(57)【要約】【課題】研削加工におけるびびり現象等の原因の一つと考えられる回転工具表面のうねり形状についてシミュレーションできる回転工具の摩耗量シミュレーション装置を提供する。【解決手段】回転工具のシミュレーション装置２０は、回転工具３０の周縁上の複数の回転位相点３２のそれぞれによる、工作物４０の除去量を算出する工作物除去量算出部２６と、各回転位相点３２における工作物４０の除去量に基づいて各回転位相点３２の摩耗量を算出することで、回転工具３０の周縁部の摩耗量を算出する工具摩耗量算出部２７とを備える。【選択図】図２
2010058205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転工具を回転駆動させながら、工作物に前記回転工具の周縁部を接触させ且つ前記工作物と前記回転工具とを相対的に移動させて行う加工において、前記回転工具の摩耗量をシミュレーションする回転工具の摩耗量シミュレーション装置であって、
前記回転工具の周縁上の複数の回転位相点のそれぞれによる、前記工作物の除去量を算出する工作物除去量算出部と、
各前記回転位相点における前記工作物の除去量に基づいて各前記回転位相点の摩耗量を算出することで、前記回転工具の周縁部の摩耗量を算出する工具摩耗量算出部と、
を備えることを特徴とする回転工具の摩耗量シミュレーション装置。
【請求項２】
前記回転工具の摩耗量シミュレーション装置は、
前記工作物が静止する座標系において、前記工作物に対する各前記回転位相点の移動軌跡を算出する軌跡算出部を備え、
前記工作物除去量算出部は、前記工作物の形状と前記移動軌跡とに基づいて前記工作物の除去量を算出することを特徴とする請求項１に記載の回転工具の摩耗量シミュレーション装置。
【請求項３】
前記回転工具の摩耗量シミュレーション装置は、
前記工作物の形状を記憶する工作物形状記憶部と、
前記軌跡算出部で算出された前記移動軌跡に基づいて、前記工作物形状記憶部に記憶される前記工作物の形状を変更する工作物形状変更部と、
を備え、
前記工作物除去量算出部は、前記工作物形状変更部により逐次変更された工作物の形状において、前記回転位相点のそれぞれによる、前記工作物の除去量を算出することを特徴とする請求項２に記載の回転工具の摩耗量シミュレーション装置。
【請求項４】
前記回転工具の摩耗量シミュレーション装置は、前記回転工具を回転駆動させ且つ前記工作物を回転駆動させながら、前記工作物の周面に前記回転工具の周縁部を接触させ且つ前記工作物と前記回転工具とを相対的に移動させて行う加工において、前記回転工具の摩耗量をシミュレーションする装置であって、
前記工作物形状記憶部は、前記工作物の周縁上の複数の点と前記工作物の回転中心とをそれぞれ結ぶ工作物線分をもって前記工作物の形状として記憶し、
前記摩耗量シミュレーション装置は、さらに、前記工作物線分と前記移動軌跡の交点である加工点を算出する加工点算出部を備え、
前記工作物形状変更部は、前記加工点に基づき前記工作物線分を変更することで前記工作物を形状変更し、
前記工作物除去量算出部は、前記形状変更前の前記工作物線分と、前記形状変更後の前記工作物線分とに基づいて前記工作物の除去量を算出することを特徴とする請求項３に記載の回転工具の摩耗量シミュレーション装置。
【請求項５】
前記工作物線分の前記工作物の周縁上の複数の点は、前記工作物を等角分割した周縁上の分割点であることを特徴とする請求項４に記載の回転工具の摩耗量シミュレーション装置。
【請求項６】
前記工作物形状変更部は、前記工作物線分の周縁側端点を前記工作物線分上の前記加工点に変更することで形状変更し、
前記工作物除去量算出部は、
隣り合う二つの前記工作物線分において、前記形状変更の前後のそれぞれ前記周縁側端点により形成される領域の面積を断片面積とし、
全ての隣り合う二つの前記工作物線分の前記形状変更に対して算出する前記断片面積を積算し、その積算面積に基づき前記工作物の除去量を算出することを特徴とする請求項４または５に記載の回転工具の摩耗量シミュレーション装置。
【請求項７】
前記工作物形状変更部は、前記工作物線分の周縁側端点を前記工作物線分上の前記加工点に変更することで形状変更し、
前記工作物除去量算出部は、
前記形状変更の前後の前記周縁側端点を結ぶ線分の長さを断片線分長とし、
全ての前記工作物線分の前記形状変更に対して算出する前記断片線分長を積算し、その積算長に基づき前記工作物の除去量を算出することを特徴とする請求項４または５に記載の回転工具の摩耗量シミュレーション装置。
【請求項８】
前記工作物除去量算出部は、
隣り合う所定数の前記回転位相点の前記移動軌跡に基づく前記形状変更において、算出される前記積算長の総和に対する各前記積算長の比率をそれぞれ算出し、
隣り合う二つの前記工作物線分において、前記所定数の前記形状変更の前後のそれぞれ前記周縁側端点により形成される領域の面積を断片面積とし、
全ての隣り合う二つの前記工作物線分の前記形状変更に対して算出する前記断片面積を積算し、その積算面積と前記積算長の前記比率とに基づき前記工作物の除去量をそれぞれ算出することを特徴とする請求項７に記載の回転工具の摩耗量シミュレーション装置。
【請求項９】
前記軌跡算出部が算出する前記移動軌跡は、
前記工作物が静止する座標系において、前記工作物に対する各前記回転位相点の少なくとも異なる三つの時刻における点群により円弧近似された曲線とすることを特徴とする請求項２〜８のいずれか一項に記載の回転工具の摩耗量シミュレーション装置。
【請求項１０】
前記回転工具は、砥石車であり、
前記回転工具の周縁上の複数の前記回転位相点は、前記砥石車を等角分割した前記砥石車の周縁上の点とすることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の回転工具の摩耗量シミュレーション装置。
【請求項１１】
前記回転工具は、複数刃を有するエンドミルであり、
前記回転工具の周縁上の複数の前記回転位相点は、前記エンドミルの各刃の端点とすることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の回転工具の摩耗量シミュレーション装置。
【請求項１２】
前記回転工具の摩耗量シミュレーション装置は、
前記回転工具の周縁形状を記憶する工具形状記憶部と、
前記工具摩耗量算出部で算出された前記摩耗量に基づいて、前記工具形状記憶部に記憶される前記回転工具の周縁形状を変更する工具形状変更部と、
を備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の回転工具の摩耗量シミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転工具による研削加工おいて、回転工具の摩耗量をシミュレーションするシミュレーション装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
研削加工は、例えば、高速に回転する砥石と、回転する工作物とを相対的に移動させ、砥石と工作物を接触させて行われる。このような研削加工においては、びびり現象が生じ、工作物の研削精度を低下させてしまう問題があった。そのため、作業者の経験や勘等により研削加工条件を変更することで、上記問題の解消を図っていた。つまり、研削加工を実施した後、その加工面状態を確認し、そこで研削焼けやびびり現象が生じていることを発見した場合、研削加工条件を変更し、再度研削加工を行い、加工面状態を確認していた。このため、同様の作業を繰り返すこととなり、多大な作業量および作業時間が必要であった。
【０００３】
そこで、特開平８−１７４３７９号公報（特許文献１）に記載されたびびり振動制御方法では、びびり現象の抑制作業を自動的に行うことが開示されている。特許文献１には、工作機械の振動を検出して、検出結果に基づいて加工条件を変更することが記載されている。特許文献１には、びびり現象の一つとして、工具と工作物間に生じた相対変位が工作物表面にうねりを形成し、これが工作物１回転後の切込み深さの変動として作用することによって発生する再生形自励振動があることが記載されている。
【０００４】
ところで、工作物表面にうねりを形成することの他、工具、例えば砥石の表面にもうねりを形成することがある。つまり、砥石の表面の各部位によって摩耗量が異なるという意味である。この砥石の表面に形成されたうねり形状は、工作物を加工する際に、工作物と砥石との相対変位を起こす原因の一つと考えられる。さらに、砥石表面にうねり形状を有する砥石により、工作物を加工することで、砥石表面のうねり形状が工作物表面に転写される可能性もある。その結果、工作物表面にうねり形状を形成することになると考えられる。
【０００５】
なお、特開２００２−２２４９５４号公報（特許文献２）では、砥石車の摩耗量を算出し、砥石修正処理をするかを判定する工作機械の制御システムが開示されている。特許文献２では、例えば、砥石車を駆動する電動モータの電流に基づいて砥石車の回動力を検出し、この回動力に基づいて工作物の研削除去量を算出し、さらに累積した研削除去量から砥石車の摩耗量を推定することが可能とされている。よって、この方法により算出される砥石車の摩耗量から研削加工を続行するか砥石車をドレッシング等の砥石修正処理をするかを判定する。
【特許文献１】特開平８−１７４３７９号公報
【特許文献２】特開２００２−２２４９５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献２に記載の工作機械の制御システムは、モータ電流に基づいて工作物の除去量を算出して、その除去量に基づいて砥石車の摩耗量を算出し、その累積値を砥石修正処理を実施する時期の判定に利用する構成であった。つまり、砥石車が摩耗した状態であっても、砥石車は常に真円形と仮定していた。従って、仮に、特許文献２の技術を用いたとしても、びびり現象の原因の一つと考えられている工具の表面に形成されるうねり形状については考慮されていない。
【０００７】
また、特許文献１に記載の方法では、工作機械の振動を研削加工中に測定する必要がある。また、特許文献２に記載の方法では、砥石車を駆動する電動モータの電流値を研削加工中に測定する必要がある。よって、何れの方法においても、実際に研削加工を行わなければならず、作業時間の増加や生産効率の低下を招くこととなる。そこで、研削加工において、回転工具の摩耗量について、研削加工を実施する前にシミュレーションをする必要性がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、研削加工におけるびびり現象等の原因の一つと考えられる回転工具表面のうねり形状についてシミュレーションできる回転工具の摩耗量シミュレーション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。
【００１０】
（手段１）手段１に係る回転工具の摩耗量シミュレーション装置は、
回転工具を回転駆動させながら、工作物に前記回転工具の周縁部を接触させ且つ前記工作物と前記回転工具とを相対的に移動させて行う加工において、前記回転工具の摩耗量をシミュレーションする回転工具の摩耗量シミュレーション装置であって、
前記回転工具の周縁上の複数の回転位相点のそれぞれによる、前記工作物の除去量を算出する工作物除去量算出部と、
各前記回転位相点における前記工作物の除去量に基づいて各前記回転位相点の摩耗量を算出することで、前記回転工具の周縁部の摩耗量を算出する工具摩耗量算出部と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、回転工具による加工のシミュレーションにおいて、回転工具をその周縁上の複数の回転位相点により形状認定している。また、この回転位相点のそれぞれによる、工作物の除去量を算出することで、各回転位相点における摩耗量を算出する構成となっている。従来、同様のシミュレーションにおける回転工具は真円形を想定して摩耗量を反映していたので、全周に亘って一様に摩耗していることになる。これでは、回転工具のうねり形状、すなわち回転工具の偏摩耗をシミュレーションすることができなかった。しかし、上記のような構成とすることで、回転工具の周縁における回転位相に応じた摩耗量を算出することができる。よって、より正確な回転工具の摩耗量をシミュレーションすることができるようになる。従って、びびり現象等の原因となる回転工具の偏摩耗が、所定加工条件下で生じる可能性があることを加工を実施する前にシミュレーションによって確認することができる。
【００１２】
（手段２）手段１の回転工具の摩耗量シミュレーション装置において、
前記回転工具の摩耗量シミュレーション装置は、
前記工作物が静止する座標系において、前記工作物に対する各前記回転位相点の移動軌跡を算出する軌跡算出部を備え、
前記工作物除去量算出部は、前記工作物の形状と前記移動軌跡とに基づいて前記工作物の除去量を算出するとよい。
【００１３】
本手段によれば、回転工具が回転し工作物と回転工具とが相対移動する加工の際に、工作物が静止した座標系において、回転工具を形状認定する回転位相点の移動軌跡を算出する。さらに、工作物の形状と各回転位相点の移動軌跡とに基づいて、回転位相点毎の工作物の除去量を算出する。そして、この移動軌跡と静止した工作物の形状から、単位時間当たりまたは、単位移動量当たりの工作物の除去量を算出することができる。
【００１４】
（手段３）手段２の回転工具の摩耗量シミュレーション装置において、
前記回転工具の摩耗量シミュレーション装置は、
前記工作物の形状を記憶する工作物形状記憶部と、
前記軌跡算出部で算出された前記移動軌跡に基づいて、前記工作物形状記憶部に記憶される前記工作物の形状を変更する工作物形状変更部と、
を備え、
前記工作物除去量算出部は、前記工作物形状変更部により逐次変更された工作物の形状において、前記回転位相点のそれぞれによる、前記工作物の除去量を算出するとよい。
【００１５】
本手段によれば、手段２の工作物の除去量を算出した際に、工作物形状記憶部に記憶された工作物の形状を回転位相点の移動軌跡に基づいて変更する。さらに、除去後の工作物の形状を工作物形状記憶部に記憶し、次の回転位相点の移動軌跡との除去量の算出に反映させる。これにより、工作物の形状は、一つの回転位相点における除去量の算出の度に逐次変更され、より正確な除去量を算出することができる。
【００１６】
（手段４）手段３の回転工具の摩耗量シミュレーション装置において、
前記回転工具の摩耗量シミュレーション装置は、前記回転工具を回転駆動させ且つ前記工作物を回転駆動させながら、前記工作物の周面に前記回転工具の周縁部を接触させ且つ前記工作物と前記回転工具とを相対的に移動させて行う加工において、前記回転工具の摩耗量をシミュレーションする装置であって、
前記工作物形状記憶部は、前記工作物の周縁上の複数の点と前記工作物の回転中心とをそれぞれ結ぶ工作物線分をもって前記工作物の形状として記憶し、
前記摩耗量シミュレーション装置は、さらに、前記工作物線分と前記移動軌跡の交点である加工点を算出する加工点算出部を備え、
前記工作物形状変更部は、前記加工点に基づき前記工作物線分を変更することで前記工作物を形状変更し、
前記工作物除去量算出部は、前記形状変更前の前記工作物線分と、前記形状変更後の前記工作物線分とに基づいて前記工作物の除去量を算出するとよい。
【００１７】
本手段によれば、工作物および回転工具を回転駆動させて行う加工における摩耗量シミュレーションにおいて、工作物をその周縁上の複数の点と回転中心とをそれぞれ結ぶ線分により形状認定している。そして、この工作物を形状認定する複数の工作物線分と、回転位相点の移動軌跡との交点である加工点を算出することで、工作物の除去量を算出する。これにより、工作物の形状を複数の線分で認識することができ、また、加工点により除去量および除去後の工作物の形状を算出することができる。つまり、工作物線分と移動軌跡の交点計算により演算することができるので、大幅に演算負荷を軽減することができ、回転工具の摩耗量シミュレーションの円滑化を図ることができる。
【００１８】
（手段５）手段４の回転工具の摩耗量シミュレーション装置において、
前記工作物線分の前記工作物の周縁上の複数の点は、前記工作物を等角分割した周縁上の分割点であるとよい。
【００１９】
本手段によれば、工作物線分が等角に配置されていることになるので、周方向に亘り偏りがなくなり、高精度に回転位相点毎の除去量を算出できる。その結果、高精度に回転工具の摩耗量をシミュレーションできる。さらに、加工点算出の演算負荷を軽減することができる。
【００２０】
（手段６）手段４または５の回転工具の摩耗量シミュレーション装置において、
前記工作物形状変更部は、前記工作物線分の周縁側端点を前記工作物線分上の前記加工点に変更することで形状変更し、
前記工作物除去量算出部は、
隣り合う二つの前記工作物線分において、前記形状変更の前後のそれぞれ前記周縁側端点により形成される領域の面積を断片面積とし、
全ての隣り合う二つの前記工作物線分の前記形状変更に対して算出する前記断片面積を積算し、その積算面積に基づき前記工作物の除去量を算出するとよい。
【００２１】
本手段によれば、所定の工作物線分と回転位相点の移動軌跡とが交差し加工点を有する場合は、この加工点と工作物の回転中心とを結ぶ線分を新たな所定の工作物線分とする。これを全ての工作物線分を対象に変更することにより、工作物は形状変更される。さらに、隣り合う二つの工作物線分において、形状変更前の端点と形状変更後の端点（加工点）により形成される、三角形または四角形の断片面積を算出する。この断片面積を少なくとも加工点を有する工作物線分に対して算出し、その積算面積に基づいて工作物の除去量を算出する。従って、曲線からなる移動軌跡と、工作物形状とが接触し研削除去される除去量を断片面積の積算面積に基づいて算出できるので、大幅に演算負荷を軽減することができる。
【００２２】
（手段７）手段４または５の回転工具の摩耗量シミュレーション装置において、
前記工作物形状変更部は、前記工作物線分の周縁側端点を前記工作物線分上の前記加工点に変更することで形状変更し、
前記工作物除去量算出部は、
前記形状変更の前後の前記周縁側端点を結ぶ線分の長さを断片線分長とし、
全ての前記工作物線分の前記形状変更に対して算出する前記断片線分長を積算し、その積算長に基づき前記工作物の除去量を算出するとよい。
【００２３】
本手段によれば、所定の工作物線分と回転位相点の移動軌跡とが交差し加工点を有する場合は、この加工点と工作物の回転中心とを結ぶ線分を新たな所定の工作物線分とする。これを全ての工作物線分を対象に変更することにより、工作物は形状変更される。さらに、形状変更前の端点と形状変更後の端点（加工点）とを結ぶ断片線分の長さを算出する。この断片線分長を少なくとも加工点を有する工作物線分に対して算出し、その積算長に基づいて工作物の除去量を算出する。従って、曲線からなる移動軌跡と、工作物形状とが接触し研削除去される除去量を断片線分長の積算長に基づいて算出できるので、大幅に演算負荷を軽減することができる。
【００２４】
（手段８）手段７の回転工具の摩耗量シミュレーション装置において、
前記工作物除去量算出部は、
隣り合う所定数の前記回転位相点の前記移動軌跡に基づく前記形状変更において、算出される前記積算長の総和に対する各前記積算長の比率をそれぞれ算出し、
隣り合う二つの前記工作物線分において、前記所定数の前記形状変更の前後のそれぞれ前記周縁側端点により形成される領域の面積を断片面積とし、
全ての隣り合う二つの前記工作物線分の前記形状変更に対して算出する前記断片面積を積算し、その積算面積と前記積算長の前記比率とに基づき前記工作物の除去量をそれぞれ算出するとよい。
【００２５】
本手段によれば、隣り合う所定数の回転位相点の移動軌跡に基づく形状変更を対象として工作物の除去量を算出する。つまり、最初に、工作物の形状変更において算出される所定数分の各積算長について、積算長の総和と、総和に対する各積算長の比率をそれぞれ算出する。次に、隣り合う二つの工作物線分において、所定回数の形状変更前の端点と形状変更後の端点（加工点）により形成される、三角形または四角形の断片面積を算出する。この断片面積を少なくとも加工点を有する工作物線分に対して算出し、その積算面積と積算長の比率とに基づいて、各回転位相点における工作物の除去量をそれぞれ算出する。これにより、断片面積の算出回数を低減できるので、計算負荷を大幅に軽減することができる。さらに、所定回数の形状変更からまとめて除去量を算出するため、演算誤差の発生を減少させることができる。
【００２６】
（手段９）手段２〜８のいずれかの回転工具の摩耗量シミュレーション装置において、
前記軌跡算出部が算出する前記移動軌跡は、
前記工作物が静止する座標系において、前記工作物に対する各前記回転位相点の少なくとも異なる三つの時刻における点群により円弧近似された曲線とするとよい。
【００２７】
実際の回転位相点の移動軌跡は、回転工具と工作物との相対的な移動に応じて決定される連続した任意の曲線である。ただし、この連続した回転位相点の移動軌跡を微小時間で見ると、円弧近似することが可能である。そこで、本手段によれば、少なくとも異なる三つの時刻における回転位相点の点群により円弧近似された曲線を、微小時間の移動軌跡としている。これにより、回転位相点の移動軌跡の演算負荷を軽減できるとともに、移動軌跡と工作物線分との交点である加工点を算出する演算負荷を軽減することができる。また、円弧近似に用いる点群は、工作物と回転工具が接触する範囲内、もしくは、当該接触する範囲の近傍における範囲から抽出するとよい。好ましくは、円弧近似に用いる点群のうち少なくとも一つは、工作物と回転工具が接触する範囲から抽出するとよい。もちろん、円弧近似に用いる点群全てが、工作物と回転工具が接触する範囲から抽出するようにしてもよい。
【００２８】
（手段１０）手段１〜９のいずれかの回転工具の摩耗量シミュレーション装置において、
前記回転工具は、砥石車であり、
前記回転工具の周縁上の複数の前記回転位相点は、前記砥石車を等角分割した前記砥石車の周縁上の点とするとよい。
【００２９】
本手段によれば、回転工具に砥石車を使用した研削加工の摩耗量シミュレーションができる。
【００３０】
（手段１１）手段１〜９のいずれかの回転工具の摩耗量シミュレーション装置において、
前記回転工具は、複数刃を有するエンドミルであり、
前記回転工具の周縁上の複数の前記回転位相点は、前記エンドミルの各刃の端点とするとよい。
【００３１】
本手段によれば、回転工具にエンドミルを使用した切削加工の摩耗量シミュレーションができる。
【００３２】
（手段１２）手段１〜１１のいずれかの回転工具の摩耗量シミュレーション装置において、
前記回転工具の摩耗量シミュレーション装置は、
前記回転工具の周縁形状を記憶する工具形状記憶部と、
前記工具摩耗量算出部で算出された前記摩耗量に基づいて、前記工具形状記憶部に記憶される前記回転工具の周縁形状を変更する工具形状変更部と、
を備えるとよい。
【００３３】
本手段によれば、回転位相点毎に算出した工作物の除去量に基づいて、その回転位相点毎の摩耗量を算出する。そして、摩耗量に応じて回転工具の形状を変更する。これにより、回転位相点の移動軌跡を算出して更新すれば、工具摩耗量を反映した工作物の摩耗量を算出することができる。よって、より正確な摩耗量シミュレーションができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の回転工具の摩耗量シミュレーション装置を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００３５】
＜第一実施形態＞
第一実施形態の回転工具の摩耗量シミュレーション装置について、図１〜図５を参照して説明する。ここで、本実施形態の回転工具の摩耗量シミュレーション装置は、研削盤１での研削加工を実施する場合を例に挙げて説明する。具体的には、回転工具である砥石車３０を回転駆動させ且つ円柱状の工作物４０を回転駆動させながら、工作物４０の周面に砥石車３０の周縁部を接触させ且つ工作物４０と砥石車３０とを相対的にＸ軸方向に移動させて行う加工を実施する場合を例に挙げて説明する。
【００３６】
図１は、第一実施形態の研削盤１と回転工具の摩耗量シミュレーション装置２０を示す模式図である。図２は、回転工具の摩耗量シミュレーション装置２０を示すブロック図である。図３は、摩耗量シミュレーションにおける砥石車３０を回転軸方向から見た場合の模式図である。図４は、砥石車３０の回転位相点３２の移動軌跡３５と工作物４０の周面形状との関係を示す模式図である。図５は、工作物４０の除去領域４５を示す、図４の一部の拡大図である。
【００３７】
研削盤１は、図１に示すように、砥石台１０と、主軸台１１と、制御部１２と、砥石車３０とを備えている。砥石車３０は、大量の砥粒により円板状に形成され、砥石台１０に軸回りに回転可能に軸支されている。砥石台１０は、制御部２４からの指令により、砥石車３０を砥石軸回りに回転させる。また、砥石台１０は、制御部２４からの指令により、砥石車３０をその砥石軸方向（Ｚ軸方向、図１の前後方向）、および、砥石軸に直交する方向（Ｘ軸方向、図１の左右方向）に移動させる。
【００３８】
主軸台１１は、工作物４０を主軸回りに回転可能に軸支し、制御部１２からの指令により工作物４０を主軸回りに回転させる。制御部１２は、砥石台１０および主軸台１１に指令し、砥石車３０と工作物４０との相対位置、および、砥石車３０および工作物４０それぞれの回転速度を制御する。なお、工作物４０がカム形状や偏心形状の場合には、制御部１２は、工作物４０の回転角制御も行う。
【００３９】
つまり、研削盤１は、主軸台１１により回転駆動される工作物４０の周面に、砥石台１０により回転駆動される砥石車３０の周面を接触させて、工作物４０の周面の研削加工を行う装置である。なお、図示しないが、研削盤１には、研削点周辺をクーラントにより冷却する冷却装置が備えられている。
【００４０】
次に、回転工具の摩耗量シミュレーション装置２０について説明する。本実施形態において、回転工具のシミュレーション装置２０は、図１に示すように、研削盤１とは別個の装置となっている。ただし、図１の点線で示すように、制御部１２と通信可能に接続されていてもよい。また、回転工具のシミュレーション装置２０は、制御部１２に内蔵されていてもよい。
【００４１】
そして、回転工具のシミュレーション装置２０は、図２に示すように、工作物形状記憶部２１と、工具形状記憶部２２と、指令値記憶部２３と、軌跡算出部２４と、加工点算出部２５と、工作物除去量算出部２６と、工具摩耗量算出部２７と、工作物形状変更部２９と、工具形状変更部２８とを備えている。
【００４２】
工作物形状記憶部２１は、円柱状の工作物４０の周面形状が記憶されている。ここで、工作物４０の形状は、工作物４０の軸方向形状が同一であると仮定しておく。つまり、シミュレーション開始直前にあっては、工作物形状記憶部２１は、工作物４０の研削対象とする部位の周面形状を記憶する。また、摩耗量シミュレーション開始後においては、工作物形状記憶部２１は、工作物形状変更部２９によって逐次変更される工作物４０の周面形状を記憶する。
【００４３】
ここで、本実施形態における工作物４０の周面形状を記憶する形態について説明する。また、本実施形態では、説明を簡略化するため、工作物４０の研削対象とする部位の周面形状を円形状としている。工作物４０は、図４に示すように、円形状の周縁を初期状態とし、この工作物４０の回転軸を中心に等角に分割する。工作物４０の周縁上の複数の分割点と、回転中心４１とをそれぞれ結んだ線分を工作物線分４２（個々の工作物線分として説明する場合には４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、・・・を用いる）とする。つまり、周縁上の分割点が工作物線分４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、・・・の端点４３（個々の端点として説明する場合には４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、・・・を用いる）となる。このように、工作物形状記憶部２１は、工作物４０の各位相における工作物線分４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、・・・をもって工作物４０の周面形状として記憶している。より具体的には、工作物４０の周面形状は、工作物線分４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、・・・の線分長さにより認識されている。
【００４４】
工具形状記憶部２２は、回転工具である砥石車３０の周面形状が記憶されている。ここで、砥石車３０の形状は、砥石車３０の軸方向形状が同一であると仮定しておく。つまりシミュレーション開始直前にあっては、工具形状記憶部２２は、砥石車３０の周面形状として円形として記憶する。また、摩耗量シミュレーション開始後においては、工具形状記憶部２２は、工具形状変更部２８によって変更される砥石車３０の周面形状を記憶する。
【００４５】
ここで、本実施形態における砥石車３０の周面形状を記憶する形態について説明する。砥石車３０は、図３に示すように、初期状態の周縁を円形状とし、この砥石車３０の周縁上に回転軸を中心に等角に回転位相点３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、・・・を複数配置する。このように、工具形状記憶部２２は、砥石車３０の各位相における回転位相点３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、・・・をもって砥石車３０の周面形状として記憶している。
【００４６】
指令値記憶部２３は、研削加工における研削盤１に対するＸ軸値とＣ軸値の指令値が記憶されている。Ｘ軸値は、ある時刻における工作物４０の回転中心４１と砥石車３０の回転中心３１とのＸ軸方向の離間距離を指令する値である。また、Ｃ軸値は、ある時刻における工作物４０の回転角を指令する値であるＣ軸値（Ｃ＝ωｔ）である。指令値は、工作物回転数、砥石回転数、および、砥石の送り量（送り速度）等の研削加工条件に基づいて算出されている。なお、ωは、工作物４０の角速度である。
【００４７】
軌跡算出部２４は、砥石車３０および工作物４０がそれぞれ回転しながら、両者をＸ軸方向に相対移動する研削加工の際に、工作物４０が静止する座標系を考える。この座標系において、実際には、砥石車３０の回転位相点３２ａの移動軌跡はサイクロイド状の曲線３３となる。ただし、シミュレーションに用いる回転位相点３２ａの移動軌跡は、サイクロイド状の曲線３３を用いずに、演算が容易な以下の円弧曲線３５ａを用いる。
【００４８】
この円弧状の移動軌跡の算出方法について説明する。ここでは、回転位相点３２ａの移動軌跡３５ａについて説明するが、他の回転位相点３２ｂ、３２ｃ、・・・の移動軌跡３５ｂ、３５ｃ、・・・についても同様に算出できる。
【００４９】
まず、サイクロイド状の曲線３３上の三点を抽出し、この抽出点３４ａ〜３４ｃに基づき円弧近似して移動軌跡３５を算出する。つまり、抽出点３４ａ〜３４ｃは、微小時間内の異なる三つの時刻における回転位相点３２ａの位置である。
【００５０】
この時、抽出点３４ａは、図４に示すように、工作物４０と砥石車３０が接触する範囲の僅かに外側に位置する時刻ｔ１における回転位相点３２ａの位置とする。また、抽出点３４ｃは、工作物４０と砥石車３０が接触する範囲の僅かに外側のうち、抽出点３４ａとは反対側の部位に位置する時刻ｔ２における回転位相点３２ａの位置とする。抽出点３４ｂは、抽出点３４ａ、３４ｃの中間の時刻（ｔ１＋ｔ２）／２における回転位相点３２ａの位置とする。つまり、抽出点３４ｂは、工作物４０と砥石車３０が接触する範囲の中央付近から抽出している。抽出点３４ｂは、サイクロイド状の曲線３３が工作物４０の周縁よりも内側に位置する領域の中央近傍から抽出している。軌跡算出部２４は、上述したように移動軌跡３５を砥石車３０の周縁上に配置した回転位相点３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、・・・の数だけ算出する。
【００５１】
加工点算出部２５は、工作物形状記憶部２１に記憶された工作物４０の周面形状と、砥石車３０の移動軌跡３５とから研削加工される工作物４０の部位を算出する。具体的には、図４に示すように、加工点算出部２５は、複数の工作物線分４２と円弧近似した移動軌跡３５との交点である加工点４４を算出する。この加工点算出部２５は、各回転位相点３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、・・・の移動軌跡３５毎の加工点４４（個々の加工点として説明する場合には４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、・・・を用いる）を算出する。
【００５２】
工作物除去量算出部２６は、各回転位相点３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、・・・が工作物４０と一回の接触で研削加工する除去量を算出する。ここでいう「一回の接触」とは、ある回転位相点３２ａが、現時点の工作物４０に接触開始した時点から、工作物４０との当該接触が解消される時点までの間をいう。除去量は、図４に示すように、工作物４０の周面形状と移動軌跡３５とで囲まれる除去領域４５の面積に、工作物４０の軸方向長さを乗算した体積である。実際の除去量は、除去領域４５の面積に比例する量であるため、本実施形態においては、工作物４０の軸方向長さを考慮せずに、除去領域４５の面積を除去量としている。
【００５３】
さらに、除去領域４５の面積を算出する演算負荷を軽減するために、図５に示すように、除去量は、複数の除去断片４６ａ〜４６ｆを積算したものとしている。除去断片４６は、隣り合う二つの工作物線分４２において、端点４３と加工点４４とにより形成される、三角形または四角形の領域の面積である。例えば、除去断片４６ｂは、隣り合う二つの工作物線分４２ｂと４２ｃにおいて、端点４３ｂ、４３ｃと加工点４４ｂ、４４ｃとにより形成される四角形の領域である。他の除去断片４６ａ、４６ｃ〜４６ｆについても、同様に、端点４３ａ〜４３ｇと加工点４４ａ〜４４ｆとに基づいて算出される。
【００５４】
そして、工作物除去量算出部２６は、複数の除去断片４６ａ〜４６ｆを積算し、その積算面積に基づいて除去量を算出する。本実施形態では、除去領域４５における両端部の三角形状の除去断片４６ａ、４６ｆを積算の対象としたが、除去断片４６ａ、４６ｆは、微小な領域なので積算の対象外としてもよい。または、移動軌跡３５と工作物４０の周縁との交点である加工端点４７を求めて、より正確な三角形状の除去断片４６を算出する構成としてもよい。
【００５５】
工具摩耗量算出部２７は、工作物除去量算出部２６で算出した各回転位相点３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、・・・における工作物４０の除去量に基づいて、砥石車３０の摩耗量を算出する。つまり、各回転位相点３２が工作物４０と一回の接触で研削加工した除去量に応じて、回転位相点３２毎に摩耗量を算出する。ここで、当該除去量と回転位相点３２毎の摩耗量との関係は、予め実験や解析などにより求めておく。
【００５６】
工具形状変更部２８は、工具摩耗量算出部２７が算出した摩耗量に基づき、工具形状記憶部２２に記憶されている砥石車３０の周面形状を変更する。具体的には、各回転位相点３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、・・・が工作物４０と一回の接触で研削加工して生じたその回転位相点３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、・・・の摩耗量に応じて、回転位相点３２を砥石車３０の回転中心３１に近接する方向に移動させる。これを工具摩耗量算出部２７が算出した全ての摩耗量に対して回転位相点３２の移動をすることで、砥石車３０の周面形状を変更する。
【００５７】
工作物形状変更部２９は、軌跡算出部２４が算出した移動軌跡３５に基づいて、工作物形状記憶部２１に記憶された工作物４０の周面形状を変更する。具体的には、加工点算出部２５が移動軌跡３５に基づいて算出した工作物線分４２上の加工点４４を、その工作物線分４２の新たな端点４３に変更する。これを全ての加工点４４ｂ、４４ｃ、・・・に対して工作物線分４２ｂ、４２ｃ、・・・の端点４３ｂ、４３ｃ、・・・の移動をすることで、工作物４０の周面形状を変更する。
【００５８】
回転工具の摩耗量シミュレーション装置２０を用いた摩耗量のシミュレーション例について、図６〜図８を参照して説明する。図６（ａ）は、回転位相点３２ａの移動軌跡３５ａによる研削加工の図であり、図６（ｂ）は、回転位相点３２ｂの移動軌跡３５ｂによる研削加工の図であり、図６（ｃ）は、回転位相点３２ｃの移動軌跡３５ｃによる研削加工の図である。図７は、移動軌跡３５ａ〜移動軌跡３５ｃによる研削加工後の工作物４０ｄの図である。図８は、摩耗量シミュレーションにおける砥石車３０の拡大図である。
【００５９】
まず、作業者等は、砥石車３０の周面形状、工作物４０の周面形状、加工条件、およびシミュレーション条件等を入力する。工作物形状記憶部２１は、工作物４０の周面形状とシミュレーション条件に基づき、工作物線分４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、・・・を等角に配置するように設定し記憶する。工具形状記憶部２２は、砥石車３０の周面形状とシミュレーション条件に基づき、回転位相点３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、・・・を設定し記憶する。指令値記憶部２３は、加工条件およびシミュレーション条件に基づき指令値を算出し記憶する。
【００６０】
次に、工具形状記憶部２２が算出した複数の回転位相点３２ａ〜３２ｃについて作用を詳述する。軌跡算出部２４は、砥石車３０の周縁上の回転位相点３２ａと、指令値記憶部２３に記憶されたＸ軸値とＣ軸値の指令値とに基づき、異なる三つの時刻における回転位相点３２ａの位置である三点をそれぞれ抽出する。この抽出点に基づき円弧近似して、移動軌跡３５ａを算出する。軌跡算出部２４は、他の回転位相点３２ｂ、３２ｃについても同様に、移動軌跡３５ｂ、３５ｃを算出する。
【００６１】
加工点算出部２５は、図６（ａ）に示すように、工作物形状記憶部２１に記憶された複数の工作物線分４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、・・・と、移動軌跡３５ａの交点である各加工点４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、・・・を算出する。ここで、移動軌跡３５ａに関する各工作物線分４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、・・・と各加工点４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、・・・との情報は、工作物除去量算出部２６に一時記憶される。
【００６２】
次に、工作物形状変更部２９は、回転位相点３２ａの移動軌跡３５ａに関する各工作物線分４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、・・・と各加工点４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、・・・との情報に基づき、工作物線分４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、・・・の端点４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、・・・を加工点４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、・・・に変更する。加工点４４が算出された全ての工作物線分４２に対して端点４３を変更することで、工作物４０の周面形状は変更される。変更された工作物形状は、工作物形状記憶部２１に記憶される。
【００６３】
再び、加工点算出部２５は、図６（ｂ）に示すように、更新された複数の工作物線分４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、・・・と、回転位相点３２ｂの移動軌跡３５ｂの交点である加工点４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、・・・を算出する。ここで、回転位相点３２ａの移動軌跡３５ａの時と同様に、移動軌跡３５ｂに関する各工作物線分４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、・・・と各加工点４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、・・・との情報は、工作物除去量算出部２６に一時記憶される。
【００６４】
工作物形状変更部２９は、回転位相点３２ａの移動軌跡３５ａの時と同様に、移動軌跡３５ｂに関する各工作物線分４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、・・・と各加工点４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、・・・との情報に基づき、工作物線分４２の端点４３を加工点４４に変更し、工作物４０の周面形状を変更する。変更された工作物形状は、工作物形状記憶部２１に記憶される。そして、加工点算出部２５は、図６（ｃ）に示すように、再び更新された複数の工作物線分４２と、移動軌跡３５ｃの交点である加工点４４を算出する。
【００６５】
上述したように、加工点算出部２５が一つの移動軌跡３５に関する複数の加工点４４を算出すると、その度に工作物４０の周面形状を逐次変更する。これにより、次の移動軌跡３５に関する加工点４４の算出に、先に変更された工作物４０の周面形状が反映される。つまり、移動軌跡３５ａ〜３５ｃに関する加工点４４を算出した後には、図７に示すように、工作物４０ｄの工作物線分４２が工作物形状記憶部２１に記憶されている。
【００６６】
そして、工作物除去量算出部２６は、一時記憶された移動軌跡３５ａに関する工作物線分４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、・・・と各加工点４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、・・・との情報に基づき、工作物４０ａにおける除去領域４５ａの面積を算出する。除去領域４５ａの面積は、隣り合う二つの工作物線分４２の端点と加工点４４とにより形成される除去断片４６の面積を積算した積算面積に基づき近似して算出される。この処理を一時記憶された移動軌跡３５ａ〜３５ｃのそれぞれに対して繰り返すことにより、工作物４０ａ〜４０ｃにおける除去領域４５ａ〜４５ｃの面積をもって、各回転位相点３２ａ〜３２ｃによる除去量が算出される。
【００６７】
次に、工具摩耗量算出部２７は、各移動軌跡３５ａ〜３５ｃに関する工作物４０の除去量に基づき、各回転位相点３２ａ〜３２ｃにおける摩耗量を算出する。本実施形態では、除去量と定数の積を工具摩耗量としている。そして、工具形状変更部２８は、図８に示すように、この工具摩耗量の値の分だけ、回転位相点３２ａ〜３２ｃをそれぞれ砥石車３０の回転中心に近接する方向に移動させる。移動後の回転位相点３２ａ’〜３２ｃ’により、変更された砥石車３０の周面形状とし、工具形状記憶部２２に記憶される。このようにして、回転工具（砥石車３０）の摩耗量はシミュレーションされる。
【００６８】
また、回転位相点３２の位置が変更され回転工具として形状が変更された場合に、軌跡算出部２４は、変更された回転位相点３２と、指令値記憶部２３に記憶された指令値とに基づき、改めて各回転位相点３２の移動軌跡３５を算出する。これにより、砥石車３０の周縁上における一つの回転位相点３２が再び工作物４０と接触する前に変更されることになる。従って、工具形状変更部２８で変更された砥石車３０の周面形状が次の工作物形状変更および工具摩耗量に反映されるため、より正確な回転工具の摩耗量をシミュレーションすることができる。
【００６９】
このような回転工具の摩耗量シミュレーション装置２０では、従来では算出した摩耗量を常に真円形の回転工具に反映していたのに対し、砥石車３０の周面形状における偏摩耗をシミュレーションすることができる。また、砥石車３０を回転位相点３２で形状認定し、回転位相点３２の移動軌跡３５を算出し、さらに工作物４０を工作物線分４２で形状認定することで、加工点算出や工作物除去量の算出における演算負荷を大幅に軽減している。よって、円滑な回転工具の摩耗量シミュレーションを実施することができる。
【００７０】
＜第一実施形態の変形態様＞
上述した第一実施形態において、工作物線分４２の端点４３は、工作物４０の回転軸を中心に等角に分割した円周上の分割点であるとした。円柱状の工作物４０の場合には、等角に分割することが最も好ましい。この他に、工作物線分４２の端点４３は、工作物４０の回転軸を中心に不等角に分割した円周上の分割点としてもよい。この場合、他の構成は第一実施形態と同一である。
【００７１】
第一実施形態において、工作物４０は、円柱状で偏心していない回転軸としたため、回転軸を中心に等角に分割して例示した。つまり、工作物４０の軸直交断面形状が非真円形状、例えばカム形状である場合や、円形状であるが偏心した回転軸とした場合、Ｃ軸値の指令値が不等速である場合等には、回転軸を中心に不等角に分割する構成としてもよい。
【００７２】
上述したように場合の分割方法として、以下のようなものが考えられる。例えば、隣り合う二つの工作物線分４２と、工作物４０の周縁とで形成される領域の面積が等しくなるように、工作物４０の回転軸を中心に分割してもよい。他にも、例えば、工作物線分４２で区画される工作物４０の周縁の一片の長さが等しくなるように、工作物４０の回転軸を中心に分割してもよい。これにより、種々の研削加工に適応した工作物の除去量算出が可能となり、より正確な回転工具の摩耗量をシミュレーションすることができる。ただし、カム形状などの非真円形状の工作物４０に対しても、演算負荷の観点においては、等角とすることが好ましい。
【００７３】
＜第二実施形態＞
第二実施形態の構成について、図５〜図７を参照して説明する。本実施形態の回転工具の摩耗量シミュレーション装置の構成は、主に、第一実施形態の工作物除去量算出部２６が複数の回転位相点の移動軌跡に基づく形状変更を対象とし、まとめてそれぞれの除去量を算出している点が相違する。なお、その他の構成については、第一実施形態とそれぞれ同一であるため、詳細な説明を省略する。以下相違点のみについて説明する。
【００７４】
第一実施形態では、工作物４０におけるそれぞれの除去領域４５を複数の除去断片４６ａ〜４６ｆを積算して算出し、これを各回転位相点による一回の接触に対して毎回行っていた。本実施形態では、さらに除去量算出の演算負荷を軽減するために、まず回転位相点の一回の接触に対して工作物除去量算出部２６は、断片線分長を算出する。つまり、図５における、工作物４０の形状変更前の端点４３ｂ〜４３ｆと、形状変更後の端点である加工点４４ｂ〜４４ｆとをそれぞれ結んだ断片線分４３ｂ−４４ｂ、４３ｃ−４４ｃ、・・・の線分長をそれぞれ算出して積算する。ここで、例えば、この断片線分長の積算長に対して定数を乗ずることで、回転位相点の一回の接触による除去量としてもよい。このようにすることで、工作物の除去面積を算出することなく、回転位相点毎の工作物の除去量を算出できるので、演算負荷を軽減できる。
【００７５】
本実施形態ではさらに、単位時間において、隣り合う三点の回転位相点３２ａ〜３２ｃによる工作物の研削に伴う三回の工作物の形状変更処理を対象とした場合について説明する。ここで、「三回」は、本願の「所定数」の一例に相当する。また、この「所定数」は、シミュレーションの条件などにより設定された一定の値としてもよく、また、本実施形態のように単位時間内に工作物の研削に係る回転位相点の数としてもよい。その他、演算負荷の観点から、回転工具に配置した回転位相点の数を上回らない数で調整して設定するとよい。
【００７６】
工作物除去量算出部２６は、工作物４０ａ〜４０ｃの研削加工におけるそれぞれの断片線分長の積算長を保持している。次に、それぞれの積算長について、三回分の積算長の総和に対する比率を算出する。さらに、三回の形状変更処理を経た工作物４０ｄに対し、複数の除去断片を積算して除去領域の面積を算出する。この除去領域の面積の算出については、三回の形状変更処理を一回の接触とみなし、第一実施形態における複数の除去断片の面積を積算して算出するものと同様なので説明を省略する。そして、算出した三回の工作物の形状変更処理による除去領域の面積に対し、回転位相点３２ａ〜３２ｃのそれぞれ積算長の比率を乗ずることで、工作物の除去量をそれぞれ算出する。つまり、各回転位相点の積算長の比率によって、三回の形状変更処理による工作物の除去面積を分配している。
【００７７】
このように各回転位相点による工作物の除去量を算出することで、断片面積を所定数分まとめて行うため、演算回数を低減でき、計算負荷を大幅に軽減できる。また、所定数を適正に設定することで、毎回の形状変更に対して除去量を算出した場合に生じる誤差がなくなるので、全体として演算誤差の発生を減少させることができる。
【００７８】
＜第三実施形態＞
第三実施形態の構成について、図９を参照して説明する。本実施形態の回転工具の摩耗量シミュレーション装置は、マシニングセンタ（図示せず）などでの加工を実施する場合となる。具体的には、回転工具としてエンドミル１３０を適用する場合である。つまり、回転工具であるエンドミル１３０を回転駆動させながら、工作物４０にエンドミル１３０の周縁部を接触させ且つ工作物４０とエンドミル１３０とを相対的に任意の軸方向に移動させて行う加工を実施する場合である。ここで、図９は、第三実施形態のエンドミル１３０の端面の模式図である。
【００７９】
ここで、本実施形態の構成は、主に、第一実施形態の回転工具をエンドミル１３０とした点が相違する。これに伴い、第一実施形態における研削盤１をエンドミル１３０を適用するマシニングセンタとする点が、第一実施形態の構成と異なる。このような構成の場合、シミュレーション装置２０の工具形状記憶部２２は、図９に示すように、回転位相点３２をエンドミルの各刃の端点とするとよい。これは、回転工具が砥石車３０の場合は、多量の砥粒が工作物４０と接触して研削するのに対し、エンドミル１３０の場合は、各刃の刃先が工作物４０と接触して研削するからである。
【００８０】
また、第一実施形態の工具形状変更部２８は、工具摩耗量算出部２７が算出した工具摩耗量に対して、回転位相点３２を砥石車３０の回転中心３１に近接する方向に移動することで周面形状を変更していた。しかし、図９に示すように、底刃１３６が直線状のエンドミル１３０の場合であっても、一般に外周刃（不図示）は螺旋状であり、刃先が摩耗する方向は必ずしも回転中心３１に近接する方向とはならない。さらに、底刃にチップポケットを有する場合や、シェルエンドミルのように底刃が径方向になく湾曲している場合もあり、摩耗方向はエンドミルの刃形状により異なる。
【００８１】
そこで、回転工具がエンドミル１３０の場合は、エンドミル１３０の底刃１３６および外周刃の形状に基づき、また実測から得られる摩耗方向を摩耗量シミュレーション装置に予め入力するとよい。これにより、工具形状変更部２８は、入力された摩耗方向に倣い、回転位相点３２を移動することでエンドミル１３０の周面形状を変更することができる。よって、回転工具がエンドミル１３０の場合であっても、エンドミル１３０に適応した摩耗量をシミュレーションすることができる。
【００８２】
＜その他の実施形態＞
第一〜第三実施形態では、本発明の回転工具のシミュレーション装置２０は、研削盤１と別個の装置としたが、その他のシミュレーション装置と組み合わせてもよい。例えば、ＮＣデータの描画シミュレーション装置、びびり現象のシミュレーション装置、研削加工条件決定のシミュレーション装置が挙げられる。これらのシミュレーション装置と連携することで、回転工具と工作物位置偏差を求めることができ、より正確な回転工具の摩耗量をシミュレーションすることができる。また、回転工具の偏摩耗がびびり現象の原因となっている場合には、実際に研削加工を実施する前にびびり現象が発生しないように加工条件等を変更することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】第一実施形態：研削盤１と回転工具の摩耗量シミュレーション装置２０を示す模式図である。
【図２】回転工具の摩耗量シミュレーション装置２０を示すブロック図である。
【図３】摩耗量シミュレーションにおける砥石車３０の模式図である。
【図４】移動軌跡３５と工作物４０による研削加工の模式図である。
【図５】除去領域４５を示す、図４の一部の拡大図である。
【図６】（ａ）回転位相点３２ａの移動軌跡３５ａによる研削加工の図であり、（ｂ）回転位相点３２ｂの移動軌跡３５ｂによる研削加工の図であり、（ｃ）回転位相点３２ｃの移動軌跡３５ｃによる研削加工の図である。
【図７】移動軌跡３５ａ〜移動軌跡３５ｃによる研削加工後の工作物４０ｄの図である。
【図８】摩耗量シミュレーションにおける砥石車３０の拡大図である。
【図９】第三実施形態：エンドミル１３０の端面の模式図である。
【符号の説明】
【００８４】
１：研削盤
１０：砥石台、  １１：主軸台、  １２：制御部
２０：回転工具の摩耗量シミュレーション装置、  ２１：工作物形状記憶部
２２：工具形状記憶部、  ２３：指令値記憶部、  ２４：軌跡算出部
２５：加工点算出部、  ２６：工作物除去量算出部、  ２７：工具摩耗量算出部
２８：工具形状変更部、  ２９：工作物形状変更部
３０：砥石車、  １３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ：エンドミル、  ３１：回転中心
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ａ’、３２ｂ’、３２ｃ’：回転位相点
３３：曲線、  ３４：抽出点、  ３５、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ：移動軌跡
１３６：底刃
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ：工作物、  ４１：回転中心
４２、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆ、４２ｇ：工作物線分
４３、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ、４３ｅ、４３ｆ、４３ｇ：端点
４４、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ、４４ｅ、４４ｆ：加工点
４５、４５ａ、４５ｂ、４５ｃ：除去領域、  ４６：除去断片、  ４７：加工端点
【図１】
2010058205.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010058205.tif 000009
【図８】
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【図９】
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