WO2025220121A1 - 座標値算出装置、及びコンピュータが読み取り可能な記憶媒体 - Google Patents

座標値算出装置、及びコンピュータが読み取り可能な記憶媒体

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • 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—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-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 program data in numerical form
    • G05B19/406—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 program data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4069—Simulating machining process on screen

Definitions

  • This disclosure relates to a coordinate value calculation device and a computer-readable storage medium.
  • the numerical control device analyzes the machining program, calculates the coordinate values of the tool path, and controls the machine tool.
  • the machining program is analyzed, the coordinate values of the tool path are calculated by simulating the calculations of the numerical control device, and the tool path is reproduced on video.
  • the degree of reproduction of the image depends on the number of coordinate values of the tool path. In other words, if the same number of coordinate values as the numerical control device is calculated, the degree of reproduction of the image will be high. However, if the degree of reproduction is high, it will take time to calculate the coordinate values.
  • the degree of reproduction required for a simulation varies depending on the processing content and processing pattern. For example, in the case of a simulation of processed surface quality, a low degree of reproduction is acceptable for speed-prioritized parts, but a high degree of reproduction is required for shape-prioritized parts. Furthermore, the required level of reproducibility also varies depending on the situation in which the simulation is performed: in some situations, speed is given priority, while in other situations high reproducibility is given priority.
  • a coordinate value calculation device includes a coordinate value calculation unit that analyzes a machining program and calculates point sequence data of a tool trajectory for simulation; an accuracy determination unit that determines the required accuracy of the point sequence data required for the simulation; and a calculation method selection unit that references candidate information linking point sequence data calculation methods with the reproducibility of calculated coordinate values, and selects a calculation method for calculating point sequence data with a reproducibility that satisfies the required accuracy.
  • FIG. 1 is a block diagram of a coordinate value calculation device according to a first embodiment.
  • 10 is a table showing the relationship between commands and machining patterns.
  • 10A and 10B are diagrams showing changes in machining patterns in a machining program.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a change in required accuracy over time.
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between processing methods and required accuracy.
  • 10 is a table showing the relationship between processing patterns and required accuracy.
  • 10 is a table showing the relationship between operator settings and required accuracy.
  • 10 is a table showing the priorities of factors used to determine the required accuracy.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the relationship between the required accuracy and the number of point sequence data.
  • 10 is a table illustrating candidate information.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating the operation of the coordinate value calculation device.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating the operation of the coordinate value calculation device.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating the operation of the coordinate value calculation device.
  • FIG. 10 is a block diagram of a coordinate value calculation device according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a method for calculating the reproducibility.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of calculation of reproducibility.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a calculation method.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating candidate information according to the third embodiment.
  • FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the coordinate value calculation device.
  • based on XX means “based on at least XX,” and includes cases where the invention is based on other elements in addition to XX.
  • the coordinate value calculation device 100 according to the first embodiment will be described below.
  • the coordinate value calculation device 100 calculates point sequence data of a tool used in a simulation.
  • FIG. 1 is a block diagram of a coordinate value calculation device 100 according to the first embodiment.
  • the coordinate value calculation device 100 includes a coordinate value calculation unit 1, a coordinate value output unit 2, an accuracy determination unit 3, and a calculation method selection unit 4.
  • the coordinate value calculation unit 1 acquires a machining program and calculates the coordinate values (point sequence data) of the tool path in accordance with the machining program. Types of calculation methods will be described in this embodiment.
  • the coordinate value output unit 2 outputs the calculated point sequence data to an external device (for example, a simulation device) or a storage device (described later).
  • the output destination is not particularly limited, but may be a memory such as a RAM 113 or a nonvolatile memory 114 (described later), or an external device 120 connected via interfaces 115, 118, and 119.
  • the accuracy determination unit 3 determines the accuracy required for the simulation (referred to as the required accuracy).
  • the required accuracy can be determined based on the processing pattern, operator settings, processing method, etc. First, a method for determining the required accuracy from the processing pattern will be described. Machining patterns include standard, speed priority, and shape priority.
  • the precision determination unit 3 determines the machining pattern from the command.
  • Figure 2 shows the relationship between the command and the machining pattern.
  • the command "G08.1P" can specify the machining pattern by the numerical value after "P". In the example of Figure 2, "G08.1P0" is standard, “G08.1P1" is speed priority, and "G08.1P2" is shape priority.
  • Figure 3 shows an example of a machining program.
  • "G08.1P1” is commanded in the first block, making the machining pattern "speed priority”
  • "G08.1P0” is commanded in the latter half, making the machining pattern "standard.”
  • Figure 4 shows the changes in required accuracy.
  • the vertical axis represents required accuracy
  • the horizontal axis represents time.
  • the required accuracy for "Block 1" and “Block 2" is "low (time priority)," while the required accuracy for "Block 3" is “high (accuracy priority).”
  • the operator settings are acquired, for example, from the simulation device (for example, parameter N in FIG. 7).
  • the simulation device has a function for accepting the simulation accuracy settings from the operator.
  • Settings include "priority on accuracy” and "priority on time”. This function allows you to set “time priority” when the machining time is long or when you only want to check the tool movement, or to set “accuracy priority” when you want to check the tool movement or machining surface in detail.
  • the accuracy determination unit 3 determines the accuracy of the simulation (such as "accuracy priority” or "time priority”) based on the parameter values.
  • Figure 5 shows the relationship between machining method and required accuracy. Even with the same machining program, the required accuracy differs between rough machining and finish machining. The required accuracy for rough machining is low, while the required accuracy for finish machining is high.
  • the accuracy determination unit 3 determines whether the command for each block is rough machining or finish machining based on the command, tool, etc. Rough machining commands include "G71: outer diameter rough cutting cycle” and “G74: end face rough cutting cycle.” Finish machining commands include "G70: finishing cycle” and "G72: finishing cycle.” These commands are just examples, and the notation of commands varies depending on the manufacturer.
  • the accuracy determination unit 3 may also determine the machining accuracy from the type of tool used. The type of tool can be determined from the M code.
  • the accuracy determination unit 3 quantifies the machining accuracy obtained by the above-described method and converts the required accuracy into a numerical value.
  • the accuracy determination unit 3 quantifies the required accuracy using a table.
  • the quantification method is not limited to using a table.
  • the distance between point sequence data may be used as the required accuracy as in the third embodiment.
  • Fig. 6 shows a table that links processing patterns with the required accuracy. In this table, the processing pattern "standard” is linked to the required accuracy of "50%”, the processing pattern "speed priority” is linked to the required accuracy of "50%,” and the processing pattern “shape priority" is linked to the required accuracy of "100%”. 7 is a table that associates the parameter N (simulation accuracy) with the required accuracy.
  • the parameter N “0 (accuracy priority)” is associated with the required accuracy of “100%,” and the parameter N “1 (time priority)” is associated with the required accuracy of “50%.”
  • the required precision of the processing method can also be quantified.
  • FIG. 8 is an example of setting priorities.
  • operator settings take priority over processing patterns and processing methods, and processing patterns take priority over processing methods. If the priority of operator settings is set high, even if the required accuracy of the processing pattern is high, the required accuracy will be low if the operator has set time priority.
  • the required accuracy refers to the ratio of the number of point sequence data required for simulation to the number of point sequence data for actual machining.
  • the required accuracy will be explained with reference to Figure 9. If the same number of coordinate values as the actual machining point sequence data are required, the required accuracy is 100%. If half the number of coordinate values as the actual point sequence data are required, the required accuracy is 50%.
  • the calculation method selection unit 4 selects a calculation method for point sequence data.
  • the candidate information is information about candidate calculation methods.
  • the candidate information will be explained with reference to Figure 10.
  • the candidate information links the calculation method, reproducibility, and calculation speed of the point sequence data.
  • Reproducibility indicates the degree to which the number of point sequence data from actual processing can be reproduced using each calculation method. In other words, it means the ratio of the number of reproduced data when the number of point sequence data from actual processing is set to 100.
  • the calculation speed is a ranking of calculation speeds (fastest to slowest).
  • the calculation methods include at least a method of calculating the same number of point sequence data as in actual machining (corresponding to calculation method a), and a method of calculating only the start and end points of the block (corresponding to calculation method b).
  • the reproducibility of the method of calculating only the start and end points is 50%.
  • the order of calculation speed is "1" for calculation method b and "2" for calculation method a. That is, calculation method a has a reproducibility of 100% but a slow calculation speed, while calculation method b has a reproducibility of 50% but a fast calculation speed.
  • the calculation method selection unit 4 searches for a calculation method that calculates point sequence data with a reproducibility that satisfies the required accuracy. If there are multiple calculation methods that satisfy the required accuracy, the calculation method selection unit selects the calculation method with the fastest calculation speed. For example, suppose the required accuracy of a simulation at a certain point in time is 50%. Since the reproducibility of both calculation methods a and b exceeds 50%, the required accuracy is met. In this case, the calculation method selection unit selects the calculation method with the faster calculation speed, i.e., calculation method b.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram explaining the operation of the coordinate value calculation device 100 of the first embodiment.
  • the accuracy determination unit 3 acquires data that serves as the basis for determining the required accuracy of a simulation.
  • Data that serves as the basis for the required accuracy includes the processing pattern, operator settings, and processing method.
  • the processing pattern and processing method change depending on block commands. Operator settings also change.
  • the calculation method selection unit 4 refers to candidate information in response to changes in the environment and selects a calculation method that satisfies the required accuracy and has a fast calculation speed.
  • Second Embodiment 12 is a block diagram of a coordinate value calculation device 100 according to the second embodiment.
  • the coordinate value calculation device 100 according to the second embodiment includes a reproducibility determination unit 5.
  • the reproducibility calculated here is the distance between the point sequence data. The shorter the distance between the point sequence data, the higher the reproducibility.
  • the reproducibility is determined by the coordinate value calculation method, position command, and speed command.
  • the reproducibility determination unit 5 determines the block length from the position command for each block of the machining program and the machining pattern from the speed command value.
  • the block length is the length of the line segment connecting the start point and end point of the block.
  • the reproducibility determination unit 5 determines the reproducibility based on the speed command, interpolation period, block length, etc. This reproducibility is the distance between coordinate points.
  • the methods for calculating the reproducibility will be explained below using calculation method a (a method of calculating the same number of point sequence data as in actual machining) and calculation method b (a method of calculating only the start and end points) as examples.
  • FIG. 13 shows the calculation formula for the reproducibility and the calculation speed of the point sequence data.
  • the reproducibility of calculation method a is "F*T" where F is the speed command (mm/ms) and T is the interpolation period (ms).
  • the reproducibility of calculation method a is the movement amount (movement distance) per interpolation period.
  • the reproducibility of calculation method b is the block length "L.”
  • the block length is the movement amount (movement distance) of one block.
  • the method for calculating the block length is an existing technique, so a description thereof will be omitted.
  • the required accuracy and reproducibility are expressed in terms of distance.
  • the accuracy determination unit 3 outputs the required accuracy as the distance of the point sequence data.
  • the candidate information consists of the calculation method, the reproducibility (distance of the point sequence data), and the calculation speed of the point sequence data.
  • the calculation method selection unit 4 compares the required accuracy (distance of the point sequence data) with the reproducibility (distance of the point sequence data), and selects a calculation method with a fast calculation speed from among the calculation methods that calculate point sequence data with a reproducibility that satisfies the required accuracy.
  • the required accuracy and reproducibility are expressed by distances rather than ratios.
  • FIG. 15 shows four calculation methods, Calculation Method 1 to Calculation Method 4, as examples.
  • Calculation method 1 calculates the endpoints of the block.
  • Calculation method 2 divides the distance between the endpoints by the speed command.
  • Calculation method 3 takes into account the acceleration and deceleration of the motor.
  • Calculation method 4 takes into account the simulated value of feedback from the motor.
  • Calculation method 4 corresponds to the calculation method of an actual numerical control device. Therefore, the reproducibility is "100%" or close to "100%”.
  • the reproducibility increases in the order of calculation method 1 to calculation method 4.
  • 16 shows candidate information including calculation methods 1 to 3.
  • the reproducibility of calculation method 1, calculation method 2, and calculation method 3 is 40%, 70%, and 90%, respectively.
  • the calculation speeds are fastest for calculation method 1, calculation method 2, and calculation method 3.
  • Reproducibility can be measured by testing the calculation method in advance using a test program. Similarly, calculation speed can also be measured. Candidate information can be created from the previously measured reproducibility and calculation speed.
  • calculation methods with different degrees of reproducibility can be prepared by taking into account factors such as acceleration/deceleration and feedback from simulations. Furthermore, by using a test program to test calculation methods in advance, candidate information such as reproducibility and calculation speed can be obtained.
  • Figure 17 is a hardware configuration diagram of the coordinate value calculation device 100.
  • the coordinate value calculation device 100 comprises a CPU 111 that controls the entire coordinate value calculation device 100, a ROM 112 that records programs and data, and a RAM 113 for temporarily expanding data.
  • the CPU 111 reads out a system program recorded in the ROM 112 via a bus and calculates a threshold value in accordance with the system program.
  • the non-volatile memory 114 is backed up by, for example, a battery (not shown), and retains its stored state even when the coordinate value calculation device 100 is powered off.
  • the non-volatile memory 114 stores various data such as programs read from the external device 120 via the interfaces 115, 118, and 119, and operation inputs entered via the input device 20.
  • the non-volatile memory 114 may also store programs and data for executing the coordinate value calculation device 100 of this embodiment.
  • the interface 115 is an interface for connecting the coordinate value calculation device 100 to an external device 120 such as an adapter. Programs, various parameters, and the like are read from the external device 120.
  • the interface 118 is an interface for connecting the coordinate value calculation device 100 to a display device 30 such as a liquid crystal display. The display device 30 displays data read into the memory, data obtained as a result of executing a program, and the like.
  • the interface 119 is an interface for connecting the coordinate value calculation apparatus 100 to an input device 20 such as a keyboard or a pointing device. The input device 20 passes instructions, data, etc. based on operations by an operator to the CPU 111 via the interface 119.
  • the coordinate value calculation device (100) includes a coordinate value calculation unit (1) that analyzes a machining program and calculates point sequence data of a tool trajectory for a simulation, an accuracy determination unit (3) that determines the required accuracy of the point sequence data required in the simulation, and a calculation method selection unit (4) that refers to candidate information that links a calculation method of the point sequence data with a reproducibility of the simulation, and selects a calculation method for calculating the point sequence data with a reproducibility that satisfies the required accuracy.
  • the candidate information includes information regarding the order of calculation speeds of the point sequence data calculation methods, and the calculation method selection unit (4) selects a calculation method with a fast calculation speed for the point sequence data from among the calculation methods that calculate the point sequence data with a reproducibility that satisfies the required accuracy.
  • the calculation method includes a calculation method for calculating only the start point and end point of a block.
  • the accuracy determination unit (3) determines a machining pattern based on commands in a machining program, and determines the required accuracy based on the machining pattern.
  • the accuracy determination unit (3) determines the required accuracy based on the setting of the accuracy of the simulation.
  • the accuracy determination unit (3) determines the machining method based on the commands of the machining program, and determines the required accuracy based on the machining method.
  • the required accuracy and reproducibility are the ratios of the number of point sequence data calculated by each calculation method.
  • the required accuracy and reproducibility are the distances between the point sequence data.
  • the coordinate value calculation device (100) includes a reproducibility determination unit (5) that determines the reproducibility of the calculation method based on the position command and the speed command of the machining program.
  • the computer-readable storage medium (112, 113, 114) stores instructions to cause one or more processors (111) to execute processing to analyze a machining program, calculate point sequence data of a tool trajectory for simulation, determine the required accuracy of the point sequence data required in the simulation, refer to candidate information linking the calculation method of the point sequence data with the reproducibility of the simulation, and select a calculation method for calculating the point sequence data with a reproducibility that satisfies the required accuracy.
  • Coordinate value calculation device 1 Coordinate value calculation unit 2 Coordinate value output unit 3 Accuracy determination unit 4 Calculation method selection unit 5 Reproducibility determination unit 111 CPU 112 ROM 113 RAM 114 non-volatile memory

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Abstract

座標値算出装置は、加工プログラムを解析し、シミュレーションのための工具軌跡の点列データを算出し、前記シミュレーションで要求される点列データの必要精度を判定し、点列データの算出方法とシミュレーションの再現度とを紐づけた候補情報を参照し、前記必要精度を満たす再現度で点列データを算出する算出方法を選択する。

Description

座標値算出装置、及びコンピュータが読み取り可能な記憶媒体
　本開示は、座標値算出装置、及びコンピュータが読み取り可能な記憶媒体に関する。
　数値制御装置は、加工プログラムを解析し、工具軌跡の座標値を算出し、工作機械を制御する。シミュレーションでは、加工プログラムを解析し、数値制御装置の計算を模して工具の軌跡の座標値を算出し、工具の軌跡を映像で再現する。
　映像の再現度は、工具軌跡の座標値の数に依存する。すなわち、数値制御装置と同じ個数の座標値を算出すると、映像の再現度は高くなる。しかしながら、再現度を高くすると、座標値の算出に時間がかかる。
　シミュレーションに要求される再現度は、加工内容、加工パターンによって変化する。例えば、加工面品位のシミュレーションの場合、速度優先部分の再現度は低くてもよいが、形状優先部分では高い再現度が要求される。
　また、シミュレーションを実行する状況によっても要求される再現度が変化する。すなわち、速度を優先する状況もあれば、高い再現度を優先する状況もある。
　シミュレーションの再現度と座標値の算出速度はトレードオフの関係にある。必要な再限度を維持するために、工具の移動状況や、シミュレーションの表示態様に応じて、シミュレーションに用いるデータ量（座標値の個数）を調整するシミュレーション装置が存在する。例えば、特許文献１参照。
特開２０２１－５６８３５号公報
　既存のシミュレーションでは、数値制御装置と同じだけ座標値（点列データ）を算出し、算出した座標値の一部を間引いて、シミュレーション画像の生成にかかる負荷を軽減する。しかしながら、この方法では、点列データの算出速度は向上しない。
　シミュレーションの分野では、シミュレーション画像に必要な再現度を維持しつつ、点列データの算出速度を上げることが望まれている。
　本開示の一態様である座標値算出装置は、加工プログラムを解析し、シミュレーションのための工具軌跡の点列データを算出する座標値算出部と、前記シミュレーションで要求される点列データの必要精度を決定する精度判定部と、点列データの算出方法と算出される座標値の再現度とを紐づけた候補情報を参照し、前記必要精度を満たす再現度で点列データを算出する算出方法を選択する算出方法選択部と、を備える。
第１実施形態の座標値算出装置のブロック図である。 指令と加工パターンの関連を示すテーブルである。 加工プログラムにおける加工パターンの変化を示す図である。 時間ごとの必要精度の変化を示す図である。 加工方法と必要精度の関連を示す図である。 加工パターンと必要精度の関連を示すテーブルである。 オペレータの設定と必要精度との関連を示すテーブルである。 必要精度の判定に用いる要素の優先順位を示すテーブルである。 必要精度と点列データの個数との関係を示す図である。 候補情報を説明するテーブルである。 座標値算出装置の動作を説明する概念図である。 第２実施形態の座標値算出装置のブロック図である。 再現度の算出方法を示す図である。 再現度の算出例を示す図である。 算出方法の例を説明する図である。 第３実施形態の候補情報を示す図である。 座標値算出装置のハードウェア構成図である。
　以下、本開示の実施形態を図面と共に説明する。なお、以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複説明は、省略する場合がある。
　本願でいう「ＸＸに基づく」とは、「少なくともＸＸに基づく」ことを意味し、ＸＸに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、
［第１実施形態］
　以下、第１実施形態の座標値算出装置１００について説明する。座標値算出装置１００は、シミュレーションに用いる工具の点列データを算出する。
　図１は、第１実施形態の座標値算出装置１００のブロック図である。座標値算出装置１００は、座標値算出部１、座標値出力部２、精度判定部３、算出方法選択部４を備える。
　座標値算出部１は、加工プログラムを取得し、加工プログラムに従い、工具軌跡の座標値（点列データ）を算出する。算出方法の種類については本実施形態で説明する。
　座標値出力部２は、算出した点列データを、外部装置（例えば、シミュレーション装置）や記憶装置（後述する）に出力する。出力先は、特に限定しないが、後述するＲＡＭ１１３、不揮発性メモリ１１４などのメモリ、又は、インタフェース１１５、１１８、１１９を介して接続された外部装置１２０などである。
　精度判定部３は、シミュレーションで要求される精度（必要精度とよぶ）を決定する。必要精度は、加工パターン、オペレータの設定、加工方法などに基づき判定できる。
　まず、加工パターンから必要精度を判定する方法について説明する。
　加工パターンには、標準、速度優先、形状優先などがある。精度判定部３は、加工パターンを指令から判定する。図２は、指令と加工パターンとの関連を示す。指令「Ｇ０８．１Ｐ」は、「Ｐ」以降の数値により加工パターンを指令することができる。図２の例では、「Ｇ０８．１Ｐ０」は標準、「Ｇ０８．１Ｐ１」は速度優先、「Ｇ０８．１Ｐ２」は形状優先である。
　図３に加工プログラムのプログラム例を示す。図３の加工プログラムでは、１行目のブロックに「Ｇ０８．１Ｐ１」が指令されて加工パターンが「速度優先」となり、後半で「Ｇ０８．１Ｐ０」が指令されて加工パターンが「標準」となる。
　このように、加工プログラムの必要精度は、実行するブロックごとに変化する。図４に必要精度の変化を示す。図４は、縦軸が必要精度、横軸が時間を示す。図４では、「ブロック１」と「ブロック２」の必要精度が「低（時間優先）」であり、「ブロック３」の必要精度が「高（精度優先）」である。
　オペレータの設定から必要精度を判定する方法について説明する。オペレータの設定は、例えば、シミュレーション装置（例えば、図７のパラメータＮ）から取得する。シミュレーション装置には、オペレータからシミュレーションの精度の設定を受け付ける機能がある。設定としては、「精度優先」「時間優先」などがある。
　この機能により、加工時間が長時間の場合や工具の動きだけを確認したいときには「時間優先」を設定したり、工具の動きや加工面を詳しく確認したいときには「精度優先」を設定したりする。
　精度判定部３は、パラメータの値を基にシミュレーションの精度（「精度優先」、「時間優先」など）を判定する。
　次いで、加工方法から必要精度を判定する方法について説明する。
　図５は、加工方法と必要精度の関係を示す。同じ加工プログラムであっても、荒加工と仕上げ加工では必要精度が異なる。荒加工の必要精度は低く、仕上げ加工の必要精度は高い。
　精度判定部３は、指令や工具などから、各ブロックの指令が荒加工か仕上げ加工かを判断する。荒加工の指令としては、「Ｇ７１：外径荒削りサイクル」、「Ｇ７４：端面荒削りサイクル」などがある。仕上げ加工の指令としては、「Ｇ７０：仕上げサイクル」、「Ｇ７２：仕上げサイクル」などがある。これらの指令は一例であり、指令の表記はメーカごとに異なる。なお、精度判定部３は、使用する工具の種類から加工の精度を判定してもよい。工具の種類はＭコードから判定できる。
　精度判定部３は、上述した方法で取得した加工精度を定量化して、必要精度を数値に変換する。
　本実施形態において、精度判定部３は、テーブルを用いて必要精度を定量化する。定量化の方法は、テーブルに限定しない。例えば、第３実施形態のように点列データの間の距離を必要精度に用いてもよい
　図６は、加工パターンと必要精度とを紐づけるテーブルである。このテーブルでは、加工パターン「標準」と必要精度「５０％」、加工パターン「速度優先」と必要精度「５０％」、加工パターン「形状優先」と必要精度「１００％」を紐づける。
　図７は、パラメータＮ（シミュレーションの精度）と必要精度とを紐づけるテーブルである。このテーブルでは、パラメータＮ「０（精度優先）」と必要精度「１００％」、パラメータＮ「１（時間優先）」と必要精度「５０％」を紐づける。
　同様の方法で、加工方法の必要精度も定量化することができる。
　上述した方法では、必要精度を判定するための要素が複数ある（加工パターン、オペレータの設定、加工方法など）。それぞれの要素が違った結果になることがある。そのため、要素に優先順位を設定してもよい。図８は、優先順位の設定の例である。図８の例では、加工パターン、加工方法よりもオペレータの設定が優先であり、加工方法よりも加工パターンが優先である。オペレータの設定の優先順位を高くすると、加工パターンの必要精度が高くとも、オペレータが時間優先を設定していれば、必要精度は低くなる。
　第１実施形態の必要精度とは、実際の加工の点列データの個数に対する、シミュレーションに必要な点列データの個数の割合を意味する。図９を参照して必要精度を説明する。実際の加工の点列データと同数の座標値が必要であれば、必要精度は１００％である。実際の点列データの半分の座標値が必要であれば、必要精度は５０％である。
　算出方法選択部４は、点列データの算出方法を選択する。候補情報は、算出方法の候補についての情報である。図１０を参照して候補情報を説明する。候補情報では、算出方法と、再現度と、点列データの算出速度とが紐づけられている。再現度は、実際の加工の点列データの個数を、各算出方法でどの程度再現できるかを意味する。すなわち、実際の加工の点列データの個数を１００としたときの、再現されるデータの個数の割合を意味する。算出速度は、算出速度の順位（速い順）である。
　算出方法としては、少なくとも、実際の加工と同じ個数の点列データを算出する方法（算出方法ａに対応）、及びブロックの始点と終点のみを算出する方法（算出方法ｂに対応）を含む。１ブロックあたり４点の指令を生成する場合、始点と終点のみを算出方法の再現度は５０％である。
　算出速度の順序は、算出方法ｂが「１」であり、算出方法ａが「２」である。すなわち、算出方法ａは再現度が１００％であるが算出速度が遅く、算出方法ｂは再現度が５０％であるが算出速度が速い。
　算出方法選択部４は、必要精度を満たす再現度で点列データを算出する算出方法を検索する。必要精度を満たす算出方法が複数の場合、算出方法選択部は、算出速度が最も早い算出方法を選択する。
　例えば、ある時点でのシミュレーションの必要精度が５０％とする。算出方法ａと算出方法ｂの両方の算出方法の再現度が５０％を超えるので、必要精度を満たす。この場合、算出方法選択部は、算出速度が速い方の算出方法、すなわち、算出方法ｂを選択する。
　図１１は、第１実施形態の座標値算出装置１００の動作を説明する概念図である。精度判定部３は、シミュレーションの必要精度を判定する基準となるデータを取得する。必要精度の基準となるデータとしては、加工パターン、オペレータの設定、加工方法などがある。加工パターンと、加工方法は、ブロックの指令によって変化する。また、オペレータの設定も変化する。算出方法選択部４は、環境の変化に応じて候補情報を参照して、必要精度を満たしつつ、算出速度の速い算出方法を選択する。
［第２実施形態］
　図１２は、第２実施形態の座標値算出装置１００のブロック図である。第２実施形態の座標値算出装置１００は、再現度決定部５を備える。
　ここで算出する再現度は、点列データの間の距離である。点列データの間の距離が狭いほど再現度が高い。
　再現度は、座標値の算出方法、位置指令、速度指令から決まる。再現度決定部５は、加工プログラムのブロックごとの位置指令からブロック長を、速度指令値から加工パターンを判定する。ブロック長とは、ブロックの始点と終点を繋ぐ線分の長さである。
　再現度決定部５は、速度指令、補間周期、ブロック長などから再現度を決定する。なお、この再現度は、座標点間の距離である。算出方法ａ（実際の加工と同じ個数の点列データを算出する方法）と算出方法ｂ（始点と終点のみを算出する方法）とを例として、再現度の算出方法について説明する。
　図１３は再現度の演算式と、点列データの算出速度を示す。
　算出方法ａの再現度は、速度指令Ｆ（ｍｍ／ｍｓ）、補間周期Ｔ（ｍｓ）とすると、「Ｆ＊Ｔ」である。すなわち、算出方法ａの再現度は、１補間周期あたりの移動量（移動距離）である。
　算出方法ｂの再現度は、ブロック長「Ｌ」である。ブロック長は、１ブロックの移動量（移動距離）である。ブロック長の算出方法は、既存技術なので説明を省略する。
　図１４は、「ブロック長＝１０」、「速度指令＝１０００」としたときの、再現度である。算出方法ａの再現度は、補間周期Ｔを「１ｍｓ」とすると、「０．０１６（＝１０００＊１）ｍｍ」となる。算出方法ｂの再現度は、ブロック長「１０ｍｍ」となる。
　第２実施形態の座標値算出装置１００では、必要精度及び再現度を距離で表現する。精度判定部３は、必要精度を点列データの距離で出力する。候補情報は、算出方法と、再現度（点列データの距離）と、点列データの算出速度とから構成される。
　算出方法選択部４は、必要精度（点列データの距離）と再現度（点列データの距離）とを比較し、必要精度を満たす再現度で点列データを算出する算出方法のうち、算出速度が早い算出方法を選択する。
　第２実施形態によれば、必要精度と再現度を割合ではなく、距離で表現する。
［第３実施形態］
　第３実施形態では、算出方法について説明する。
　図１５に算出方法１乃至算出方法４の４つの算出方法を例示する。
　算出方法１は、ブロックの端点を算出する。算出方法２は、端点の間の距離を速度指令で分割したものである。算出方法３は、モータの加減速を考慮する。算出方法４は、モータからのフィードバックのシミュレーション値を考慮する。算出方法４は、実際の数値制御装置の算出方法に相当する。そのため再現度は「１００％」又は「１００％」に近い。
　再現度は、算出方法１から算出方法４の順に高くなる。
　図１６は、算出方法１から算出方法３を含む候補情報である。算出方法１算出方法２、算出方法３の再現度は、それぞれ「４０％」、「７０％」、「９０％」である。算出速度は、速い順に、算出方法１、算出方法２、算出方法３である。
　再現度は、試験用プログラムを用いて事前に算出方法を試用することで測定できる。同様に、算出速度も測定できる。事前に測定した再現度、及び算出速度から候補情報が作成できる。
　第３実施形態によれば、加減速、シミュレーションによるフィードバックなどを考慮することによって、再現度の異なる算出方法が用意できる。また、試験用プログラム用いて事前に算出方法を試用することで、再現度、算出速度などの候補情報を取得することができる。
　以下、本開示を適用し座標値算出装置１００のハードウェア構成について説明する。図１７は、座標値算出装置１００のハードウェア構成図である。座標値算出装置１００は、図１７に示すように、座標値算出装置１００を全体的に制御するＣＰＵ１１１、プログラムやデータを記録するＲＯＭ１１２、一時的にデータを展開するためのＲＡＭ１１３を備え、ＣＰＵ１１１はバスを介してＲＯＭ１１２に記録されたシステムプログラムを読み出し、システムプログラムに従ってしきい値を算出する。
　不揮発性メモリ１１４は、例えば、図示しないバッテリでバックアップされるなどして、座標値算出装置１００の電源がオフされても記憶状態が保持される。不揮発性メモリ１１４には、インタフェース１１５、１１８、１１９を介して外部装置１２０から読み込まれたプログラムや入力装置２０を介して入力された操作入力などの各種データが記憶される。不揮発性メモリ１１４に、本実施形態の座標値算出装置１００を実行するためのプログラムおよびデータを記憶してもよい。
　インタフェース１１５は、座標値算出装置１００とアダプタ等の外部装置１２０と接続するためのインタフェースである。外部装置１２０側からはプログラムや各種パラメータ等が読み込まれる。
　インタフェース１１８は、座標値算出装置１００と液晶ディスプレイ等の表示装置３０とを接続するためのインタフェースである。表示装置３０には、メモリ上に読み込まれた各データ、プログラム等が実行された結果として得られたデータ等が表示される。
　インタフェース１１９は、座標値算出装置１００とキーボード、ポインティングデバイス等の入力装置２０とを接続するためのインタフェースである。入力装置２０は、オペレータによる操作に基づく指令、データ等を、インタフェース１１９を介してＣＰＵ１１１に渡す。
　本開示について詳述したが、本開示は上述した個々の実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、又は、請求の範囲に記載された内容とその均等物から導き出される本開示の主旨を逸脱しない範囲で種々の追加、置き換え、変更、部分的削除等が可能である。また、これらの実施形態は、組合せて実施することもできる。例えば、上述した実施形態において、各動作の順序や各処理の順序は、一例として示したものであり、これらに限定されるものではない。
　上記実施形態及び変形例に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
　座標値算出装置（１００）は、加工プログラムを解析し、シミュレーションのための工具軌跡の点列データを算出する座標値算出部（１）と、前記シミュレーションで要求される点列データの必要精度を判定する精度判定部（３）と、点列データの算出方法とシミュレーションの再現度とを紐づけた候補情報を参照し、前記必要精度を満たす再現度で点列データを算出する算出方法を選択する算出方法選択部（４）と、を備える。
（付記２）
　前記候補情報は、点列データの算出方法の算出速度の順序に関する情報を含み、前記算出方法選択部（４）は、前記必要精度を満たす再現度で点列データを算出する算出方法のうち、前記点列データの算出速度の速い算出方法を選択する。
（付記３）
　前記算出方法は、ブロックの始点と終点のみを算出する算出方法を含む。
（付記４）
　前記精度判定部（３）は、加工プログラムの指令を基に加工パターンを判定し、加工パターンを基に必要精度を判定する。
（付記５）
　前記精度判定部（３）は、シミュレーションの精度の設定を基に必要精度を判定する。
（付記６）
　前記精度判定部（３）は、加工プログラムの指令を基に加工方法を判定し、加工方法を基に必要精度を判定する。
（付記７）
　前記必要精度及び再現度は、各算出方法で算出される点列データの個数の割合である。
（付記８）
　前記必要精度及び再現度は、点列データの間の距離である。
（付記９）
　座標値算出装置（１００）は、加工プログラムの位置指令及び速度指令を基に算出方法の再現度を決定する再現度を決定する再現度決定部（５）を備える。
（付記１０）
　コンピュータが読み取り可能な記憶媒体（１１２、１１３、１１４）は、１つ又は複数のプロセッサ（１１１）に、加工プログラムを解析し、シミュレーションのための工具軌跡の点列データを算出し、前記シミュレーションで要求される点列データの必要精度を判定し、点列データの算出方法とシミュレーションの再現度とを紐づけた候補情報を参照し、前記必要精度を満たす再現度で点列データを算出する算出方法を選択する、処理を実行させる命令を記憶する。
　　１００　座標値算出装置
　　１　　　座標値算出部
　　２　　　座標値出力部
　　３　　　精度判定部
　　４　　　算出方法選択部
　　５　　　再現度決定部
　　１１１　ＣＰＵ
　　１１２　ＲＯＭ
　　１１３　ＲＡＭ
　　１１４　不揮発性メモリ

Claims (10)

  1. 　加工プログラムを解析し、シミュレーションのための工具軌跡の点列データを算出する座標値算出部と、
    　前記シミュレーションで要求される点列データの必要精度を判定する精度判定部と、
    　点列データの算出方法とシミュレーションの再現度とを紐づけた候補情報を参照し、前記必要精度を満たす再現度で点列データを算出する算出方法を選択する算出方法選択部と、
    　を備える座標値算出装置。
  2. 　前記候補情報は、点列データの算出方法の算出速度の順序に関する情報を含み、
    　前記算出方法選択部は、前記必要精度を満たす再現度で点列データを算出する算出方法のうち、前記点列データの算出速度の速い算出方法を選択する、請求項１記載の座標値算出装置。
  3. 　前記算出方法は、ブロックの始点と終点のみを算出する算出方法を含む、請求項１記載の座標値算出装置。
  4. 　前記精度判定部は、加工プログラムの指令を基に加工パターンを判定し、加工パターンを基に必要精度を判定する、請求項１記載の座標値算出装置。
  5. 　前記精度判定部は、シミュレーションの精度の設定を基に必要精度を判定する、請求項１記載の座標値算出装置。
  6. 　前記精度判定部は、加工プログラムの指令を基に加工方法を判定し、加工方法を基に必要精度を判定する、請求項１記載の座標値算出装置。
  7. 　前記必要精度及び再現度は、各算出方法で算出される点列データの個数の割合である、請求項１記載の座標値算出装置。
  8. 　前記必要精度及び再現度は、点列データの間の距離である、請求項１記載の座標値算出装置。
  9. 　加工プログラムの位置指令及び速度指令を基に算出方法の再現度を決定する再現度を決定する再現度決定部を備える請求項１記載の座標値算出装置。
  10. 　１つ又は複数のプロセッサに、
    　加工プログラムを解析し、シミュレーションのための工具軌跡の点列データを算出し、
    　前記シミュレーションで要求される点列データの必要精度を判定し、
    　点列データの算出方法とシミュレーションの再現度とを紐づけた候補情報を参照し、前記必要精度を満たす再現度で点列データを算出する算出方法を選択する、
    　処理を実行させる命令を記憶するコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
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