WO2014155727A1 - ワークの加工面評価方法、制御装置および工作機械 - Google Patents
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Abstract
Description
前記評価装置が、ワークに形成される加工面を演算によってシミュレーションする加工面形状シミュレーション部と、前記加工面における反射光の最大輝度と最小輝度とを演算し、該最大輝度と最小輝度からコントラストを演算するコントラスト演算部と、前記加工面の空間周波数を演算する空間周波数演算部と、前記コントラストと前記空間周波数に基づき、コントラスト感度関数を用いて、前記加工面のコントラストがヒトの視覚にて感知可能であるか否かを判定する判定部と、前記加工面のコントラストがヒトの視覚にて感知可能な場合に、該加工面のコントラストがヒトの視覚にて感知不能なように加工プロセスを変更する加工プロセス変更部とを具備し、該変更された加工プロセスに基づいて前記NC装置に工具経路と加工条件を出力するようにした工作機械が提供される。
前記評価装置が、ワークに形成される加工面を演算によってシミュレーションする加工面形状シミュレーション部と、前記加工面形状シミュレーション部でシミュレーションされた加工面を観察者が指で触ったときに、観察者の指に伝達される振動刺激の周波数を演算する振動刺激周波数演算部と、前記加工面形状シミュレーション部でシミュレーションされた加工面に形成されるカスプの頂点間の距離から観察者の指に伝達される振動刺激の振幅が、前記振動刺激周波数演算部で演算された振動刺激の周波数に対して、ヒトの触覚で感知可能であるか否かを判定する判定部と、前記振動刺激の振幅がヒトの触覚で感知可能である場合に、振動刺激の振幅がヒトの視覚にて感知不能なように加工プロセスを変更する加工プロセス変更部とを具備し、該変更された加工プロセスに基づいて前記NC装置に工具経路と加工条件を出力するようにした工作機械が提供される。
図1において、工作機械50は、加工機60と、加工面評価装置10(30)とを具備している。加工機60は、工場の床面上に固定される基台としてのベッド62、該ベッド62の上面に取り付けられ上面にワークWが固定されるテーブル64、ベッド62に固定されたワークWに対面させた工具Tを先端部に装着する主軸66を鉛直な回転軸線Oを中心として回転可能に支持する主軸頭68、主軸頭68を、ベッド62に対してX軸、Y軸、Z軸の直交三軸方向に往復駆動する駆動機構52、駆動機構52のサーボモーターを制御するNC装置54、工具経路を演算、生成し、生成された工具経路に関連したデータをNC装置54へ供給する工具経路演算装置56、工具経路経路演算装置56とNC装置54との間に配設されNC装置54へ供給される工具経路情報を補正する加工面評価装置10(30)を主要な構成要素として具備している。
m=(Lmax-Lmin)/(Lmax+Lmin)
ここで
Lmax:最大輝度(cd/m2)
Lmin:最小輝度(cd/m2)
である。
また、輝度Lは、以下の式から得られる。
L=β(θi、θr)・(ρ/π)・E
ここで、
β:輝度比
θi:入射角(deg)
θr:反射角(deg)
ρ:反射率
E:光源Sからの入射光の照度(lx)
である。
12 入力部
14 工具挙動シミュレーション部
16 送り軸挙動シミュレーション部
18 加工面形状シミュレーション部
20 コントラスト演算部
22 空間周波数演算部
24 判定部
26 プロセス変更部
30 加工面評価装置
32 振動刺激周波数演算部
34 判定部
50 工作機械
56 工具経路演算装置
62 ベッド
64 テーブル
68 主軸頭
Claims (10)
- 加工したワークの加工面を評価する加工面評価方法において、
ヒトの感覚の特性に基づいた評価基準を用いて、前記ワークの加工面を評価することを特徴とした加工面評価方法。 - 前記ヒトの感覚は視覚である請求項1に記載の方法。
- 前記ヒトの感覚の特性は、ヒトの視覚の空間周波数に対するコントラスト感度である請求項1または2に記載の方法。
- ワークに形成される加工面を演算によってシミュレーションし、
前記加工面における反射光の最大輝度と最小輝度とを演算し、
前記最大輝度と最小輝度からコントラストを演算し、
前記加工面の空間周波数を演算し、
前記コントラストと前記空間周波数に基づき、コントラスト感度関数を用いて、前記加工面のコントラストがヒトの視覚にて感知可能であるか否かを判定するようにした請求項1~3の何れか1項に記載の方法。 - 前記ヒトの感覚は触覚である請求項1に記載の方法。
- 前記ヒトの感覚の特性は、振動刺激周波数の変化に対してヒトが振動刺激を感知する振動刺激の振幅の最小値である触覚の周波数閾値特性である請求項5に記載の方法。
- 工作機械の送り軸の制御装置において、
ワークに形成される加工面を演算によってシミュレーションする加工面形状シミュレーション部と、
前記加工面における反射光の最大輝度と最小輝度とを演算し、該最大輝度と最小輝度からコントラストを演算するコントラスト演算部と、
前記加工面の空間周波数を演算する空間周波数演算部と、
前記コントラストと前記空間周波数に基づき、コントラスト感度関数を用いて、前記加工面のコントラストがヒトの視覚にて感知可能であるか否かを判定する判定部と、
前記加工面のコントラストがヒトの視覚にて感知可能な場合に、該加工面のコントラストがヒトの視覚にて感知不能なように加工プロセスを変更する加工プロセス変更部とを具備することを特徴とした制御装置。 - 工作機械の送り軸の制御装置において、
ワークに形成される加工面を演算によってシミュレーションする加工面形状シミュレーション部と、
前記加工面形状シミュレーション部でシミュレーションされた加工面を観察者が指で触ったときに、観察者の指に伝達される振動刺激の周波数を演算する振動刺激周波数演算部と、
前記加工面形状シミュレーション部でシミュレーションされた加工面に形成されるカスプの頂点間の距離と、観察者の指の速度とから求まる観察者の指に伝達される振動刺激の振幅が、前記振動刺激周波数演算部で演算された振動刺激の周波数に対して、ヒトの触覚で感知可能であるか否かを判定する判定部と、
前記振動刺激の振幅がヒトの触覚で感知可能である場合に、振動刺激の振幅がヒトの触覚にて感知不能なように加工プロセスを変更する加工プロセス変更部とを具備することを特徴とした制御装置。 - ワークに対して工具を相対的に移動させるX軸、Y軸、Z軸の直交する少なくとも三軸の送り軸を有した工作機械において、
前記三軸の送り軸を駆動する駆動機構と、
前記駆動機構を制御するNC装置と、
ワークに形成される加工面をシミュレーションして、該加工面を評価する評価装置とを具備し、
前記評価装置が、
ワークに形成される加工面を演算によってシミュレーションする加工面形状シミュレーション部と、
前記加工面における反射光の最大輝度と最小輝度とを演算し、該最大輝度と最小輝度からコントラストを演算するコントラスト演算部と、
前記加工面の空間周波数を演算する空間周波数演算部と、
前記コントラストと前記空間周波数に基づき、コントラスト感度関数を用いて、前記加工面のコントラストがヒトの視覚にて感知可能であるか否かを判定する判定部と、
前記加工面のコントラストがヒトの視覚にて感知可能な場合に、該加工面のコントラストがヒトの視覚にて感知不能なように加工プロセスを変更する加工プロセス変更部とを具備し、該変更された加工プロセスに基づいて前記NC装置に工具経路と加工条件を出力することを特徴とした工作機械。 - ワークに対して工具を相対的に移動させるX軸、Y軸、Z軸の直交する少なくとも三軸の送り軸を有した工作機械において、
前記三軸の送り軸を駆動する駆動機構と、
前記駆動機構を制御するNC装置と、
ワークに形成される加工面をシミュレーションして、該加工面を評価する評価装置とを具備し、
前記評価装置が、
ワークに形成される加工面を演算によってシミュレーションする加工面形状シミュレーション部と、
前記加工面形状シミュレーション部でシミュレーションされた加工面を観察者が指で触ったときに、観察者の指に伝達される振動刺激の周波数を演算する振動刺激周波数演算部と、
前記加工面形状シミュレーション部でシミュレーションされた加工面に形成されるカスプの頂点間の距離から観察者の指に伝達される振動刺激の振幅が、前記振動刺激周波数演算部で演算された振動刺激の周波数に対して、ヒトの触覚で感知可能であるか否かを判定する判定部と、
前記振動刺激の振幅がヒトの触覚で感知可能である場合に、振動刺激の振幅がヒトの視覚にて感知不能なように加工プロセスを変更する加工プロセス変更部とを具備し、該変更された加工プロセスに基づいて前記NC装置に工具経路と加工条件を出力することを特徴とした工作機械。
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