JP7253995B2 - 製造工程設計方法及び製造工程設計システム - Google Patents

Description

本発明は、鍛造工程及び切削工程を含む製造工程の設計を行う技術に関する。

プレス設備を用いて被加工物（以降、ワークと呼ぶことがある）を所定の部品形状に成形する型鍛造では、形状が複雑なためワークを金型に充填できないことや、プレス設備に荷重制約があること等から１工程での成形が難しい場合、複数の工程で成形する多工程型鍛造プロセスが必要になる。

多工程型鍛造プロセスを実行するためには、鍛造に必要な工程数や各工程で使用する金型形状の設計が必要である。

鍛造を行う工程の設計に関する技術としては、例えば特許文献１に開示された技術が知られている。

特開２００８－１１０３９８号公報

多工程型鍛造プロセスの設計を行う際において、鍛造で成形を狙う部品（以下、目標形状と呼ぶ）の成形に要する工程数や各工程で用いる金型形状は未知である。特に、金型形状は設計自由度が膨大であり、金型形状の設計を含めた工程設計は困難である。

ここで、例えば、図１に示すような目標形状Ｆ１１０を、図２に示すようにワークＦ１２０から成形するための多工程型鍛造プロセスの設計について説明する。なお、図１においては、上から目標形状Ｆ１１０の上面図、側面図、矢視Ａ－Ａ線における断面図を示している。目標形状Ｆ１１０は、軸対称（中心軸に対して対称）かつ上下対称の形状となっているが、これは、一例であって、目標形状は、軸対称でなくてもよく、また上下対象でなくてもよい。

このような目標形状Ｆ１１０を成形するための多工程型鍛造プロセスにおける１工程で使用する金型は、金型形状の設計指針がない場合、あらゆる自由曲面の中から各工程で使用する形状を決定しなければならないため、設計自由度が高く、設計にかかる工数も膨大になる。１工程で使用する金型としては、例えば、図３に示すような形状とすることができる。

このような多工程型鍛造プロセスの設計は、金型の設計を含めた工程設計を試行錯誤的に検討されており、設計に要する時間、多工程型鍛造プロセスによる目標形状の成形精度、製造コスト等は、設計者のノウハウに大きく依存していた。

近年における製造業における熟練者減少の背景から、金型の設計を含めた工程設計を容易且つ適切に行えるようにすることが要請されている。

このような多工程型鍛造プロセスの設計における課題に対して、特許文献１に開示された技術は、いずれも複数の工程から構成される鍛造工程の設計を対象としていない。そのため、これらの技術を用いて、多工程型鍛造プロセスにおける金型の設計を含めた工程設計を行うことはできない。

また、鍛造工程だけでは、最終製品を生成できず、鍛造工程で生成されたワークに対して切削工程を行うことにより最終製品を生成する必要がある場合がある。しかしながら、従来においては、鍛造工程、切削工程とは別々に設計が行われることが一般的であり、鍛造工程及び切削工程を含めた製造工程の設計は行われていない。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、所望する形状を生成する鍛造工程及び切削工程を含む製造工程を適切に決定することのできる技術を提供することにある。

上記課題を解決するため、一観点に係る製造工程設計方法は、所定のワークから製品を製造するための鍛造工程及び切削工程を含む製造工程を設計する製造工程設計方法であって、（Ａ）製品の形状に基づいて、鍛造工程の目標形状である鍛造目標形状を生成し、（Ｂ）鍛造目標形状と、鍛造工程で使用するプレス設備の鍛造荷重と、鍛造工程前のワーク形状である第１時点ワーク形状とに基づいて、１以上の工程を含む鍛造工程案を生成するとともに、鍛造工程案のシミュレーション実行結果による鍛造工程後のワークの形状である推定ワーク形状を生成し、（Ｃ）製品の形状と、推定ワーク形状と、に基づいて、切削工程用の補正前ＮＣプログラムを生成し、（Ｄ）補正前ＮＣプログラムに基づいて切削工程の切削コストを計算し、製造工程における鍛造工程案と、切削工程の切削コストと、を表示する。

本発明によれば、所望する形状を生成する鍛造工程及び切削工程を含む製造工程を適切に決定することができる。

図１は、多工程型鍛造プロセスで成形を狙う目標形状の一例を示す図である。 図２は、鍛造前のワークと、目標形状との断面図である。 図３は、多工程型鍛造プロセスの１工程で使用する金型の一例を示す図である。 図４は、一実施形態に係る加工処理システムの全体構成図である。 図５は、一実施形態に係る製造工程設計システムの処理概要図である。 図６は、部分金型の種類を説明する図である。 図７は、仮想金型における部分金型の領域を説明する図である。 図８は、部分金型を組み合わせて構成される仮想金型の一例を示す図である。 図９は、型鍛造プロセスの工程案で使用する金型案を説明する図である。 図１０は、型鍛造プロセスにおけるワークの変形過程を示す断面図である。 図１１は、一実施形態に係る製造工程設計システムの一部の構成図である。 図１２は、一実施形態に係る鍛造プロセス設計計算機の構成図である。 図１３は、一実施形態に係る鍛造プロセス設計処理のフローチャートである。 図１４は、ワークから中間目標形状を経て最終的な目標形状を生成する際におけるワークの変形過程を示す断面図である。 図１５は、未加工のワークから中間目標形状を生成する際の工程案の一例を示す図である。 図１６は、型鍛造プロセスにおけるワークの変形過程を示す断面図である。 図１７は、一実施形態に係る加工処理システムの一部の構成図である。 図１８は、一実施形態に係る変換用計算機の構成図である。 図１９は、一実施形態に係る変換用入力画面の構成図である。 図２０は、一実施形態に係るダウンロード確認画面の構成図である。 図２１は、一実施形態に係る変換処理のフローチャートである。 図２２は、一実施形態に係るワークの切削前の形状を示す図である。 図２３は、一実施形態に係るワークの切削後の目標形状を示す図である。 図２４は、一実施形態に係るワークの切削処理中の形状を示す図である。 図２５は、一実施形態に係る補正前のＮＣプログラムの記述と、対応するワークの切削処理における工具のパスと、を説明する図である。 図２６は、一実施形態に係る補正後のＮＣプログラムの記述と、対応するワークの切削処理における工具のパスと、を説明する図である。 図２７は、一実施形態に係る変換先ＮＣプログラムを生成する処理の一例を示すフローチャートである。 図２８は、一実施形態に係る変換先ＮＣプログラムを生成する処理の他の例を示すフローチャートである。 図２９は、一実施形態に係るシミュレーションモデルの一例を示す図である。 図３０は、一実施形態に係る製造工程のトータルコストを算出する式の一例を示す図である。

実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

ここで、本明細書においては、同一の金型を使ってワークに対して行う鍛造処理を１つの工程としており、例えば、同一の金型を他の条件（異なる温度条件等）で複数回連続して使用して鍛造処理を行う場合には、これら複数回の鍛造処理を１つの工程とする。

＜システムの概要＞
図４は、一実施形態に係る加工処理システムの全体構成図である。

加工処理システム１０００は、変換用計算機１０と、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０と、１以上のＮＣ切削加工機２０（加工機の一例）と、１以上のプレス機（プレス設備の一例）Ｆ５０と、１以上の管理計算機Ｆ２０と、１以上の表示用計算機Ｆ３０と、１以上の現場用計算機３０とを備える。変換用計算機１０と、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０と、ＮＣ切削加工機２０と、表示用計算機Ｆ３０と、管理計算機Ｆ２０と、現場用計算機３０とは、ネットワーク４０を介して接続されている。ネットワーク４０は、有線ネットワークでも無線ネットワークでもよい。本実施形態では、場所Ａに、プレス機Ｆ５０と、ＮＣ切削加工機２０と、現場用計算機３０とが配置され、場所Ｃに、変換用計算機１０と、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０と、管理計算機Ｆ２０とが配置され、設計場所に、表示用計算機Ｆ３０が配置されている。なお、変換用計算機１０、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０は、場所Ａ、場所Ｃ、設計場所のいずれに配置されてもよい。

本実施形態では、例えば、変換用計算機１０と、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０と、管理計算機Ｆ２０と、表示用計算機Ｆ３０と、現場用計算機３０とによって、製造工程設計システム１が構成されている。なお、製造工程設計システム１は、現場用計算機３０を備えていなくてもよい。また、製造工程設計システム１は、１つのサーバ等の計算機により構成されてもよく、要は、１以上の計算機で構成されてよい。

鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０は、例えば、記憶資源Ｆ４４（図１２参照）とＣＰＵ Ｆ４１（図１２参照）を最低限備えるサーバであり、後述する鍛造プロセス設計プログラムＦ４４１（図１２参照）がインストールされている。記憶資源Ｆ４４には、鍛造プロセス設計プログラムＦ４４１の入力条件であるワーク形状や目標形状を示すＣＡＤデータや計算実行条件、および計算実行後の工程案の概略図や有限要素解析の解析結果ファイルなどが保存されている。なお、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０の詳細については、後述する。

変換用計算機１０は、或るＮＣ切削加工機（例えば、或るメーカのＮＣ切削加工機といったような個々のＮＣ切削加工機を特定していないＮＣ切削加工機であってもよく、加工処理システム１０００の特定のＮＣ切削加工機であってもよい。）用のＮＣプログラム（変換元用ＮＣプログラム：補正前ＮＣプログラム）を他のＮＣ切削加工機２０用のＮＣプログラム（変換先用ＮＣプログラム：補正後ＮＣプログラム）に変換する処理を実行する。変換用計算機１０の詳細については、後述する。

現場用計算機３０は、現場の作業者により操作される計算機であり、例えば、プロセッサ、記憶資源等を備えるＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）によって構成される。なお、ここで言う現場は、図４では、プレス機Ｆ５０やＮＣ切削加工機２０が設置された場所（例えば工場内、建物、フロア等）が典型例である。ただし、現場用計算機３０は、変換用計算機１０の画面表示用として用いるのであれば、ＮＣ切削加工機２０が設置された場所以外で使用されてもよい。

なお、現場用計算機３０は変換したＮＣプログラムのダウンロード処理及び画面表示や、変換用入力画面、プレス機Ｆ５０の各種情報用入力画面等の画面表示を担当し、実際の変換処理は変換用計算機１０が担当してもよい。しかし、多少の利便性は低下するものの、各計算機が担当する役割（一部の役割も含めて）お互いに交換又は統合可能である。また、変換用計算機１０は複数の計算機で構成されていてもよい。

管理計算機Ｆ２０は、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０及び変換計算機１０のシステム管理者によって使用される計算機である。システム管理者は、管理計算機Ｆ２０を利用することにより、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０、変換計算機１０の記憶媒体容量や、ユーザごとの利用率などを監視してサービス運用を行う。

表示用計算機Ｆ３０は、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０、変換用計算機１０を利用するユーザによって使用される計算機である。表示用計算機Ｆ３０は、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０にアクセスして、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０のＧＵＩ Ｆ４４２（図１２参照）に対して、ユーザにより入力された多工程の自動設計条件、許容する鍛造荷重の最大値などといったテキスト形式の情報や、目標形状やワーク形状といったＣＡＤデータの送信を行う。なお、ユーザにより入力された条件は鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０の記憶資源Ｆ４４に保存され、保存されたデータに基づいて鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０が工程設計を行う。また、表示用計算機Ｆ３０は、工程設計の結果として得られた工程案を、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０のＧＵＩ Ｆ４４２を介して、表示する。これにより、工程案をユーザが閲覧することができる。また、表示用計算機Ｆ３０は、現場用計算機３０と同様なＮＣプログラムのダウンロード処理及び画面表示や、変換用入力画面等の画面表示を担当することができる。

プレス機Ｆ５０は、鍛造工程を実行する機械であり、例えば、金型を使用して、ワークに対して鍛造処理を実行する。本実施形態では、プレス機Ｆ５０は、未加工のワークＦ１２０に対して１以上の工程を含む鍛造工程を実行して、目標形状Ｆ１１０を生成する。なお、鍛造工程としては、プレス機Ｆ５０により、ワークＦ１２０を一旦中間目標形状Ｆ２１５に生成し、その後、目標形状Ｆ１１０を生成する場合もある。

ＮＣ切削加工機２０は、切削工程を実行する機械であり、例えば、マシニングセンタである。ＮＣ切削加工機２０は、鍛造工程で生成された目標形状Ｆ１１０に対して切削工程を実行することにより、製品６０を生成する。なお、ＮＣ切削加工機２０の詳細については、後述する。なお、ＮＣ切削加工機２０は、ＮＣ旋盤であってもよい。

＜加工処理システムの使い方＞
設計者が、製造プロセスでの最終的な製品形状を、顧客や他の部門から受領したとき又は自らが設計したときに、加工処理システム１０００の製造工程設計システム１を利用し、特定の場所を前提とした、鍛造工程と切削工程とを含む製造工程を設計する。その後、設計した製造工程を実際にテストするために、設計された鍛造工程で使用する金型を自身又は外部の製造者により製造し、指定した場所で設計した鍛造工程のテスト実施と、切削工程のテスト実施とを行い、テスト実施の結果に応じて製造工程を改良し、その後、改良した製造工程により、製品を製造する本番稼働を迎えることとなる。

なお、製造工程設計システム１においては、テスト実施の結果をフィードバックすることでより良い設計につなげてもよい。例えば、製造工程設計システム１は、テスト実施結果として実際の鍛造後のワーク形状や、または、鍛造工程により得られるシミュレーションの結果の形状（推定鍛造後形状）に対して修正を行った形状に基づいて、ＮＣプログラムを生成しなおしたり、ＮＣプログラムを補正したりしてもよい。また、製造工程設計システム１は、テスト実施結果をフィードバックして、鍛造工程の設計自体をやり直してもよい。例えば、製造工程設計システム１は、テスト実施結果に基づいて、鍛造工程の目標形状を変更したり、鍛造工程の設計にヒント（例えば、鍛造工程で中間目標形状を利用すること）を与えたりしてもよい。
＜製造工程設計システムの処理概要＞
図５は、一実施形態に係る製造工程設計システムの処理概要図である。

鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０は、例えば、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ－ａｉｄｅｄ ｄｅｓｉｇｎ）により、製造工程での最終的な製品形状を示すＣＡＤデータを生成する処理（製品形状生成処理）を行う（ステップＳ１）。なお、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０がＣＡＤデータを生成せずに、他の計算機からＣＡＤデータを取得するようにしてもよい。

次に、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０は、製品形状を生成するための鍛造工程での目標形状（鍛造目標形状）を設計する処理（鍛造目標形状設計処理）を行う（ステップＳ２）。

次に、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０は、鍛造工程を実行する前のワーク形状（第１時点ワーク形状）から鍛造目標形状を製造するための鍛造工程及び各工程で使用する金型形状を設計し、設計した鍛造工程をシミュレーションする鍛造プロセス設計処理を行う（ステップＳ３）。鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０は、鍛造プロセス設計処理を実行することにより、処理結果１６（推定される鍛造後のワーク形状（推定鍛造後形状：推定ワーク形状）と、鍛造工程と、その鍛造工程で使用する金型形状との情報）を出力する。

次に、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０は、例えば、ＣＡＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｉｄｅｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）により、ステップＳ１でのＣＡＤデータと、ステップＳ３での処理結果１６とを入力として、ＮＣプログラム１７（変換元用ＮＣプログラム）を生成する（ＮＣプログラム生成処理）を行う（ステップＳ４）。このように、処理結果１６に含まれる推定鍛造後形状に基づいて、ＮＣプログラムが形成されるので、鍛造工程が実行されたワークに対して適切なＮＣプログラムを生成することができる。鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０は、ステップＳ４で生成した変換元用ＮＣプログラム１７は、変換用計算機１０に渡される。

変換用計算機１０では、変換元用ＮＣプログラム１７を入力とし、ＮＣデータ補正処理（変換処理）を実行することにより、実際に切削工程を行うＮＣ切削加工機２０での実行に適したＮＣプログラム（変換先用ＮＣプログラム）を生成する（ステップＳ５）。

上記した処理によると、製品のＣＡＤデータから、適切な鍛造工程及び金型形状が設計できるとともに、その鍛造工程により生成されたワークを製品形状にするための切削工程を行う特定のＮＣ切削加工機２０に適したＮＣプログラムを生成することができる。

＜鍛造プロセス設計計算機に関わる構成＞
金型形状は、無数の自由曲面に基づいて設計することができるが、無数の自由曲面に基づいて設計すると、考えられる金型形状の数が膨大となり、設計にかかる工数も膨大になる。そこで、本実施形態では、金型を、複数の部分金型（仮想金型ブロック）から構成されるものとし、各部分金型を、複数の機能のいずれかに対応する形状とし、これら部分金型を組合わせることで、金型案の候補となる金型（仮想金型）を創出するようにする。

＜部分金型の種類＞
ここで、部分金型の機能（役割）の種類について、図１に示す目標形状Ｆ１１０を生成する場合を想定した例を説明する。

図６は、部分金型の種類を説明する図である。

部分金型としては、例えば、部分金型番号が０、１－１、２－１、２－２、３の５つの機能をもったものが考えられる。なお、これらの機能は、目標形状Ｆ１１０を生成する型鍛造工程で必要とされる機能であり、過去の鍛造工程の設計実績などを参考に抽出することができる。

部分金型番号「０」の部分金型の機能は、プレス設備の鍛造における荷重（鍛造荷重）の低減や、ワークの流動性を考慮して、意図して部分金型をワークと接触させない機能である。部分金型番号「１－１」の部分金型の機能は、部分金型が対応する目標形状の領域の形状にワークを変形させる機能である。この機能を有する部分金型の形状は、対応する目標形状の領域の形状が転写されたものとなっている。部分金型番号「２－１」の部分金型の機能は、ワークに目標形状Ｆ１１０への変形はさせず、ワークの直径を拡大させる機能である。この機能を有する部分金型の形状は、例えば、平坦形状となっている。部分金型番号「２－２」の部分金型の機能は、ワークに目標形状Ｆ１１０への転写はせず、ワークの直径を拡大させる機能である。この機能を有する部分金型の形状は、例えば、テーパー形状となっている。部分金型番号「３」の部分金型の機能は、ワークの径方向への変形を拘束する機能である。

これら機能を部分金型に適切に割り当てることにより、目標形状Ｆ１１０を生成する工程で必要な金型案を生成することができる。また、これら機能の内のいずれかの機能を有する部分金型を複数組み合わせることで、金型案の候補となる金型を、或る程度の限られた個数に抑えて生成することができる。これにより、後述する金型案を決定するための計算処理等を低減することができ、計算時間を短縮することができる。このことは、見方を変えると、比較的良い金型案を効果的に生成することができると言える。

なお、部分金型の機能は、図６に示す例に限られず、多種多様の機能としてもよい。

＜仮想金型における部分金型の領域＞
次に、仮想金型における部分金型を説明する。

図７は、仮想金型における部分金型の領域を説明する図である。図８は、部分金型を組み合わせて構成される仮想金型の一例を示す図である。なお、図８における部分金型（Ｆ１４１～Ｆ１４５）上に記載した各番号は、図６に示す部分金型番号を示している。

仮想金型における部分金型の領域は、例えば、目標形状Ｆ１１０の領域に基づいて決定されている。本実施形態では、図５に示すように、目標形状Ｆ１１０において、高さが変化する部分の少なくとも一部を領域の境界とし、その領域に対応する金型の領域（部分）を部分金型としている。具体的には、目標形状Ｆ１１０の中心から順に領域Ａ１～Ａ５とし、図８に示すように、それら領域に対応（それら領域と対向）する金型Ｆ１４０の領域を部分金型Ｆ１４１～Ｆ１４５としている。具体的には、領域Ａ１には、部分金型Ｆ１４１が対応し、領域Ａ２には、部分金型Ｆ１４２が対応し、領域Ａ３には、部分金型Ｆ１４３が対応し、領域Ａ４には、部分金型Ｆ１４４が対応し、領域Ａ５には、部分金型Ｆ１４５が対応する。なお、領域Ａ１は、上面が円形の領域であり、他の領域Ａ２～Ａ５は、上面が円環状となっており、それらの領域に対応する部分金型Ｆ１４１～Ｆ１４５は、上面が同一の形状となっている。このように、部分金型の領域を、円形又は円環状に対応するようにすると、目標形状が軸対称である場合には、部分金型全体に対して同一の機能を割り当てることができる。

本実施形態においては、部分金型Ｆ１４１～Ｆ１４５に対して、図６に示す部分金型の機能のいずれかを対応付けることにより、複数の仮想金型を容易に生成することができる。図８の例では、部分金型Ｆ１４１は、部分金型番号「０」の機能を有する部分金型であり、部分金型Ｆ１４２，Ｆ１４３は、部分金型番号「１－１」の機能を有する部分金型であり、部分金型Ｆ１４４，Ｆ１４５は、部分金型番号「２－１」の機能を有する部分金型である。

なお、本実施形態では、部分金型Ｆ１４１～Ｆ１４５を組合わせることにより金型Ｆ１４０を構成しているが、金型Ｆ１４０は、適切な金型案を検出するために利用される仮想的な金型である。したがって、実際に目標形状を生成する際には、金型Ｆ１４０の形状を一体的に成形した金型を製作して使用してもよく、金型Ｆ１４０のように、部分金型を組合わせて構成される金型を製作して使用してもよい。

＜複数の工程から構成される型鍛造プロセス＞
次に、鍛造工程前のワークＦ１２０から目標形状Ｆ１１０を生成する複数の工程から構成される型鍛造工程案の一例について説明する。

図９は、型鍛造プロセスの工程案で使用する金型案を説明する図である。

型鍛造工程案Ｆ１４５は、金型案Ｆ１５０による鍛造工程（第１工程）と、金型案Ｆ１６０による鍛造工程（第２工程）と、金型案Ｆ１７０による鍛造工程（第３工程）との３つの鍛造工程により構成されている。

金型案Ｆ１５０は、領域Ａ１～Ａ５に対応する部分金型Ｆ１５１～Ｆ１５５により構成されている。部分金型Ｆ１５１には、部分金型番号「１－１」に対応する部分金型が割り当てられ、部分金型Ｆ１５２～Ｆ１５５には、部分金型番号「２－１」に対応する部分金型が割り当てられている。したがって、金型案Ｆ１５０は、ワーク側の全面が平坦な形状の金型である。

金型案Ｆ１６０は、領域Ａ１～Ａ５に対応する部分金型Ｆ１６１～Ｆ１６５により構成されている。部分金型Ｆ１６１には、部分金型番号「０」に対応する部分金型が割り当てられ、部分金型Ｆ１６２，Ｆ１６３には、部分金型番号「１－１」に対応する部分金型が割り当てられ、部分金型Ｆ１６４，Ｆ１６５には、部分金型番号「２－１」に対応する部分金型が割り当てられている。したがって、金型案Ｆ１６０は、ワーク側の内周側に目標形状Ｆ１１０に基づく溝形状を転写させる金型である。

金型案Ｆ１７０は、領域Ａ１～Ａ５に対応する部分金型Ｆ１７１～Ｆ１７５により構成されている。部分金型Ｆ１７１～Ｆ１７３には、部分金型番号「０」に対応する部分金型が割り当てられ、部分金型Ｆ１７４には、部分金型番号「１－１」に対応する部分金型が割り当てられ、部分金型Ｆ１７５には、部分金型番号「３」に対応する部分金型が割り当てられている。したがって、金型案Ｆ１７０は、ワークの外周部の形状転写と最外周の変形拘束を実現する金型である。

なお、各工程の金型案に相当する金型の押込み量（上下の金型を挟み込む量）は、部分金型番号「１－１」に対応する部分金型による押込みによって実現されるワークの厚みを目標形状Ｆ１１０と同じ厚みにするために必要な押込み量に設定される。

次に、図９に示す型鍛造工程案Ｆ１４５によるワークの変形過程について説明する。

図１０は、型鍛造工程におけるワークの変形過程を示す断面図である。

まず、金型案Ｆ１５０に対応する金型を用いた第１工程では、鍛造前のワークＦ１２０がワークＦ１９０の形状に変形される。具体的には、第１工程では、部分金型番号「１－１」の部分金型Ｆ１５１によって、ワークＦ１２０の領域Ａ１が目標形状Ｆ１１０の形状に成形され、部分金型番号「２－１」の部分金型Ｆ１５２～Ｆ１５５によって、領域Ａ２～Ａ５は、目標形状Ｆ１１０の形状には成形されずに、直径が拡大される。

次に、金型案Ｆ１６０に対応する金型を用いた第２工程では、ワークＦ１９０がワークＦ２００の形状に変形される。具体的には、第２工程では、部分金型番号「１－１」の部分金型Ｆ１６２，Ｆ１６３によって、ワークＦ１９０の領域Ａ２，Ａ３が目標形状Ｆ１１０の形状に成形され、部分金型番号「２－１」の部分金型Ｆ１６４，Ｆ１６５によって、領域Ａ４，Ａ５は、目標形状Ｆ１１０の形状には成形されずに、直径が拡大される。なお、第１工程において目標形状Ｆ１１０の形状に成形された領域Ａ１については、部分金型番号「０」の部分金型Ｆ１６１がワークＦ１９０と接触しないので、プレス機構における荷重を低減する効果が得られる。

次に、金型案Ｆ１７０に対応する金型を用いた第３工程では、ワークＦ２００がワークＦ２１０の形状、すなわち、目標形状Ｆ１１０と一致する形状に変形される。具体的には、第２工程では、部分金型番号「１－１」の部分金型Ｆ１７４によって、領域Ａ４は目標形状Ｆ１１０の形状に成形され、部分金型番号「３」の部分金型Ｆ１７５によって、領域Ａ５は、径方向への変形が拘束され、最外周部の成形が行われる。なお、第１工程及び第２工程において既に目標形状Ｆ１１０の形状に成形された領域Ａ１～Ａ３については、部分金型番号「０」の部分金型Ｆ１７１～Ｆ１７３がワークＦ２００と接触しないので、プレス機構における荷重を低減する効果が得られる。

＜システム構成＞
次に、一実施形態に係る製造工程設計システムの構成について説明する。

図１１は、一実施形態に係る製造工程設計システムの一部の構成図である。

製造工程設計システム１は、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０と、管理計算機Ｆ２０と、１以上の表示用計算機Ｆ３０とを備える。鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０と管理計算機Ｆ２０とは、ネットワーク４０を介して接続されている。また、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０と表示用計算機Ｆ３０とは、ネットワーク４０を介して接続されている。

＜＜ハードウェア＞＞
次に、一実施形態に係る鍛造プロセス設計計算機の構成について説明する。

図１２は、一実施形態に係る鍛造プロセス設計計算機の構成図である。

鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０は、一例としては、パーソナルコンピュータ、汎用計算機である。鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０は、プロセッサの一例としてのＣＰＵ Ｆ４１、ネットワークインターフェースＦ４２（図ではＮｅｔ Ｉ／Ｆと省略)、ユーザインターフェースＦ４３(図ではＵｓｅｒ Ｉ／Ｆ)、記憶部の一例としての記憶資源Ｆ４４、及びこれら構成物を接続する内部ネットワークを含む。

ＣＰＵ Ｆ４１は、記憶資源Ｆ４４に格納されたプログラムを実行することができる。記憶資源Ｆ４４は、ＣＰＵ Ｆ４１で実行対象となるプログラムや、このプログラムで使用する各種情報、ＣＡＤデータ等を格納する。本実施形態では、記憶資源Ｆ４４は、ＣＡＤ Ｆ４４５、ＣＡＭ Ｆ４４６、コスト算出プログラムＦ４４７、及び鍛造プロセス設計プログラムＦ４４１を格納する。記憶資源Ｆ４４としては、例えば、半導体メモリ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等であってよく、揮発タイプのメモリでも、不揮発タイプのメモリでもよい。

ネットワークインターフェースＦ４２は、ネットワーク４０を介して外部の装置（例えば、管理計算機Ｆ２０、表示用計算機Ｆ３０、変換用計算機１０等）と通信するためのインターフェースである。

ユーザインターフェースＦ４３は、例えば、タッチパネル、ディスプレイ、キーボード、マウス等であるが、ユーザからの操作を受け付け、情報表示ができるのであれば、他のデバイスであってもよい。ユーザインターフェースＦ４３は、これら複数のデバイスで構成されてもよい。

＜＜＜鍛造プロセス設計計算機で動作するプログラム＞＞＞
＜ＣＡＤ＞
ＣＡＤ Ｆ４４５は、ユーザからの入力に基づいて、３次元の製品形状を設計でき、設計した製品形状に対応する３次元データ（ＣＡＤデータ）を生成して出力する。なお、本実施形態では、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０は、ＣＡＤ Ｆ４４５を格納しているが、例えば、他の計算機から製品についてのＣＡＤデータを取得するようにしている場合には、ＣＡＤ Ｆ４４５を備えていなくてもよい。

また、ＣＡＤ Ｆ４４５は、設計した製品形状のＣＡＤデータから、鍛造工程での目標形状（鍛造目標形状）のＣＡＤデータを生成する。典型的には、ＣＡＤ Ｆ４４５は、製品形状を包含する形状であって、鍛造工程後に溶接のような肉盛り加工をせずに、切削工程だけで製品形状を実現できる形状を鍛造目標形状とする。ここで、鍛造目標形状のＣＡＤデータを生成する際においては、例えば、以下の点が考慮されている。
＊鍛造目標形状を、より製品形状に近い形状とする。これにより、切削工程において、切削する体積を減らすことができ、コスト及び切削時間を削減することができる。ただし、切削工程での切削加工が必要であるため、所定の削りしろを残す。
＊鍛造工程で苦手とする形状は、切削加工のみで加工すると判断し、より外面が平面に近いように表面形状を変更する。例えば、曲率半径の小さな面は大きな曲率半径の面に修正し、また、深すぎる凹み（入口に対して深さが深いという意味）は凹み自体を鍛造目標形状から除いて平面に置き換える。

なお、ＣＡＤ Ｆ４４５が鍛造目標形状のＣＡＤデータを自動生成する例に限られず、例えば、ＣＡＤ Ｆ４４５を用いて、製品形状のＣＡＤデータを利用して、ユーザが製品形状に対して、上記した点を考慮して修正することにより、鍛造目標形状のＣＡＤデータを生成してもよい。

＜鍛造プロセス設計プログラム＞
鍛造プロセス設計プログラムＦ４４１は、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ） Ｆ４４２と、最適工程判定モジュールＦ４４３と、最適工程設計モジュールＦ４４４とを含む。

ＧＵＩ Ｆ４４２は、ＣＰＵ Ｆ４１に実行されることにより、設計条件の入力処理と、目標値を満たす工程案の提示処理を行う。

ＧＵＩ Ｆ４４２は、設計条件の入力画面を表示させて、以下の情報の入力を受け付ける。なお、各情報又は各情報の一部の項目の入力を受け付けなくてもよい。
＊工程設計で設計する最大工程数
＊設計変数の定義、例えば、部分金型の種類、部分金型の割当て領域
＊使用する有限要素シミュレーションソルバーの指定
＊ワーク形状
＊目標形状。目標形状は、この工程案の設計における目標の形状であり、鍛造処理での最終製品の形状であってもよく、鍛造処理における中間の目標形状（中間目標形状）であってもよい。
＊目的関数の定義。目的関数の定義としては、例えば、工程案で鍛造した鍛造形状と目標形状との形状誤差を最小化、鍛造荷重を最小化などといった評価方法を指定してもよい。
＊制約条件。制約条件としては、例えば、使用するプレス機構の鍛造荷重、金型の摩耗等を含んでもよい。
＊有限要素シミュレーションの最大計算回数
＊有限要素シミュレーションにおけるメッシュのサイズ
＊目標値。目標値は、目的関数に関する評価値であり、例えば、許容される形状誤差の値（例えば最大値）、プレス機構において許容される鍛造荷重の値（例えば、最大値）等である。

また、ＧＵＩ Ｆ４４２は、ＣＰＵ Ｆ４１に実行されることにより、目標値を満たす工程案についての結果画面を提示する。結果画面は、以下の情報を含んでもよい。
＊得られた工程案の概略を示す図
＊概略の工程案を詳細表示するための解析結果ファイルへのリンク（閲覧用リンク）。ユーザは、表示用計算機Ｆ３０により、閲覧用リンクを選択することによって、解析結果ファイルにアクセスでき、解析結果の内容（例えば、鍛造荷重、応力、歪み等）を評価することができる。なお、解析結果ファイルへのアクセスおよび解析結果の評価は、表示用計算機Ｆ３０にある有限要素シミュレーションソフトの結果表示機能を利用して行ってもよく、解析結果ファイルのテキストデータに対して表計算ソフトなど用いて行ってもよい。

最適工程判定モジュールＦ４４３は、ＣＰＵ Ｆ４１に実行されることにより、工程案における工程数の指定と、最適工程の可否判定とを行う。最適工程判定モジュールＦ４４３は、ＧＵＩ Ｆ４４２で指定された最大工程数以下の範囲で、工程数を指定する。最適工程の可否判定では、最適工程判定モジュールＦ４４３は、最適工程設計モジュールＦ４４４で決定した最適工程がＧＵＩ Ｆ４４２で指定された形状精度などの目標値を満足しているかを評価することにより、最適工程が目標値を満たす工程案であるか否かを判定する。

最適工程設計モジュールＦ４４４は、ＣＰＵ Ｆ４１に実行されることにより、金型形状などの工程情報生成と、有限要素モデルの生成とシミュレーションの実行と、シミュレーション結果に基づく最適設計条件の探索とを行う。最適工程設計モジュールＦ４４４による具体的な処理については、図１３を参照して後述する。

鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０では、ＧＵＩ Ｆ４４２が、ユーザから設計条件の入力及び自動設計の開始の指示を受け付けると、入力された条件を、最適工程判定モジュールＦ４４３に渡し、最適工程判定モジュールＦ４４３が、工程数と設計条件を最適工程設計モジュールＦ４４４に入力する。最適工程設計モジュールＦ４４４は、入力された工程数と設計条件とに基づいて最適工程を探索し、導出した最適工程を最適工程判定モジュールＦ４４３に返す。最適工程判定モジュールＦ４４３は、返された最適工程が目標値を満足していれば目標値を満たす工程案をＧＵＩ Ｆ４４２に返し、ＧＵＩ Ｆ４４２が返された最適工程の結果をユーザにより閲覧可能にする。一方、最適工程設計モジュールＦ４４４が返した最適工程が目標値を満足しなければ、最適工程判定モジュールＦ４４３が工程数を再設定し（工程数を１増やし）、最適工程設計モジュールＦ４４４が再設定された工程数に基づいて最適工程の設計をやり直す。

以上の鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０によると、ユーザはＧＵＩ Ｆ４４２に対する設計条件の入力だけの操作で、試行錯誤的な検討なしに容易に最適工程を設計できる。また，ＧＵＩ Ｆ４４２を使用しているので、ユーザは直感的に操作を行うことができる。

＜ＣＡＭ＞
ＣＡＭ Ｆ４４６は、製品形状のＣＡＤデータと、切削工程前の形状（例えば、推定鍛造後形状）のＣＡＤデータと、切削で使用する工具等の設定情報を入力とし、所定のＮＣ切削加工機において、切削前の形状を製品形状とするための切削工程におけるＮＣプログラム（変換元用ＮＣプログラム）を生成する。なお、ＣＡＭ Ｆ４４６は、全ての処理をユーザによらず実行してもよいし、一部の処理をユーザの指示に従って行ってもよい。

ここで、シミュレーションにより得られた推定鍛造後形状と、実際に設計した鍛造工程を実行することにより得られる鍛造後形状（実鍛造後形状）とでは、以下に示す部位等において誤差が生じやすい。例えば、推定鍛造後形状よりも実鍛造後形状の方が大きい部分が存在すると、推定鍛造後形状を切削前の形状として入力されて生成されたＮＣプログラムや、そのＮＣプログラムに対して補正処理により得られる変換後ＮＣプログラムが適切でない虞がある。

例えば、推定鍛造後形状によりワークがない部分だと想定された部分に対しては、ＮＣプログラムでは、工具を単に送るように記述される場合があるが、その部分に実際にワークが存在している場合には、工具がワークと接触してしまい、工具が破損してしまう虞がある。また、推定鍛造後形状に基づいて決定された切削深さが、実際のワークに対する切削深さよりも少ない場合には、ＮＣプログラムの補正処理において、切削時の工具に加えられる切削力が実際よりも少ないものとしてＮＣプログラムが補正されることとなるので、実際の加工時においては、より大きな誤差が生じてしまう虞がある。

このような状況への対策として、ＣＡＭ Ｆ４４６は、推定鍛造後形状に対して、例えば、下記の補正を行って鍛造後形状（補正鍛造後形状）を生成し、この補正鍛造後形状を用いてＮＣプログラムを生成するようにしてもよい。なお、推定鍛造後形状から補正鍛造後形状を生成する処理を、ユーザが実行してもよい。このように補正製造後形状を用いることにより、上記記載した誤差の発生や、工具の破損等を適切に防止することができる。
・推定鍛造後形状より所定のマージン分だけ仮想的に肉付けしたものを補正鍛造後形状とする。
・設計された鍛造工程を実際に実行したテストで得られたワークの形状を３Ｄスキャナーでスキャンし、その結果を補正鍛造後形状とする。
・設計された鍛造工程を実際に実行したテストで得られたワークの形状の代表寸法に基づいて、推定鍛造後形状に肉付けを行って補正鍛造後形状とする。

なお、鍛造工程によっては、推定鍛造後形状と、実鍛造後形状とで誤差が生じやすい部分と生じにくい部分とが存在する。そこで、この鍛造工程における以下に示す特徴を踏まえて、補正鍛造後形状に補正するための推定鍛造後形状に対する肉付け量は変更するようにしてもよい。
＊工程の最後において目標形状の転写用の仮想金型ブロックでプレスされた部分は目標形状に近い。したがって、この部分に対応する肉付け量を少なくしてもよい。
＊鍛造工程中の、より早い工程で目標形状の転写用の仮想金型ブロックでプレスされた部分ほど誤差が大きく、鍛造工程でまったく接触されていない部分は誤差がより大きい。したがって、これら部分に付加する肉付け量を多くしてもよい。
＊目標形状の転写用の仮想金型ブロックでプレスされた以後に、隣接する領域に対してプレスがされた領域ほど誤差が大きい。したがって、この部分に付加する肉付け量を大きくしてもよい。

なお、他の基準で部分的な肉付け量を調整してもよい。例えば、部分金型番号３に示すような変形拘束の役割を有する仮想金型ブロックによる変形拘束の効果に基づいて肉付け量を調整してもよい。

＜コスト算出プログラムＦ４４７＞

コスト算出プログラムＦ４４７は、変換用計算機１０におけるＮＣプログラムのシミュレーションに基づいて、図３０に示す製造工程のトータルコストＣ_ｔの算出式における切削工程のコストの算出に必要な情報（図３０の４行目の式の変数、例えば、工具パスの長さと工具送り速度）を取得する。また、コスト算出プログラムＦ４４７は、鍛造プロセス設計プログラムＦ４４２から鍛造工程のコストの算出に必要な情報（例えば、２行目、３行目の式の変数、例えば、金型個数、工程数等）を取得する。コスト算出プログラムＦ４４７は、取得した各種情報に基づいて、図３０に示す式によりトータルコストＣ_ｔを算出し、トータルコストＣ_ｔを表示用計算機Ｆ３０に表示する。また、コスト算出プログラムＦ４４７は、鍛造工程のコストや切削工程のコストをそれぞれ認識可能に表示してもよい。なお、ワーク１個の材料費は、鍛造工程の未加工のワーク形状に対応する重量を特定し、そのワークの材質の単価を乗算することにより算出することができる。

このコスト算出プログラムＦ４４７により表示されるトータルコストＣｔ、鍛造工程のコスト、切削工程のコストを参照することにより、ユーザは、鍛造工程のコストのみでなく、切削工程を含むコストを考慮して、鍛造工程の見直しが必要であるか否かを検討することができ、製造工程の全体を適切に設計することができる。これにより、例えば、鍛造工程のコストが安くなるが、切削工程のコストが高くつき、製造工程全体としてコストが高くなるような場合において、鍛造工程の見直しが必要であることを把握でき、製造工程全体を適切に見直して設計することができる。

次に、一実施形態に係る鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０における処理動作について説明する。

＜＜鍛造目標形状設計処理＞＞
ＣＡＤ Ｆ４４５は、設計した製品形状のＣＡＤデータから、鍛造工程での目標形状（鍛造目標形状）のＣＡＤデータを生成する。典型的には、ＣＡＤ Ｆ４４５は、製品形状を包含する形状であって、鍛造工程後に溶接のような肉盛り加工をせずに、切削工程だけで製品形状を実現できる形状を鍛造目標形状とする。

＜＜鍛造プロセス設計処理＞＞

図１３は、一実施形態に係る鍛造プロセス設計処理のフローチャートである。

鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０のＧＵＩ Ｆ４４２は、最大工程数、部分金型の種類、部分金型の割当て領域、有限要素シミュレーションソルバーなどといった設計条件についてのユーザ入力を受け付ける（ステップ（１））。次に、最適工程判定モジュールＦ４４３は、最適工程を決定する工程の工程数（候補値）を１（第１値の一例）に設定し（ステップ（２））、最適工程設計モジュールＦ４４４が以下の繰り返し処理（ステップ（３－１），（３－２），（３－２））を実行することにより、最適な工程を決定する処理を実行する（ステップ（３））。

繰り返し処理では、最適工程設計モジュールＦ４４４は、繰り返し処理における部分金型の割当てについての条件を決め、この部分金型の割当ての条件に従って、金型案を生成する（ステップ（３－１））。ここで、部分金型の割当てについての条件とは、各部分金型の割当て領域に対してどの機能を持つ部分金型を割り当てる（設定する）かということであり、この条件の生成においては、最適工程設計モジュールＦ４４４は、最適化ソルバーを用いて行ってもよいし、任意の方法で割当て条件を決定するようにしてもよい。

次に、最適工程設計モジュールＦ４４４は、金型形状の部分金型番号「１－１」，「１－２」を割当てた部分金型の領域のワーク厚みが目標形状の厚みになるように各工程の押込み量の条件生成を行う（ステップ（３－２））。次いで、最適工程設計モジュールＦ４４４は、これらの条件に基づいて有限要素シミュレーションの解析を行い、これらの条件に従う工程により鍛造される鍛造形状と目標形状との形状誤差や、この工程における鍛造荷重などの解析結果を算出する（ステップ（３－３））。

ステップ（３）では、最適工程設計モジュールＦ４４４は、上記した繰り返し処理を実行して、それらの繰り返し処理で得られた結果に基づいて、所定の目標値が最小となる工程を決定することで、指定された工程数における最適工程を導出し、導出した最適工程を最適工程判定モジュールＦ４４３に通知する。ここで、目標値は、例えば、プレス設備の荷重制約の下での目標形状との形状誤差に関する値（目標形状精度）、すなわち、鍛造されたワークの形状と、目標形状との形状の一致度に関する値としてもよい。

次いで、最適工程判定モジュールＦ４４３は、通知された最適工程が、所定の目標値（目標形状精度など）を満足しているか否かを判定する（ステップ（４））。この結果、最適工程が、所定の目標値を満足していないと判定した場合（ステップ（４）：Ｎｏ）には、最適工程判定モジュールＦ４４３は、最適工程を判定する工程数を１増やして最適工程設計モジュールＦ４４４に通知し（ステップ（５））、処理をステップ（３）に進める。これにより、ステップ（３）では、工程数を１増やした値（第２値の一例）に対して最適工程を決定する処理が行われることとなる。

一方、最適工程が、所定の目標値を満足していると判定した場合（ステップ（４）：Ｙｅｓ）には、最適工程判定モジュールＦ４４３は、目標値を満足している最適工程を、プロセスにおける最適な工程案としてＧＵＩ Ｆ４４２に渡し、ＧＵＩ Ｄ４４２は、この工程案を出力することによりユーザに提示し（ステップ（６））、処理を終了する。

上記した鍛造プロセス設計処理によると、金型案を含む工程案を、ユーザが試行錯誤的な検討をすることなく、適切に設計することができる。また、本実施形態では、最適工程を導出する工程数を１から順に設定するようにし、設定された工程数での最適工程を導出し、導出した最適工程が目標値を満足するか否かにより、目標形状を得るためのプロセスでの最適な工程案とすることで、目標形状を得るための工程数を最小の工程数とすることができ、従来の試行錯誤的な工程案より工程数を減らせる可能性がある。これにより、実際の加工に使用する金型の個数を低減できることによりコストの削減を実現でき、また、工程数削減による製造リードタイムの短縮を実現できる。

＜鍛造プロセス設計計算機に関わるバリエーション＞
＜＜中間目標形状を経た目標形状の生成＞＞
未加工のワークから目標形状を生成する際において、例えば、プレス機構の鍛造荷重等の制約によっては、所定の中間目標形状を経て目標形状を生成することがある。例えば、図１０に示すように未加工のワークＦ１２０からワークＦ１９０を１つの工程で生成することができない場合には、未加工のワークＦ１２０を一旦中間目標形状とすることが行われる。

図１４は、ワークから中間目標形状を経て鍛造工程での最終的な目標形状を生成する際におけるワークの変形過程を示す断面図である。

ワークＦ１２０から最終的な目標形状Ｆ１１０を生成する場合においては、ワークＦ１２０に対して１以上の工程により中間目標形状Ｆ２１５を生成し、１以上の工程により中間目標形状Ｆ２１５から目標形状Ｆ１１０を生成する。

ここで、ワークＦ１２０から中間目標形状Ｆ２１５を経て鍛造での最終的な目標形状Ｆ２１０を生成する際における工程案を生成する処理について説明する。

まず、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０は、未加工のワークＦ１２０から中間目標形状Ｆ２１５を生成するための型鍛造プロセスの工程案を、図１３に示す鍛造プロセス設計処理を実行することにより生成する。ここで、この鍛造プロセス設計処理においては、目標形状や目標形状に対する条件等に代えて、中間目標形状や中間目標形状に対する条件等を入力する。

この鍛造プロセス設計処理によって、ワークＦ１２０から中間目標形状Ｆ２１５を生成する際の最適工程となる工程案が決定される。この鍛造プロセス設計処理によると、例えば、図１５に示す１工程から構成される工程案が決定される。

図１５は、未加工のワークから中間目標形状を生成する際の工程案の一例を示す図である。

工程案Ｆ２１６は、１つの工程であり、この工程では、金型案Ｆ２２０が使用される。金型案Ｆ２２０は、領域Ａ１～Ａ５に対応する部分金型Ｆ２２１～Ｆ２２５により構成されている。部分金型Ｆ２２１～Ｆ２２５には、部分金型番号「１－１」に対応する部分金型が割り当てられている。したがって、金型案Ｆ２２０は、ワーク側の全面が平坦な形状の金型である。なお、この工程の押込み量は、部分金型番号「１－１」に対応する部分金型による押込みによって実現されるワークの厚みを中間目標形状Ｆ２１５と同じ厚みにするために必要な押込み量に設定される。

次に、プロセス設計計算機Ｆ４０は、中間目標形状Ｆ２１５から目標形状Ｆ２１０を生成するための型鍛造プロセスの工程案を、図１３に示す鍛造プロセス設計処理を実行することにより生成する。ここで、この鍛造プロセス設計処理においては、ワーク形状に代えて、中間目標形状を入力する。

この鍛造プロセス設計処理によって、中間目標形状Ｆ２１５から目標形状Ｆ２１０を生成する際の最適工程となる工程案が決定される。このプロセス設計処理によると、例えば、図９に示す、３工程から構成される工程案Ｆ１４５が決定される。

次に、プロセス設計計算機Ｆ４０は、未加工のワークＦ１２０から中間目標形状Ｆ２１５を生成する工程案Ｆ２１６と、中間目標形状Ｆ２１５から目標形状Ｆ２１０を生成する工程案Ｆ１４５とを組み合わせた工程案を、未加工のワークＦ１２０から目標形状Ｆ２１０を生成するための工程案とする。この工程案は、４種類の金型Ｆ２２０，Ｆ１５０，Ｆ１６０，Ｆ１７０をそれぞれ用いる４つの工程から構成されている。

以上説明したように、未加工のワークから中間目標形状を経て目標形状を生成するプロセスにおける工程案を容易に設計することができる。

次に、工程案Ｆ２１６と、工程案Ｆ１４５とを組み合わせた工程案におけるワークの変形過程について説明する。

図１６は、型鍛造工程におけるワークの変形過程を示す断面図である。

まず、第１工程では、金型Ｆ２２０に対応する金型が用いられ、加工前のワークＦ１２０が中間目標形状Ｆ２１５に変形される。具体的には、第１工程では、部分金型番号「１－１」の部分金型Ｆ２２１～Ｆ２２５によって、ワークＦ１２０の領域Ａ１～Ａ５が中間目標形状Ｆ２１５の形状に成形される。

以降においては、図１０を用いて既に説明したように、目標中間形状Ｆ２１５は、ワークＦ１９０、ワークＦ２００を経て、目標形状Ｆ２１０に成形される。

＜＜部分金型＞＞
なお、上記実施形態では、目標形状に基づいて部分金型の領域を決定していたが、部分金型の領域はこれに限られず、目標形状に関わらず、任意の領域としてもよい。例えば、目標形状の中心側の領域に対応する部分金型の径方向の幅を、目標形状の中心軸に近いほど大きくし、中心軸から離れるほど小さくしてもよい。また、上記実施形態では、部分金型の上面形状を円形、又は円環状としていたが、部分金型の上面形状はこれに限られず、任意の形状としてもよい。例えば、部分金型を、八面体（例えば、上面形状が六角形の八面体）としてもよい。

また、金型（仮想金型）における部分金型の数は、任意に決定してもよい。また、例えば、部分金型の数を固定的に決定していてもよいし、プロセス設計処理において目標値を満たさない場合（ステップ（４）：Ｎｏ）に、より大きな数に変更するようにしてもよい。

＜＜その他＞＞
また、上記実施形態では、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０に有限要素シミュレーションの実行機能を備え、この有限要素シミュレーションの実行機能を利用する例を示していたが、本発明はこれに限られず、有限要素シミュレーションの実行は、必ずしも鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０において行わなくてもよい。例えば、有限要素モデルの生成は、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０で実行し、有限要素シミュレーションについては、例えば、表示用計算機Ｆ３０にある、ユーザが既に所有している有限要素シミュレーションソフトを用いて解析を実行し、得られた解析結果を鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０に返すようにしてもよい。この場合、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０において有限要素シミュレーションを実行しなくてもよいので、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０の負荷を軽減することができる。また、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０にある有限要素シミュレーションソフトの実行を行うとユーザの費用負担が発生するような場合には、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０で有限要素シミュレーションソフトの実行をしなくてもよくなるので、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０を利用する費用を低減することができる。

また、部分金型の機能は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な機能としてもよい。例えば、鍛造前のワークの位置あわせを行う機能を含んでもよい。部分金型の機の種類を増やすことで、操業条件、成形性、ワークの材料特性などを加味した適切な金型案を含む工程案を決定できる。

また、上記実施形態では、軸対称の目標形状を例に説明したが、本発明はこれに限られず、目標形状が３次元複雑形状である場合にも適用できる。また、上下対称の目標形状を例に説明したが、上下対称の形状でなくてもよい。この場合には、上側の金型と、下側の金型の形状とを別に考慮するようにすればよく、例えば、上側の金型の部分金型と、下側の金型の部分金型とは、対応する領域の幅（径方向の幅）が異なっていてもよく、また、金型を構成する部分金型の個数が異なっていてもよい。

また、上記実施形態において、ＣＰＵ Ｆ４１が行っていた処理の一部又は全部を、ハードウェア回路で行うようにしてもよい。また、上記実施形態におけるプログラムは、プログラムソースからインストールされてよい。プログラムソースは、プログラム配布サーバ又は不揮発性の記憶メディア（例えば可搬型の記憶メディア）であってもよい。

＜変換用計算機に関わる構成＞
＜システム構成＞
図１７は、一実施形態に係る加工処理システムの一部の構成図である。

加工処理システム１０００は、変換用計算機１０と、複数のＮＣ切削加工機２０（加工機の一例）と、複数の現場用計算機３０とを備える。同図においては、場所Ｂにも、ＮＣ切削加工機２０と、現場用計算機３０とが配置されている。

ＮＣ切削加工機２０は、例えば、マシニングセンタであり、加工処理を実行する本体部２２と、本体部２２の加工処理を制御するＮＣコントローラ２１と、本体部２２で使用される１以上の工具セットの工具ＴＬを収容可能な収容部の一例としてのツールマガジン２５とを備える。

ツールマガジン２５は、それぞれ１つの工具ＴＬを収容可能な複数のスロット（ＳＬ：２５ａ，２５ｂ，２５ｃ）を有する。

ＮＣコントローラ２１は、内部に記憶されているＮＣプログラムに従って、本体部２２の加工処理や工具の交換処理を制御する。

本体部２２は、処理ヘッド部２３と、ステージ２４と、交換部の一例としての工具交換部２６とを含む。処理ヘッド部２３は、工具ＴＬを装着可能であり、且つ回動可能な主軸を備える。なお、処理ヘッド部２３は、主軸それ自体であってもよい。ステージ２４は、加工処理の対象となる被切削加工物（ワーク）Ｗを載置して移動可能である。工具交換部２６は、処理ヘッド部２３から工具ＴＬを外して、ツールマガジン２５の空きスロットに収容する。また、工具交換部２６は、工具ＴＬをツールマガジン２５のスロットから取り出し、処理ヘッド部２３に装着する。工具交換部２６の一例は、工具自動交換装置（ＡＴＣ）のチェンジアーム（ＡＴＣアームとも呼ばれる）である。なお、前述のツールマガジン２５も工具自動交換装置の構成物である。ＮＣプログラムは内部に工具交換命令を意味する一連の命令（ＮＣプログラムの用語ではコードや、コードにパラメータを追加したワードと呼ばれる）を記述可能であり、当該工具交換命令には、ツールマガジン２５内のスロット（意味は後術する）の位置を示すスロット番号が含まれている。工具交換部２６は工具交換命令を読み込んだＮＣコントローラ２１の指示により工具交換命令のパラメータに含まれるスロット番号で指定されたスロットから工具ＴＬを取り出し、処理ヘッド部２３に取り付ける。

ＮＣ切削加工機２０においては、ツールマガジン２５に収容可能な工具ＴＬの数には制限があるが、予め１以上の工具セット５０を用意しておき、実行する加工処理に応じて、ツールマガジン２５に収容する工具セットを入れ替えることにより、種々の加工処理に対応することができる。

本実施形態では、工具ＴＬは、ワークＷを切削するためのエンドミル、ドリル、バイト等の刃物部ＴＬａと、刃物部ＴＬａを処理ヘッド部２３に装着するためのホルダＴＬｂとを含んだものとしているが、例えば、処理ヘッド部２３に刃物部ＴＬａをそのまま装着できる場合には、ホルダＴＬｂを含んでいなくてもよく、少なくとも刃物部ＴＬａを含んでいればよい。

なお、以後の説明では、変換対象とするＮＣプログラム（即ち、変換元用ＮＣプログラム）を使用して加工を行っていた加工機（又は、ＮＣプログラムの使用を想定している加工機）と、当該加工機に対応する工具セットと、を少なくとも含む存在を「変換元環境」と呼ぶことがある。また、変換されたＮＣプログラム（即ち、変換先用ＮＣプログラム）を使用して加工を予定する加工機と、当該加工機に対応する工具セットと、を少なくとも含む存在を「変換先環境」と呼ぶことがある。なお、変換元環境及び変換先環境には、それぞれの場所に含まれる物理的又は論理的な存在（例えば、その場所の温度や、温度センサ、湿度、湿度センサ、或いはその場所で加工機が設置された床、場所を構成する建物）が含まれてもよい。なお、「加工機に対応する工具セット」とは、加工機の工具マガジンに格納済の工具セットに加えて、将来工具マガジンに格納して使用する可能性のある工具セットも含む。典型的には加工機に対応する工具セットは、加工機と同じ場所に設置されている。

次に、変換用計算機１０について詳細に説明する。

図１８は、一実施形態に係る変換用計算機の構成図である。

＜＜ハードウェア＞＞
変換用計算機１０は、一例としてはパーソナルコンピュータ、汎用計算機である。変換用計算機１０は、プロセッサの一例としてのＣＰＵ１１、ネットワークインターフェース１２（図ではＮｅｔ Ｉ／Ｆと省略)、ユーザインターフェース１３(図ではＵｓｅｒ Ｉ／Ｆ)、記憶部の一例としての記憶資源１４、及びこれら構成物を接続する内部ネットワークを含む。

ＣＰＵ１１は、記憶資源１４に格納されたプログラムを実行することができる。記憶資源１４は、ＣＰＵ１１で実行対象となるプログラムや、このプログラムで使用する各種情報、ＮＣ切削加工機２０で使用するＮＣプログラム等を格納する。記憶資源１４としては、例えば、半導体メモリ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等であってよく、揮発タイプのメモリでも、不揮発タイプのメモリでもよい。

ネットワークインターフェース１２は、ネットワーク４０を介して外部の装置（例えば、現場用計算機３０、ＮＣ切削加工機２０のＮＣコントローラ２１、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０、表示用計算機Ｆ３０等）と通信するためのインターフェースである。

ユーザインターフェース１３は、例えば、タッチパネル、ディスプレイ、キーボード、マウス等であるが、設計者、作業者等（ユーザ）からの操作を受け付け、情報表示ができるのであれば、他のデバイスであってもよい。ユーザインターフェース１３は、これら複数のデバイスで構成されてもよい。

＜＜データ等＞＞
記憶資源１４は、加工機構成情報１４２１と、工具セット情報１４２２と、個別工具情報１４２３と、変換元用ＮＣプログラム１４２４と、変換先用ＮＣプログラム１４２５と、変換履歴情報１４２６とを格納する。なお、記憶資源１４は、これ以外の情報を格納してもよい。次の段落から各データやプログラムの詳細について説明する。なお、各情報、又は各情報の一部の項目は省略してもよい。

＊加工機構成情報１４２１。加工機構成情報１４２１は、例えば、各ＮＣ切削加工機２０に関する情報を格納するテーブルとして構成される。加工機構成情報１４２１は、各ＮＣ切削加工機２０ごとに、以下に示す各情報を含む。
（ａ１）ＮＣ切削加工機２０の識別子（加工機ＩＤ）。加工機ＩＤとして、ＮＣコントローラ２１の識別子や、ＮＣコントローラ２１のネットワークアドレスを代用してもよい。
（ａ２）ＮＣ切削加工機２０の型番。
（ａ３）ＮＣ切削加工機２０の設置場所。
（ａ４）ＮＣ切削加工機２０の使用実績、例えば、使用時間等。
（ａ５）ＮＣ切削加工機２０の所定の部位の温度。所定の部位としては、ＮＣ切削加工機２０の主軸や、ステージ２４であってもよい。
（ａ６）ＮＣ切削加工機２０の所定の部位の剛性に関する情報（例えば、部位のヤング率や、たわみ量等）。所定の部位としては、ＮＣ切削加工機２０の処理ヘッド部２３の主軸や、ステージ２４であってもよい。
（ａ７）ＮＣ切削加工機２０の所定の部位の形状。所定の部位の形状としては、ＮＣ切削加工機２０の主軸の長さや、ステージ２４の長さであってもよい。
（ａ８）ツールマガジン２５に収容可能な最大の工具数、すなわち、スロットの数。
（ａ９）経年変化や設置環境に合わせて設定されるオフセット値。このオフセット値は、ＮＣプログラムにおける工具移動時の座標を微修正するために使用される値であり、例えば経年劣化でステージが微妙に傾いた等の状況を補正するために使用される値である。
（ａ１０）ＮＣコントローラ２１のメーカ、型番等。ＮＣコントローラ２１は、メーカや型番に応じて、ＮＣプログラムの記述形式が多少異なる場合があり、このような状況を判断するために用いられる。
（ａ１１）主軸やステージ等のコンポーネントのがたつき、移動精度（例えば、ステージのバックラッシュ量等）、直線度、平面度、平行移動度、装置稼働時の振動幅や振動周波数。

本実施形態では、（ａ１）、（ａ２）、（ａ４）、（ａ５）、（ａ８）、（ａ９）、及び（ａ１０）の情報については、例えば、ＮＣ切削加工機２０のＮＣコントローラ２１から取得する一方、（ａ３）、（ａ６）、（ａ７）、及び（ａ１１）については、ユーザによる入力情報から取得している。なお、情報を取得する方法はこれに限られず、（ａ１）、（ａ２）、（ａ４）、（ａ５）、（ａ８）、（ａ９）、及び（ａ１０）の少なくとも一部について、ユーザによるユーザインターフェース１３又は表示用計算機Ｆ３０を介しての入力情報から取得するようにしてもよく、また、（ａ３）、（ａ６）、（ａ７）、及び（ａ１１）の中のＮＣコントローラ２１から取得可能な情報については、ＮＣコントローラ２１から取得するようにしてもよい。なお、ＮＣコントローラ２１から取得するとした情報についても、代替のデバイス（例えば別な計算機や、センサ自体）から取得してもよい。

＊工具情報（工具セット情報１４２２及び個別工具情報１４２３）
工具セット情報１４２２は、１以上の工具ＴＬで構成されるグループ（セット）を管理するための情報である。工具セット情報１４２２は、工具セットの識別情報（工具セットＩＤ）と、セットを構成する１以上の工具ＴＬの識別子、又は型番の集合である。

個別工具情報１４２３は、各工具に関する情報である。個別工具情報１４２３は、以下に示す各情報を含む。
（ｂ１）工具ＴＬの識別子（工具ＩＤ：例えば、シリアル番号等）。工具ＴＬの識別子としては、刃物部ＴＬａやホルダＴＬｂに個体ＩＤが与えられている場合は、その値であってもよく、付されていない場合には、構成情報取得プログラム１４１２を実行するＣＰＵ１１が自動付与してもよい。
（ｂ２）工具ＴＬの型番（工具特定情報の一例）。例えば、工具ＴＬを構成する刃物部ＴＬａとホルダＴＬｂとのそれぞれの型番。なお、工具ＴＬが、刃物部ＴＬａのみで構成される場合には、刃物部ＴＬａの型番のみでよい。また、刃物部ＴＬａが複数の部品で構成される場合には、それらすべての型番であってもよく、一部の型番であってもよい。
（ｂ３）工具ＴＬ（例えば、刃物部ＴＬａと、ホルダＴＬｂのそれぞれ）についての材質、形状、剛性（ヤング率、たわみ量等）、使用履歴、温度等。ここで、工具ＴＬの材質、形状によって剛性が変化するので、これらの情報も剛性に関する情報である。なお、明記しない限りは、「形状」とは、一般的に言うところの図面やＣＡＤデータが示す立体形状や断面形状に加えて、長さ、刃物部ＴＬａがホルダＴＬｂから突出する長さ（刃物飛び出し長さ）、刃物部ＴＬａの太さ、刃物部ＴＬａの直線度、といった形状から得られる代表的な値も含むものとする。
（ｂ４）工具が収容されるべきツールマガジン２５の配置位置（スロット）の情報（位置情報、スロット番号）。
なお、本実施形態では、（ｂ１）～（ｂ４）の情報については、例えば、ユーザによる表示用計算機Ｆ３０又はユーザインターフェース１３を介しての入力情報から取得するようにしているが、ＮＣコントローラ２１から取得可能な情報については、ＮＣコントローラ２１から取得するようにしてもよい。

＊変換元用ＮＣプログラム１４２４は、変換元のＮＣ切削加工機２０（変換元ＮＣ切削加工機２０という。）において、加工処理に使用しているＮＣプログラム、又は、ＣＡＭ Ｆ４４６が出力する対象としているＮＣ切削加工機（変換元ＮＣ切削加工機）で使用させるためのＮＣプログラムである。変換元用ＮＣプログラム１４２４は、例えば、鍛造プロセス設計計算機Ｆ４０によって生成されて送信される。変換元用ＮＣプログラム１４２４は、変換元ＮＣ切削加工機２０による加工処理によって得られる目的物の加工精度を所定の精度に維持するために、変換元ＮＣ切削加工機２０の特性や状態等に合わせてチューニングされている場合がある。

＊変換先用ＮＣプログラム１４２５は、変換先のＮＣ切削加工機２０（変換先ＮＣ切削加工機２０という。）に合うように、変換元用ＮＣプログラム１４２４を変換して得られたＮＣプログラムである。なお、いずれの変換元用ＮＣプログラム１４２４に対しても変換処理が行われていない場合には、変換先用ＮＣプログラム１４２５は、存在しない。

＊変換履歴情報１４２６は、変換元用ＮＣプログラム１４２４を変換先用ＮＣプログラム１４２５に変換する際の変換処理の履歴を管理する情報である。変換履歴情報１４２６は、例えば、変換処理を識別する識別情報と、その変換処理時に使用した各種情報（入力された情報等）とを対応付けた情報である。

その他、記憶資源１４には下記の情報を格納してもよい。
＊ワークＷ情報。本情報は、例えばワークＷの加工前の形状データ、材質、剛性、ワークＷの加工目標形状データ等の情報。加工目標形状データとは、ＮＣプログラムによって加工する時の目標とする形状を示すデータである。当該目標形状にワークＷを加工できた場合は誤差がゼロであることを意味する。
＊加工機構成情報１４２１、工具セット情報１４２２、個別工具情報１４２３以外の、変換前環境又は変換先環境の情報。本情報を明示するために「その他変換前環境情報」や「その他変換前環境情報」と呼ぶことがある。

＜変換用計算機で動作するプログラム＞
＜＜変換プログラム１４１１＞＞
変換プログラム１４１１は、ＣＰＵ１１に実行されることにより、以下の処理を実行する。ここで、ＣＰＵ１１が変換プログラム１４１１を実行することにより、変換部が構成される。
＊変換プログラム１４１１は、後述する変換用入力画面１００（図１９参照）の変換開始ボタン１２０が押下された場合に、変換用入力画面１００に入力された各種情報を加工機構成情報１４２１、工具セット情報１４２２、及び個別工具情報１４２３に反映させ、変換用入力画面１００に入力された各種情報と、加工機構成情報１４２１、工具セット情報１４２２、及び個別工具情報１４２３に含まれる、変換先環境の情報或いは変換元環境の情報とに基づいて、変換対象の変換元用ＮＣプログラム１４２４を変換先用ＮＣプログラム１４２５に変換する変換処理を実行し、得られた変換先用ＮＣプログラム１４２５を記憶資源１４に格納する。

変換元用ＮＣプログラム１４２４を変換先用ＮＣプログラム１４２５に変換する変換処理においては、例えば、変換プログラム１４１１は、変換先ＮＣ切削加工機２０の剛性、又は変換先ＮＣ切削加工機２０で使用される工具セット５０の工具ＴＬの剛性、に関する情報に基づいて、変換元用ＮＣプログラム１４２４の命令を変更或いは追加したデータを、変換先用ＮＣプログラム２５とする。なお、追加又は変更する命令としては、工具径補正、工具長補正、工具摩耗補正、送り速度、又は切削速度とすることで、工具ＴＬによるワークＷの加工回数が増える等の大幅な加工作業が変わることを回避してもよい。しかし、ワークＷの加工回数が増えるような命令（例えばためし削りに相当する命令）を追加してもよい。

また、変換元用ＮＣプログラム１４２４を変換先用ＮＣプログラム１４２５に変換する変換処理においては、変換プログラム１４１１は、変換元ＮＣ切削加工機のＮＣコントローラと、変換先ＮＣ切削加工機２０のＮＣコントローラ２１とで、ＮＣプログラムについての記述形式の少なくとも一部が異なっている場合には、変換元用ＮＣプログラムの記述における、記述形式が異なる部分について、変換先ＮＣ切削加工機２０のＮＣコントローラ２１用の記述形式に変換する。これにより、変換先ＮＣ切削加工機２０のＮＣコントローラ２１において支障なく加工処理を行うことができる。

変換プログラム１４１１は、変換先用ＮＣプログラム１４２５内に、コメントとして、変換先ＮＣ切削加工機２０の加工機ＩＤと、変換先ＮＣ切削加工機２０で使用すると指定された工具セットの各工具ＴＬの型番（或いは識別子）と、各工具ＴＬの配置位置情報（スロット番号）とを記載するようにしてもよい。例えば、コメントとして、「ＭＣ２：ＳＬ１：ＭＬ７ｘ、・・・」と記載してもよい。ここで、ＭＣ２は、加工機ＩＤであり、ＳＬ１は、スロット番号であり、ＭＬ７ｘは、ミルの型番である。このコメントを参照することにより、変換先用ＮＣプログラム１４２５が、どのＮＣ切削加工機２０を対象とし、どのような工具をどのスロットに格納すればよいのかを把握することができる。また、変換先用ＮＣプログラム１４２５内に、コメントとして、使用すると指定された各工具ＴＬの用途と、各工具ＴＬの配置位置情報とを記載するようにしてもよい。このようなコメントを追加することで変換先用ＮＣプログラム１４２５のデータ量が増加するが、必ず変換先ＮＣプログラムと一体で管理できるため、想定していないＮＣ切削加工機２０や工具ＴＬを間違って使うことを軽減できる。なお、以後の説明では本段落で説明したコメントを「変換先装置又は工具コメント」と呼ぶ場合がある。

また、変換プログラム１４１１は、変換先用ＮＣプログラム１４２５内に、コメントとして、変換処理のＩＤ（変換履歴ＩＤ）を格納するようにし、変換履歴ＩＤと、変換用入力画面１００に入力された各種情報とを対応付けた変換履歴情報１４２６を記憶資源１４に格納する。変換先用ＮＣプログラム１４２５内のコメントとして格納された変換履歴ＩＤを変換履歴情報１４２６と突き合わせることにより、変換時に考慮した各種値を把握することができ、変換先用ＮＣプログラム１４２５による加工処理の精度が不十分である場合における原因追及を行うことができる。なお、以後の説明では本段落のようなコメントを「履歴コメント」と呼ぶ場合がある。

なお、変換プログラム１４１１による変換処理を多重に行う場合が考えられる。例えば、１回目に変換した変換先用ＮＣプログラム１４２５を、さらに別なＮＣ切削加工機２０又は工具セット向けに変換したい場合である。このような場合に上記「変換先装置又は工具コメント」と「履歴コメント」はその変換多重度分だけ変換先用ＮＣプログラム１４２５に存在してもよい。しかし、一番最後の変換によって生成されたこれらコメントのみを残し、それより前のこれらコメントは削除することが好ましい。特に「変換先装置又は工具コメント」では作業者が見るべきものは最後の変換で付与されたコメントだけだからである。

＊変換プログラム１４１１は、変換処理後に、後述するダウンロード確認画面２００（図２０参照）を表示させ、ダウンロードボタン２１０が押下された場合に、変換先用ＮＣプログラム１４２５を、変換先ＮＣ切削加工機２０のＮＣコントローラ２１又は変換先ＮＣ切削加工機２０のある場所の現場用計算機３０に送信する。

また、変換プログラム１４１１は、切削前のワーク形状（例えば、推定ワーク形状）から、ＮＣプログラム（変換元用ＮＣプログラム又は、後述する変換先用ＮＣプログラム）に従って切削するときのワーク形状の変化を時系列に３Ｄ（２Ｄでもよい）画像で現場用計算機３０又は表示用計算機Ｆ３０に表示する。例えば、変換先用ＮＣプログラムに従う３Ｄ画像において、変換プログラム１４１１は、所定のパスでワークを切削している状態を表示中している画面中に、工具に加わる切削力、工具の軌道のずれ量等を数字で表示したり、あるいは切削された領域（切削領域）自体や、切削領域と残ったワークの境界面に、切削力、工具の軌道のずれ量に応じた色づけを行ったりしてもよい。また、変換プログラム１４１１は、変換先用ＮＣプログラムに基づく所定のパスでワークを切削している状態を表示している画面中に、後述する非接触部分工具パスの中間のみのパス（図２６のＦ点からＧ点）、より具体的には、工具の移動の補正を行う位置を識別可能に表示してもよい。これにより、ＮＣプログラムを実行する際における切削の状態を確認することができ、切削工程の見直しや、切削前のワーク形状の見直し（鍛造工程の見直し）等を実際の製品の加工を行う前に容易且つ適切に検討することができる。

＜＜構成情報取得プログラム１４１２＞＞
構成情報取得プログラム１４１２は、ＣＰＵ１１に実行されることにより、以下の処理を実行する。ここで、ＣＰＵ１１が構成情報取得プログラム１４１２を実行することにより、剛性情報受付部が構成される。
＊構成情報取得プログラム１４１２は、ＮＣコントローラ２１からＮＣ切削加工機２０に関する各種情報を取得する。取得する情報としては、上記した（ａ１）、（ａ２）、（ａ４）、（ａ５）、（ａ８）、（ａ９）、及び（ａ１０）の情報がある。
＊構成情報取得プログラム１４１２は、変換用入力画面１００をユーザインターフェース１３又は表示用計算機Ｆ３０に表示させ、変換用入力画面１００を介してユーザからの各種情報（作業者から取得するＮＣ切削加工機２０に関する情報（（ａ３）、（ａ６）、（ａ７）、及び（ａ１１））、及び工具セット５０に関する情報（（ｂ１）～（ｂ４）の情報））を取得する。

＊構成情報取得プログラム１４１２は、変換用入力画面１００において、必要な情報が入力されていない場合や、適切でない場合（情報が古い場合）には、その情報の入力領域の近傍に、アラート記号（「！」等）を表示する。なお、構成情報取得プログラム１４１２は、必要な情報が入力されていない場合や、適切でない場合には、変換処理の実行が開始されないように、例えば、変換用入力画面１００の変換開始ボタン１２０を押下不能な状態として表示させてもよい。このようにすると、変換でエラーが発生するような場合に、変換処理の実行を適切に抑止することができる。

＊構成情報取得プログラム１４１２は、変換元環境の情報（つまり、変換元ＮＣ切削加工機の情報や変換元ＮＣ切削加工機の工具セットに関する情報）に基づいて、変換先環境における選択入力領域における入力値を適切な値に設定したり、或いは、プルダウンで選択可能となる選択候補を絞り込んだりするフィルタリング処理を実行する。例えば、構成情報取得プログラム１４１２は、変換元環境で選択されている工具セットの工具数と同じ工具数の工具セットだけを変換先における工具セットの選択候補として絞り込む。

次に、構成情報取得プログラム１４１２によって表示される変換用入力画面１００について詳細に説明する。

＜変換用入力画面＞
図１９は、一実施形態に係る変換用入力画面の構成図である。変換用入力画面１００は、例えば下記描画領域より構成され、各領域に入力又は表示用の画面オブジェクトを含む画面である。
＊変換元環境領域１００Ｂ。この領域は、変換元環境の入力又は表示用の画面オブジェクトを含む。
＊変換先環境領域１００Ｃ。この領域は、変換先環境の入力又は表示用の画面オブジェクトを含む。
＊加工情報領域１００Ａ。この領域は、変換元環境や変換先環境とは独立した情報に関する入力又は表示用の画面オブジェクトを含む。

加工情報領域１００Ａは下記を含む。なお、以後の説明では表示や入力のための「領域」という用語を用いているが、これは表示用の画面オブジェクト、又は入力用の画面オブジェクトを含む領域を指している。
＊変換対象（変換元）のＮＣプログラムのファイル名を入力するためのファイル名入力領域１０１。

変換元環境領域１００Ｂは、下記を含む。
＊変換元ＮＣ切削加工機の加工機の種類を選択指定する変換元加工機指定領域１０２。
＊変換元ＮＣ切削加工機において変換元用ＮＣプログラムに従った加工処理で使用対象の工具セットを選択指定するための変換元工具セット指定領域１０４。
＊工具セットに含まれる各工具に関する情報を入力するための変換元工具情報入力領域１０５，１０６，１０７。

変換先環境領域１００Ｃは、下記を含む。
＊変換先ＮＣ切削加工機２０の加工機ＩＤや構成情報を選択指定する変換先加工機指定領域１１０。
＊変換先ＮＣ切削加工機２０に関する各種情報を入力するための変換先加工機情報入力領域１１１。
＊変換先ＮＣ切削加工機２０において変換先用ＮＣプログラムに従った加工処理で使用する工具セットを選択指定するための変換先工具セット指定領域１１２。
＊工具セットに含まれる各工具に関する情報を入力するための変換先工具情報入力領域１１３，１１４，１１５。
＊変換元用ＮＣプログラムから変換先用ＮＣプログラムへの変換処理の開始を受け付ける変換開始ボタン１２０。

なお、上記領域分けは一例である。例えば、ファイル名入力領域１０１は変換元環境で工具セットＴＬと共に変換前環境の一部とみなし、加工前環境領域１００Ｂに含まれてもよく、逆にまとめて加工情報１００Ａに含まれてもよい。本図では前述の「ワークＷ情報」、「その他変換元環境情報」、及び「その他変換先環境情報」入力又は表示領域の図示を省略している。しかし、これら領域を本画面で表示することで、情報入力を受け付けたり、情報を表示させたりしてもよい。ワークＷ情報は、領域１００Ａに含めればよい。ワークＷの情報が各環境での変化が小さいのであれば好適である。一方で、環境毎にワークＷの加工前の形状が異なるような場合は、そのような入力や表示領域は領域１００Ｂや領域１００Ｃに含めればよい。なお、形状データは図１９の領域１０１のように形状データを格納したファイル名を指定する画面オブジェクトを用いればよい。

変換元工具情報入力領域１０５，１０６，１０７は、ユーザによる入力が必要な情報（変換元工具要求入力情報）、例えば、上記した（ｂ３）、（ｂ４）の情報等を入力させたり、すでに取得されている情報を表示させて、修正の情報を入力させたりするための領域である。本実施形態では、変換元工具情報入力領域１０５は、変換元工具セット指定領域１０４のＴＬ１の工具に対応する入力領域であり、変換元工具情報入力領域１０６は、変換元工具セット指定領域１０４のＴＬ２の工具に対応する入力領域であり、変換元工具情報入力領域１０７は、変換元工具セット指定領域１０４のＴＬ３の工具に対応する入力領域である。

変換先加工機情報入力領域１１１は、ユーザによる入力が必要な情報、例えば、上記した（ａ６）、（ａ７）、及び（ａ１１）の情報等を入力させたり、すでに取得されている情報を表示させて、修正の情報を入力させたりするための領域である。

変換先工具情報入力領域１１３，１１４，１１５は、ユーザによる入力が必要な情報、例えば、上記した（ｂ３）、（ｂ４）の情報等を入力させたり、すでに取得されている情報を表示させて、修正の情報を入力させたりするための領域である。本実施形態では、変換先工具情報入力領域１１３は、変換先工具セット指定領域１１２のＴＬ１の工具に対応する入力領域であり、変換先工具情報入力領域１１４は、変換先工具セット指定領域１１２のＴＬ２の工具に対応する入力領域であり、変換先工具情報入力領域１１５は、変換先工具セット指定領域１１２のＴＬ３の工具に対応する入力領域である。変換先工具情報入力領域１１３，１１４，１１５における位置は、各工具を配置すべきツールマガジン２５の位置情報（スロット番号）を示しているが、各工具を配置するスロット番号は、変換先工具情報入力領域１１３，１１４，１１５の同一又は同種の工具が配置されているスロット番号と同じものを予め設定するようにしてもよい。なお、各工具を配置するスロット番号は、作業者が任意のスロット番号を入力するようにしてもよい。なお、この場合には、入力したスロット番号のスロットに、対応する工具を適切に配置する必要がある。

変換用入力画面１００においては、変換元工具セット指定領域１０４、変換先加工機指定領域１１０、変換先工具セット指定領域１１２等には、選択候補を表示させるためのプルダウンボタン１３０が配置されており、プルダウンボタン１３０が押下されると、対応する領域における選択候補が選択可能に表示されることとなる。

また、変換用入力画面１００においては、入力が必要である領域に対して入力がない場合、或いは、表示されている情報が現時点より所定の期間より前に取得された情報である場合等には、アラート記号１３１が表示される。このアラート記号１３１によると、ユーザが、情報が不足していたり、古かったりすることを把握することができ、必要な情報について入力したり、追加測定を行ったりする必要があることを把握できる。

なお、これまでの説明でも一部述べたが、変換元環境領域１００Ｂ、変換先環境領域１００Ｃは、変換の度に本画面のユーザがテキスト入力しなくてもよい。例えば、本画面表示前に変換用計算機１０が記憶資源１４に格納する情報を事前に格納し、本画面では事前に格納した情報を表示し、その情報を表示用計算機Ｆ３０やユーザインターフェース１３にて選択する形式であってもよい。そのような場合、変換元環境又は変換先環境に関する一部の情報については本画面での表示を省略してもよい。ただし、アラート記号１３１については領域１０２、１０４、１１０、１１２の内部で表示されているテキストの近傍（例えばテキストの横）に表示させ、当該加工機や工具セットに属する情報が不足していたり、古いことを示唆したりしてもよい。このような示唆により、本画面のユーザは変換開始前に選択した項目では変換ができない、或いは変換したとしても変換後の加工精度が低下するおそれがあることを確認できるため、変換処理に時間を要する場合はより好適である。

次に、変換プログラム１４１１によって表示されるダウンロード確認画面２００について詳細に説明する。

＜ダウンロード確認画面＞
図２０は、一実施形態に係るダウンロード確認画面の構成図である。

ダウンロード確認画面２００は、実行された変換処理を識別する変換履歴ＩＤを表示する変換履歴ＩＤ表示領域２０１と、変換先ＮＣ切削加工機２０の加工機ＩＤや構成情報を表示する変換先加工機情報表示領域２０２と、変換先ＮＣ切削加工機２０で使用する工具セットの工具セットＩＤと、工具セットを構成する工具の型番とを表示する変換先工具セット表示領域２０３と、変換先ＮＣ切削加工機２０のツールマガジン２５における各工具の配置位置情報（スロット番号）を表示する工具配置位置表示領域２０４と、変換先用ＮＣプログラム１４２５を変換先の場所のＮＣ切削加工機２０のＮＣコントローラ２１又は現場用計算機３０にダウンロードさせる指示を受け付けるダウンロードボタン２１０と、を含む。

このダウンロード確認画面２００によると、変換先ＮＣ切削加工機２０のツールマガジン２５における各工具の配置位置情報（スロット番号）が表示されているので、ユーザが使用する工具ＴＬをツールマガジン２５の間違ったスロットに配置してしまうことを適切に防止することができる。

ここで、具体的な状況に即して説明すると、加工処理においては、荒加工、中仕上げ加工、仕上げ加工等の複数の工程で、異なる工具を使うことがある。この場合には、ＮＣプログラムには、一部説明した通り、各工程で使用する工具を収容したツールマガジン２５の位置情報（スロット番号）が記述されている。ツールマガジン２５においてどの工具をどのスロットに配置するかは、各ＮＣ切削加工機２０のそれぞれにおいて任意とすることができる。このため、変換元ＮＣ切削加工機と、変換先ＮＣ切削加工機２０との間で、同一工程を行うための工具が、ツールマガジン２５の異なる番号のスロットに配置されていることも起こりうる。例えば、変換元と変換先とで同一の工程で使用する工具のツールマガジン２５におけるスロットを同一番号とすることを前提として変換処理が行われた変換先用ＮＣプログラムをそのまま用いると、同一番号のスロットに異なる種類の工具が収容されていると、全く異なる工具が使用されることとなり、ワークＷに損傷を与えてしまったり、工具ＴＬに損傷を与えてしまったりする虞がある。特に、繁忙期等においては、工具の配置間違いが発生しやすく、このような状況が発生してしまう可能性が高い。

これに対して、上記したように、ダウンロード確認画面２００によると、変換先ＮＣ切削加工機２０のツールマガジン２５における各工具のスロット番号が表示されているので、使用する工具ＴＬが間違ったスロットに配置されてしまっていないかを確認することを作業者に促すことができ、工具ＴＬが間違ったスロットに配置されてしまう状況を低減することができる。

なお、本画面のようなダウンロード画面は前述した図１９の画面と統合してもよい。しかし、変換処理に時間を要する場合は図２０に記すダウンロード画面を図１９の変換開始ボタン画面とは別に提供できることが好適である。なぜならば、変換処理を開始させた後に、画面の利用者はその画面を閉じて別作業をすることが可能だからである。その他の画面を分割する利点は本実施例に記した通りである。

次に、変換用計算機１０による処理動作について説明する。

（処理１）構成情報取得プログラム１４１２（厳密には、構成情報取得プログラム１４１２を実行するＣＰＵ１１）は、ネットワーク４０を介して接続された各ＮＣ切削加工機２０のＮＣコントローラ２１から、取得可能な各ＮＣ切削加工機２０に関する各種情報（例えば、（ａ１）、（ａ２）、（ａ４）、（ａ５）、（ａ８）、（ａ９）、及び（ａ１０））を取得する。なお、本処理は、以下で説明する処理２以降の処理を行う度に行う必要はない。

（処理２）次いで、構成情報取得プログラム１４１２は、変換用入力画面１００（図１９参照）を表示させて、変換用入力画面１００を介して、下記指定を受け付ける。
＊変換対象である変換元用ＮＣプログラム１４２４の指定。
＊変換元用ＮＣプログラム１４２４によってワークＷの加工処理を行っていたＮＣ切削加工機２０（変換元ＮＣ切削加工機）を特定する情報（加工機ＩＤ）の指定、又は変換元用ＮＣプログラム１４２４を作成したＣＡＭ Ｆ４４６が対象としていたＮＣ切削加工機（変換元ＮＣ切削加工機）の種類の指定。
＊変換元用ＮＣプログラム１４２４による加工処理において使用していた（又は、ＣＡＭＦ４４６が対象としていた）工具セットを特定する情報（工具セットＩＤ）の指定。
＊変換元用ＮＣプログラム１４２４を変換させた変換先用ＮＣプログラム１４２５により新たにワークＷの切削加工を行わせるＮＣ切削加工機（変換先ＮＣ切削加工機２０）を特定する情報（加工機ＩＤ）の指定。
＊変換先ＮＣ切削加工機２０で使用する工具セットを特定する情報（工具セットＩＤ）の指定。
これとともに、構成情報取得プログラム１４１２は、変換元ＮＣ切削加工機及び変換先ＮＣ切削加工機２０に関する各種情報（（ａ３）、（ａ６）、（ａ７）、及び（ａ１１））や、変換元ＮＣ切削加工機２０で使用されていた（又は、変換元ＮＣ切削加工機で使用する対象とされていた）工具セット５０や、変換先ＮＣ切削加工機２０で使用する工具セット５０に関する情報（（ｂ１）～（ｂ４）の情報）の入力（直接入力又は選択入力）を受け付ける。

（処理３）変換開始ボタン１２０が押下されると、構成情報取得プログラム１４１２は、変換プログラム１４１１に変換開始指示を送信する。ここで、変換開始指示には、変換用入力画面１００に入力（直接入力又は選択入力）された各種情報が含まれる。

（処理４）変換プログラム１４１１は、変換開始指示を受け取ると、指定された変換元用ＮＣプログラム１４２４（補正前ＮＣプログラム）を読み込んで、変換開始指示に含まれる情報（少なくとも変換先ＮＣ切削加工機２０又は、変換先ＮＣ切削加工機２０で使用される工具セットの剛性に関する情報）に基づいて、変換元用ＮＣプログラム１４２４を変換先用ＮＣプログラム１４２５（補正後ＮＣプログラム）に変換し、変換された変換先用ＮＣプログラム１４２５を記憶資源１４に格納する。

（処理５）次いで、変換プログラム１４１１は、ダウンロード確認画面２００（図２０参照）を表示させる。なお、ダウンロード確認画面２００は処理４完了後に自動的に表示させる代替として、現場計算機３０の利用者の当該計算機への操作に応じて表示させてもよい。この後、ダウンロードボタン２１０が押下された場合に、変換プログラム１４１１は、変換先用ＮＣプログラム１４２５を、変換先ＮＣ切削加工機２０のＮＣコントローラ２１又は変換先ＮＣ切削加工機２０のある場所の現場用計算機３０に送信する。

例えば、変換先用ＮＣプログラム１４２５をＮＣコントローラ２１に送信するようにする場合においては、ＮＣコントローラ２１が受信した変換先用ＮＣプログラム１４２５を格納し、以降の加工処理において、この変換先用ＮＣプログラム１４２５を実行可能となる。一方、変換先用ＮＣプログラム１４２５を現場用計算機３０に送信するようにする場合においては、現場用計算機３０が変換先用ＮＣプログラム１４２５を格納する。この後、現場用計算機３０の変換先用ＮＣプログラム１４２５を、ネットワーク４０を経由して、又は記録媒体等を介してＮＣコントローラ２１に格納させることにより、ＮＣコントローラ２１に変換先用ＮＣプログラム１４２５を実行させることができるようになる。

＜変換プログラムによる変換処理の具体例＞
次に、変換用計算機１０による処理動作の具体例について説明する。

図２１は、一実施形態に係る変換処理のフローチャートである。

まず、変換プログラム１４１１は、処理対象の変換元用ＮＣプログラム１４２４の全ブロックを記憶資源１４のうちのメモリのワーク領域に対して読み出す（Ｓ１１）。ここで、ブロックとは、変換元用ＮＣプログラム１４２４により実行する加工処理において、ＮＣ切削加工機２０に対して１回に指示することのできる命令（アドレス）を含む記述部分を示す。ブロックには、同時に指示することのできる１以上の命令（アドレス）が含まれる。アドレスとしては、例えば、命令の種類を示すコードと、命令の内容に関するパラメータとが含まれるものがある。なお、変換元用プログラム１４２４の容量が大きくて、メモリのワーク領域に全てのブロックを呼び出すことができなければ、処理の進行に応じて読み出すブロックを切り替えるようにすればよい。

次いで、変換プログラム１４１１は、読み出したブロックに基づいて、ブロックが示す命令に基づく処理（ブロック処理）中に工具がワークに接触しない１以上のパス（非接触部分工具パスという）を特定する（Ｓ１２）。工具がワークに接触しないか否かは、加工対象のワークの形状と、ブロック中の工具の移動パスとに基づいて加工処理をシミュレートすることにより特定することができる。ここで、変換元用プログラム１４２４の全ての非接触部分工具パスを特定してもよいし、一部の非接触部分工具パスのみを特定してもよい。なお、ブロック中のコードが位置決め「Ｇ００」（ＪＩＳ Ｂ ６３１４）である場合には、基本的には、工具がワークに接触していないことを意味しているので、このブロックのパスについては、それ以上の処理を行うことなく、このブロックのパス全体が非接触部分工具パスであると判定してもよい。

次に、変換プログラム１４１１は、ステップＳ１２で特定した各非接触部分工具パスのそれぞれを対象に、ループ１の処理（Ｓ１３～Ｓ１８）を行う。ループ１は、変数ｉの初期値は１であり、ループ１の処理を継続する条件は、変数ｉがＳ１２で特定した非接触部分工具パスの数以下であることであり、変数ｉは、ループを１回行うごとに１が加算される。

ループ１の処理では、まず、変換プログラム１４１１は、処理対象の非接触部分工具パス［ｉ］（特定した非接触部分工具パスのうちのｉ番目のパス）を含むブロック（特定ブロックという）を特定する（Ｓ１３）。

次いで、変換プログラム１４１１は、非接触部分工具パス［ｉ］が特定ブロックのパスの一部分であるか否かを判定する（Ｓ１４）。この結果、非接触部分工具パス［ｉ］が特定ブロックのパスの一部分でない場合、すなわち、特定ブロックの全体のパスが非接触部分工具パス［ｉ］であり、特定ブロックが非接触ブロックである場合（Ｓ１４：Ｎ）には、変換プログラム１４１１は、ステップＳ１５からＳ１８の処理を実行しないで、この非接触部分工具パス［ｉ］に対する処理を終了する。

一方、非接触部分工具パス［ｉ］が特定ブロックのパスの一部分である場合（Ｓ１４：Ｙ）には、変換プログラム１４１１は、特定ブロックを、非接触部分工具パス［ｉ］の少なくとも一部のみをパスとするブロック（分割後非接触ブロック）を含むブロックに分割する処理を実行する（例えば、ステップＳ１５～Ｓ１７）。

例えば、特定ブロックのパスが、前から順に、工具とワークが接触するパス（接触パス）、非接触部分工具パス［ｉ］、接触パスとなっている場合には、変換プログラム１４１１は、前の接触パスと、非接触部分工具パス［ｉ］の前側部分とを含むパスに対応するブロック（分割済前ブロック）を生成し（Ｓ１５）、非接触部分工具パス［ｉ］の中間部分のみのパスに対応するブロック（分割済非接触ブロック：分割済中間ブロック）を生成し（Ｓ１６）、非接触部分工具パス［ｉ］の後側部分と後ろの接触パスと、を含むパスに対応するブロック（分割済後ブロック）を生成する（Ｓ１７）。

また、特定ブロックのパスが、前から順に接触パスと、非接触部分工具パス［ｉ］となっている場合には、変換プログラム１４１１は、接触パスと、非接触部分工具パス［ｉ］の前側部分とを含むパスに対応するブロック（分割済前ブロック）と、非接触部分工具パス［ｉ］の残りの部分のパスに対応するブロック（分割済非接触ブロック）を生成する。また、特定ブロックのパスが、前から順に、非接触部分工具パス［ｉ］と、接触パスとなっている場合には、変換プログラム１４１１は、非接触部分工具パス［ｉ］の前側部分のみの部分のパスに対応するブロック（分割済非接触ブロック）と、非接触部分工具パス［ｉ］の後側部分（残りの部分）と後ろの接触パスとを含むパスに対応するブロック（分割済後ブロック）を生成する。なお、特定ブロックに複数の非接触部分工具パスがある場合には、ループ１の処理を繰り返すことにより、各非接触部分工具パスを対象に同様な処理が行われることとなる。

特定ブロックを分割する処理が行われた後（例えば、Ｓ１５～Ｓ１７の実行後）には、変換プログラム１４１１は、メモリのワーク領域の特定ブロックを、分割処理で生成された複数のブロック（例えば、分割済前ブロック、分割済非接触ブロック、分割済後ブロック）と入れ替える（Ｓ１８）。

その後、変数ｉがＳ１２で特定した非接触部分工具パスの数を超えた場合、すなわち、特定した非接触部分工具パスの全てを対象にループ１の処理を実行した場合には、ループ１を抜けて、変換プログラム１４１１は、処理をステップＳ１９に進める。

ステップＳ１９では、変換プログラム１４１１は、処理中のＮＣプログラムの全体を、非接触ブロック（非接触ブロック又は分割済非接触ブロック）の前で区切って複数のブロック群（区切り後ブロック群）を特定する。

次いで、変換プログラム１４１１は、ステップＳ１９で特定した各区切り後ブロック群のそれぞれを対象に、ループ２の処理（Ｓ２０～Ｓ２３）を行う。ループ２は、変数ｉの初期値は１であり、ループ２の処理を継続する条件は、変数ｉがＳ１９で特定した区切り後ブロック群の数以下であることであり、変数ｉは、ループを１回行うごとに１が加算される。

ループ２の処理では、まず、変換プログラム１４１１は、処理対象の区切り後ブロック群［ｉ］（特定した区切り後ブロック群のｉ番目のブロック群）での加工処理について、変換先ＮＣ切削加工機２０の主軸剛性と工具剛性とに基づいて、使用する工具の工具径方向の工具経路補正量を決定する（Ｓ２０）。ここで、工具径方向の工具経路補正量の決定方法としては、変換先ＮＣ切削加工機２０の主軸剛性と工具剛性とに基づいて、このステップで算出するようにしてもよいし、変換先ＮＣ切削加工機２０の主軸剛性と工具剛性とに基づいて、予め算出しておいた工具経路補正量を特定するようにしてもよい。また、区切り後ブロック群における切削時の工具のたわみ量が変化する場合には、工具経路補正量としては、最大のたわみ量に対応する工具経路補正量としてもよく、最小のたわみ量に対応する工具経路補正量としてもよく、平均のたわみ量に対応する工具経路補正量としてもよい。

次いで、変換プログラム１４１１は、決定した工具経路補正量の経路補正を変換先ＮＣ切削加工機２０に実行させるアドレスを含むブロック（補正ブロック）を生成する（Ｓ２１）。ここで、補正ブロックは、ＮＣ切削加工機２０において実行されると、例えば、ＮＣ切削加工機２０におけるメモリ上の工具形状パラメータとは別なパラメータであって、工具径補正用アドレス（例えば、Ｇ４１，Ｇ４２（ＪＩＳ Ｂ ６３１４））に影響を及ぼすメモリ上のパラメータの値を変更するブロックとしてもよい。ここで、工具形状パラメータは、工具径補正用アドレスを用いる際に標準で参照されるパラメータであり、例えば、ユーザにより手動で設定される場合もある。この工具形状パラメータを変更させてしまうと、手動で設定された値が使用できなくなり、そのＮＣ切削加工機２０での他のＮＣプログラムの実行時に不具合が発生する可能がある。これに対して、上記したように、補正ブロックによって、この工具形状パラメータとは別なパラメータを変更することにより、このような不具合の発生を適切に防止することができる。また、このようにすると、補正ブロックでは、工具形状パラメータとは別のパラメータを指定する表記となるので、補正後のＮＣプログラムを使用するユーザが補正ブロックを容易に視認して把握することができ、補正ブロックによる工具経路補正量を容易に把握することができる。

次いで、変換プログラム１４１１は、生成した補正ブロックを区切りブロック群の先頭、すなわち、非接触ブロックの前に挿入する（Ｓ２２）。なお、新たな補正ブロックを作成し、非接触ブロックの前に補正ブロックを挿入せずに、非接触ブロック中に、決定した工具経路補正量の経路補正を変換先ＮＣ切削加工機２０に実行させるアドレスを含めることにより、補正用のブロックを作成するようにしてもよい。

次いで、変換プログラム１４１１は、補正ブロックの前に、補正ブロックが追加されたことを示すコメントのブロック（コメントブロック）を挿入する（Ｓ２３）。

その後、変数ｉがＳ１９で特定した区切りブロック群の数を超えた場合、すなわち、特定した区切りブロック群の全てを対象にループ２の処理を実行した場合には、ループ２を抜けて、変換プログラム１４１１は、処理をステップＳ２４に進める。

ステップＳ２４では、変換プログラム１４１１は、ワーク領域にある作成した全ブロックを変換後のＮＣプログラム（変換先用ＮＣプログラム１４２５）として、記憶資源１４のストレージに格納する。

次に、具体的なワークに対する加工処理を行う変換元用ＮＣプログラムの変換処理について説明する。

図２２は、一実施形態に係るワークの切削前の形状を示す図である。図２２（Ａ）は、上面図（ＸＹ平面図）を示し、図２２（Ｂ）は、側面図（ＹＺ平面図）を示し、図２２（Ｃ）は、側面図（ＸＺ平面図）を示す。

ワーク３００は、切削前においては、一部に切り欠き３０２が形成され、上面視で略矩形形状となっている。ワーク３００のＹ軸のマイナス方向（図２２（Ａ）の右方向）側に、Ｚ軸方向に延びる円柱状の穴が形成された開口部３０１が形成されている。ワーク３００の高さは、Ｘ軸のプラス方向に行くほど高くなっている。

図２３は、一実施形態に係るワークの切削後の目標形状を示す図である。図２３（Ａ）は、上面図（ＸＹ平面図）を示し、図２３（Ｂ）は、側面図（ＹＺ平面図）を示し、図２３（Ｃ）は、側面図（ＸＺ平面図）を示す。

ワーク３００の切削後の目標形状は、切削前のワーク３００に対して、Ｘ軸のマイナス側の近傍と、Ｙ軸のマイナス側の近傍とに連続する段差部３０３が形成されたものとなっている。

図２４は、一実施形態に係るワークの切削処理中の形状を示す図である。図２４は、図２３に示す目標形状に到達する直前のワークの形状を示す。なお、図中の点線は、目標形状を示している。

図２４に示すように、目標形状到達前のワーク３００においては、最後に切削すべき最終切削部分３０４、３０５が残った状態となっている。

次に、ワーク３００を図２４に示す状態から最終切削部分３０４，３０５を切削する切削処理（最終切削処理）を実行するためのＮＣプログラムの記述について説明する。

図２５は、一実施形態に係る補正前のＮＣプログラムの記述と、対応するワークの切削処理における工具のパスと、を説明する図である。図２５（Ａ）は、最終切削処理における工具パスを示し、図２５（Ｂ）は、補正前のＮＣプログラムの最終切削処理に対応する部分の記述を示す。

補正前のＮＣプログラムは、図２５（Ａ）に示すＡ点からＢ点に工具を直線的に移動させて切削させるブロック５０１と、Ｂ点からＣ点に円弧状に工具を移動させて切削させるブロック５０２と、Ｃ点からＤ点に工具を直線的に移動させて切削させるブロック５０３とを含んでいる。

Ｃ点からＤ点に工具を移動させる際においては、工具がＣ点から移動を開始すると、切削部分の厚さ（高さ）が徐々に厚くなるので、工具に加えられる切削抵抗は徐々に上昇する。その後、開口部３０１に相当する部分においては、工具とワークが接触しないので、切削抵抗がなくなる。その後、工具が開口部３０１に相当する部分を通過すると、ワークと再び接触し、切削部分の厚さがさらに厚くなるので、切削抵抗が更に上昇していく。

この補正前のＮＣプログラムによると、Ｃ点からＤ点に工具を直線的に移動させて切削させるブロック５０３においては、常に同じ工具幅補正量となっているので、切削抵抗が異なるＣ点に近い側と、Ｄ点に近い側とで、切削量が異なってしまい、目標とする形状からずれ、切削精度が低下してしまう。

次に、ワーク３００を図２４に示す状態から最終切削部分３０４，３０５を切削する切削処理（最終切削処理）を実行するための補正前のＮＣプログラムを変換する変換処理及び補正後のＮＣプログラムについて説明する。

図２６は、一実施形態に係る補正後のＮＣプログラムの記述と、対応するワークの切削処理における工具のパスと、を説明する図である。図２６（Ａ）は、最終切削処理における工具パスを示し、図２６（Ｂ）は、補正後のＮＣプログラムの最終切削処理に対応する部分の記述を示す。なお、図２６（Ｂ）においては、補正前のＮＣプログラムからの追加・変更箇所については、ボールド＆イタリックで示している。なお、以下の説明では、図２１及び図２５の内容を適宜参照して説明する。

図２１に示す変換処理のステップＳ１２では、非接触部分工具パスとして、Ａ点からワーク３００に接触するまでの間と、開口部３０１に相当する部分とが検出される。

ループ１の処理では、Ａ点からワーク３００に接触するまでの間の非接触部分工具パスについては、ブロック５０１が特定ブロックとして特定され、非接触部分工具パスの前部のパス（Ａ点からＥ点）に対応するブロック６０３と、非接触部分工具パスの後部のパスと、工具がワークと接触するパスとを含むパス（Ｅ点からＢ点）に対応するブロック６０４とが生成され、ブロック５０１と入れ替えられる。なお、ブロックには、始点の情報が含まれていないので、記述としては、ブロック６０４は、ブロック５０１と同じものとなっている。

また、ループ１の処理では、開口部３０１に相当する部分の非接触部分工具パスについては、ブロック５０３が特定ブロックとして特定され、工具がワークと接触するパスと、非接触部分工具パスの前部のパス（Ｃ点からＦ点）に対応するブロック６０６と、非接触部分工具パスの中間のみのパス（Ｆ点からＧ点）に対応するブロック６０９と、非接触部分工具パスの後部のパスと、工具がワークと接触するパスとを含むパス（Ｇ点からＤ点）に対応するブロック６１０とが生成され、ブロック５０３と入れ替えられる。

その後、ステップＳ１９では、非接触ブロックであるブロック６０３と、ブロック６０９との前で区切られたブロック群（区切り後ブロック群）が特定される。すなわち、ブロック６０３～ブロック６０６と、ブロック６０９及びブロック６１０とが区切り後ブロック群として特定される。

ループ２においては、ブロック６０３～ブロック６０６の区切り後ブロック群については、Ｂ点までの加工処理に対応する工具経路補正量（図中の計算値１）が決定され、この工具経路補正量の補正を行うブロック６０２（補正ブロック）がブロック６０３の前に挿入され、そのブロック６０２の前に補正ブロックが挿入されたことを示すコメントのブロック６０１（コメントブロック）が挿入される。この構成により、工具がワークと接触しないブロック６０３の前に補正を行うブロック６０２を実行することとなるので、切削途中に工具経路が補正されることを防止でき、切削途中での補正に起因するワークへの段差等の発生を適切に防止できる。

また、ループ２においては、ブロック６０９及びブロック６１０の区切り後ブロック群については、Ｇ点からＤ点までの加工処理に対応する工具経路補正量（図中の計算値２）が決定され、この工具経路補正量の補正を行うブロック６０８（補正ブロック）がブロック６０９の前に挿入され、そのブロック６０８の前に補正ブロックが挿入されたことを示すコメントのブロック６０７（コメントブロック）が挿入される。この構成により、工具がワークと接触しないブロック６０９の前に補正を行うブロック６０８を実行することとなるので、切削途中に工具経路が補正されることを防止でき、切削途中での補正に起因するワークへの段差等の発生を適切に防止できる。また、この処理によると、補正前のＮＣプログラムでは、１つのブロックとされていた切削処理における一部の切削処理に対して、適切に工具経路を補正することができるＮＣプログラムを作成できるので、切削処理において、より詳細に経路補正を行うことができ、ワークの切削精度が向上する。

このようにして作成されたブロック６０１～６１０が、補正前のＮＣプログラムのブロック５０１～５０３に対応する変更後のＮＣプログラムの部分となる。

変更後のＮＣプログラムによると、Ａ点～Ｅ点の間でＥ点～Ｂ点までの切削処理に適した工具径補正量の補正が行われ、Ｅ点～Ｂ点までの間の切削処理を適切な精度で実行することができ、また、Ｆ点～Ｇ点の間でＧ点～Ｄ点までの切削処理に適した工具径補正量の補正が行われ、Ｇ点～Ｄ点までの間の切削処理を適切な精度で実行することができる。これにより、ワークに対する切削精度を向上することができる。なお、図２２乃至図２６に示す例では、工具を直線的に移動させるパスに非接触部分が含まれている場合に、１つのブロックを複数のブロックとする例を示していたが、工具を曲線に沿って移動させるパスに非接触部分が含まれている場合にも同様な処理を実行してもよい。

＜作用・効果＞
上記した処理によると、変換元ＮＣ切削加工機２０向けにチューニングされた変換元用ＮＣプログラムを、変換先ＮＣ切削加工機２０の少なくとも剛性に関する情報を考慮して変換先用ＮＣプログラムに変換するようにしているので、変換先ＮＣ切削加工機２０における加工処理における加工精度を向上することができる。また、上記した処理によると、切削処理に適切な工具経路補正量の補正を行うことができる。また、切削途中に補正がされることを防止できるので、ワークに切削途中での補正による段差等の発生を適切に防止できる。また、補正前のＮＣプログラムのブロックを利用して、１つのブロックを分割したり、補正ブロックを追加したりするので、補正前のＮＣプログラムの記述を有効に利用しつつ、工具経路補正量を補正することのできるので、補正前のＮＣプログラムを読んでいたユーザが補正後のＮＣプログラムを容易に理解することができる。また、補正後のＮＣプログラムに、変換された部分を示すコメントが追加されているので、補正後のＮＣプログラムに対するユーザの理解をより容易にすることができる。

＜変換用計算機に関わるバリエーション＞
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。また、下記で説明した処理は組み合わせて用いてもよい。

＜＜変換先環境のフィルタリング処理＞＞
構成情報取得プログラム１４１２によるフィルタリング処理においては、以下の処理を行ってもよい。

＊変換先ＮＣ切削加工機の候補（変換先加工機指定領域１１０の設定候補又は選択候補）
例えば、変換先ＮＣ切削加工機として設定される又はこの選択候補として絞り込まれる候補ＮＣ切削加工機としては、変換元ＮＣ切削加工機２０のすべての機能を包含している他のＮＣ切削加工機２０としてもよい。具体的には、例えば、変換元ＮＣ切削加工機２０が、フライス盤やボール盤である場合に、候補ＮＣ切削加工機を、マシニングセンタとしてもよい。また、変換元ＮＣ切削加工機が、３軸のマシニングセンタである場合に、候補ＮＣ切削加工機を、５軸のマシニングセンタとしてもよい。

また、変換先ＮＣ切削加工機として設定される又はこの選択候補として絞り込まれる候補ＮＣ切削加工機としては、変換元用ＮＣプログラム１４２４で記述されている全ての処理工程を実行可能なＮＣ切削加工機としてもよい。例えば、変換元ＮＣ切削加工機が、５軸のマシニングセンタであっても、変換元ＣＮプログラム１４２４で記述されている全ての処理工程が３軸のマシニングセンタで実行可能である場合には、候補ＮＣ切削加工機を３軸のマシニングセンタとしてもよい。

また、変換元用ＮＣプログラム１４２４で使用する工具数よりも少ない工具数しか装填できないＮＣ切削加工機２０を、候補ＮＣ切削加工機から除外するようにしてもよい。

＊工具セットの候補（変換先工具セット指定領域１１２の設定候補又は選択候補）
ＮＣプログラムの変換処理を簡易化する場合には、変換先工具セットの候補としては、変換元工具セットの工具数と同じ工具数の工具セットとしてもよい。なお、加工精度の面からも候補としては、変換元工具セットと同じ工具数とすることが好ましい場合がある。例えば、変換元において、３本の工具によって荒加工工程、中加工工程、仕上げ工程といった工程数及び順序で変換を行っている場合に、２本の工具で荒加工工程、仕上げ工程といった工程数及び順序を行っても、変換元と同様な加工精度を出すことは困難であるためである。なお、各工具ＴＬについてこのような用途を記憶し、変換元工具セットに含まれる工具ＴＬのすべての用途を含む工具セットを候補としてもよい。

また、変換先工具セットの候補としては、変換元工具セットの各工具と同じ種類の工具が含まれる工具セットとしてもよい。ここで、同じ種類とは、用途が同じものとしてもよい。

また、変換先工具セットの候補から、予め必要な情報が取得されていない工具を含む工具セットを除外するようにしてもよい。

＜＜工具ＴＬの用途情報に基づいたスロット番号変換処理＞＞
変換プログラム１４１１による変換処理を簡易化する１手法として、図１９の画面を利用する作業者は変換先環境の工具セットに含まれる工具ＴＬについて、変換前環境の工具ＴＬと同じ用途の変換先環境の工具とは同じスロット番号を入力する、というユーザの入力ルールを設定してもよい。このようなルールはユーザのミスにより守られない可能性がある。その対策として、構成情報取得プログラム１４１２は、工具セットに含まれる工具ＴＬ各々について用途（例えば、荒加工工程用、中加工工程用、仕上げ工程用）の入力を受け付け、個別工具情報１４２３に格納し、この情報を利用して解決してもよい。具体的には、当該プログラムは、選択された変換元環境の工具セットに含まれる工具ＴＬの用途とスロット番号との対応（対応１と呼ぶ）と、選択された変換先環境の工具セットに含まれる工具ＴＬの用途（変換先工具用途）を読み出し、変換先工具用途と同じ用途を持つ対応１を検索し、当該対応１のスロット番号を変換先工具セットのスロット番号とする。

＜＜仮スロット番号変換処理の導入＞＞
上述の実施例では、変換先環境に於いて、どのスロット番号にどの工具ＴＬが可能されるかを決定した後に変換プログラム１４１１による変換処理を行う。しかし、変換先環境での加工効率を踏まえた場合は、変換処理後に動的に各工具を格納するスロットを決めたい場合がある。例えば、変換処理は長時間（例えば１日）程度要する場合があるため、ただちに変換開始したいが、変換先環境での他の加工作業も動的に変換するために変換開始時にはスロット番号と工具ＴＬとの関係をきめられない場合である。

その対策として、図１９の画面で入力または選択した各工具のスロット番号は仮のスロット番号とみなして変換プログラム１４１１による変換処理を行い、その後仮スロット番号を実際のスロット番号に変換する処理（仮スロット番号変換処理と呼ぶ）を行ってもよい。なお、以後の説明では、仮スロット変換処理を行うプログラムを仮スロット変換プログラムと呼ぶことがある。なお、仮スロット番号変換処理は、図２０のダウンロード画面でダウンロードボタン２１０を押してダウンロードを開始する直前に行ってもよく、或いはダウンロード後に現場用計算機３０にて別プログラムにて実行してもよい。なお、仮スロット番号変換処理を実行するにあたって必要となる情報である、仮スロット番号と実際のスロット番号への変換情報（スロット番号変換情報）は、仮スロット番号変換処理の実行前であって、変換プログラム１４１１による変換処理実行後に、変換用計算機１０又は現場用計算機３０にユーザの入力により格納される。なお、仮スロット番号は数字であることが好ましいが、他の識別子であってもよい。仮スロット番号変換処理の導入は、変換プログラム１４１１による高負荷又は長時間の処理の実行タイミングを、各スロットにどの工具ＴＬを格納するか決定する以前も対象とすることができるため、結果として変換用計算機１０の計算機資源の有効利用をすることが可能となるともいえる。

なお、変換先環境として選択した工具セット内の工具ＴＬに付与する仮スロット番号は、変換プログラム１４１１による変換処理開始前に、下記のように定めてもよい。いずれの場合についても、定めた工具ＴＬと仮スロット番号との関係は、個別工具情報に格納し、スロット番号変換処理時に参照する。
＊選択した工具セット内における工具ＴＬの並び順。並び順は、表示順序、データ格納順序、工程に基づいた順序が考えられるがほかでもよい。
＊前述の「工具ＴＬの用途情報に基づいたスロット番号変換処理」によって付与する。

なお、スロット番号変換情報の入力は、単に仮スロット番号と実際のスロット番号との関係を計算機に入力すればよいのだが、仮スロット番号がどの工具ＴＬを対象としているのかわからない状況では入力が難しい。よって、変換情報入力画面では、仮スロット番号が割り当てられていた工具ＴＬの情報を当該変換情報入力画面で合わせて表示してもよい。

＜＜現場用計算機の他の利用形態１＞＞
また、上記実施形態では、変換用入力画面１００と、ダウンロード確認画面２００とを表示用計算機Ｆ３０又は変換用計算機１０のユーザインターフェース１３に表示させて、入力を受け付ける例を説明していたが、本発明はこれに限られず、変換用入力画面１００と、ダウンロード確認画面２００とを、いずれかの現場用計算機３０に表示させて、入力を受け付けるようにしてもよく、例えば、変換先のＮＣ切削加工機２０がある場所の現場用計算機３０に表示させて入力を受け付けるようにしてもよい。また、変換用入力画面１００の一部を、変換元のＮＣ切削加工機２０がある場所の現場用計算機３０に表示させて入力を受け付けるようにし、変換用入力画面１００の残りの部分を、変換先のＮＣ切削加工機２０がある場所の現場用計算機３０に表示させて入力を受け付けるようにしてもよい。

＜＜変換プログラムによる他の変換処理１＞＞
変換元用ＮＣプログラム１４２４を変換先用ＮＣプログラム１４２５に変換する処理として、変換プログラムは、図２７及び下記に示す処理を行ってもよい。
＊（ステップＡ１）変換先ＮＣ切削加工機の構成物の剛性や形状と、ワークの加工前の形状と、製品形状と、変換元用ＮＣプログラムと、ワークの切削抵抗と、の少なくとも一部情報を用いた、加工中の物理現象のシミュレーションを行う。これにより、変換先ＮＣ切削加工機の構成物の加工中の変形を考慮してワークの加工中の形状を予測する。なお、当該シミュレーションはたとえば有限要素法を用いた変形解析プログラムにより行うことが考えられるが、他のプログラムで行ってもよい。図２９にシミュレーションモデルを示す。図２９では、切削抵抗Ｆ＿ｒが生じたことで工具の刃先がδ変位した場合、切削抵抗Ｆ＿ｒを打ち消す力は、工具を板バネとみなしたときの復元力（工具の剛性が関係）Ｆ＿ｂと、主軸をねじりバネとみなしたときの復元力（モーメントともみなせる。主軸の剛性値が関係）Ｆ＿ｓと、に基づいて生じるモデルを示している。このようなモデルに基づけば、刃先の変位δが得られ、ワークの加工中の形状が予測できる。
＊（ステップＡ２）ワークの予測形状とワークの目標形状との比較に基づいて誤差を算出する。なお、ワークの目標形状とは、加工中に変換先ＮＣ切削加工機の構成物の変形がない場合の、加工中のワーク形状である。なお、ステップＡ１の刃先の変位δを誤差とみなす場合は、本ステップは省略してもよい。
＊（ステップＡ３）当該誤差（切削誤差）を解消する記述（前述の工具径補正、工具長補正、工具摩耗補正、送り速度、切削速度等）を変換元用ＮＣプログラムに追加または変更し、変換先用ＮＣプログラムとして格納する。
これにより、変換先用ＮＣプログラムを実行することにより、変換先ＮＣ切削加工機においては、切削誤差の少ない加工を行うことができる。

＜＜変換プログラムによる他の変換処理２＞＞
変換元用ＮＣプログラム１４２４を用いて変換先用ＮＣプログラム１４２５に変換する処理として、変換プログラムは、図２８及び下記に示す処理を行ってもよい。なお、下記ステップは上記ステップＡ１乃至Ａ３と組み合わせてもよい。
＊（ステップＢ１）機械学習プログラムに、教育データで教育する。教育データは、例えば、工作機械の構成物の剛性、ワークの切削抵抗、過去に加工したときのＮＣプログラム、ワークの加工前の形状、製品形状、加工後の製品形状との誤差が考えられるが、他の値を追加したり、代用として用いたりしてもよい。
＊（ステップＢ２）変換先ＮＣ切削加工機械の構成物の剛性や形状と、ワークの加工前の形状と、製品形状と、変換元用ＮＣプログラム１４２４と、ワークの切削抵抗と、の少なくとも一部を機械学習プログラムに入力し、誤差を取得する。
＊（ステップＢ３）当該誤差を解消する記述（前述の工具径補正、工具長補正、工具摩耗補正、送り速度、切削速度等）を変換元用ＮＣプログラム１４２４に追加または変更し、変換先用ＮＣプログラム１４２５として格納する。

＜＜作業者の作業範囲に応じた画面の切り分け＞＞
図１７のように場所Ａと場所Ｂが比較的遠い場合は、図１７の通り、場所毎に別な作業者が配置されていることが考えられる。このような場合は、各作業者は、各々が配置された場所に含まれる変換元環境または変換先環境による加工や、図１８乃至図２０で説明した変換先環境の情報及び変換元環境の情報の計測と変換用計算機への入力を担当することが考えられる。そのような場合に好適な画面として図１９及び図２０を下記の通り、分割してもよい。なお、以下の説明では画面を主語とした説明を一部しているが、実際には各現場用計算機で実行されるプログラムをＣＰＵで実行することで達成される。

＜＜＜変換元環境の作業用計算機＞＞＞
変換元環境の作業用計算機３０では、図１９の領域１００Ａ（少なくともＮＣプログラム名１０１）及び１００Ｂを表示することが考えられる。なぜならば、これら領域で入力すべき情報は相対的に変換元環境で得られる情報のため、変換元環境の作業者に入力を行ってもらうことが効率的だからである。だたし、図１９の領域１００Ａ及び１００Ｂに含まれるすべての入力領域を表示する必要はない。変換前環境の作業用計算機で入力した情報を、所定の識別子（以後、ライブラリ名と呼ぶことがある）を付与して変換用計算機１０に格納する。なお、これら入力は変換前環境に於いて意図した誤差で加工ができた情報としても有用である。

＜＜＜変換先環境の作業用計算機＞＞＞
変換先環境の作業用計算機では、図１９の領域１００Ｃを表示することが考えられる。なぜならば、これら領域で入力すべき情報は相対的に変換先環境で得られる情報のため、変換先環境の作業者に入力を行ってもらうことが効率的だからである。変換元環境の作業用計算機３０で入力した内容を呼び出すために、変換先環境の作業用計算機の画面では前述のライブラリ名を指定する領域を含む。このようにすることで、変換元環境での入力を適切に特定し、変換プログラム１４１１による変換処理に必要な情報を特定することができる。ただし、ライブラリ名だけでは変換元環境の情報が不明であり、適切な変換先環境の入力が難しい。よって、変換先環境の作業用計算機の画面では、ライブラリ名を指定した後に、ライブラリ名に対応した入力情報を表示してもよい。

以上、変換元環境と変換先環境の現場計算機での表示分けの一例を説明した。本例によれば、変換元環境の作業者は１回の入力作業にも関わらず、複数の変換先環境にて実行可能な変換先用ＮＣプログラム１４２５を作成できる。加えて、変換元環境が経年変化した場合も、経年変換前のライブラリ名を指定し、変換先環境として経年変化後の環境を入力してもよい。
＜＜＜その他＞＞＞
また、上記実施形態において、ＣＰＵ１１が行っていた処理の一部又は全部を、ハードウェア回路で行うようにしてもよい。また、上記実施形態におけるプログラムは、プログラムソースからインストールされてよい。プログラムソースは、プログラム配布サーバ又は不揮発性の記憶メディア（例えば可搬型の記憶メディア）であってもよい。

上記実施形態では、工具がワークに接触しない非接触部分工具パスを検出し、非接触部分工具パスに対応するブロックを基準にＮＣプログラムを複数のブロック群に分けて、そのブロック群の切削が実行されるブロックよりも前に工具経路補正を行うブロックを生成するようにしていたが、例えば、工具に加えられる切削抵抗の変曲点を基準にＮＣプログラムを複数のブロック群に分けて、切削抵抗の変曲点となる部分の前に、工具経路補正を行うブロックを生成するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、補正ブロックが追加されたことを示すコメントを追加するようにしていたが、例えば、ブロックを分割した際には、ブロックの分割元の記述との違いをコメントとして追加するようにしてもよく、また、一部が変更されている場合には、変更前との対応関係を示すコメントを追加するようにしてもよい。

変換元ＮＣプログラムは、ＣＡＭプログラムで目標形状データから生成した直後であって、かつ加工機で切削する前のＮＣプログラムであってもよい。なお、この場合の工具セットは、ＣＡＭプログラムでＮＣプログラムを生成したときの工具データを入力してもよい。また、工具経路補正量の決定は、上述の主軸剛性又は工具の剛性以外に、ワークＷの剛性や、ワークＷの切削中の熱膨張量（逆な言い方をすれば切削後の熱収縮量）に基づいて行ってもよい。

上記説明では主に加工機としてマシニングセンタを例として説明したが、ＮＣ制御可能であれば他の加工機であってもよい。

上記説明では、現場用計算機と変換用計算機とのデータ送受信を一部省略して説明したが、当然ながら、現場用計算機と変換用計算機との間ではデータ送受信が行われている。例えば、変換プログラム１４１１が変換用計算機で実行され、そして、現場用計算機でユーザインターフェース表示や当該操作による情報表示又は情報入力を行う場合は、現場用計算機に構成情報取得プログラムが担当する処理の一部を担うプログラムが、現場用計算機で実行される。そして、当該一部を担うプログラムが、入力された情報を変換用計算機に送信したり、又は変換用計算機から送信された表示用情報を当該一部を担うプログラムが受信し、ユーザインターフェース表示を行う。

１…製造工程設計システム、１０…変換用計算機、１１…ＣＰＵ、１２…ネットワークインターフェース、１３…ユーザインターフェース、１４…記憶資源、２０…ＮＣ切削加工機、２１…ＮＣコントローラ、２５…ツールマガジン、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ…スロット、２６…工具交換部、３０…現場用計算機、５０…工具セット、１０００…加工処理システム、Ｗ…ワーク、ＴＬ…工具、Ｆ１１…ネットワーク、Ｆ２０…管理計算機、Ｆ３０…表示用計算機、Ｆ４０…鍛造プロセス設計計算機、Ｆ４１…ＣＰＵ、Ｆ４２…ネットワークインターフェース、Ｆ４３…ユーザインターフェース、Ｆ４４…記憶資源

Claims (15)

1. 所定のワークから製品を製造するための鍛造工程及び切削工程を含む製造工程を設計する製造工程設計方法であって、
   （Ａ）前記製品の形状に基づいて、前記鍛造工程の目標形状である鍛造目標形状を生成し、
   （Ｂ）前記鍛造目標形状と、前記鍛造工程で使用するプレス設備の鍛造荷重と、前記鍛造工程前のワーク形状である第１時点ワーク形状とに基づいて、１以上の工程を含む鍛造工程案を生成するとともに、前記鍛造工程案のシミュレーション実行結果による鍛造工程後の前記ワークの形状である推定ワーク形状を生成し、
   （Ｃ）前記製品の形状と、前記推定ワーク形状と、に基づいて、前記切削工程用のＮＣプログラムを生成し、
   （Ｄ）前記ＮＣプログラムに基づいて前記切削工程の切削コストを計算し、前記製造工程における前記鍛造工程案と、前記切削工程の前記切削コストと、を表示する、
   製造工程設計方法。
2. 請求項１に記載の製造工程設計方法であって、
   （Ｅ）前記切削工程を実行する所定の加工機で用いる工具又は設備の剛性又はたわみ量と、前記ＮＣプログラムとに基づいて、前記推定ワーク形状から前記製品の形状を生成する切削工程における力学シミュレーションを処理する、
   製造工程設計方法。
3. 請求項２記載の製造工程設計方法であって、
   （Ｆ）前記力学シミュレーションの処理結果を表示する、
   製造工程設計方法。
4. 請求項２記載の製造工程設計方法であって、
   （Ｇ）前記力学シミュレーションの処理結果に基づいて、前記設備の剛性又は工具のたわみ量に起因する切削誤差を減少させる補正を行った、補正後ＮＣプログラムを生成する、
   製造工程設計方法。
5. 請求項４記載の製造工程設計方法であって、
   （Ｈ）前記力学シミュレーションの処理結果を表示するとともに、前記補正後ＮＣプログラムにおいて、前記工具のパスの補正を行う位置を表示する、
   製造工程設計方法。
6. 請求項１に記載の製造工程設計方法であって、
   （Ｉ）前記（Ｂ）で生成された前記推定ワーク形状に対して、前記鍛造工程における誤差を考慮して肉付けを行った補正推定ワーク形状を生成し、
   前記（Ｃ）において、前記推定ワーク形状に代えて前記補正推定ワーク形状に基づいて、前記ＮＣプログラムを生成する、
   製造工程設計方法。
7. 請求項４に記載の製造工程設計方法であって、
   前記（Ｇ）において、
   前記ＮＣプログラム中の複数のブロックに基づいて、前記ＮＣプログラムを実行する加工機の工具が前記ブロックに対応する処理中にワークに接触しないパスである非接触部分工具パスを特定し、
   前記非接触部分工具パスのみをパスとするブロックである非接触ブロックを特定し、
   前記非接触ブロックに続く１以上のブロックである後続ブロックに従う前記ワークの加工処理における工具径方向の工具経路補正量を決定し、
   前記後続ブロックよりも前に、前記工具経路補正量だけ前記工具の経路を補正するための記述を含むブロックを作成する、
   製造工程設計方法。
8. 請求項７記載の製造工程設計方法であって、
   前記非接触部分工具パスが、前記非接触部分工具パスを含む第１ブロックに対応するパスの一部である場合に、前記非接触部分工具パスの少なくとも一部のパスに対応するブロックである分割済非接触ブロックと、前記第１ブロックの前記分割済非接触ブロックのパス以外のパスに対応する１以上の分割済ブロックとを生成し、
   前記第１ブロックを、前記分割済非接触ブロックと前記分割済ブロックとに変換し、
   前記分割済非接触ブロックを、前記非接触ブロックとして取り扱う
   製造工程設計方法。
9. 請求項８記載の製造工程設計方法であって、
   前記非接触部分工具パスが、前記非接触部分工具パスを含む前記第１ブロックに対応するパスにおける中間部分である場合に、前記非接触部分工具パスよりも前のパスと前記非接触部分工具パス内の前側のパスとを含むパスに対応する分割済前ブロックと、前記分割済非接触ブロックに対応する前記非接触部分工具パスの中間部分のパスのみに対応する分割済中間ブロックと、前記非接触部分工具パスの後側のパスと前記非接触部分工具パスよりも後ろのパスとを含むパスに対応する分割済後ブロックとを生成し、
   前記第１ブロックを、前記分割済前ブロックと、前記分割済中間ブロックと、前記分割済後ブロックとに変換し、
   前記分割済中間ブロックを、前記非接触ブロックとして取り扱う
   製造工程設計方法。
10. 所定のワークから製品を製造するための鍛造工程及び切削工程を含む製造工程を設計する製造工程設計システムであって、
    前記製造工程設計システムは、プロセッサを含み、
    前記プロセッサは、
    （Ａ）前記製品の形状に基づいて、前記鍛造工程の目標形状である鍛造目標形状を生成し、
    （Ｂ）前記鍛造目標形状と、前記鍛造工程で使用するプレス設備の鍛造荷重と、前記鍛造工程前のワーク形状である第１時点ワーク形状とに基づいて、１以上の工程を含む鍛造工程案を生成するとともに、前記鍛造工程案のシミュレーション実行結果による鍛造工程後の前記ワークの形状である推定ワーク形状を生成し、
    （Ｃ）前記製品の形状と、前記推定ワーク形状と、に基づいて、前記切削工程用のＮＣプログラムを生成し、
    （Ｄ）前記ＮＣプログラムに基づいて前記切削工程の切削コストを計算し、前記製造工程における前記鍛造工程案と、前記切削工程の前記切削コストと、を表示する、
    製造工程設計システム。
11. 請求項１０に記載の製造工程設計システムであって、
    前記プロセッサは、
    （Ｅ）前記切削工程を実行する所定の加工機で用いる工具又は設備の剛性又はたわみ量と、前記ＮＣプログラムとに基づいて、前記推定ワーク形状から前記製品の形状を生成する切削工程における力学シミュレーションを処理する、
    製造工程設計システム。
12. 請求項１１記載の製造工程設計システムであって、
    前記プロセッサは、
    （Ｆ）前記力学シミュレーションの処理結果を表示する、
    製造工程設計システム。
13. 請求項１１記載の製造工程設計システムであって、
    前記プロセッサは、
    （Ｇ）前記力学シミュレーションの処理結果に基づいて、前記設備の剛性又は工具のたわみ量に起因する切削誤差を減少させる補正を行った、補正後ＮＣプログラムを生成する、
    製造工程設計システム。
14. 請求項１３記載の製造工程設計システムであって、
    前記プロセッサは、
    （Ｈ）前記力学シミュレーションの処理結果を表示するとともに、前記補正後ＮＣプログラムにおいて、前記工具のパスの補正を行う位置を表示する、
    製造工程設計システム。
15. 請求項１０に記載の製造工程設計システムであって、
    前記プロセッサは、
    （Ｉ）前記（Ｂ）で生成された前記推定ワーク形状に対して、前記鍛造工程における誤差を考慮して肉付けを行った補正推定ワーク形状を生成し、
    前記（Ｃ）において、前記推定ワーク形状に代えて前記補正推定ワーク形状に基づいて、前記ＮＣプログラムを生成する、
    製造工程設計システム。

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