WO2023132038A1 - 表示装置、数値制御装置、加工システム、表示方法、数値制御方法および加工方法 - Google Patents

表示装置、数値制御装置、加工システム、表示方法、数値制御方法および加工方法 Download PDF

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WO2023132038A1
WO2023132038A1 PCT/JP2022/000266 JP2022000266W WO2023132038A1 WO 2023132038 A1 WO2023132038 A1 WO 2023132038A1 JP 2022000266 W JP2022000266 W JP 2022000266W WO 2023132038 A1 WO2023132038 A1 WO 2023132038A1
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WO
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tool
cutting
point
tip
feature amount
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/000266
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English (en)
French (fr)
Inventor
弘樹 金子
剛 佐藤
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path

Definitions

  • the present disclosure relates to a display device, a numerical control device, a machining system, a display method, a numerical control method, and a machining method that support analysis work of machining by a machine tool.
  • a machining program In order to machine an object to be machined using a numerically controlled machine tool, a machining program is used that describes movement commands for moving the object to be machined or the tool.
  • a machining program is generally created by a CAD (Computer Aided Design)/CAM (Computer Aided Manufacturing) system.
  • the created machining program is input to the numerical controller that controls the machine tool, and the numerical controller analyzes the machining program and interpolates the tool path obtained from the movement command at each predetermined control cycle. create a command position for The numerical controller changes the relative position between the tool and the workpiece by controlling each drive shaft of the machine tool based on the command position. As a result, cutting is performed in which the tool cuts the object to be processed.
  • processing defects such as scratches on the processed surface of the workpiece and shape errors may occur.
  • an operator needs to identify the factors that cause machining defects and take countermeasures to suppress the occurrence of machining defects.
  • the center point of the tool is obtained from the commanded position and the detected position for each control cycle with respect to the drive axis of the machine tool, and the acceleration or jerk of the center point is displayed on the trajectory of the center point in a preselected display format.
  • a display device is disclosed for displaying based on. This display device displays the acceleration or jerk, which is information related to the movement of the tool, on the trajectory of the tip point that indicates the movement of the tool. can do.
  • the shape of the machining surface of the workpiece and the shape of the trajectory of the tip point of the tool do not match.
  • the center point The position of the cutting point where the tool actually cuts the machined surface is not uniform with respect to the position of , and it deviates greatly.
  • the shape of the machined surface of the object to be machined and the shape of the trajectory of the center point of the tool may differ greatly.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and an object thereof is to obtain a display device capable of reducing labor for analysis work to identify factors of machining defects that occur in machining by a machine tool.
  • the display device of the present disclosure is a point where a tool attached to a machine tool cuts an object to be processed, and provides information indicating a movement path of the center point of the tool.
  • a cutting point information acquisition unit that acquires cutting point information indicating the positions of cutting points corresponding to each of a plurality of tip points included in a certain tool locus, operating information that indicates the operating state of the machine tool, and the tool locus.
  • a feature amount acquisition unit that acquires a feature amount indicating a feature of machining that is calculated corresponding to each of a plurality of tip points based on the cutting point information, and a plurality of and a display unit for displaying each of the cutting points in a manner of representing the feature amount corresponding to the cutting point.
  • FIG. 1 shows a functional configuration of a display device according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 2 shows an example of a tool based on the tool information stored in the tool information storage unit shown in FIG. 1
  • 2 is a perspective view showing an example of a machining target shape stored in a machining target shape storage unit shown in FIG. 1
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the tool trajectory generated by the tool trajectory calculator shown in FIG. 1
  • FIG. 2 is a top view showing an example of a tool trajectory generated by the tool trajectory calculation unit shown in FIG. 1;
  • FIG. 1st diagram for explaining a method of determining a tip point adjacent to an arbitrary tip point included in the tool path
  • FIG. 2 is a second diagram for explaining a method of determining a tip point adjacent to an arbitrary tip point included in the tool path
  • FIG. 3 is a third diagram for explaining a method of determining a tip point adjacent to an arbitrary tip point included in the tool path
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a screen in which the display unit shown in FIG.
  • FIG. 1 displays a perspective view of a machining target shape with a group of cutting points superimposed thereon
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a screen in which the display unit shown in FIG. 1 displays a top view of a machining target shape with a group of cutting points superimposed thereon
  • FIG. 1 displays only a group of cutting points on a machining curved surface specified by a curved surface specifying unit on a top view of a machining target shape.
  • FIG. 1 Flowchart for explaining the operation of the display device shown in FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a computer system that implements the display device of Embodiment 1;
  • FIG. A diagram showing a functional configuration of a modification of the first embodiment Flowchart for explaining the operation of the display device shown in FIG.
  • FIG. 11 is a diagram showing a functional configuration of a display device according to Embodiment 2;
  • FIG. 25 is a diagram for explaining how the feature amount calculation unit shown in FIG. 25 obtains the corresponding tip point;
  • FIG. 11 is a diagram showing a functional configuration of a numerical controller according to a third embodiment
  • FIG. 10 is a diagram showing dedicated hardware for realizing the functions of the numerical controller according to the third embodiment
  • FIG. 10 is a diagram showing the configuration of a control circuit for realizing functions of a numerical controller according to a third embodiment
  • a display device, a numerical control device, a processing system, a display method, a numerical control method, and a processing method according to embodiments of the present disclosure will be described below in detail with reference to the drawings.
  • FIG. 1 is a diagram showing the functional configuration of a display device 1A according to the first embodiment.
  • the display device 1A includes an operation information storage unit 101, a tool locus calculation unit 102, a tool locus storage unit 103, a tool information storage unit 104, a machining target shape storage unit 105, a cutting point calculation unit 106, and a cutting point storage. It has a cutting point information acquisition section 10A including a section 107 , a feature amount acquisition section 20A including a feature amount calculation section 108 and a feature amount storage section 109 , a display section 30 and a curved surface designation section 111 .
  • the display device 1A displays information about the machining performed by the machine tool 4 (not shown in FIG. 1) under the control of the numerical control device 3 (not shown in FIG. 1), so that the machining performed by the machine tool 4 is displayed. It has a function to support analysis work to identify the factors of machining defects that occur.
  • the operating information storage unit 101 stores operating information, which is information indicating the operating state of the machine tool 4 when the machine tool 4 is operated.
  • the operational information includes information obtained from the machine tool 4, the numerical controller 3 that controls the machine tool 4, sensors attached to the machine tool 4, or the like. More specifically, the operating information includes, for example, position data of each of the plurality of drive shafts of the machine tool 4, the load and current value of the main shaft of the machine tool 4, the internal temperature of the machine tool 4, and the temperature of the machine tool 4. State data such as a machining program and machining conditions used when operating, and parameters of the numerical controller 3 can be included.
  • the position data, the load of the spindle, the current value, and the internal temperature of the machine tool 4 are time-series data synchronized by time.
  • the position data of the drive shafts is information generated by the numerical control device 3, and includes a command position for each of the plurality of drive shafts of the machine tool 4 for each predetermined control cycle, and a command position for each of the plurality of drive shafts and at least one of the detected positions detected by the position detectors in each control cycle.
  • the operating information may be information obtained by actually operating the machine tool 4, or may be information generated by simulating the operations of the numerical controller 3 and the machine tool 4 by simulation or the like.
  • the tool information storage unit 104 stores tool information that defines the shape of the tool for machining the workpiece.
  • the tool information is information that can generate the shape of the tool, and includes information such as the type of tool, the diameter of the tool, and the length of the tool.
  • the tool information may include the tool center axis and the contour of the tool, and in the case of asymmetrical shapes such as turning tools, the tool information may include parameter information.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the tool T1 based on the tool information stored in the tool information storage section 104 shown in FIG.
  • a tool T1 shown in FIG. 2 is a ball end mill having a spherical tip.
  • the processing target shape storage unit 105 stores shape information indicating the processing target shape, which is the target shape of the object to be processed.
  • the machining target shape includes a curved surface to be machined by the tool T1.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an example of the machining target shape M1 stored in the machining target shape storage unit 105 shown in FIG.
  • FIG. 4 is a side view of the machining target shape M1 shown in FIG.
  • FIG. 5 is a top view of the processing target shape M1 shown in FIG.
  • the machining target shape M1 includes machining curved surfaces S1 to S3. Note that the machined curved surfaces S1 to S3 are simply referred to as machined curved surfaces S when there is no particular need to distinguish between them.
  • the operation information, tool information, and shape information described above are acquired from outside the display device 1A.
  • the operation information, the tool information, and the machining target shape M1 may be read from information stored in a storage medium outside the display device 1A, may be acquired via a communication channel, or may be obtained by an operator using a keyboard or the like. It may be information input using an input means.
  • the shape information may be information generated by performing data conversion from CAD data, or may be information generated by an operator operating a keyboard to input a figure.
  • the tool trajectory calculation unit 102 generates a tool trajectory, which is the trajectory of the center point of the tool, based on the operation information stored in the operation information storage unit 101, and stores the generated tool trajectory in the tool trajectory storage unit 103.
  • the tool locus calculation unit 102 obtains the position of the center point of the tool and the tool direction at that position by performing coordinate conversion on the position data of the time-series data included in the operation information.
  • the position data may be the commanded position or the detected position. Which position data to use may be determined in advance, or may be selected by the operator.
  • the tool locus calculation unit 102 uses the relative relationship between information such as the configuration of the drive axis of the machine tool 4, the tool length, and the coordinate system included in the parameters of the numerical control device 3 and the coordinate system of the machining target shape. , coordinate transformation of the position data.
  • information such as the configuration of the drive axis of the machine tool 4, the tool length, and the coordinate system included in the parameters of the numerical control device 3 and the coordinate system of the machining target shape.
  • coordinate transformation of the position data As for the relative relationship between the coordinate system included in the parameters of the numerical controller 3 and the coordinate system of the machining target shape, for example, an offset amount may be stored in advance, or may be designated by the operator.
  • the position of the tip point obtained in this manner is associated with each piece of time-series data and stored as a tool locus.
  • FIG. 6 is a perspective view showing an example of the tool trajectory TP1 generated by the tool trajectory calculator 102 shown in FIG.
  • FIG. 7 is a top view showing an example of the tool trajectory TP1 generated by the tool trajectory calculator 102 shown in FIG. 6 and 7 show the tool locus TP1 and the machining target shape M1.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the arrangement of the tool T1 and the curved surface S to be machined.
  • FIG. 8 shows the positions of the tip points P1 to P7 included in the tool locus TP1 and the tool directions V1 to V7 when the tool is positioned at each of the tip points P1 to P7.
  • FIG. 8 shows a cross-sectional view of the tool T1 passing over the machining curved surface S3 of the machining target shape M1.
  • the positional relationship between the tool T1 and the machining curved surface S3 is determined according to the positions of the tip points P1 to P7 and the tool directions V1 to V7 at those positions.
  • the tip points P1 to P7 will be simply referred to as tip points P when there is no particular need to distinguish them
  • the tool directions V1 to V7 will be simply referred to as tool directions V when there is no particular need to distinguish them.
  • the cutting point calculation unit 106 of the cutting point information acquisition unit 10A calculates the tool trajectory TP1 stored in the tool trajectory storage unit 103, the tool information stored in the tool information storage unit 104, and the machining target shape storage unit 105.
  • the position of the cutting point which is the point at which the tool T1 attached to the machine tool 4 cuts the workpiece W, is calculated based on the machining target shape M1.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the relationship between the tip point P of the tool T1 and the cutting point CP.
  • the tip point P is a point located at the tip of the tool T1, and its position on the tool T1 does not change.
  • the cutting point CP is a point at which the tool T1 cuts the workpiece W, and ideally is a point at which the tool T1 contacts the curved surface S of the workpiece W to be processed.
  • FIG. 9 shows a state in which the cutting point CP is in contact with the curved surface S to be machined.
  • the cutting point calculation unit 106 calculates the positions of the cutting points CP corresponding to each of the plurality of tip points P included in the tool locus TP1. Specifically, the cutting point calculation unit 106 calculates the position of the tool T1 on the machining curved surface S of the machining target shape M1 from the position of the tip point P and the tool direction V for each of the plurality of tip points P included in the tool locus TP1. A cutting point CP for the curved surface S to be machined is calculated. Since the position of the tip point P and the tool direction V are relative positions and directions with respect to the machining target shape M1, the tool T1 and the machining curved surface S of the machining target shape M1 are determined according to the position of the tip point P and the tool direction V. A relative positional relationship is determined, and ideally, the tool T1 and the curved surface S to be machined are in contact with each other. Therefore, when the tool T1 is in contact with the curved surface S to be machined as shown in FIG. .
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the cutting point CP when the tool T1 is separated from the curved surface S to be machined.
  • the cutting point calculation unit 106 obtains a point on the machined curved surface S at which the distance between the tool T1 and the machined curved surface S is the shortest. The point can be the cutting point CP.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the cutting point CP when the tool T1 interferes with the curved surface S to be machined.
  • a contact point of the curved surface S can be obtained, and this point can be set as a cutting point CP.
  • the tool T1 is a ball end mill is shown. can be calculated.
  • the cutting point calculation unit 106 stores, in the cutting point storage unit 107, cutting point information in which the positions of the plurality of cutting points CP obtained by the method described above are associated with each tip point P. Depending on the relationship between the tool T1 and the machined curved surface S, a plurality of cutting points CP may be calculated for one tip point P. In this case, a plurality of cutting points CP are associated with each other and stored.
  • FIG. 12 is a diagram showing cutting points CP1 to CP7 calculated corresponding to the tip points P1 to P7 shown in FIG. 8, respectively.
  • reference numerals are omitted in FIG. 12, but the black circles shown in FIG. 12 are the tip points P1 to P7 shown in FIG. 8, and the arrows shown in FIG. 12 are the tool directions V1 to V7 shown in FIG. .
  • FIG. 12 shows cutting of the tool T1 on the machining curved surface S3 when the tool T1 moves on the machining curved surface S3 of the machining target shape M1 according to the plurality of end points P1 to P7 and the tool directions V1 to V7 included in the tool locus TP1. Points CP1 to CP7 are indicated. Cutting points CP1-CP7 corresponding to the tip points P1-P7 are calculated.
  • the feature amount calculation unit 108 of the feature amount acquisition unit 20A calculates the operation information stored in the operation information storage unit 101, the tool trajectory TP1 stored in the tool trajectory storage unit 103, and the cutting point stored in the cutting point storage unit 107. Based on the point information, a machining feature amount corresponding to each of the plurality of tip points P included in the tool locus TP1 is calculated.
  • the feature amount calculation unit 108 stores the calculated feature amount in the feature amount storage unit 109 in association with the cutting point CP.
  • the feature amount calculation unit 108 may directly associate the feature amount with the cutting point CP, or may associate the feature amount with the common tip point P by associating the feature amount with the cutting point CP. It can be used as a feature amount.
  • a feature quantity is a quantity that represents the characteristics of processing.
  • the feature quantity is, for example, the amount of machining error, which is the distance between the machining target shape M1 and the tool T1 placed at the position of the tip point P, the velocity of the tip point P, the acceleration of the tip point P, the acceleration of the tip point P Acceleration, speed of cutting point CP, acceleration of cutting point CP, jerk of cutting point CP, position of each of a plurality of drive axes of machine tool 4, speed of each of a plurality of drive axes of machine tool 4, machine tool 4 , acceleration of each of the plurality of drive axes of machine tool 4 , and reversal positions of each of the plurality of drive axes of machine tool 4 .
  • the machining error amount is calculated as the shortest distance between the position of the cutting point CP corresponding to the tip point P of the tool T1 and the shape surface of the tool T1 arranged according to the position of the tip point P and the tool direction V. can do.
  • the velocity, acceleration, and jerk of the tip point P of the tool T1 can be calculated as follows. Let PT(t) be the position of tip point P at time t, and PT(t+ ⁇ t) be the position of tip point P at time t+ ⁇ t, which is a predetermined control period ahead of time t.
  • the velocity VT(t) of the point P is obtained by dividing the distance between the positions of the two tip points P by the predetermined control cycle time, and is represented by the following formula (1).
  • Equation (3) The jerk JT(t) of the tip point P at time t is expressed by Equation (3).
  • the velocity, acceleration and jerk of the cutting point CP can be calculated as follows. Let PC(t) be the position of the cutting point CP corresponding to the tip point P at a certain time t, and let PC be the position of the cutting point CP corresponding to the tip point P at time t+ ⁇ t, which is the time of the predetermined control cycle from t. When (t+ ⁇ t), the velocity VC(t) of the cutting point CP corresponding to the tip point P at time t is expressed by the following formula (4).
  • Equation (5) the acceleration AC(t) of the cutting point CP corresponding to the tip point P at time t is expressed by Equation (5).
  • Equation (6) the jerk JC(t) at the cutting point CP corresponding to the tip point P at time t is expressed by Equation (6).
  • the position, velocity, acceleration, and jerk of each of the plurality of drive shafts of the machine tool 4 can be calculated as follows.
  • the position PM1(t) of the first drive shaft corresponding to the tip point P at a certain time t can be obtained from the time-series data of the driving information.
  • Equation (8) the acceleration AM1(t) of the first drive shaft corresponding to the tip point P at time t is expressed by Equation (8).
  • Equation (9) the jerk JM1(t) of the first drive shaft corresponding to the tip point P at time t is expressed by Equation (9).
  • position, velocity, acceleration and jerk can be calculated in a similar manner for drive axes other than the first drive axis.
  • the reversal positions of the plurality of drive shafts of the machine tool 4 can be calculated as follows. According to the above-described method, the speed VM1(t) of the first drive shaft corresponding to the tip point P at a given time t and the tip point P at time t+ ⁇ t, which is ahead of the time t by the time of the predetermined control cycle, are obtained. Then, the velocity VM1(t+ ⁇ t) of the first drive shaft is calculated. At this time, the sign of the speed VM1(t) and the sign of the speed VM(t+ ⁇ t) are compared, and the position corresponding to the time when the signs are reversed can be set as the reversal position of the first drive shaft. It should be noted that the reversal position can be obtained in a similar manner for drive shafts other than the first drive shaft.
  • the feature amount calculation unit 108 can also use the difference between the feature amounts of two adjacent tip points P as the feature amount.
  • the two adjacent tip points P are a set of two tip points P that are the shortest on the two adjacent tool paths.
  • a so-called scanning line machining or contour line machining tool locus generated at a constant pitch parallel to a plane a so-called surface generated at a constant pitch based on the contour of the machining curved surface S of the machining target shape M1
  • two adjacent tip points P are obtained by selecting the nearest tip point P on the adjacent tool locus that passes through a position separated by the pitch from a given tip point P.
  • FIG. 13 is a first diagram for explaining a method of determining a tip point P adjacent to an arbitrary tip point P included in the tool locus TP1.
  • FIG. 14 is a second diagram for explaining a method of determining a tip point P adjacent to an arbitrary tip point P included in the tool locus TP1.
  • FIG. 15 is a third diagram for explaining the method of determining the tip point P adjacent to an arbitrary tip point P included in the tool locus TP1.
  • FIG. 13 shows the tip point P8 included in the tool locus TP1 and a part of the tool locus around it.
  • the traveling direction D8 may be obtained from the relationship between the tip point P8 and the front and rear tip points P, or may be a direction that is previously determined separately.
  • the feature amount calculator 108 obtains the intersection point between the assumed plane PL8 and the tool locus. At this time, an intersection point R1 between the tip points P9 and P10 and an intersection point R2 between the tip points P11 and P12 are obtained.
  • the feature amount calculation unit 108 obtains a distance L1a between the intersection point R1 and the tip point P9 and a distance L1b between the intersection point R1 and the tip point P10.
  • the feature amount calculation unit 108 compares the distances L1a and L1b, and selects the tip point P10, which has the shorter distance from the intersection point R1, as an adjacent tip point P candidate among the tip points P9 and P10.
  • the feature amount calculator 108 obtains a distance L2a between the intersection point R2 and the tip point P11, and a distance L2b between the intersection point R2 and the tip point P12.
  • the feature amount calculation unit 108 compares the distances L2a and L2b, and selects the tip point P11, which has the shorter distance from the intersection R2, as an adjacent tip point P candidate.
  • the feature amount calculation unit 108 may select the one closest to the tip point P8 from among the plurality of candidate tip points P10 and P11 obtained here. You may choose what exists in a specific direction. Here, it is assumed that the tip point P11 adjacent to the tip point P8 is selected. In this case, the feature amount calculation unit 108 can use the difference between the feature amounts obtained by subtracting the feature amount of the tip point P11 from the feature amount of the tip point P8 as a new feature amount of the tip point P8.
  • the feature amount calculation unit 108 calculates physical information such as the load of the spindle of the machine tool 4, the current value, and the internal temperature of the machine tool 4 for each tip point P. It can be calculated and stored in the feature amount storage unit 109 . Further, the feature amount calculation unit 108 may calculate one type of feature amount, or may simultaneously calculate and store two or more types of feature amounts.
  • the display unit 30 displays each of the plurality of cutting points CP included in the cutting point information based on the cutting point information acquired by the cutting point information acquisition unit 10A and the feature amount acquired by the feature amount acquisition unit 20A. It is displayed by an expression method showing the feature amount corresponding to the point CP. At this time, the display unit 30 can display the cutting point CP superimposed on the machining target shape M1.
  • a representation method used to indicate the feature quantity corresponding to the cutting point CP is not particularly limited. For example, a numerical value indicating the feature amount corresponding to the vicinity of the symbol indicating the position of the cutting point CP may be displayed, or the display color, display shape, display mode, etc. of the symbol indicating the position of the cutting point CP may be used to display the characteristic value. You can indicate the quantity. An example is shown below.
  • the display unit 30 obtains the maximum value and the minimum value of the feature amount in advance, and assigns a display color to each of the maximum value and the minimum value. Then, the display unit 30 interpolates two display colors assigned to the maximum value and the minimum value according to the magnitude of the feature amount, thereby determining the display color of each of the cutting points CP. By displaying the cutting point CP using the determined display color, the display unit 30 displays the cutting point CP in a representation method that indicates the feature amount corresponding to the cutting point CP. It becomes possible to distinguish points CP.
  • the display unit 30 assigns display densities to each of the maximum value and the minimum value, and interpolates the two display densities assigned to each of the maximum value and the minimum value according to the size of the feature amount.
  • the display density of each of the cutting points CP may be determined, and the determined display density may be used to display the cutting points CP.
  • the display unit 30 may allow the operator to select what kind of display color and display density are used for display.
  • the display density may be the density of the displayed color.
  • the display unit 30 can specify the assigned display symbol according to the feature amount corresponding to each cutting point CP, and display the cutting point CP using the specified display symbol. It should be noted that the operator may be allowed to select what kind of display symbol is to be assigned.
  • the feature quantity is a binary value represented by 0 or 1
  • the feature quantity of 0 is determined to be invisible
  • the feature quantity of 1 is determined to be visible.
  • the cutting point CP can be displayed separately from the invisible state or the visible state.
  • the visible state may be set when the feature value is 0, and the invisible state may be set when the feature value is 1.
  • the operator may be allowed to select which state is set as the visible state or the invisible state.
  • the display unit 30 may allow the operator to select which expression method to represent the feature amount to display the cutting point CP.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of a screen displayed by the display unit 30 shown in FIG. 1 with the cutting point group CPS1 superimposed on the perspective view of the machining target shape M1.
  • the cutting point group CPS1 is a set of cutting points CP obtained for each of the tip points P included in the tool path TP1.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of a screen displayed by the display unit 30 shown in FIG. 1 with the cutting point group CPS1 superimposed on the top view of the machining target shape M1.
  • FIGS. 16 and 17 show an example of representing the magnitude of the feature amount by changing the shade of the display color of the cutting point CP.
  • the maximum value and the minimum value of the feature quantity are obtained in advance, and the density of the display color of the maximum value of the feature quantity and The density of the display color of the minimum value of the feature amount is determined, and the display color is changed using the density of the display color interpolated between the maximum and minimum values.
  • any of the attributes of the display color such as hue, saturation, and lightness, may be changed. Only one attribute may be changed, or multiple attributes may be changed at the same time.
  • a plurality of types of color maps indicating display colors to be used between the minimum and maximum values of the feature quantity are prepared in advance, and the minimum and maximum values of the feature quantity and the color map to be used are You can let the person choose.
  • the operator may be made to specify the symbol representing the cutting point CP for each feature quantity.
  • the display unit 30 displays each of the plurality of cutting points CP in a manner of representing the first feature quantity, which is one of the plurality of feature quantities.
  • the displayed first diagram and the second diagram displayed in a representation method showing the second feature amount, which is a feature amount different from the first feature amount, may be displayed side by side on one screen, They may be superimposed and displayed on one screen.
  • the display unit 30 may display the cutting point CP in the first or second drawing in a translucent manner. Also, the operator may select whether to display the first and second drawings side by side on one screen or to display them in an overlapping manner.
  • the display unit 30 determines the display color of the cutting points CP based on the feature amounts corresponding to each of the plurality of cutting points CP, and displays the display color of the machining curved surface S of the machining target shape M1 as follows on the machining curved surface S.
  • the color of the machined curved surface S can be changed by determining based on the display color of each of the cutting points CP.
  • FIG. 18 is a diagram showing an example of a screen on which the display unit 30 shown in FIG. 1 displays a top view of the machining target shape M1 using display colors calculated according to the feature amount.
  • the display unit 30 calculates the display colors of the cutting points CP according to the feature amounts corresponding to the respective cutting points CP, and displays the display colors of the machined curved surfaces S1 to S3 based on the presence of the cutting points CP on the machined curved surfaces S1 to S3.
  • the display colors of the respective positions on the machined curved surfaces S1 to S3 can be determined.
  • the curved surface specifying unit 111 specifies at least one machining curved surface S included in the machining target shape M1, and outputs the specified machining curved surface S to the display unit 30, for example, according to the operator's operation.
  • the curved surface designating unit 111 displays each of the machining curved surfaces S1 to S3 included in the machining target shape M1 in a selectable state, receives input from the operator, and displays the machining curved surface S selected by the operator. It can be output to the unit 30 .
  • the display unit 30 displays only the cutting points CP located on the specified curved surface S to be processed, and the cutting points CP on the curved surface S not specified. do not display
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of a screen in which the display unit 30 shown in FIG. 1 displays only the cutting point group CPS1 ⁇ on the machining curved surface S3 specified by the curved surface specifying unit 111 in the perspective view of the machining target shape M1.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of a screen in which the display unit 30 shown in FIG. 1 displays only the cutting point group CPS1 ⁇ on the machining curved surface S3 specified by the curved surface specifying unit 111 on the top view of the machining target shape M1. be. As shown in FIGS.
  • the display unit 30 displays the curved surface S3 on the curved surface S3. Only the cutting point group CPS1 ⁇ , which is a collection of the positioned cutting points CP, is displayed, and the plurality of cutting points CP positioned on the machined curved surfaces S1 and S2 are not displayed. In this case, information can be displayed by narrowing it down to a portion that the operator wants to pay attention to. For each of the cutting points CP included in the cutting point group CPS1 ⁇ displayed here, the display unit 30 can also display the corresponding feature amount in a representation method.
  • FIG. 21 is a flowchart for explaining the operation of the display device 1A shown in FIG.
  • the tool locus calculator 102 of the display device 1A generates the tool locus TP1 by calculating the position of the tip point P of the tool T1 based on the operation information (step S101).
  • the cutting point calculation unit 106 calculates positions of cutting points CP corresponding to each of the plurality of tip points P included in the tool locus TP1 (step S102). Further, the feature amount calculation unit 108 calculates feature amounts corresponding to each of the plurality of tip points P included in the tool locus TP1 (step S103).
  • the display unit 30 displays each of the plurality of cutting points CP in a representation method showing the corresponding feature amount (step S104). The details of each step shown in FIG. 21 are as described above.
  • FIG. 22 is a diagram showing a configuration example of a computer system that implements the display device 1A of the first embodiment. As shown in FIG. 22, this computer system comprises a control section 81, an input section 82, a storage section 83, a display section 84, a communication section 85 and an output section 86, which are connected via a system bus 87. there is
  • control unit 81 is, for example, a CPU (Central Processing Unit) or the like.
  • Control unit 81 executes an analysis support program in which each process performed by display device 1A of the present embodiment is described.
  • the input unit 82 is composed of, for example, a touch sensor, keyboard, mouse, etc., and is used by the user of the computer system to input various information. In the above-described embodiment, the input unit 82 can be used to receive the operator's input such as "Let the operator select".
  • the storage unit 83 includes various memories such as RAM (Random Access Memory) and ROM (Read Only Memory) and storage devices such as hard disks, and stores programs to be executed by the control unit 81 and necessary information obtained in the course of processing. Stores data, etc.
  • the storage unit 83 is also used as a temporary storage area for programs.
  • the display unit 84 is composed of an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and displays various screens to the user of the computer system.
  • the communication unit 85 is a communication circuit or the like that performs communication processing.
  • the communication unit 85 may be composed of a plurality of communication circuits respectively corresponding to a plurality of communication methods.
  • the output unit 86 is an output interface that outputs data to an external device such as a printer or an external storage device.
  • FIG. 22 is an example, and the configuration of the computer system is not limited to the example in FIG.
  • the computer system may not have output 86 .
  • the display device 1A is implemented by a plurality of computer systems, not all of these computer systems may be the computer system shown in FIG.
  • some computer systems may not include at least one of display 84, output 86 and input 82 shown in FIG.
  • the computer system having the above configuration includes, for example, a CD (Compact Disc)-ROM drive or a DVD (Digital Versatile Disc)-ROM drive (not shown) from which the operation of the display device 1A is read from a CD-ROM or DVD-ROM. is installed in the storage unit 83 . Then, when the analysis support program is executed, the analysis support program read from the storage unit 83 is stored in an area serving as the main storage device of the storage unit 83 . In this state, the control unit 81 executes processing as the display device 1A of the present embodiment according to the analysis support program stored in the storage unit 83.
  • a CD-ROM or DVD-ROM is used as a recording medium to provide a program describing processing in the display device 1A.
  • a program provided by a transmission medium such as the Internet via the communication unit 85 may be used depending on the capacity.
  • the analysis support program of the present embodiment provides a computer with a step of acquiring cutting point information indicating the positions of cutting points CP corresponding to each of a plurality of tip points P included in a tool locus with respect to a machining target shape M1; a step of obtaining a feature quantity indicating a machining feature calculated corresponding to each of a plurality of tip points P based on the information, the tool locus, and the cutting point information; a step of superimposing and displaying each of the plurality of cutting points CP on the machining target shape M1 in a representation method that indicates feature amounts corresponding to the cutting points CP.
  • the division of functions in the display device 1A shown in FIG. 1 is an example, and the division of each functional unit is not limited to the example shown in FIG. 1 as long as the display device 1A can perform the operations described above. Further, although the display device 1A performs all the operations in FIG. 1, a plurality of devices may be used to realize the same functions. For example, in FIG. 1, the display device 1A also has a function of generating information used for display. You may separate from the apparatus which has the function to carry out.
  • ⁇ Modification> 23 is a diagram showing a functional configuration of a modification of Embodiment 1.
  • the display device 1B has a cutting point information acquisition section 10B, a feature amount acquisition section 20B, a display section 30, and a curved surface designation section 111.
  • the information processing device 2 includes an operation information storage unit 101, a tool locus calculation unit 102, a tool locus storage unit 103, a tool information storage unit 104, a machining target shape storage unit 105, a cutting point calculation unit 106, and a cutting It has a point storage unit 107 , a feature amount calculation unit 108 , and a feature amount storage unit 109 .
  • the information processing device 2 is a device such as a server that is different from the display device 1B.
  • the cutting point information acquisition unit 10A of the display device 1A has a cutting point calculation unit 106 and a cutting point storage unit 107, and has a function of generating cutting point information.
  • the information acquisition unit 10B acquires cutting point information from the information processing device 2 .
  • the feature amount acquisition unit 20A of the display device 1A has the feature amount calculation unit 108 and the feature amount storage unit 109, and has a function of calculating the feature amount.
  • the acquisition unit 20B acquires the feature amount from the information processing device 2 .
  • the functions of the functional units denoted by the same reference numerals as in FIG. 1 are the same as those of the display device 1A, detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 24 is a flow chart for explaining the operation of the display device 1B shown in FIG.
  • the cutting point information acquisition unit 10B of the display device 1B acquires cutting point information from the information processing device 2 (step S201).
  • the feature quantity acquisition unit 20B acquires the feature quantity from the information processing device 2 (step S202).
  • the display unit 30 displays each of the plurality of cutting points CP in a representation method showing the corresponding feature amount (step S104).
  • the display device 1B and the information processing device 2 can also be realized by using one or a plurality of computer systems shown in FIG. 22, like the display device 1A.
  • each of the cutting point information acquisition unit 10B and the feature amount acquisition unit 20B can be realized using the communication unit 85.
  • the functions of the information processing device 2 may be realized by a cloud system. In the cloud system, it is possible to arbitrarily set the separation between the hardware of the computer system and the devices such as servers for each function. For example, one computer system may function as multiple devices, or multiple computer systems may function as one device.
  • the display devices 1A and 1B according to the first embodiment are configured such that the tool T1 attached to the machine tool 4 cuts the workpiece W, and the movement path of the tip point P of the tool T1 is A cutting point information acquisition unit 10A for acquiring cutting point information indicating the positions of the cutting points CP corresponding to each of the plurality of tip points P included in the tool path TP1, which is the information indicating, with respect to the machining target shape M1 of the workpiece W, 10B, the operating information indicating the operating state of the machine tool 4, the tool path TP1, and the cutting point information.
  • Feature quantity acquisition units 20A and 20B for acquiring quantities, and a display unit for displaying each of a plurality of cutting points CP in a representation method showing the feature quantity corresponding to the cutting point CP based on the cutting point information and the feature quantity.
  • the operator operating the display devices 1A and 1B can display the actual It becomes easy to find the correspondence relationship between the defective processing of the processed curved surface S and the feature amount, and it becomes possible to reduce the labor of the analysis work for identifying the factors causing the defective processing by the operator. Therefore, it is possible to improve the efficiency of analysis work.
  • the feature amount acquisition units 20A and 20B obtain the machining error amount, which is the difference between the machining target shape M1 of the workpiece W and the tool T1, the velocity of the tip point P, the acceleration of the tip point P, the Jerk, speed of cutting point CP, acceleration of cutting point CP, jerk of cutting point CP, position of drive shaft of machine tool 4, speed of drive shaft, acceleration of drive shaft, jerk of drive shaft, and drive At least one of the reversal positions of the axis is acquired as a feature amount. Therefore, it is possible to display the physical information as described above on the curved surface S of the machining target shape M1, and it is easy to find the correspondence relationship between the curved surface S in which the machining defect has occurred and the specific physical information. It becomes possible to further reduce the labor of the operator for the analysis work.
  • the feature quantity acquisition units 20A and 20B can acquire the difference value of the feature quantity between two adjacent tip points P as a feature quantity. For this reason, when the factor causing the machining defect appears in the difference in the feature quantity with the adjacent tip point P, it is possible to further reduce the labor of the operator for the analysis work.
  • the feature quantity acquisition units 20A and 20B acquire a plurality of feature quantities
  • the display unit 30 expresses each of the plurality of cutting points CP as a first feature quantity, which is one of the plurality of feature quantities.
  • the first figure displayed by and the second figure displayed by the expression method showing the second feature amount, which is a feature amount different from the first feature amount, are displayed side by side on one screen, or one can be displayed superimposed on the screen of Therefore, it becomes possible to show a plurality of feature amounts on one screen, and it becomes easy to grasp the correlation between the plurality of feature amounts. Therefore, it is possible to further reduce the labor of the operator for analysis work.
  • the display unit 30 determines the display color of the cutting points CP based on the feature amounts corresponding to each of the plurality of cutting points CP, and displays the display color of the machining curved surface S of the machining target shape M1 as follows on the machining curved surface S. It can be determined based on the display color of each of the plurality of cutting points CP. Therefore, it is possible to indicate the interpolated feature amount even in a portion where the cutting point CP does not exist on the curved surface S to be machined, and the operator can grasp the change in the feature amount on the entire curved surface S to be machined. Therefore, it is possible to further reduce the labor of the analysis work.
  • the display devices 1A and 1B further include a curved surface designating section 111 for designating at least one machining curved surface S included in the machining target shape. It is possible to display the cutting points CP existing on the curved surface S not specified, and not to display the cutting points CP existing on the unspecified machining curved surface S. Therefore, by displaying the cutting point CP only for an arbitrary machined curved surface S in a way of expressing the feature quantity, it is possible to limit the display to the feature quantity of the machined curved surface S of which the operator is paying attention. Changes in quantity can be easily grasped. Therefore, it is possible to further reduce the labor of the operator for analysis work.
  • FIG. 25 is a diagram showing a functional configuration of a display device 1C according to the second embodiment.
  • the display device 1C includes an operation information storage unit 101, a tool locus calculation unit 102C, a tool locus storage unit 103, a tool information storage unit 104, a machining target shape storage unit 105, a cutting point calculation unit 106, and a cutting point storage. It has a cutting point information acquisition unit 10A including a unit 107, a feature amount acquisition unit 20C including a feature amount calculation unit 108C and a feature amount storage unit 109, a display unit 30, and an influence parameter identification unit 112.
  • the description of the same parts as the display device 1A according to the first embodiment will be omitted, and the different parts from the display device 1A will be mainly described.
  • the tool trajectory calculation unit 102C calculates the first tool trajectory by calculating the position of the tip point P based on the first position data, which is one of the two different position data, and the other position data.
  • a second tool locus is calculated by calculating the position of the tip point P based on second position data, which is position data.
  • the two position data used here indicate the position of the drive shaft of the machine tool 4, and may be different types of position data among a plurality of types of position data included in one piece of operation information.
  • the position data may be position data included in each of two different pieces of operation information for processing the same workpiece W.
  • the time-series data included in the operation information includes a plurality of types of position data such as the command position for each control cycle for the drive shaft of the machine tool 4, the model position, and the detected position detected by the position detector in each control cycle. If so, the first position data and the second position data can be selected from among these position data.
  • the tool locus calculator 102C obtains the position of the first tip point P and the tool direction V at that position by performing coordinate transformation on the first position data. Further, the tool locus calculator 102C obtains the position of the second tip point P and the tool direction V at that position by performing coordinate transformation on the second position data.
  • the first tip point P and the second tip point P obtained in this way are associated with each of the time series data, and the movement trajectory of the first tip point P is defined as the first tool trajectory and the second tool trajectory. is stored in the tool locus storage unit 103 as the second tool locus.
  • the cutting point calculation unit 106 calculates the position of the cutting point CP for each of the first tool locus and the second tool locus, and stores cutting point information indicating the calculated position of the cutting point CP in the cutting point storage unit 107. will remember.
  • the feature quantity calculation unit 108C calculates a corresponding feature quantity for each of the plurality of tip points P included in the first tool trajectory and each of the plurality of tip points P included in the second tool trajectory. At this time, the feature amount calculation unit 108C calculates the same kind of feature amount for the first tool locus and the second tool locus.
  • the feature amount calculation unit 108C obtains the tip points P included in the second tool locus corresponding to each of the plurality of tip points P included in the first tool locus.
  • the feature amount calculation unit 108C calculates the first tool trajectory The distance between the position of the tip point P included in the trajectory and the position of the tip point P included in the second tool trajectory is calculated for each combination of the tip points P, and the distance is the smallest.
  • a combination of tip points P may be set as a corresponding tip point P.
  • the feature amount calculation unit 108C similarly calculates , the distance between the cutting points CP may be used to determine the corresponding tip point P.
  • FIG. 26 is a diagram for explaining how the feature amount calculation unit 108C shown in FIG. 25 obtains the corresponding apex point P.
  • FIG. Consider a case where the tool trajectory calculator 102C calculates a first tool trajectory TP1 and a second tool trajectory TP2. It is assumed that the first tool trajectory TP1 includes tip points P1 to P7, and the second tool trajectory TP2 includes tip points P11 to P17. In this case, the feature amount calculator 108C first obtains the distances between the tip point P1 and each of the tip points P11 to P17. The feature amount calculation unit 108C can set the tip point P11 having the smallest distance to the tip point P1 as the tip point P corresponding to the tip point P1. For each of the tip points P2 to P7, the corresponding tip point P can be obtained from the tip points P12 to P17 by the same method.
  • the feature amount calculation unit 108C associates each of the tip points P1 to P7 included in the first tool trajectory TP1 with the tip points P11 to P17 included in the second tool trajectory TP2 synchronized by time.
  • the feature amount calculation unit 108C obtains the difference value of the feature amount calculated corresponding to each of the corresponding two tip points P obtained as described above, New feature quantities of P1 to P7 can be used.
  • the feature amount acquisition unit 20C obtains the first feature amount, which is the feature amount corresponding to each of the plurality of tip points P included in the first tool locus, and the same workpiece W as the first tool locus. , which is position data of the drive shaft of the machine tool 4 when machining , and is a tool trajectory calculated from position data different from the first tool trajectory. A difference value from the second feature amount, which is the corresponding feature amount, is obtained as the feature amount of the first tool locus.
  • the influence parameter specifying unit 112 determines the feature amount corresponding to the tip point P of the first tool trajectory and the second tool trajectory. It has a function of specifying a parameter of the numerical controller 3 that affects the generation of the difference value from the feature quantity corresponding to the tip point P of the tool locus. At this time, the influence parameter specifying unit 112 extracts a difference by comparing the first parameter included in the first driving information and the second parameter included in the second driving information, and extracts the difference. By specifying the parameters that affect the generation of the difference value, the parameters that affect the generation of the difference value are specified.
  • the influence parameter identification unit 112 simulates the operations of the numerical control device 3 and the machine tool 4 by simulation or the like, thereby generating the difference values of the feature amounts. For each tip point P, the parameters that have the most influence may be narrowed down.
  • the display unit 30 specifies the cutting point CP corresponding to the tip point P at which the difference value of the feature amount is generated from the tool locus, and expresses the specified cutting point CP by a method of expressing parameters that affect the generation of the difference value. may be displayed. For example, the display unit 30 displays the cutting point CP corresponding to the tip point P at which the difference value of the feature amount is most influenced by the parameter A of the numerical controller 3 and the parameter B of the numerical controller 3 most influenced. The cutting point CP corresponding to the tip point P at which the difference value of the feature quantity is generated is displayed in a different color.
  • the division of functions in the display device 1C shown in FIG. 25 is an example, and the division of each functional unit is not limited to the example shown in FIG. 25 as long as the display device 1C can perform the operations described above.
  • the display device 1C performs all the operations in FIG. 25, a plurality of devices may be used to realize the same functions.
  • the display device 1C also has a function of generating information used for display. good too.
  • the functions of the display device 1C may be implemented using a cloud system, similarly to the display device 1A. For example, part of the computation performed by the display device 1C can be performed on the cloud system. In the cloud system, it is possible to arbitrarily set the separation between the hardware of the computer system and the devices such as servers for each function. For example, one computer system may function as multiple devices, or multiple computer systems may function as one device.
  • the feature amount acquiring unit 20C is the feature amount corresponding to each of the plurality of tip points P included in the first tool trajectory TP1. 1 and the position data of the drive shaft of the machine tool 4 when machining the same workpiece W as the first tool locus TP1, but different from the first tool locus TP1.
  • the tool locus calculator 102C calculates the position of the tip point P based on the first position data, which is one of the two position data indicating the position of the drive shaft of the machine tool 4, thereby calculating the position of the tip point P.
  • One tool locus TP1 is calculated, and the second tool locus TP2 is calculated by calculating the position of the tip point P based on the second position data, which is the other position data.
  • the feature quantity calculation unit 108C calculates a feature quantity corresponding to each of the tip point P of the first tool trajectory TP1 and the tip point P of the second tool trajectory TP2, and calculates a plurality of feature quantities included in the first tool trajectory TP1.
  • Each of the tip points P is associated with the tip point P included in the second tool trajectory TP2, and each of the two tip points P corresponding to each other of the first tool trajectory TP1 and the second tool trajectory TP2 is associated with each other. Then, a difference value between the two feature amounts calculated as above is calculated and used as the feature amount of the tip point P of the first tool locus TP1. Therefore, it becomes possible to display the cutting point CP in a representation method that indicates the difference value of the feature amount for each position data, and it is possible to easily identify which position data included in the driving information caused the difference in the feature amount. Since it can be grasped, it becomes possible to reduce the labor of the operator for the analysis work to identify the factors that cause the defective processing.
  • first position data and the second position data may be position data of different types among a plurality of types of position data included in one piece of operation information, or may be position data of the same workpiece W. and position data included in each of two different pieces of driving information.
  • the machine tool 4 is controlled by the numerical control device 3, and the display device 1C further includes an influence parameter identification unit 112 that identifies parameters of the numerical control device 3 that influence the generation of the difference value of the feature amount from the operation information. Therefore, since it is possible to grasp which of the parameters of the numerical control device 3 included in the operation information affects the generation of the difference value of the feature amount, the operator of the analysis work to identify the cause of the defective machining can Labor can be reduced.
  • the display unit 30 identifies the cutting point CP corresponding to the tip point P at which the difference value of the feature amount is generated from the tool locus, and expresses the identified cutting point CP as a parameter that influences the generation of the difference value. Show in a way. Therefore, it is possible to grasp which of the parameters of the numerical control device 3 included in the operation information affects the generation of the difference value of the feature amount for each position on the machining target shape M1, so that machining defects occur. It becomes possible to reduce the labor of the operator of the analysis work to identify the factors.
  • FIG. 27 is a diagram showing the functional configuration of the numerical controller 3 according to the third embodiment.
  • the numerical controller 3 includes an operation information storage unit 101, a tool locus calculation unit 102, a tool locus storage unit 103, a tool information storage unit 104, a machining target shape storage unit 105, a cutting point calculation unit 106, and a cutting point A cutting point information acquisition unit 10A having a storage unit 107, a feature amount acquisition unit 20A having a feature amount calculation unit 108 and a feature amount storage unit 109, a display unit 30, a command position generation unit 311, and a detection position acquisition unit 312. and a driving information generator 313 .
  • the numerical control device 3 and the machine tool 4 constitute a machining system 5 in which the workpiece W is machined by the numerical control device 3 controlling the machine tool 4 .
  • the numerical controller 3 is connected to the machine tool 4, and generates a command position for each drive shaft of the machine tool 4 based on the machining program and numerical control parameters for each control cycle, thereby controlling the machine tool 4. Control.
  • the command position generator 311 Based on the machining program and numerical control parameters input to the numerical controller 3, the command position generator 311 generates command positions for each of the plurality of drive axes of the machine tool 4 at predetermined control cycles. It generates and outputs the generated command position to the machine tool 4 . Each of the plurality of drive axes of machine tool 4 is driven by command positions generated in each control cycle. In addition, the command position generator 311 outputs the generated command position to the driving information generator 313 .
  • the detected position acquisition unit 312 acquires the detected positions acquired by the position detectors provided for each of the plurality of drive shafts of the machine tool 4 .
  • the detected position acquisition unit 312 acquires the detected position for each control cycle, and outputs the acquired detected position to the driving information generation unit 313 .
  • the driving information generation unit 313 generates driving information from the commanded position output by the commanded position generation unit 311 and the detected position output by the detected position acquisition unit 312 . Specifically, the driving information generating unit 313 synchronizes the commanded position generated by the commanded position generating unit 311 at time t with the detected position acquired by the detected position acquiring unit 312 at time t, and generates time-series data. It suffices to generate the driving information as At this time, a value acquired at time t from a sensor or the like attached to the machine tool 4 may be synchronized with the time-series data and included in the operation information. Furthermore, the machining program and numerical control parameters at this time may be included in the operation information as status data.
  • the operation information generator 313 may generate the operation information while the machine tool 4 is in operation, or store the data while the machine tool 4 is in operation once, and then operate the machine tool 4 after the operation is completed. information may be generated.
  • FIG. 28 is a flow chart for explaining the operation of the numerical controller 3 shown in FIG.
  • the command position generation unit 311 of the numerical controller 3 calculates the command position
  • the detection position acquisition unit 312 acquires the detection position
  • the driving information generation unit 313 generates the driving information using the command position and the detection position (step S301).
  • steps S101 to S104 are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 21, description thereof is omitted here.
  • Numerical control device 3 is capable of executing a display method in the same manner as display devices 1A to 1C, and is a numerical control method for numerically controlling machine tool 4 by providing command positions to machine tool 4 according to a machining program. can be executed. Further, the machining system 5 can execute a machining method by having the numerical controller 3 control the machine tool 4 and the machine tool 4 machining the workpiece W according to the control.
  • Each functional unit of the numerical controller 3 is implemented by a processing circuit.
  • These processing circuits may be implemented by dedicated hardware, or may be control circuits using a CPU.
  • FIG. 29 is a diagram showing dedicated hardware for realizing the functions of the numerical controller 3 according to the third embodiment.
  • the processing circuit 90 is a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination thereof.
  • FIG. 30 is a diagram showing the configuration of a control circuit 91 for realizing the functions of the numerical controller 3 according to the third embodiment.
  • the control circuit 91 has a processor 92 and a memory 93 .
  • the processor 92 is a CPU, and is also called a processing device, an arithmetic device, a microprocessor, a microcomputer, a DSP (Digital Signal Processor), or the like.
  • the memory 93 is, for example, non-volatile or volatile semiconductor memory such as RAM, ROM, flash memory, EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (registered trademark) (Electrically EPROM), magnetic disk, flexible disk, optical disk, compact disk , minidisc, DVD, etc.
  • non-volatile or volatile semiconductor memory such as RAM, ROM, flash memory, EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (registered trademark) (Electrically EPROM), magnetic disk, flexible disk, optical disk, compact disk , minidisc, DVD, etc.
  • the control circuit 91 When the above processing circuit is realized by the control circuit 91, it is realized by the processor 92 reading and executing a program stored in the memory 93 and corresponding to the processing of each component.
  • the memory 93 is also used as temporary memory in each process executed by the processor 92 .
  • the numerical control device 3 is a point where the tool T1 attached to the machine tool 4 cuts the workpiece W, and the movement path of the tip point P of the tool T1
  • a display unit 30 for displaying each of the plurality of cutting points CP in a representation method showing the feature amount corresponding to the cutting point CP based on the cutting point information and the feature amount. . Therefore, on the numerical controller 3 that controls the machine tool 4, the cutting point CP is displayed on the machining curved surface S of the machining target shape M1 in a representation method that indicates the feature amount corresponding to the cutting point CP.
  • the operator who operates the control device 3 can easily find the correspondence relationship between the actual defective machining of the curved surface S and the feature amount, and the operator can reduce the labor of the analysis work to identify the factors causing the defective machining. becomes possible.
  • the curved surface specifying section 111 may be omitted, or the curved surface specifying section 111 may be added to the configuration of FIG.
  • the curved surface designation unit 111 may be added to the numerical controller 3 shown in FIG.
  • a tool trajectory calculation unit 102C may be provided instead of the tool trajectory calculation unit 102 of the numerical control device 3
  • a feature value acquisition unit 20C may be provided instead of the feature value acquisition unit 20A.
  • a parameter identification unit 112 may be added.
  • some functions of the functional units of the numerical control device 3 shown in FIG. 27 may be executed using another information processing device or a cloud system.
  • the display unit 30 displays a plurality of cutting points CP superimposed on the machining target shape M1. good too.
  • 1A, 1B, 1C display device 2 information processing device, 3 numerical control device, 4 machine tool, 5 processing system, 10A, 10B cutting point information acquisition unit, 20A, 20B, 20C feature value acquisition unit, 30 display unit, 81 Control unit, 82 Input unit, 83 Storage unit, 84 Display unit, 85 Communication unit, 86 Output unit, 87 System bus, 90 Processing circuit, 91 Control circuit, 92 Processor, 93 Memory, 101 Operation information storage unit, 102, 102C Tool trajectory calculation unit 103 Tool trajectory storage unit 104 Tool information storage unit 105 Machining target shape storage unit 106 Cutting point calculation unit 107 Cutting point storage unit 108, 108C Feature amount calculation unit 109 Feature amount storage unit 111 Curved surface designation unit 112 Influence parameter identification unit 311 Command position generation unit 312 Detected position acquisition unit 313 Operation information generation unit CP, CP1 to CP7 Cutting points, CPS1, CPS1 ⁇ Cutting point group, D8 Traveling direction, L1a, L1b, L2

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Abstract

表示装置（１Ａ）は、工作機械に取り付けられる工具が加工対象物を切削する点であって、工具の先端点の移動経路を示す情報である工具軌跡に含まれる複数の先端点のそれぞれに対応する切削点の位置を示す切削点情報を取得する切削点情報取得部（１０Ａ）と、工作機械の運転状態を示す情報である運転情報と、工具軌跡と、切削点情報とに基づいて複数の先端点のそれぞれに対応して算出され、加工の特徴を示す特徴量を取得する特徴量取得部（２０Ａ）と、切削点情報と特徴量とに基づいて、複数の切削点のそれぞれを、切削点に対応する特徴量を示す表現方法で表示する表示部（３０）と、を備えることを特徴とする。

Description

表示装置、数値制御装置、加工システム、表示方法、数値制御方法および加工方法
　本開示は、工作機械による加工の分析作業を支援する表示装置、数値制御装置、加工システム、表示方法、数値制御方法および加工方法に関する。
　数値制御される工作機械により加工対象物を加工するためには、加工対象物または工具を移動させるための移動指令が記述された加工プログラムが用いられる。一般に加工プログラムは、ＣＡＤ（Computer　Aided　Design）／ＣＡＭ（Computer　Aided　Manufacturing）システムによって作成される。作成された加工プログラムは、工作機械を制御する数値制御装置に入力され、数値制御装置は、加工プログラムを解析して、移動指令から求めた工具経路を所定の制御周期ごとに補間した各駆動軸の指令位置を作成する。数値制御装置は、指令位置に基づいて工作機械の各駆動軸を制御することで、工具と加工対象物との相対位置を変化させる。これにより、工具が加工対象物を切削する切削加工が行われる。
　このとき加工対象物の加工面に加工傷が生じたり、形状誤差が生じたりといった加工不良が生じる場合がある。作業者は、所望の加工面を得るために、加工不良の生じる要因を特定して対策を行い、加工不良の発生を抑制する必要がある。要因を特定するためには、加工に関する様々な事柄を考慮した分析を行う必要があり、作業者にとって困難な作業である。
　特許文献１には、工作機械の駆動軸に対する制御周期毎の指令位置および検出位置から工具の先端点を求め、先端点の軌跡上に先端点の加速度または加加速度を、予め選択された表示形式に基づいて表示する表示装置が開示されている。この表示装置によれば、工具の動きを示す先端点の軌跡上に工具の動きに関する情報である加速度または加加速度が表示されるため、作業者が加工不良の生じる要因を特定する分析作業を支援することができる。
特許第５１９２５７４号公報
　しかしながら、加工対象物の加工面の形状と工具の先端点の軌跡の形状とは多くの場合で一致しない。例えば、工作機械の直進軸と回転軸とが同時に動く同時５軸加工を行う場合、工具側面に外周刃を有する工具、バレル工具といった特殊形状の工具を用いて加工を行う場合などは、先端点の位置に対して工具が実際に加工面を切削する切削点の位置が一様ではなく、大きくずれる。この場合、加工対象物の加工面の形状と工具の先端点の軌跡の形状とが大きく異なってしまう場合がある。このような場合、特許文献１に開示された技術では、作業者は、加工不良の生じる要因を特定するために加工対象物の加工面の加工不良と先端点の軌跡上に表示された情報との対応関係を見つける必要があり、工作機械による加工に生じる加工不良の発生する要因を特定する分析作業の労力が増大してしまうという問題があった。
　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、工作機械による加工に生じる加工不良の要因を特定する分析作業の労力を低減させることが可能な表示装置を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の表示装置は、工作機械に取り付けられる工具が加工対象物を切削する点であって、工具の先端点の移動経路を示す情報である工具軌跡に含まれる複数の先端点のそれぞれに対応する切削点の位置を示す切削点情報を取得する切削点情報取得部と、工作機械の運転状態を示す情報である運転情報と、工具軌跡と、切削点情報とに基づいて複数の先端点のそれぞれに対応して算出され、加工の特徴を示す特徴量を取得する特徴量取得部と、切削点情報と特徴量とに基づいて、複数の切削点のそれぞれを、切削点に対応する特徴量を示す表現方法で表示する表示部と、を備えることを特徴とする。
　本開示によれば、工作機械による加工に生じる加工不良の要因を特定する分析作業の労力を低減させることが可能であるという効果を奏する。
実施の形態１にかかる表示装置の機能構成を示す図 図１に示す工具情報記憶部に記憶された工具情報に基づく工具の一例を示す図 図１に示す加工目標形状記憶部に記憶された加工目標形状の一例を示す斜視図 図３に示す加工目標形状の側面図 図３に示す加工目標形状の上面図 図１に示す工具軌跡算出部が生成する工具軌跡の一例を示す斜視図 図１に示す工具軌跡算出部が生成する工具軌跡の一例を示す上面図 工具と加工曲面との配置について説明するための図 工具の先端点と切削点との関係を説明するための図 工具が加工曲面から離れている場合の切削点について説明するための図 工具が加工曲面と干渉する場合の切削点について説明するための図 図８に示す先端点のそれぞれに対応して算出される切削点を示す図 工具軌跡に含まれる任意の先端点に隣接する先端点を求める方法を説明するための第１の図 工具軌跡に含まれる任意の先端点に隣接する先端点を求める方法を説明するための第２の図 工具軌跡に含まれる任意の先端点に隣接する先端点を求める方法を説明するための第３の図 図１に示す表示部が加工目標形状の斜視図に切削点群を重畳して表示する画面の一例を示す図 図１に示す表示部が加工目標形状の上面図に切削点群を重畳して表示する画面の一例を示す図 図１に示す表示部が、特徴量に応じて算出した表示色を用いて加工目標形状の上面図を表示した画面の一例を示す図 図１に示す表示部が、加工目標形状の斜視図に、曲面指定部によって指定された加工曲面上の切削点群のみを表示した画面の一例を示す図 図１に示す表示部が、加工目標形状の上面図に、曲面指定部によって指定された加工曲面上の切削点群のみを表示した画面の一例を示す図 図１に示す表示装置の動作を説明するためのフローチャート 実施の形態１の表示装置を実現するコンピュータシステムの構成例を示す図 実施の形態１の変形例の機能構成を示す図 図２３に示す表示装置の動作を説明するためのフローチャート 実施の形態２にかかる表示装置の機能構成を示す図 図２５に示す特徴量算出部が対応する先端点を求める方法を説明するための図 実施の形態３にかかる数値制御装置の機能構成を示す図 図２７に示す数値制御装置の動作を説明するためのフローチャート 実施の形態３にかかる数値制御装置の機能を実現するための専用のハードウェアを示す図 実施の形態３にかかる数値制御装置の機能を実現するための制御回路の構成を示す図
　以下に、本開示の実施の形態にかかる表示装置、数値制御装置、加工システム、表示方法、数値制御方法および加工方法を図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１にかかる表示装置１Ａの機能構成を示す図である。表示装置１Ａは、運転情報記憶部１０１と、工具軌跡算出部１０２と、工具軌跡記憶部１０３と、工具情報記憶部１０４と、加工目標形状記憶部１０５と、切削点算出部１０６および切削点記憶部１０７を含む切削点情報取得部１０Ａと、特徴量算出部１０８および特徴量記憶部１０９を含む特徴量取得部２０Ａと、表示部３０と、曲面指定部１１１とを有する。
　表示装置１Ａは、工作機械４（図１では図示せず）が数値制御装置３（図１では図示せず）により制御されて行う加工に関する情報を表示することによって、工作機械４が行う加工に生じる加工不良の要因を特定する分析作業を支援する機能を有する。
　はじめに、表示装置１Ａが用いるデータの一例について図面を用いて説明する。
　運転情報記憶部１０１には、工作機械４を運転させた際の工作機械４の運転状態を示す情報である運転情報が記憶されている。運転情報は、工作機械４、工作機械４を制御する数値制御装置３、または工作機械４に取り付けられたセンサなどから得た情報を含む。より具体的には、運転情報は、例えば、工作機械４が有する複数の駆動軸のそれぞれの位置データ、工作機械４の主軸の負荷および電流値、工作機械４の内部の温度、工作機械４を動作させた際に使用する加工プログラムおよび加工条件、数値制御装置３のパラメータなどの状態データを含むことができる。上記の位置データ、主軸の負荷、電流値および工作機械４の内部の温度は、時刻によって同期された時系列データである。また、駆動軸の位置データは、数値制御装置３にて生成した情報であって工作機械４の複数の駆動軸のそれぞれに対する予め定められた制御周期毎の指令位置と、複数の駆動軸のそれぞれの位置検出器から制御周期毎に検出した検出位置とのうち少なくとも１つを含む。運転情報は、工作機械４を実際に運転させて取得した情報であってもよいし、シミュレーションなどで数値制御装置３および工作機械４の動作を模擬することによって生成した情報であってもよい。
　工具情報記憶部１０４は、加工対象物を加工するための工具の形状を定義する情報である工具情報が記憶されている。工具情報は、工具の形状を生成することができる情報であって、例えば、工具の種類、工具径、工具長などの情報を含む。エンドミルなどの回転工具の場合、工具情報は、工具中心軸と工具の外形輪郭とを含んでもよいし、旋削工具などの非対称な形状の場合、工具情報は、パラメータ情報を含んでもよい。
　図２は、図１に示す工具情報記憶部１０４に記憶された工具情報に基づく工具Ｔ１の一例を示す図である。図２に示す工具Ｔ１は、先端が球状のエンドミルであるボールエンドミルである。
　加工目標形状記憶部１０５は、加工対象物の目標の形状である加工目標形状を示す形状情報が記憶されている。加工目標形状は、工具Ｔ１により加工すべき曲面である加工曲面を含む。
　図３は、図１に示す加工目標形状記憶部１０５に記憶された加工目標形状Ｍ１の一例を示す斜視図である。図４は、図３に示す加工目標形状Ｍ１の側面図である。図５は、図３に示す加工目標形状Ｍ１の上面図である。加工目標形状Ｍ１は、加工曲面Ｓ１～Ｓ３を含む。なお、加工曲面Ｓ１～Ｓ３を特に区別する必要がない場合、単に加工曲面Ｓと称する。
　以上説明した運転情報、工具情報、および形状情報は、表示装置１Ａの外部から取得される。運転情報、工具情報、および加工目標形状Ｍ１は、表示装置１Ａの外部の記憶媒体に記憶された情報を読み込んでもよいし、通信路を介して取得してもよいし、作業者がキーボードなどの入力手段を用いて入力した情報であってもよい。形状情報は、ＣＡＤデータからのデータ変換を行うことで生成された情報であってもよいし、作業者がキーボードを操作して図形入力することによって生成された情報であってもよい。
　工具軌跡算出部１０２は、運転情報記憶部１０１に記憶された運転情報に基づいて、工具の先端点の軌跡である工具軌跡を生成し、生成した工具軌跡を工具軌跡記憶部１０３に記憶する。ここで工具軌跡算出部１０２は、運転情報に含まれる時系列データの位置データについて座標変換を行うことにより工具の先端点の位置および当該位置における工具方向を求める。なお、位置データは、指令位置であってもよいし、検出位置であってもよい。いずれの位置データを用いるかは、予め定められていてもよいし、作業者に選択させるようにしてもよい。このとき工具軌跡算出部１０２は、数値制御装置３のパラメータに含まれる工作機械４の駆動軸の構成、工具長、座標系などの情報と、加工目標形状の座標系との相対関係を用いて、位置データを座標変換する。なお、数値制御装置３のパラメータに含まれる座標系と加工目標形状の座標系との相対関係は、例えばオフセット量を予め記憶させておいてもよいし、作業者に指定させてもよい。このようにして求めた先端点の位置は、時系列データのそれぞれに対応づけるとともに、工具軌跡として記憶される。
　図６は、図１に示す工具軌跡算出部１０２が生成する工具軌跡ＴＰ１の一例を示す斜視図である。図７は、図１に示す工具軌跡算出部１０２が生成する工具軌跡ＴＰ１の一例を示す上面図である。図６および図７には、工具軌跡ＴＰ１および加工目標形状Ｍ１が示されている。また、図８は、工具Ｔ１と加工曲面Ｓとの配置について説明するための図である。図８には、工具軌跡ＴＰ１に含まれる先端点Ｐ１～Ｐ７の位置と、先端点Ｐ１～Ｐ７のそれぞれに工具が位置するときの工具方向Ｖ１～Ｖ７とが示されている。図８には、工具Ｔ１が加工目標形状Ｍ１の加工曲面Ｓ３上を通過する様子が断面図で示されている。このとき、先端点Ｐ１～Ｐ７の位置と、当該位置における工具方向Ｖ１～Ｖ７とに従って、工具Ｔ１と加工曲面Ｓ３との配置関係が定まる。なお、以下先端点Ｐ１～Ｐ７のそれぞれを特に区別する必要がない場合、単に先端点Ｐと称し、工具方向Ｖ１～Ｖ７のそれぞれを特に区別する必要がない場合、単に工具方向Ｖと称する。
　切削点情報取得部１０Ａの切削点算出部１０６は、工具軌跡記憶部１０３に記憶された工具軌跡ＴＰ１と、工具情報記憶部１０４に記憶された工具情報と、加工目標形状記憶部１０５に記憶された加工目標形状Ｍ１とに基づいて、工作機械４に取り付けられる工具Ｔ１が加工対象物Ｗを切削する点である切削点の位置を算出する。ここで切削点について説明する。図９は、工具Ｔ１の先端点Ｐと切削点ＣＰとの関係を説明するための図である。先端点Ｐは、工具Ｔ１の先端に位置する点であり、工具Ｔ１上の位置は変化しない。切削点ＣＰは、工具Ｔ１が加工対象物Ｗを切削する点であり、理想的には工具Ｔ１が加工対象物Ｗの加工曲面Ｓと接する点である。図９には、切削点ＣＰが加工曲面Ｓと接している状態が示されている。
　切削点算出部１０６は、工具軌跡ＴＰ１に含まれる複数の先端点Ｐのそれぞれに対応する切削点ＣＰの位置を算出する。具体的には、切削点算出部１０６は、工具軌跡ＴＰ１に含まれる複数の先端点Ｐのそれぞれについて、先端点Ｐの位置および工具方向Ｖから加工目標形状Ｍ１の加工曲面Ｓ上における工具Ｔ１の加工曲面Ｓに対する切削点ＣＰを算出する。先端点Ｐの位置および工具方向Ｖは、加工目標形状Ｍ１に対する相対的な位置および方向であることから、先端点Ｐの位置および工具方向Ｖに従って工具Ｔ１と加工目標形状Ｍ１の加工曲面Ｓとの相対的な位置関係が定まり、この位置関係は、理想的には工具Ｔ１と加工曲面Ｓとが接する状態である。このため、図９に示すように工具Ｔ１と加工曲面Ｓとが接している場合、切削点算出部１０６は、加工曲面Ｓ上において工具Ｔ１と加工曲面Ｓとが接する点を切削点ＣＰとして求める。
　しかしながら実際には、工具の先端点Ｐの位置や工具方向Ｖには誤差が含まれていることから、工具Ｔ１と加工曲面Ｓとが接しないことがある。例えば、運転情報に基づいて算出された先端点Ｐの位置に配置した工具Ｔ１が加工曲面Ｓから離れている場合が考えられる。図１０は、工具Ｔ１が加工曲面Ｓから離れている場合の切削点ＣＰについて説明するための図である。図１０に示すように工具Ｔ１が加工曲面Ｓから離れている場合、切削点算出部１０６は、工具Ｔ１と加工曲面Ｓとの間の距離が最短となる加工曲面Ｓ上の一点を求め、この点を切削点ＣＰとすることができる。
　また、運転情報に基づいて算出された先端点Ｐの位置に配置した工具Ｔ１が加工曲面Ｓと干渉する場合が考えられる。図１１は、工具Ｔ１が加工曲面Ｓと干渉する場合の切削点ＣＰについて説明するための図である。図１１に示すように工具Ｔ１が加工曲面Ｓと干渉する場合、切削点算出部１０６は、工具Ｔ１が加工曲面Ｓに接触する状態となるまでオフセットして接触する状態としたオフセット工具Ｔ１αと加工曲面Ｓの接触している点を求め、この点を切削点ＣＰとすることができる。なお、ここでは工具Ｔ１がボールエンドミルである例について示しているが、工具Ｔ１がラジアスエンドミル、フラットエンドミル、バレル工具、旋削工具などの特殊な形状であっても、同様の方法で切削点ＣＰを算出することができる。
　切削点算出部１０６は、上記のような方法で求めた複数の切削点ＣＰの位置を先端点Ｐのそれぞれに対応づけた切削点情報を切削点記憶部１０７に記憶する。なお、工具Ｔ１と加工曲面Ｓの関係によっては１つの先端点Ｐに対して複数の切削点ＣＰが算出される場合があり、この場合には１つの先端点Ｐに対して複数の切削点ＣＰを対応づけて記憶すればよい。
　図１２は、図８に示す先端点Ｐ１～Ｐ７のそれぞれに対応して算出される切削点ＣＰ１～ＣＰ７を示す図である。簡単のため、図１２では符号が省略されているが、図１２に示す黒丸は図８に示す先端点Ｐ１～Ｐ７であり、図１２に示す矢印は図８に示す工具方向Ｖ１～Ｖ７である。図１２は、工具軌跡ＴＰ１に含まれる複数の先端点Ｐ１～Ｐ７および工具方向Ｖ１～Ｖ７に従って工具Ｔ１が加工目標形状Ｍ１の加工曲面Ｓ３上を移動した際の、工具Ｔ１の加工曲面Ｓ３に対する切削点ＣＰ１～ＣＰ７を示している。先端点Ｐ１～Ｐ７のそれぞれに対応する切削点ＣＰ１～ＣＰ７が算出される。
　特徴量取得部２０Ａの特徴量算出部１０８は、運転情報記憶部１０１に記憶された運転情報と、工具軌跡記憶部１０３に記憶された工具軌跡ＴＰ１と、切削点記憶部１０７に記憶された切削点情報とに基づいて、工具軌跡ＴＰ１に含まれる複数の先端点Ｐのそれぞれに対応する加工の特徴量を算出する。特徴量算出部１０８は、算出した特徴量を切削点ＣＰに対応づけて特徴量記憶部１０９に記憶する。特徴量算出部１０８は、特徴量を直接切削点ＣＰに対応づけてもよいし、先端点Ｐに対応づけることで、共通の先端点Ｐに対応づけられた特徴量を切削点ＣＰに対応する特徴量とすることができる。
　特徴量は、加工の特徴を表す量である。特徴量は、例えば、加工目標形状Ｍ１と先端点Ｐの位置に配置された工具Ｔ１との間の距離である加工誤差量、先端点Ｐの速度、先端点Ｐの加速度、先端点Ｐの加加速度、切削点ＣＰの速度、切削点ＣＰの加速度、切削点ＣＰの加加速度、工作機械４の複数の駆動軸のそれぞれの位置、工作機械４の複数の駆動軸のそれぞれの速度、工作機械４の複数の駆動軸のそれぞれの加速度、工作機械４の複数の駆動軸のそれぞれの加加速度、および、工作機械４の複数の駆動軸のそれぞれの反転位置の少なくとも１つを含む。
　ここで、加工誤差量は、工具Ｔ１の先端点Ｐに対応する切削点ＣＰの位置と、先端点Ｐの位置および工具方向Ｖに従って配置された工具Ｔ１の形状表面との間の最短距離として算出することができる。
　また、工具Ｔ１の先端点Ｐの速度、加速度および加加速度は、それぞれ以下のように算出することができる。ある時刻ｔにおける先端点Ｐの位置をＰＴ（ｔ）、時刻ｔから予め定められた制御周期の時間だけ進んだ時刻ｔ＋Δｔにおける先端点Ｐの位置をＰＴ（ｔ＋Δｔ）とした場合、時刻ｔにおける先端点Ｐの速度ＶＴ（ｔ）は、２つの先端点Ｐの位置の間の距離を予め定められた制御周期の時間で除算することで求められ、以下の数式（１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　時刻ｔにおける先端点Ｐの加速度ＡＴ（ｔ）は、数式（２）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　時刻ｔにおける先端点Ｐの加加速度ＪＴ（ｔ）は、数式（３）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　また、切削点ＣＰの速度、加速度および加加速度は、それぞれ以下のように算出することができる。ある時刻ｔにおける先端点Ｐに対応した切削点ＣＰの位置をＰＣ（ｔ）、ｔから予め定められた制御周期の時間だけ進んだ時刻ｔ＋Δｔにおける先端点Ｐに対応した切削点ＣＰの位置をＰＣ（ｔ＋Δｔ）とした場合、時刻ｔにおける先端点Ｐに対応した切削点ＣＰの速度ＶＣ（ｔ）は、以下の数式（４）により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　また、時刻ｔにおける先端点Ｐに対応した切削点ＣＰの加速度ＡＣ（ｔ）は、数式（５）により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　また、時刻ｔにおける先端点Ｐに対応した切削点ＣＰの加加速度ＪＣ（ｔ）は、数式（６）により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　また、工作機械４の複数の駆動軸のそれぞれの位置、速度、加速度、および加加速度は、それぞれ以下のように算出することができる。ある時刻ｔにおける先端点Ｐに対応した第１の駆動軸の位置ＰＭ１（ｔ）は、運転情報の時系列データから取得することができる。
　また、時刻ｔから予め定められた制御周期の時間だけ進んだ時刻ｔ＋Δｔにおける先端点Ｐに対応した第１の駆動軸の位置をＰＭ１（ｔ＋Δｔ）とした場合、時刻ｔにおける先端点Ｐに対応した第１の駆動軸の速度ＶＭ１（ｔ）は、以下の数式（７）により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　また、時刻ｔにおける先端点Ｐに対応した第１の駆動軸の加速度ＡＭ１（ｔ）は、数式（８）により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　また、時刻ｔにおける先端点Ｐに対応した第１の駆動軸の加加速度ＪＭ１（ｔ）は、数式（９）により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　なお、第１の駆動軸以外の駆動軸についても同様の方法で位置、速度、加速度および加加速度を算出することができる。
　また、工作機械４の複数の駆動軸のそれぞれの反転位置は、次のように算出することができる。上述の方法により、ある時刻ｔにおける先端点Ｐに対応した第１の駆動軸の速度ＶＭ１（ｔ）と、時刻ｔから予め定められた制御周期の時間だけ進んだ時刻ｔ＋Δｔにおける先端点Ｐに対応した第１の駆動軸の速度ＶＭ１（ｔ＋Δｔ）とが算出される。このとき、速度ＶＭ１（ｔ）の符号と速度ＶＭ（ｔ＋Δｔ）の符号とを比較して、符号が反転した時刻に対応する位置を第１の駆動軸の反転位置とすることができる。なお、第１の駆動軸以外の駆動軸についても、同様の方法で反転位置を求めることができる。
　さらに、特徴量算出部１０８は、隣接する２つの先端点Ｐの特徴量の差分を特徴量とすることもできる。このとき隣接する２つの先端点Ｐとは、隣接する２つの工具軌跡上において最短距離となる２つの先端点Ｐの組である。例えば、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにおいて、平面に平行かつ一定ピッチに生成されるいわゆる走査線加工または等高線加工の工具軌跡、加工目標形状Ｍ１の加工曲面Ｓの輪郭に基づいて一定ピッチで生成されるいわゆる面沿い加工などの工具軌跡では、ある先端点Ｐについて当該ピッチ分だけ離れた位置を通過する隣の工具軌跡上の最も近い先端点Ｐを選択することで隣接する２つの先端点Ｐが求められる。
　ここで、工具軌跡ＴＰ１に含まれる任意の先端点Ｐに隣接する先端点Ｐを求める方法について、図１３から図１５を用いて説明する。図１３は、工具軌跡ＴＰ１に含まれる任意の先端点Ｐに隣接する先端点Ｐを求める方法を説明するための第１の図である。図１４は、工具軌跡ＴＰ１に含まれる任意の先端点Ｐに隣接する先端点Ｐを求める方法を説明するための第２の図である。図１５は、工具軌跡ＴＰ１に含まれる任意の先端点Ｐに隣接する先端点Ｐを求める方法を説明するための第３の図である。図１３は、工具軌跡ＴＰ１に含まれる先端点Ｐ８と、その周辺の工具軌跡の一部分の様子を示している。先端点Ｐ８に隣接する先端点Ｐを求める場合について考える。図１４に示すように、まず、先端点Ｐ８における進行方向Ｄ８を法線ベクトルとする平面ＰＬ８を仮定する。ここで進行方向Ｄ８は、先端点Ｐ８と前後の先端点Ｐとの関係から求めてもよいし、別途予め定められた方向であってもよい。次に、特徴量算出部１０８は、仮定した平面ＰＬ８と工具軌跡との交点を求める。このとき、先端点Ｐ９およびＰ１０の間の交点Ｒ１と、先端点Ｐ１１およびＰ１２の間の交点Ｒ２とが求まる。
　次に、特徴量算出部１０８は、図１５に示すように、交点Ｒ１と先端点Ｐ９との間の距離Ｌ１ａと、交点Ｒ１と先端点Ｐ１０との間の距離Ｌ１ｂとを求める。特徴量算出部１０８は、距離Ｌ１ａおよびＬ１ｂを比較することで、先端点Ｐ９およびＰ１０のうち交点Ｒ１との距離が短い方の先端点Ｐ１０を隣接する先端点Ｐの候補とする。同様に、特徴量算出部１０８は、交点Ｒ２と先端点Ｐ１１との間の距離Ｌ２ａと、交点Ｒ２と先端点Ｐ１２との間の距離であるＬ２ｂとを求める。特徴量算出部１０８は、距離Ｌ２ａおよびＬ２ｂを比較することで、先端点Ｐ１１およびＰ１２のうち交点Ｒ２との距離が短い方の先端点Ｐ１１を隣接する先端点Ｐの候補とする。特徴量算出部１０８は、ここで求められた複数の候補である先端点Ｐ１０およびＰ１１のうち、先端点Ｐ８との間の距離が近い方を選択してもよいし、進行方向Ｄ８に対して特定方向に存在するものを選択してもよい。ここでは、仮に、先端点Ｐ８に隣接する先端点Ｐ１１が選択されたとする。この場合、特徴量算出部１０８は、先端点Ｐ８の特徴量から先端点Ｐ１１の特徴量を減算した値である特徴量の差分を、先端点Ｐ８の新たな特徴量とすることができる。
　なお、上記に詳述した特徴量は一例であり、特徴量算出部１０８は、工作機械４の主軸の負荷、電流値、工作機械４の内部の温度などの物理情報を先端点Ｐのそれぞれについて算出して特徴量記憶部１０９に記憶することができる。また、特徴量算出部１０８は、１つの種類の特徴量を算出してもよいし、２つ以上の種類の特徴量を同時に算出して記憶してもよい。
　表示部３０は、切削点情報取得部１０Ａが取得した切削点情報と、特徴量取得部２０Ａが取得した特徴量とに基づいて、切削点情報に含まれる複数の切削点ＣＰのそれぞれを、切削点ＣＰに対応する特徴量を示す表現方法で表示する。このとき表示部３０は、加工目標形状Ｍ１に重畳して切削点ＣＰを表示することができる。切削点ＣＰに対応する特徴量を示すために用いられる表現方法は、特に限定されない。例えば、切削点ＣＰの位置を示す記号の近傍に対応する特徴量を示す数値を表示してもよいし、切削点ＣＰの位置を示す記号の表示色、表示形状、表示形態などを用いて特徴量を示してもよい。以下に一例を示す。
　例えば、特徴量が実数値である場合、表示部３０は、予め特徴量の最大値と最小値とを求めておき、最大値および最小値のそれぞれに表示色を割り当てる。そして表示部３０は、特徴量の大きさに応じて最大値と最小値のそれぞれに割り当てた２つの表示色を補間することによって、切削点ＣＰのそれぞれの表示色を決定する。決定した表示色を用いて切削点ＣＰを表示することによって、表示部３０は、切削点ＣＰに対応する特徴量を示す表現方法で切削点ＣＰを表示することになり、特徴量に応じて切削点ＣＰを区別することが可能になる。また、表示部３０は、最大値および最小値のそれぞれに表示濃度を割り当てておいて特徴量の大きさに応じて最大値と最小値のそれぞれに割り当てた２つの表示濃度を補間することによって、切削点ＣＰのそれぞれの表示濃度を決定し、決定した表示濃度を用いて切削点ＣＰを表示してもよい。なお、このとき、表示部３０は、どのような表示色や表示濃度を用いて表示するかを作業者に選択させてもよい。例えば、表示濃度は表示する色の濃さとしてもよい。
　また、特徴量が複数の分類に区分される値の場合、予め分類ごとに切削点ＣＰを表す表示記号を決定しておくことができる。この場合、表示部３０は、切削点ＣＰのそれぞれに対応する特徴量に応じて、割り当てられた表示記号を特定し、特定した表示記号を用いて切削点ＣＰを表示することができる。なお、どのような表示記号を割り当てるかについては作業者に選択させてもよい。
　さらに、特徴量が０または１で表される二値である場合、例えば、特徴量が０の場合を不可視状態、特徴量が１の場合を可視状態と決定しておき、特徴量に応じて、切削点ＣＰのそれぞれを不可視状態または可視状態と区別して表示することもできる。なお、特徴量が０の場合を可視状態、特徴量が１の場合を不可視状態としてもよく、いずれを可視状態または不可視状態とするかについては、作業者に選択させてもよい。
　なお、先端点Ｐのそれぞれについて複数の特徴量が算出されている場合、表示部３０は、いずれの特徴量を示す表現方法で切削点ＣＰを表示するのかを作業者に選択させてもよい。
　図１６は、図１に示す表示部３０が加工目標形状Ｍ１の斜視図に切削点群ＣＰＳ１を重畳して表示する画面の一例を示す図である。切削点群ＣＰＳ１は、工具経路ＴＰ１に含まれる先端点Ｐのそれぞれについて求めた切削点ＣＰの集合である。図１７は、図１に示す表示部３０が加工目標形状Ｍ１の上面図に切削点群ＣＰＳ１を重畳して表示する画面の一例を示す図である。図１６および図１７には、切削点ＣＰの表示色の濃淡を変化させることによって、特徴量の大きさを表現した例が示されている。
　ここで、特徴量に応じて切削点ＣＰの表示色の濃淡を変化させる方法としては、例えば、特徴量の最大値および最小値を予め求めておき、特徴量の最大値の表示色の濃度と特徴量の最小値の表示色の濃度とを定め、その最大値および最小値の間を補間した表示色の濃度を用いて、表示色を変化させればよい。また、表示色を変化させるとき、色相、彩度、明度といった表示色の属性のいずれを変化させてもよい。１つの属性だけを変化させてもよいし、複数の属性を同時に変化させてもよい。また例えば、特徴量の最小値および最大値の間で使用する表示色を示すカラーマップを予め複数の種類準備しておき、特徴量の最小値および最大値と、使用するカラーマップとを、作業者に選択させてもよい。さらに例えば、特徴量に応じて、切削点ＣＰを表す記号を変化させる方法を使用する場合、特徴量毎に切削点ＣＰを表示する記号を作業者に指定させてもよい。
　また表示部３０は、特徴量取得部２０Ａが複数の特徴量を取得した場合、複数の切削点ＣＰのそれぞれを、複数の特徴量のうちのひとつである第１の特徴量を示す表現方法で表示した第１の図と、第１の特徴量と異なる特徴量である第２の特徴量を示す表現方法で表示した第２の図とを、ひとつの画面に並べて表示してもよいし、ひとつの画面に重畳して表示してもよい。このとき、表示部３０は、第１の図または第２の図の切削点ＣＰの表示を半透明にして表示してもよい。また、第１の図および第２の図を１つの画面に並べて表示するか、重畳して表示するかを、作業者に選択させてもよい。
　また、表示部３０は、複数の切削点ＣＰのそれぞれに対応する特徴量に基づいて切削点ＣＰの表示色を決定し、加工目標形状Ｍ１の加工曲面Ｓの表示色を、加工曲面Ｓ上の切削点ＣＰのそれぞれの表示色に基づいて決定することによって、加工曲面Ｓの色を変化させることができる。
　図１８は、図１に示す表示部３０が、特徴量に応じて算出した表示色を用いて加工目標形状Ｍ１の上面図を表示した画面の一例を示す図である。表示部３０は、切削点ＣＰのそれぞれに対応する特徴量に応じて切削点ＣＰの表示色を算出し、加工曲面Ｓ１～Ｓ３の表示色を、加工曲面Ｓ１～Ｓ３上で切削点ＣＰが存在しない位置には、周囲の切削点ＣＰの表示色に基づいて補間した表示色を対応づけることによって、加工曲面Ｓ１～Ｓ３上のそれぞれの位置の表示色を決定することができる。
　曲面指定部１１１は、例えば作業者の操作に従って、加工目標形状Ｍ１に含まれる少なくとも１つの加工曲面Ｓを指定し、指定した加工曲面Ｓを表示部３０に出力する。曲面指定部１１１は、例えば、加工目標形状Ｍ１に含まれる加工曲面Ｓ１～Ｓ３のそれぞれを選択可能な状態で表示し、作業者からの入力を受け付け、作業者によって選択された加工曲面Ｓを表示部３０に出力することができる。表示部３０は、曲面指定部１１１が指定した加工曲面Ｓを出力した場合、指定された加工曲面Ｓ上に位置する切削点ＣＰのみを表示し、指定されていない加工曲面Ｓ上の切削点ＣＰを表示しない。
　図１９は、図１に示す表示部３０が、加工目標形状Ｍ１の斜視図に、曲面指定部１１１によって指定された加工曲面Ｓ３上の切削点群ＣＰＳ１αのみを表示した画面の一例を示す図である。図２０は、図１に示す表示部３０が、加工目標形状Ｍ１の上面図に、曲面指定部１１１によって指定された加工曲面Ｓ３上の切削点群ＣＰＳ１αのみを表示した画面の一例を示す図である。図１９および図２０に示したように、表示部３０は、加工目標形状Ｍ１が有する加工曲面Ｓ１～Ｓ３のうち、曲面指定部１１１によって加工曲面Ｓ３が指定されている場合、加工曲面Ｓ３上に位置する切削点ＣＰの集まりである切削点群ＣＰＳ１αのみを表示して、加工曲面Ｓ１およびＳ２上に位置する複数の切削点ＣＰを表示しない。この場合、作業者が注目したい部分に情報を絞って表示することができる。ここで表示する切削点群ＣＰＳ１αに含まれる切削点ＣＰのそれぞれについても、表示部３０は、対応する特徴量を示す表現方法で表示することができる。
　図２１は、図１に示す表示装置１Ａの動作を説明するためのフローチャートである。まず、表示装置１Ａの工具軌跡算出部１０２は、運転情報に基づいて、工具Ｔ１の先端点Ｐの位置を算出することによって工具軌跡ＴＰ１を生成する（ステップＳ１０１）。
　続いて切削点算出部１０６は、工具軌跡ＴＰ１に含まれる複数の先端点Ｐのそれぞれに対応する切削点ＣＰの位置を算出する（ステップＳ１０２）。また、特徴量算出部１０８は、工具軌跡ＴＰ１に含まれる複数の先端点Ｐのそれぞれに対応する特徴量を算出する（ステップＳ１０３）。表示部３０は、複数の切削点ＣＰのそれぞれを、対応する特徴量を示す表現方法で表示する（ステップＳ１０４）。図２１に示す各ステップの詳細は、上述の通りである。
　図２２は、実施の形態１の表示装置１Ａを実現するコンピュータシステムの構成例を示す図である。図２２に示すように、このコンピュータシステムは、制御部８１と入力部８２と記憶部８３と表示部８４と通信部８５と出力部８６とを備え、これらはシステムバス８７を介して接続されている。
　図２２において、制御部８１は、例えば、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）等である。制御部８１は、本実施の形態の表示装置１Ａが実施する各処理が記述された分析支援プログラムを実行する。入力部８２は、たとえばタッチセンサ、キーボード、マウス等で構成され、コンピュータシステムのユーザが、各種情報の入力を行うために使用する。上記の実施の形態において、「作業者に選択させる」等と記載されており作業者の入力を受け付ける場合、この入力部８２を用いて行うことができる。記憶部８３は、ＲＡＭ（Random　Access　Memory），ＲＯＭ（Read　Only　Memory）等の各種メモリおよびハードディスク等のストレージデバイスを含み、上記制御部８１が実行すべきプログラム、処理の過程で得られた必要なデータ等を記憶する。また、記憶部８３は、プログラムの一時的な記憶領域としても使用される。表示部８４は、ＬＣＤ（Liquid　Crystal　Display：液晶表示パネル）等で構成され、コンピュータシステムのユーザに対して各種画面を表示する。通信部８５は、通信処理を実施する通信回路等である。通信部８５は、複数の通信方式にそれぞれ対応する複数の通信回路で構成されていてもよい。出力部８６は、プリンタ、外部記憶装置等の外部の装置へデータを出力する出力インタフェイスである。
　なお、図２２は、一例であり、コンピュータシステムの構成は図２２の例に限定されない。例えば、コンピュータシステムは出力部８６を備えていなくてもよい。また、表示装置１Ａが複数のコンピュータシステムにより実現される場合、これらの全てのコンピュータシステムが図２２に示したコンピュータシステムでなくてもよい。例えば、一部のコンピュータシステムは図２２に示した表示部８４、出力部８６および入力部８２のうち少なくとも１つを備えていなくてもよい。
　ここで、本実施の形態の表示装置１Ａの処理が記述された分析支援プログラムが実行可能な状態になるまでのコンピュータシステムの動作例について説明する。上述した構成をとるコンピュータシステムには、たとえば、図示しないＣＤ（Compact　Disc）－ＲＯＭドライブまたはＤＶＤ（Digital　Versatile　Disc）－ＲＯＭドライブにセットされたＣＤ－ＲＯＭまたはＤＶＤ－ＲＯＭから、表示装置１Ａの動作が記述された分析支援プログラムが記憶部８３にインストールされる。そして、分析支援プログラムの実行時に、記憶部８３から読み出された分析支援プログラムが記憶部８３の主記憶装置となる領域に格納される。この状態で、制御部８１は、記憶部８３に格納された分析支援プログラムに従って、本実施の形態の表示装置１Ａとしての処理を実行する。
　なお、上記の説明においては、ＣＤ－ＲＯＭまたはＤＶＤ－ＲＯＭを記録媒体として、表示装置１Ａにおける処理を記述したプログラムを提供しているが、これに限らず、コンピュータシステムの構成、提供するプログラムの容量等に応じて、たとえば、通信部８５を経由してインターネット等の伝送媒体により提供されたプログラムを用いることとしてもよい。
　本実施の形態の分析支援プログラムは、コンピュータに、工具軌跡に含まれる複数の先端点Ｐのそれぞれに対応する切削点ＣＰの加工目標形状Ｍ１に対する位置を示す切削点情報を取得するステップと、運転情報と、工具軌跡と、切削点情報とに基づいて複数の先端点Ｐのそれぞれに対応して算出され、加工の特徴を示す特徴量を取得するステップと、切削点情報と特徴量とに基づいて、複数の切削点ＣＰのそれぞれを、切削点ＣＰに対応する特徴量を示す表現方法で、加工目標形状Ｍ１に重畳して表示するステップと、を実行させる。
　図１に示す運転情報記憶部１０１、工具軌跡記憶部１０３、工具情報記憶部１０４、加工目標形状記憶部１０５、切削点記憶部１０７、および特徴量記憶部１０９は、図２２に示した記憶部８３の一部である。図１に示す工具軌跡算出部１０２、切削点算出部１０６、曲面指定部１１１、および、表示部３０のそれぞれは、制御部８１と、入力部８２と、記憶部８３と、表示部８４とを用いて実現される。
　なお、図１に示した表示装置１Ａにおける機能の切り分けは一例であり、表示装置１Ａが上述した動作を行うことができれば、各機能部の分け方は図１に示した例に限定されない。また、図１では表示装置１Ａが全ての動作を行うこととしたが、複数の装置を用いて、同様の機能を実現してもよい。例えば、図１では表示装置１Ａが表示のために用いる情報を生成する機能も併せ持つこととしたが、以下に変形例として示すように、表示機能を有する装置と、切削点ＣＰや特徴量を算出する機能を有する装置とを分けてもよい。
＜変形例＞
　図２３は、実施の形態１の変形例の機能構成を示す図である。変形例において表示装置１Ｂは、切削点情報取得部１０Ｂと、特徴量取得部２０Ｂと、表示部３０と、曲面指定部１１１とを有する。情報処理装置２は、運転情報記憶部１０１と、工具軌跡算出部１０２と、工具軌跡記憶部１０３と、工具情報記憶部１０４と、加工目標形状記憶部１０５と、切削点算出部１０６と、切削点記憶部１０７と、特徴量算出部１０８と、特徴量記憶部１０９とを有する。情報処理装置２は、表示装置１Ｂとは異なるサーバなどの装置である。
　表示装置１Ａの切削点情報取得部１０Ａは、切削点算出部１０６および切削点記憶部１０７を有し、切削点情報を生成する機能を有していたのに対して、表示装置１Ｂの切削点情報取得部１０Ｂは、情報処理装置２から切削点情報を取得する。また、表示装置１Ａの特徴量取得部２０Ａは、特徴量算出部１０８および特徴量記憶部１０９を有し、特徴量を算出する機能を有していたのに対して、表示装置１Ｂの特徴量取得部２０Ｂは、情報処理装置２から特徴量を取得する。その他、図１と同じ符号を付した機能部の機能は表示装置１Ａと同様であるため詳細な説明を省略する。
　図２４は、図２３に示す表示装置１Ｂの動作を説明するためのフローチャートである。表示装置１Ｂの切削点情報取得部１０Ｂは、切削点情報を情報処理装置２から取得する（ステップＳ２０１）。続いて特徴量取得部２０Ｂは、特徴量を情報処理装置２から取得する（ステップＳ２０２）。表示部３０は、複数の切削点ＣＰのそれぞれを、対応する特徴量を示す表現方法で表示する（ステップＳ１０４）。
　なお、表示装置１Ｂおよび情報処理装置２についても、表示装置１Ａと同様に、図２２に示すコンピュータシステムを１つまたは複数使用することにより実現することが可能である。この場合、切削点情報取得部１０Ｂおよび特徴量取得部２０Ｂのそれぞれは、通信部８５を用いて実現することができる。また、情報処理装置２の機能は、クラウドシステムにより実現されてもよい。クラウドシステムでは、コンピュータシステムのハードウェアと、機能ごとのサーバ等の装置との切り分けを任意に設定できる。例えば、１台のコンピュータシステムが複数の装置としての機能を有していてもよいし、複数台のコンピュータシステムで１つの装置としての機能を有していてもよい。
　以上説明したように、実施の形態１にかかる表示装置１Ａ，１Ｂは、工作機械４に取り付けられる工具Ｔ１が加工対象物Ｗを切削する点であって、工具Ｔ１の先端点Ｐの移動経路を示す情報である工具軌跡ＴＰ１に含まれる複数の先端点Ｐのそれぞれに対応する切削点ＣＰの加工対象物Ｗの加工目標形状Ｍ１に対する位置を示す切削点情報を取得する切削点情報取得部１０Ａ，１０Ｂと、工作機械４の運転状態を示す情報である運転情報と、工具軌跡ＴＰ１と、切削点情報とに基づいて複数の先端点Ｐのそれぞれに対応して算出され、加工の特徴を示す特徴量を取得する特徴量取得部２０Ａ，２０Ｂと、切削点情報と特徴量とに基づいて、複数の切削点ＣＰのそれぞれを、切削点ＣＰに対応する特徴量を示す表現方法で表示する表示部３０と、を有する。したがって、加工目標形状Ｍ１の加工曲面Ｓ上に、切削点ＣＰが、切削点ＣＰに対応する特徴量を示す表現方法で表示されるため、表示装置１Ａ，１Ｂを操作する作業者が、実際の加工曲面Ｓの加工不良と特徴量との対応関係を見つけることが容易となり、作業者が加工不良の生じる要因を特定する分析作業の労力を低減させることが可能になる。このため分析作業の効率を向上させることが可能になる。
　また、特徴量取得部２０Ａ，２０Ｂは、加工対象物Ｗの加工目標形状Ｍ１と工具Ｔ１との間の差異である加工誤差量、先端点Ｐの速度、先端点Ｐの加速度、先端点Ｐの加加速度、切削点ＣＰの速度、切削点ＣＰの加速度、切削点ＣＰの加加速度、工作機械４の駆動軸の位置、駆動軸の速度、駆動軸の加速度、駆動軸の加加速度、および、駆動軸の反転位置のうち少なくとも１つを特徴量として取得する。したがって、上記のような物理情報を加工目標形状Ｍ１の加工曲面Ｓ上に示すことが可能になり、加工不良が生じた加工曲面Ｓと具体的な物理情報との対応関係を見つけることが容易になり、作業者の分析作業の労力をさらに低減させることが可能になる。
　また、特徴量取得部２０Ａ，２０Ｂは、隣接する２つの先端点Ｐの間の特徴量の差分値を特徴量として取得することができる。このため、加工不良の生じる要因が隣接する先端点Ｐとの特徴量の差分に表れる場合に、作業者の分析作業の労力をさらに低減させることが可能になる。
　また、特徴量取得部２０Ａ，２０Ｂは、複数の特徴量を取得し、表示部３０は、複数の切削点ＣＰのそれぞれを、複数の特徴量のひとつである第１の特徴量を示す表現方法で表示した第１の図と、第１の特徴量と異なる特徴量である第２の特徴量を示す表現方法で表示した第２の図とを、ひとつの画面に並べて表示する、または、ひとつの画面に重畳して表示することができる。このため、ひとつの画面に複数の特徴量を示すことが可能になり、複数の特徴量の相関関係を把握することが容易になる。したがって、作業者の分析作業の労力をさらに低減させることが可能になる。
　また、表示部３０は、複数の切削点ＣＰのそれぞれに対応する特徴量に基づいて切削点ＣＰの表示色を決定し、加工目標形状Ｍ１の加工曲面Ｓの表示色を、加工曲面Ｓ上の複数の切削点ＣＰのそれぞれの表示色に基づいて決定することができる。このため、加工曲面Ｓ上で切削点ＣＰが存在しない部分にも補間した特徴量を示すことが可能になり、作業者は、加工曲面Ｓ全体で特徴量の変化を把握することが可能になるため、分析作業の労力をさらに低減させることが可能になる。
　また、表示装置１Ａ，１Ｂは、加工目標形状に含まれる少なくとも１つの加工曲面Ｓを指定する曲面指定部１１１をさらに備え、表示部３０は、切削点ＣＰのうち、指定された加工曲面Ｓ上に存在する切削点ＣＰを表示し、指定されていない加工曲面Ｓ上に存在する切削点ＣＰを表示しないようにすることができる。このため、任意の加工曲面Ｓに対してのみ切削点ＣＰを特徴量を示す表現方法で表示することにより、作業者が注目した加工曲面Ｓの特徴量に限定して表示することができ、特徴量の変化を容易に把握することができる。したがって、作業者の分析作業の労力をさらに低減させることが可能になる。
実施の形態２．
　図２５は、実施の形態２にかかる表示装置１Ｃの機能構成を示す図である。表示装置１Ｃは、運転情報記憶部１０１と、工具軌跡算出部１０２Ｃと、工具軌跡記憶部１０３と、工具情報記憶部１０４と、加工目標形状記憶部１０５と、切削点算出部１０６および切削点記憶部１０７を含む切削点情報取得部１０Ａと、特徴量算出部１０８Ｃおよび特徴量記憶部１０９を含む特徴量取得部２０Ｃと、表示部３０と、影響パラメータ特定部１１２とを有する。以下、実施の形態１にかかる表示装置１Ａと同様の部分については説明を省略し、表示装置１Ａと異なる部分について主に説明する。
　工具軌跡算出部１０２Ｃは、異なる２つの位置データのうち、一方の位置データである第１の位置データに基づいて先端点Ｐの位置を算出することによって第１の工具軌跡を算出し、他方の位置データである第２の位置データに基づいて先端点Ｐの位置を算出することによって第２の工具軌跡を算出する。ここで用いられる２つの位置データは、工作機械４の駆動軸の位置を示し、１つの運転情報に含まれる複数の種類の位置データのうち、互いに異なる種類の位置データであってもよいし、同一の加工対象物Ｗを加工する運転情報であって、異なる２つの運転情報のそれぞれに含まれる位置データであってもよい。例えば、運転情報に含まれる時系列データに、工作機械４の駆動軸に対する制御周期毎の指令位置、モデル位置、位置検出器が制御周期毎に検出した検出位置といった複数の種類の位置データが含まれる場合、これらの位置データの中から、第１の位置データおよび第２の位置データを選択することができる。工具軌跡算出部１０２Ｃは、第１の位置データについて座標変換を行うことにより第１の先端点Ｐの位置および当該位置における工具方向Ｖを求める。さらに、工具軌跡算出部１０２Ｃは、第２の位置データについて座標変換を行うことにより、第２の先端点Ｐの位置および当該位置における工具方向Ｖを求める。そして、このように求められた第１の先端点Ｐおよび第２の先端点Ｐを時系列データのそれぞれに対応づけると共に、第１の先端点Ｐの移動軌跡を第１の工具軌跡、第２の先端点Ｐの移動軌跡を第２の工具軌跡として、工具軌跡記憶部１０３に記憶する。
　切削点算出部１０６は、第１の工具軌跡および第２の工具軌跡のそれぞれについて、切削点ＣＰの位置を算出し、算出した切削点ＣＰの位置を示す切削点情報を切削点記憶部１０７に記憶することになる。
　特徴量算出部１０８Ｃは、第１の工具軌跡に含まれる複数の先端点Ｐのそれぞれと、第２の工具軌跡に含まれる複数の先端点Ｐのそれぞれとについて、対応する特徴量を算出する。このとき、特徴量算出部１０８Ｃは、第１の工具軌跡および第２の工具軌跡について、同じ種類の特徴量を算出する。
　さらに特徴量算出部１０８Ｃは、第１の工具軌跡に含まれる複数の先端点Ｐのそれぞれに対応する第２の工具軌跡に含まれる先端点Ｐを求める。ここで第１の工具軌跡に含まれる複数の先端点Ｐのそれぞれに対応する第２の工具軌跡に含まれる先端点Ｐを求める方法としては、例えば、特徴量算出部１０８Ｃは、第１の工具軌跡に含まれる先端点Ｐの位置と、第２の工具軌跡に含まれる先端点Ｐの位置との間の距離を、先端点Ｐの組み合わせのそれぞれで算出しておき、それぞれ最も距離が小さくなる先端点Ｐの組み合わせを対応する先端点Ｐとすればよい。或いは、特徴量算出部１０８Ｃは、第１の工具軌跡に含まれる先端点Ｐに対する切削点ＣＰの位置と、第２の工具軌跡に含まれる先端点Ｐに対する切削点ＣＰの位置とから、同様に、切削点ＣＰ間の距離を用いて、対応する先端点Ｐを求めてもよい。
　図２６は、図２５に示す特徴量算出部１０８Ｃが対応する先端点Ｐを求める方法を説明するための図である。工具軌跡算出部１０２Ｃが第１の工具軌跡ＴＰ１および第２の工具軌跡ＴＰ２を算出した場合を考える。第１の工具軌跡ＴＰ１に先端点Ｐ１～Ｐ７が含まれており、第２の工具軌跡ＴＰ２に先端点Ｐ１１～Ｐ１７が含まれているものとする。この場合、特徴量算出部１０８Ｃは、まず、先端点Ｐ１と先端点Ｐ１１～Ｐ１７のそれぞれとの間の距離を求める。特徴量算出部１０８Ｃは、先端点Ｐ１との間の距離が最も小さくなる先端点Ｐ１１を先端点Ｐ１に対応する先端点Ｐとすることができる。先端点Ｐ２～Ｐ７のそれぞれについても、同様の手法により対応する先端点Ｐを先端点Ｐ１２～Ｐ１７の中から求めることができる。
　或いは、特徴量算出部１０８Ｃは、第１の工具軌跡ＴＰ１に含まれる先端点Ｐ１～Ｐ７のそれぞれと、時刻によって同期されている第２の工具軌跡ＴＰ２に含まれる先端点Ｐ１１～Ｐ１７を対応づけてもよい。
　さらに特徴量算出部１０８Ｃは、上記のようにして求められた対応する２つの先端点Ｐのそれぞれに対応して算出した特徴量の差分値を求め、第１の工具軌跡ＴＰ１に含まれる先端点Ｐ１～Ｐ７の新たな特徴量とすることができる。
　したがって、特徴量取得部２０Ｃは、第１の工具軌跡に含まれる複数の先端点Ｐのそれぞれに対応する特徴量である第１の特徴量と、第１の工具軌跡と同一の加工対象物Ｗを加工するときの工作機械４の駆動軸の位置データであって、第１の工具軌跡とは異なる位置データから算出された工具軌跡である第２の工具軌跡に含まれる先端点Ｐのそれぞれに対応する特徴量である第２の特徴量との差分値を、第１の工具軌跡の特徴量として取得することになる。
　影響パラメータ特定部１１２は、第１の工具軌跡と第２の工具軌跡とがそれぞれ異なる運転情報から生成されている場合、第１の工具軌跡の先端点Ｐに対応する特徴量と、第２の工具軌跡の先端点Ｐに対応する特徴量との差分値の発生に影響する数値制御装置３のパラメータを特定する機能を有する。このとき、影響パラメータ特定部１１２は、第１の運転情報に含まれる第１のパラメータと、第２の運転情報に含まれる第２のパラメータとを比較することで差異を抽出し、差異が存在するパラメータを特定することによって、差分値の発生に影響するパラメータを特定する。なお、差異が存在するパラメータが複数存在する場合には、影響パラメータ特定部１１２は、シミュレーションなどで数値制御装置３および工作機械４の動作を模擬することなどにより、特徴量の差分値が発生した先端点Ｐのそれぞれについて、最も影響を与えたパラメータを絞り込むようにしてもよい。
　表示部３０は、工具軌跡から特徴量の差分値が発生した先端点Ｐに対応する切削点ＣＰを特定し、特定された切削点ＣＰを、差分値の発生に影響するパラメータを示す表現方法で表示してもよい。例えば、表示部３０は、数値制御装置３のパラメータＡが最も影響して特徴量の差分値が発生した先端点Ｐに対応する切削点ＣＰと、数値制御装置３のパラメータＢが最も影響して特徴量の差分値が発生した先端点Ｐに対応する切削点ＣＰとを、異なる色で表示する。
　なお、図２５に示した表示装置１Ｃにおける機能の切り分けは一例であり、表示装置１Ｃが上述した動作を行うことができれば、各機能部の分け方は図２５に示した例に限定されない。また、図２５では表示装置１Ｃが全ての動作を行うこととしたが、複数の装置を用いて、同様の機能を実現してもよい。例えば、図２５では表示装置１Ｃが表示のために用いる情報を生成する機能も併せ持つこととしたが、表示機能を有する装置と、切削点ＣＰや特徴量を算出する機能を有する装置とを分けてもよい。また、表示装置１Ｃの機能についても、表示装置１Ａと同様に、クラウドシステムを用いて実現されてもよい。例えば、表示装置１Ｃの行う演算の一部をクラウドシステム上で行うことができる。クラウドシステムでは、コンピュータシステムのハードウェアと、機能ごとのサーバ等の装置との切り分けを任意に設定できる。例えば、１台のコンピュータシステムが複数の装置としての機能を有していてもよいし、複数台のコンピュータシステムで１つの装置としての機能を有していてもよい。
　以上説明したように、実施の形態２にかかる表示装置１Ｃによれば、特徴量取得部２０Ｃは、第１の工具軌跡ＴＰ１に含まれる複数の先端点Ｐのそれぞれに対応する特徴量である第１の特徴量と、第１の工具軌跡ＴＰ１と同一の加工対象物Ｗを加工するときの工作機械４の駆動軸の位置データであって、第１の工具軌跡ＴＰ１とは異なる位置データから算出された工具軌跡である第２の工具軌跡ＴＰ２に含まれる先端点Ｐのそれぞれに対応する特徴量である第２の特徴量との差分値を、第１の工具軌跡ＴＰ１の特徴量として取得する。このため、切削点ＣＰを、位置データごとの特徴量の差分値を示す表現方法で表示することが可能になり、運転情報に含まれるどの位置データで特徴量の差分が発生したかを容易に把握することができるため、加工不良の生じる要因を特定する分析作業の作業者の労力を低減させることが可能になる。
　また、工具軌跡算出部１０２Ｃは、工作機械４の駆動軸の位置を示す２つの位置データのうち一方の位置データである第１の位置データに基づいて先端点Ｐの位置を算出することによって第１の工具軌跡ＴＰ１を算出し、他方の位置データである第２の位置データに基づいて先端点Ｐの位置を算出することによって第２の工具軌跡ＴＰ２を算出する。特徴量算出部１０８Ｃは、第１の工具軌跡ＴＰ１の先端点Ｐおよび第２の工具軌跡ＴＰ２の先端点Ｐのそれぞれに対応する特徴量を算出し、第１の工具軌跡ＴＰ１に含まれる複数の先端点Ｐのそれぞれと、第２の工具軌跡ＴＰ２に含まれる先端点Ｐとを対応づけ、第１の工具軌跡ＴＰ１および第２の工具軌跡ＴＰ２の互いに対応する２つの先端点Ｐのそれぞれに対応して算出した２つの特徴量の差分値を算出し、第１の工具軌跡ＴＰ１の先端点Ｐの特徴量とする。このため、切削点ＣＰを、位置データごとの特徴量の差分値を示す表現方法で表示することが可能になり、運転情報に含まれるどの位置データで特徴量の差分が発生したかを容易に把握することができるため、加工不良の生じる要因を特定する分析作業の作業者の労力を低減させることが可能になる。
　なお、第１の位置データおよび第２の位置データは、１つの運転情報に含まれる複数の種類の位置データのうち、互いに異なる種類の位置データであってもよいし、同一の加工対象物Ｗを加工する運転情報であって異なる２つの運転情報のそれぞれに含まれる位置データであってもよい。
　工作機械４は数値制御装置３により制御され、表示装置１Ｃは、運転情報から特徴量の差分値の発生に影響する数値制御装置３のパラメータを特定する影響パラメータ特定部１１２をさらに備える。したがって、運転情報に含まれる数値制御装置３のパラメータのいずれが特徴量の差分値の発生に影響を与えるかを把握することができるため、加工不良の生じる要因を特定する分析作業の作業者の労力を低減させることが可能になる。
　また、表示部３０は、工具軌跡から特徴量の差分値が発生した先端点Ｐに対応する切削点ＣＰを特定し、特定された切削点ＣＰを、差分値の発生に影響するパラメータを示す表現方法で表示する。このため、運転情報に含まれる数値制御装置３のパラメータのいずれが特徴量の差分値の発生に影響を与えるかを加工目標形状Ｍ１上の位置毎に把握することができるため、加工不良の生じる要因を特定する分析作業の作業者の労力を低減させることが可能になる。
実施の形態３．
　図２７は、実施の形態３にかかる数値制御装置３の機能構成を示す図である。数値制御装置３は、運転情報記憶部１０１と、工具軌跡算出部１０２と、工具軌跡記憶部１０３と、工具情報記憶部１０４と、加工目標形状記憶部１０５と、切削点算出部１０６および切削点記憶部１０７を有する切削点情報取得部１０Ａと、特徴量算出部１０８および特徴量記憶部１０９を有する特徴量取得部２０Ａと、表示部３０と、指令位置生成部３１１と、検出位置取得部３１２と、運転情報生成部３１３と、を有する。数値制御装置３および工作機械４は、数値制御装置３が工作機械４を制御することによって加工対象物Ｗを加工する加工システム５を構成している。
　数値制御装置３の機能部の中で、実施の形態１の表示装置１Ａと同様の機能部については同一の符号を付することで詳細な説明を省略し、以下、実施の形態１の表示装置１Ａと異なる部分について主に説明する。
　数値制御装置３は、工作機械４と接続されており、加工プログラムと数値制御パラメータとに基づいて工作機械４の駆動軸のそれぞれに対する指令位置を制御周期毎に生成することで、工作機械４を制御する。
　指令位置生成部３１１は、数値制御装置３に入力される加工プログラムと数値制御パラメータとに基づいて、工作機械４の有する複数の駆動軸のそれぞれに対する指令位置を、予め定められた制御周期毎に生成し、生成した指令位置を工作機械４に出力する。工作機械４の有する複数の駆動軸のそれぞれは、制御周期毎に生成される指令位置によって駆動される。また、指令位置生成部３１１は、生成した指令位置を運転情報生成部３１３に出力する。
　検出位置取得部３１２は、工作機械４の有する複数の駆動軸のそれぞれに設けられた位置検出器が取得する検出位置を取得する。検出位置取得部３１２は、制御周期毎に検出位置を取得し、取得した検出位置を運転情報生成部３１３に出力する。
　運転情報生成部３１３は、指令位置生成部３１１が出力する指令位置と、検出位置取得部３１２が出力する検出位置とから運転情報を生成する。具体的には、運転情報生成部３１３は、時刻ｔにおいて指令位置生成部３１１が生成した指令位置と、時刻ｔにおいて検出位置取得部３１２が取得した検出位置とを同期させるようにして時系列データとして運転情報を生成すればよい。またこのとき、同時に工作機械４に取り付けられたセンサなどから時刻ｔにおいて取得した値を時系列データに同期させて運転情報に含めてもよい。さらに、このときの加工プログラムや数値制御パラメータを状態データとして運転情報に含めてもよい。また、運転情報生成部３１３は、工作機械４の運転中に運転情報を生成してもよいし、工作機械４の運転中のデータを一度記憶しておいて、工作機械４の運転終了後に運転情報を生成してもよい。
　図２８は、図２７に示す数値制御装置３の動作を説明するためのフローチャートである。数値制御装置３の指令位置生成部３１１は指令位置を算出し、検出位置取得部３１２は検出位置を取得し、運転情報生成部３１３は、指令位置および検出位置を用いて運転情報を生成する（ステップＳ３０１）。
　以下、ステップＳ１０１からステップＳ１０４については、図２１に示す実施の形態１の動作と同様であるためここでは説明を省略する。
　数値制御装置３は、表示装置１Ａ～１Ｃと同様に、表示方法を実行することができると共に、加工プログラムに従って工作機械４に指令位置を提供することによって、工作機械４を数値制御する数値制御方法を実行することができる。また、加工システム５は、数値制御装置３が工作機械４を制御し、工作機械４が制御に従って加工対象物Ｗを加工することによって、加工方法を実行することができる。
　続いて、数値制御装置３のハードウェア構成について説明する。数値制御装置３の各機能部は、処理回路により実現される。これらの処理回路は、専用のハードウェアにより実現されてもよいし、ＣＰＵを用いた制御回路であってもよい。
　上記の処理回路が、専用のハードウェアにより実現される場合、これらは、図２９に示す処理回路９０により実現される。図２９は、実施の形態３にかかる数値制御装置３の機能を実現するための専用のハードウェアを示す図である。処理回路９０は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）、またはこれらを組み合わせたものである。
　上記の処理回路が、ＣＰＵを用いた制御回路で実現される場合、この制御回路は例えば図３０に示す構成の制御回路９１である。図３０は、実施の形態３にかかる数値制御装置３の機能を実現するための制御回路９１の構成を示す図である。図３０に示すように、制御回路９１は、プロセッサ９２と、メモリ９３とを備える。プロセッサ９２は、ＣＰＵであり、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）などとも呼ばれる。メモリ９３は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically　ＥＰＲＯＭ）などの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤなどである。
　上記の処理回路が制御回路９１により実現される場合、プロセッサ９２がメモリ９３に記憶された、各構成要素の処理に対応するプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、メモリ９３は、プロセッサ９２が実行する各処理における一時メモリとしても使用される。
　以上説明したように、実施の形態３によれば、数値制御装置３は、工作機械４に取り付けられる工具Ｔ１が加工対象物Ｗを切削する点であって、工具Ｔ１の先端点Ｐの移動経路を示す情報である工具軌跡に含まれる複数の先端点Ｐのそれぞれに対応する切削点ＣＰの加工対象物Ｗの加工目標形状Ｍ１に対する位置を示す切削点情報を取得する切削点情報取得部１０Ａと、工作機械４の運転状態を示す情報である運転情報と、工具軌跡と、切削点情報とに基づいて複数の先端点Ｐのそれぞれに対応して算出され、加工の特徴を示す特徴量を取得する特徴量取得部２０Ａと、切削点情報と特徴量とに基づいて、複数の切削点ＣＰのそれぞれを、切削点ＣＰに対応する特徴量を示す表現方法で表示する表示部３０と、を備える。したがって、工作機械４を制御する数値制御装置３上で、加工目標形状Ｍ１の加工曲面Ｓ上に、切削点ＣＰが、切削点ＣＰに対応する特徴量を示す表現方法で表示されるため、数値制御装置３を操作する作業者が、実際の加工曲面Ｓの加工不良と特徴量との対応関係を見つけることが容易となり、作業者が加工不良の生じる要因を特定する分析作業の労力を低減させることが可能になる。
　以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　例えば、図１または図２３の構成において、曲面指定部１１１を省略してもよいし、図２５の構成に曲面指定部１１１を追加してもよい。或いは、図２７に示す数値制御装置３に曲面指定部１１１を追加してもよい。また、数値制御装置３の工具軌跡算出部１０２の代わりに工具軌跡算出部１０２Ｃを設け、特徴量取得部２０Ａの代わりに特徴量取得部２０Ｃを設けてもよいし、さらに数値制御装置３に影響パラメータ特定部１１２を追加してもよい。また、図２７に示す数値制御装置３の機能部の一部の機能を他の情報処理装置やクラウドシステムを用いて実行してもよい。
　また、上記の実施の形態では、表示部３０は、加工目標形状Ｍ１に重畳して複数の切削点ＣＰを表示したが、加工目標形状Ｍ１を表示せずに、切削点ＣＰのみを表示してもよい。
　１Ａ，１Ｂ，１Ｃ　表示装置、２　情報処理装置、３　数値制御装置、４　工作機械、５　加工システム、１０Ａ，１０Ｂ　切削点情報取得部、２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ　特徴量取得部、３０　表示部、８１　制御部、８２　入力部、８３　記憶部、８４　表示部、８５　通信部、８６　出力部、８７　システムバス、９０　処理回路、９１　制御回路、９２　プロセッサ、９３　メモリ、１０１　運転情報記憶部、１０２，１０２Ｃ　工具軌跡算出部、１０３　工具軌跡記憶部、１０４　工具情報記憶部、１０５　加工目標形状記憶部、１０６　切削点算出部、１０７　切削点記憶部、１０８，１０８Ｃ　特徴量算出部、１０９　特徴量記憶部、１１１　曲面指定部、１１２　影響パラメータ特定部、３１１　指令位置生成部、３１２　検出位置取得部、３１３　運転情報生成部、ＣＰ，ＣＰ１～ＣＰ７　切削点、ＣＰＳ１，ＣＰＳ１α　切削点群、Ｄ８　進行方向、Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ　距離、Ｍ１　加工目標形状、Ｐ，Ｐ１～Ｐ１７　先端点、ＰＬ８　平面、Ｒ１，Ｒ２　交点、Ｓ，Ｓ１～Ｓ３　加工曲面、Ｔ１　工具、Ｔ１α　オフセット工具、ＴＰ１，ＴＰ２　工具軌跡、Ｖ，Ｖ１～Ｖ７　工具方向、Ｗ　加工対象物。

Claims (19)

  1. 　工作機械に取り付けられる工具が加工対象物を切削する点であって、前記工具の先端点の移動経路を示す情報である工具軌跡に含まれる複数の前記先端点のそれぞれに対応する切削点の位置を示す切削点情報を取得する切削点情報取得部と、
    　前記工作機械の運転状態を示す情報である運転情報と、前記工具軌跡と、前記切削点情報とに基づいて複数の前記先端点のそれぞれに対応して算出され、加工の特徴を示す特徴量を取得する特徴量取得部と、
    　前記切削点情報と前記特徴量とに基づいて、複数の前記切削点のそれぞれを、前記切削点に対応する前記特徴量を示す表現方法で表示する表示部と、
    　を備えることを特徴とする表示装置。
  2. 　前記特徴量取得部は、前記加工対象物の加工目標形状と前記工具との間の差異である加工誤差量、前記先端点の速度、前記先端点の加速度、前記先端点の加加速度、前記切削点の速度、前記切削点の加速度、前記切削点の加加速度、前記工作機械の駆動軸の位置、前記駆動軸の速度、前記駆動軸の加速度、前記駆動軸の加加速度、および、前記駆動軸の反転位置のうち少なくとも１つを前記特徴量として取得することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記特徴量取得部は、隣接する２つの前記先端点の間の前記特徴量の差分値を特徴量として取得することを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
  4. 　前記特徴量取得部は、複数の前記特徴量を取得し、
    　前記表示部は、複数の前記切削点のそれぞれを、複数の前記特徴量のひとつである第１の特徴量を示す表現方法で表示した第１の図と、前記第１の特徴量と異なる前記特徴量である第２の特徴量を示す表現方法で表示した第２の図とを、ひとつの画面に並べて表示する、または、ひとつの画面に重畳して表示することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。
  5. 　前記表示部は、複数の前記切削点のそれぞれに対応する前記特徴量に基づいて前記切削点の表示色を決定し、加工目標形状の加工曲面の表示色を、前記加工曲面上の複数の前記切削点のそれぞれの前記表示色に基づいて決定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。
  6. 　前記加工対象物の加工目標形状に含まれる少なくとも１つの加工曲面を指定する曲面指定部、
    　をさらに備え、
    　前記表示部は、前記切削点のうち、指定された前記加工曲面上に存在する切削点を表示し、指定されていない前記加工曲面上に存在する切削点を表示しないことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の表示装置。
  7. 　前記特徴量取得部は、第１の工具軌跡に含まれる複数の前記先端点のそれぞれに対応する前記特徴量である第１の特徴量と、前記第１の工具軌跡と同一の前記加工対象物を加工するときの前記工作機械の駆動軸の位置データであって、前記第１の工具軌跡とは異なる前記位置データから算出された前記工具軌跡である第２の工具軌跡に含まれる複数の前記先端点のそれぞれに対応する前記特徴量である第２の特徴量との差分値を、前記第１の工具軌跡の前記特徴量として取得することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の表示装置。
  8. 　前記工作機械の運転状態を示す情報である運転情報に基づいて、前記工具軌跡を生成する工具軌跡算出部、
    　をさらに備え、
    　前記切削点情報取得部は、
    　前記工具軌跡と、前記工具の形状を定義する情報である工具情報と、前記加工対象物の加工目標形状とに基づいて、前記切削点情報を生成する切削点算出部、
    　を有し、
    　前記特徴量取得部は、
    　前記運転情報と前記工具軌跡と前記切削点情報とに基づいて、前記先端点のそれぞれに対応する前記特徴量を算出する特徴量算出部を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の表示装置。
  9. 　前記工具軌跡算出部は、前記工作機械の駆動軸の位置を示す２つの位置データのうち一方の前記位置データである第１の位置データに基づいて前記先端点の位置を算出することによって第１の工具軌跡を算出し、他方の前記位置データである第２の位置データに基づいて前記先端点の位置を算出することによって第２の工具軌跡を算出し、
    　前記特徴量算出部は、
    　前記第１の工具軌跡の前記先端点および前記第２の工具軌跡の前記先端点のそれぞれに対応する前記特徴量を算出し、
    　前記第１の工具軌跡に含まれる複数の前記先端点のそれぞれと、前記第２の工具軌跡に含まれる前記先端点とを対応づけ、
    　前記第１の工具軌跡および前記第２の工具軌跡の互いに対応する２つの前記先端点のそれぞれに対応して算出した２つの前記特徴量の差分値を算出し、前記第１の工具軌跡の前記先端点の特徴量とすることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
  10. 　前記運転情報は、前記工作機械の駆動軸の位置を示す複数の種類の位置データを含み、
    　前記第１の位置データおよび前記第２の位置データは、１つの前記運転情報に含まれる複数の種類の位置データのうち、互いに異なる種類の位置データであることを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
  11. 　前記第１の位置データおよび前記第２の位置データは、同一の前記加工対象物を加工する前記運転情報であって異なる２つの前記運転情報のそれぞれに含まれる位置データであることを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
  12. 　前記工作機械は数値制御装置により制御され、
    　前記運転情報から前記差分値の発生に影響する前記数値制御装置のパラメータを特定する影響パラメータ特定部、
    　をさらに備えることを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載の表示装置。
  13. 　前記表示部は、前記工具軌跡から前記差分値が発生した前記先端点に対応する切削点を特定し、特定された前記切削点を、前記差分値の発生に影響する前記パラメータを示す表現方法で表示することを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
  14. 　前記表示部は、複数の前記切削点のそれぞれを、前記加工対象物の加工目標形状に重畳して表示することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  15. 　工作機械の有する複数の駆動軸のそれぞれに対する指令位置を制御周期毎に生成する指令位置生成部と、
    　複数の前記駆動軸のそれぞれの位置検出器から前記駆動軸の検出位置を前記制御周期毎に取得する検出位置取得部と、
    　前記指令位置と前記検出位置とに基づいて、前記工作機械の運転状態を示す情報である運転情報を生成する運転情報生成部と、
    　前記運転情報に基づいて、前記工作機械に取り付けられる工具の先端点の軌跡である工具軌跡を生成する工具軌跡算出部と、
    　前記工具軌跡と、前記工具の形状を定義する情報である工具情報と、加工目標形状とに基づいて、前記工具軌跡に含まれる複数の前記先端点のそれぞれに対応する切削点の前記加工目標形状に対する位置を算出する切削点算出部と、
    　前記運転情報と前記工具軌跡と前記切削点とに基づいて、前記先端点のそれぞれに対応する加工の特徴量を算出する特徴量算出部と、
    　複数の前記切削点のそれぞれを、前記切削点に対応する前記特徴量を示す表現方法で表示する表示部と、
    　を備えることを特徴とする数値制御装置。
  16. 　工作機械と、
    　前記工作機械を制御する請求項１５に記載の数値制御装置と、
    　を備えることを特徴とする加工システム。
  17. 　工作機械に取り付けられる工具が加工対象物を切削する点であって、前記工具の先端点の移動経路を示す情報である工具軌跡に含まれる複数の前記先端点のそれぞれに対応する切削点の前記加工対象物の加工目標形状に対する位置を示す切削点情報を取得するステップと、
    　前記工作機械の運転状態を示す情報である運転情報と、前記工具軌跡と、前記切削点情報とに基づいて複数の前記先端点のそれぞれに対応して算出され、加工の特徴を示す特徴量を取得するステップと、
    　前記切削点情報と前記特徴量とに基づいて、複数の前記切削点のそれぞれを、前記切削点に対応する前記特徴量を示す表現方法で表示するステップと、
    　を含むことを特徴とする表示方法。
  18. 　加工プログラムおよび数値制御パラメータに基づいて、工作機械の有する複数の駆動軸のそれぞれに対する指令位置を制御周期毎に生成し、生成した前記指令位置を前記工作機械に与えることによって、前記工作機械を数値制御するステップと、
    　前記工作機械に取り付けられる工具が加工対象物を切削する点であって、前記工具の先端点の移動経路を示す情報である工具軌跡に含まれる複数の前記先端点のそれぞれに対応する切削点の前記加工対象物の加工目標形状に対する位置を示す切削点情報を取得するステップと、
    　前記工作機械の運転状態を示す情報である運転情報と、前記工具軌跡と、前記切削点情報とに基づいて複数の前記先端点のそれぞれに対応して算出され、加工の特徴を示す特徴量を取得するステップと、
    　前記切削点情報と前記特徴量とに基づいて、複数の前記切削点のそれぞれを、前記切削点に対応する前記特徴量を示す表現方法で表示するステップと、
    　を含むことを特徴とする数値制御方法。
  19. 　数値制御装置が、加工プログラムおよび数値制御パラメータに基づいて、工作機械の有する複数の駆動軸のそれぞれに対する指令位置を制御周期毎に生成し、生成した前記指令位置を前記工作機械に与えることによって、前記工作機械を数値制御するステップと、
    　前記工作機械が、前記数値制御装置から与えられる前記指令位置に従って前記駆動軸を駆動することによって、加工対象物を切削加工するステップと、
    　前記工作機械に取り付けられる工具が前記加工対象物を切削する点であって、前記工具の先端点の移動経路を示す情報である工具軌跡に含まれる複数の前記先端点のそれぞれに対応する切削点の前記加工対象物の加工目標形状に対する位置を示す切削点情報を取得するステップと、
    　前記工作機械の運転状態を示す情報である運転情報と、前記工具軌跡と、前記切削点情報とに基づいて複数の前記先端点のそれぞれに対応して算出され、加工の特徴を示す特徴量を取得するステップと、
    　前記切削点情報と前記特徴量とに基づいて、複数の前記切削点のそれぞれを、前記切削点に対応する前記特徴量を示す表現方法で表示するステップと、
    　を含むことを特徴とする加工方法。
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