいずれかに記載の工具負荷表示方法。
  9. 前記第2選択画面において、前記被選択工具による前記少なくとも1つの加工プロセスのうちの前記被選択代替工具と代替可能な加工プロセスを、前記被選択工具による前記少なくとも1つの加工プロセスのうちの残りの加工プロセスを選択できないようにして表示する、請求項からのいずれかに記載の工具負荷表示方法。
  10. 前記負荷情報は、前記各加工プロセスにおける前記各工具の使用時間、前記各加工プロセスにおける前記各工具の切削作業のための経路長、前記各加工プロセスにおける前記各工具にかかる切削動力に対応する切削動力パラメータの平均値、及び、前記切削動力パラメータの最大値のうちの少なくとも1つを含む、請求項1からのいずれかに記載の工具負荷表示方法。
  11. 前記切削動力パラメータは、前記各工具にかかる切削動力の推定値と、前記各工具に前記切削動力をかけるモータの連続定格出力に対する前記切削動力をかけるための前記モータの出力パワーの比であるパワー比との少なくとも1つを含む、請求項10に記載の工具負荷表示方法。
  12. 前記切削パラメータは、切削速度、送り速度、及び、切込深さの少なくとも1つを含む、請求項1から11のいずれかに記載の工具負荷表示方法。
  13. 加工プログラムによって規定される、複数の工具、及び、前記複数の工具の各工具による少なくとも1つの加工プロセスを表示するディスプレイと、
    表示された前記少なくとも1つの加工プロセスの中から被選択加工プロセスを選択するためのインタフェースと、
    前記被選択加工プロセスにおける負荷情報を計算するプロセッサと、を備え、
    前記ディスプレイは、前記被選択加工プロセスが選択されると、前記負荷情報及び前記被選択加工プロセスにおける切削パラメータの値を表示し、
    前記ディスプレイは、
    表示された前記複数の工具の中から被選択工具が選択されると、前記被選択工具と代替可能な少なくとも1つの代替工具のいずれかを選択させるための第1選択画面を表示し、
    前記少なくとも1つの代替工具のうちの1つの被選択代替工具が選択されると、前記被選択工具による前記少なくとも1つの加工プロセスの中から少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスを選択させるための第2選択画面を表示し、
    前記プロセッサは、前記少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスが選択されると、前記少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスのそれぞれについて、前記被選択工具によって形成される加工形状と実質的に同じ加工形状が形成されるように、前記被選択代替工具の前記切削パラメータを計算する、
    工作機械。
  14. 前記インタフェースを介して、表示された前記切削パラメータのうちの少なくとも1つのパラメータの値を修正値に変更する指令が入力され、
    前記プロセッサは、前記修正値に基づき、前記負荷情報を再計算し、
    前記ディスプレイは、再計算された前記負荷情報を表示する、
    請求項13に記載の工作機械。
  15. 前記プロセッサは、前記被選択加工プロセスにおける前記少なくとも1つのパラメータの変更を前記加工プログラムに反映する変更指令が入力されると、前記加工プログラムにおいて、前記少なくとも1つのパラメータの値を前記修正値に変更した第1修正加工プログラムを出力する、
    請求項14に記載の工作機械。
  16. 記プロセッサは、前記少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスにおいて使用される工具を前記被選択工具から前記被選択代替工具に置き換える指令を受けると、前記加工プログラム中の前記少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスにおいて、使用される工具を前記被選択工具から前記被選択代替工具に置き換え、前記被選択工具による前記切削パラメータを、前記被選択代替工具による前記切削パラメータに置き換えた第2修正加工プログラムを出力する、
    請求項13から15のいずれかに記載の工作機械。
  17. 加工プログラムによって規定される、複数の工具、及び、前記複数の工具の各工具による少なくとも1つの加工プロセスを表示し、
    表示された前記少なくとも1つの加工プロセスの中から被選択加工プロセスが選択されると、前記被選択加工プロセスにおける負荷情報及び切削パラメータの値を表示し、
    表示された前記複数の工具の中から被選択工具が選択されると、前記被選択工具と代替可能な少なくとも1つの代替工具のいずれかを選択させるための第1選択画面を表示し、
    前記少なくとも1つの代替工具のうちの1つの被選択代替工具が選択されると、前記被選択工具による前記少なくとも1つの加工プロセスの中から少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスを選択させるための第2選択画面を表示し、
    前記少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスが選択されると、前記少なくとも1つの被選択代替工具加工プロセスのそれぞれについて、前記被選択工具によって形成される加工形状と実質的に同じ加工形状が形成されるように、前記被選択代替工具の前記切削パラメータを計算する、
    処理を実行する、工作機械のためのプログラム。
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