(57)【要約】【課題】現在の主軸回転速度をより直感的な表示方法でユーザに提示することができる工作機械を提供する。【解決手段】工作機械は、ワークまたは工具を回転するための主軸と、主軸の回転速度を検出するための検出部と、予め定められた算出式に基づいて、工具によるワークの切込み幅と主軸の回転速度との切削条件の関係において再生びびり振動が生じない切削条件の範囲を表わす安定限界線図を生成するための生成部と、安定限界線図内の現在の回転速度を中心とする安定限界線図内の所定範囲を表示対象範囲として決定し、安定限界線図から、表示対象範囲に対応する部分図を抽出するための抽出部と、抽出部によって抽出された部分図を表示するための表示部とを備える。【選択図】図８
2019188579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークまたは工具を回転するための主軸と、
前記主軸の回転速度を検出するための検出部と、
予め定められた算出式に基づいて、前記工具による前記ワークの切込み幅と前記主軸の回転速度との切削条件の関係においてびびり振動が生じない切削条件の範囲を表わす安定限界線図を生成するための生成部と、
前記安定限界線図内の現在の前記回転速度を中心とする前記安定限界線図内の所定範囲を表示対象範囲として決定し、前記安定限界線図から、前記表示対象範囲に対応する部分図を抽出するための抽出部と、
前記抽出部によって抽出された前記部分図を表示するための表示部とを備える、工作機械。
【請求項２】
前記表示部は、前記部分図上の回転速度を表わす軸上において現在の前記回転速度を示す線を当該軸に直交させて表示する、請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記表示部は、前記部分図に並べて前記安定限界線図を表示する、請求項１または２に記載の工作機械。
【請求項４】
前記表示部は、前記安定限界線図上に前記表示対象範囲を表わす、請求項３に記載の工作機械。
【請求項５】
前記表示部は、前記安定限界線図上の回転速度を表わす軸上において現在の前記回転速度を示す線を当該軸に直交させて表示する、請求項３または４に記載の工作機械。
【請求項６】
前記表示部は、前記表示対象範囲を変更する操作を受け付けることができるように構成されており、
前記工作機械は、前記表示対象範囲が変更されたことに基づいて、変更後の表示対象範囲の中心に対応する回転速度に前記主軸の回転速度を変えるための設定部をさらに備える、請求項１または２に記載の工作機械。
【請求項７】
ワークまたは工具を回転駆動する主軸を回転するステップと、
前記主軸の回転速度を検出するステップと、
予め定められた算出式に基づいて、前記工具による前記ワークの切込み幅と前記主軸の回転速度との切削条件の関係においてびびり振動が生じない限界の切削条件を表わす安定限界線図を生成するステップと、
前記安定限界線図内の現在の前記回転速度を中心とする前記安定限界線図内の所定範囲を表示対象範囲として決定し、前記安定限界線図から、前記表示対象範囲に対応する部分図を抽出するステップと、
前記抽出するステップで抽出された前記部分図を工作機械の表示部に表示するステップとを備える、表示方法。
【請求項８】
工作機械の表示プログラムであって、
前記表示プログラムは、前記工作機械に、
ワークまたは工具を回転駆動する主軸を回転するステップと、
前記主軸の回転速度を検出するステップと、
予め定められた算出式に基づいて、前記工具による前記ワークの切込み幅と前記主軸の回転速度との切削条件の関係においてびびり振動が生じない限界の切削条件を表わす安定限界線図を生成するステップと、
前記安定限界線図内の現在の前記回転速度を中心とする前記安定限界線図内の所定範囲を表示対象範囲として決定し、前記安定限界線図から、前記表示対象範囲に対応する部分図を抽出するステップと、
前記抽出するステップで抽出された前記部分図を前記工作機械の表示部に表示するステップとを実行させる、表示プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、現在の主軸回転速度をユーザに提示するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械でワークを切削する際、工具の刃先が振動することがある。このような振動は、再生びびり振動と呼ばれる。再生びびり振動が生じると、ワークの切削精度が低下してしまう。
【０００３】
再生びびり振動は、主軸回転速度と工具によるワークの切込み幅との関係が所定の条件を満たした場合に生じる振動である。
【０００４】
再生びびり振動を抑制するために、安定限界線図を用いることが知られている。安定限界線図は、主軸回転速度と工具によるワークの切込み幅との切削条件の関係において、再生びびり振動が発生しない切削条件の安定範囲を規定したものである。主軸回転速度とワークの切込み幅とを安定限界線図の安定範囲内に収めるように制御パラメータが調整されることで、再生びびり振動は抑制される。
【０００５】
制御パラメータの適否を確認するために、現在の主軸回転速度を安定限界線図上に表示するための技術がある。当該技術に関し、特開２０１２−０８８７８３号公報（特許文献１）は、現在の主軸回転速度を安定限界線図上の主軸回転速度の軸に直交する直線で表示する工作機械を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−０８８７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示される工作機械の表示方法では、ユーザは、安定限界線図内において直線の表示位置を把握した上で、当該直線と主軸回転速度の軸との交点を確認する。このような表示方法では、ユーザは、安定限界線図上に表示される直線の表示位置を確認する必要がある。したがって、現在の主軸回転速度をより直感的な方法でユーザに提示することが望まれている。
【０００８】
本開示は上述のような問題点を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、現在の主軸回転速度をより直感的な方法でユーザに提示することができる工作機械を提供することである。他の局面における目的は、現在の主軸回転速度をより直感的な方法でユーザに提示することができる表示方法を提供することである。他の局面における目的は、現在の主軸回転速度をより直感的な方法でユーザに提示することができる表示プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一例では、工作機械は、ワークまたは工具を回転するための主軸と、上記主軸の回転速度を検出するための検出部と、予め定められた算出式に基づいて、上記工具による上記ワークの切込み幅と上記主軸の回転速度との切削条件の関係においてびびり振動が生じない切削条件の範囲を表わす安定限界線図を生成するための生成部と、上記安定限界線図内の現在の上記回転速度を中心とする上記安定限界線図内の所定範囲を表示対象範囲として決定し、上記安定限界線図から、上記表示対象範囲に対応する部分図を抽出するための抽出部と、上記抽出部によって抽出された上記部分図を表示するための表示部とを備える。
【００１０】
本開示の一例では、上記表示部は、上記部分図上の回転速度を表わす軸上において現在の上記回転速度を示す線を当該軸に直交させて表示する。
【００１１】
本開示の一例では、上記表示部は、上記部分図に並べて上記安定限界線図を表示する。
本開示の一例では、上記表示部は、上記安定限界線図上に上記表示対象範囲を表わす。
【００１２】
本開示の一例では、上記表示部は、上記安定限界線図上の回転速度を表わす軸上において現在の上記回転速度を示す線を当該軸に直交させて表示する。
【００１３】
本開示の一例では、上記表示部は、上記表示対象範囲を変更する操作を受け付けることができるように構成されている。上記工作機械は、上記表示対象範囲が変更されたことに基づいて、変更後の表示対象範囲の中心に対応する回転速度に上記主軸の回転速度を変えるための設定部をさらに備える。
【００１４】
本開示の他の例では、表示方法は、ワークまたは工具を回転駆動する主軸を回転するステップと、上記主軸の回転速度を検出するステップと、予め定められた算出式に基づいて、上記工具による上記ワークの切込み幅と上記主軸の回転速度との切削条件の関係においてびびり振動が生じない限界の切削条件を表わす安定限界線図を生成するステップと、上記安定限界線図内の現在の上記回転速度を中心とする上記安定限界線図内の所定範囲を表示対象範囲として決定し、上記安定限界線図から、上記表示対象範囲に対応する部分図を抽出するステップと、上記抽出するステップで抽出された上記部分図を工作機械の表示部に表示するステップとを備える。
【００１５】
本開示の他の例では、表示プログラムは、上記工作機械に、ワークまたは工具を回転駆動する主軸を回転するステップと、上記主軸の回転速度を検出するステップと、予め定められた算出式に基づいて、上記工具による上記ワークの切込み幅と上記主軸の回転速度との切削条件の関係においてびびり振動が生じない限界の切削条件を表わす安定限界線図を生成するステップと、上記安定限界線図内の現在の上記回転速度を中心とする上記安定限界線図内の所定範囲を表示対象範囲として決定し、上記安定限界線図から、上記表示対象範囲に対応する部分図を抽出するステップと、上記抽出するステップで抽出された上記部分図を上記工作機械の表示部に表示するステップとを実行させる。
【発明の効果】
【００１６】
ある局面において、現在の主軸回転速度をより直感的な方法でユーザに提示することができる。
【００１７】
本発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態に従う工作機械の外観を示す図である。
【図２】実施の形態に従う工作機械の内部構造の一例を示す図である。
【図３】再生びびり振動が生じやすい切削条件の一例を示す図である。
【図４】再生びびり振動が生じにくい切削条件の一例を示す図である。
【図５】ワークの切削態様を示す図である。
【図６】主軸回転速度とワークの切込み幅との切削条件の関係において、再生びびり振動が生じない切削条件の範囲と再生びびり振動が生じる切削条件の範囲とを示す図である。
【図７】工具によるワークの切削態様を示す図である。
【図８】主軸回転速度が「ｎｃ１」であるときに表示される部分安定限界線図を示す図である。
【図９】主軸回転速度が「ｎｃ２」であるときに表示される部分安定限界線図を示す図である。
【図１０】部分安定限界線図の表示態様の変形例を示す図である。
【図１１】主軸回転速度を変更する過程を示す図である。
【図１２】実施の形態に従う工作機械の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１３】実施の形態に従う工作機械の機能構成の一例を示す図である。
【図１４】実施の形態に従う工作機械が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明に従う各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。
【００２０】
＜Ａ．工作機械１００の構成＞
図１および図２を参照して、工作機械１００の構成について説明する。図１は、工作機械１００の外観を示す図である。図２は、工作機械１００の内部構造の一例を示す図である。
【００２１】
図１および図２には、マシニングセンタとしての工作機械１００が示されている。以下では、マシニングセンタとしての工作機械１００について説明するが、工作機械１００は、マシニングセンタに限定されない。たとえば、工作機械１００は、旋盤であってもよいし、その他の切削機械や研削機械であってもよい。また、工作機械１００は、工具が鉛直方向に取り付けられる縦形のマシニングセンタであってもよいし、工具が水平方向に取り付けられる横形のマシニングセンタであってもよい。
【００２２】
工作機械１００は、切削に関する各種情報を表示するためのディスプレイ１３０と、工作機械１００に対する各種操作を受け付ける入力デバイス１３１とを含む。
【００２３】
また、工作機械１００は、その内部に、主軸頭２１を有する。主軸頭２１は、主軸２２と、ハウジング２３とで構成されている。主軸２２は、ハウジング２３の内部に配置されている。主軸２２には、被加工物であるワークを加工するための工具が装着される。図２の例では、エンドミルとしての工具３２が主軸２２に装着されている。
【００２４】
主軸頭２１は、ボールねじ２５に沿ってＺ軸方向に駆動可能に構成されている。ボールねじ２５にはサーボモータなどの駆動機構が接続されている。当該駆動機構は、ボールねじ２５を駆動することで主軸頭２１を移動させ、Ｚ軸方向の任意の位置に主軸頭２１を移動する。
【００２５】
また、主軸２２にはサーボモータなどの駆動機構が接続される。当該駆動機構は、Ｚ軸方向（鉛直方向）に平行な中心軸ＡＸ１を中心に主軸２２を回転駆動する。その結果、主軸２２に装着された工具３２は、主軸２２の回転に伴って中心軸ＡＸ１を中心に回転する。なお、工作機械１００が旋盤である場合には、主軸２２には、ワークが装着される。この場合、主軸２２の回転に伴って、主軸２２に装着されたワークが回転する。
【００２６】
工作機械１００は、自動工具交換装置（ＡＴＣ：Automatic Tool Changer）３０をさらに有する。自動工具交換装置３０は、マガジン３１と、押出し機構３３と、アーム３６とで構成されている。マガジン３１は、ワークを加工するための種々の工具３２を収容するための装置である。マガジン３１は、複数の工具保持部３４と、スプロケット３５とで構成されている。
【００２７】
工具保持部３４は、種々の工具３２を保持可能なように構成されている。複数の工具保持部３４は、スプロケット３５の周囲に環状に配列されている。スプロケット３５は、モータ駆動により、Ｘ軸に平行な中心軸ＡＸ２を中心に回転可能に設けられている。スプロケット３５の回転に伴って、複数の工具保持部３４が中心軸ＡＸ２を中心に回転移動する。
【００２８】
自動工具交換装置３０は、工具の交換命令を受けたことに基づいて、マガジン３１から装着対象の工具３２を抜き取り、当該工具３２を主軸２２に装着する。より具体的には、自動工具交換装置３０は、目的の工具３２を保持する工具保持部３４を押出し機構３３の前に移動する。次に、押出し機構３３は、アーム３６による交換位置に向けて目的の工具３２を押し出す。その後、アーム３６は、目的の工具３２を工具保持部３４から抜き取るとともに、現在装着されている工具３２を主軸２２から抜き取る。その後、アーム３６は、これらの工具３２を保持した状態で半回転し、目的の工具３２を主軸２２に装着するとともに、元の工具３２を工具保持部３４に収容する。これにより、工具３２の交換が行われる。
【００２９】
工作機械１００は、加工対象のワークをＸＹ平面上で移動するための移動機構５０をさらに有する。移動機構５０は、ガイド５１，５３と、ボールねじ５２，５４と、ワークを保持するためのテーブル５５（ワーク保持部）とで構成されている。
【００３０】
ガイド５１は、Ｙ軸に対して平行に設置されている。ガイド５３は、ガイド５１上に設けられており、Ｘ軸に対して平行に設置されている。ガイド５３は、ガイド５１に沿って駆動可能に構成されている。テーブル５５は、ガイド５３上に設けられており、ガイド５３に沿って駆動可能に構成されている。
【００３１】
ボールねじ５２にはサーボモータなどの駆動機構が接続されている。当該駆動機構は、ボールねじ５２を駆動することでガイド５３をガイド５１に沿って移動し、Ｙ軸方向の任意の位置にガイド５３を移動する。同様に、ボールねじ５４にもサーボモータなどの駆動機構が接続されている。当該駆動機構は、ボールねじ５４を駆動することでテーブル５５をガイド５３に沿って移動し、Ｘ軸方向の任意の位置にテーブル５５を移動する。すなわち、工作機械１００は、ボールねじ５２，５４のそれぞれに接続される駆動機構を協働して制御することで、ＸＹ平面上の任意の位置にテーブル５５を移動する。これにより、工作機械１００は、テーブル５５上で保持されるワークをＸＹ平面上で移動させながら加工を行うことができる。
【００３２】
ハウジング４３には、主軸２２または工具３２の振動周波数を検知するための加速度センサ１１０が設けられている。好ましくは、複数の加速度センサ１１０がハウジング４３に設けられ、各加速度センサ１１０は、主軸２２または工具３２の異なる方向（たとえば、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）の振動を検知する。なお、振動周波数を検知するためのセンサは、加速度センサ１１０に限定されず、工具３２または主軸２２の振動周波数を検知することが可能な任意のセンサが用いられ得る。
【００３３】
＜Ｂ．再生びびり振動が生じる原理＞
工作機械１００でワークを加工する際、工具３２の刃先が振動する再生びびり振動が生じることがある。再生びびり振動は、主軸回転速度と工具３２によるワークの切込み幅との関係が所定の条件を満たしたときに生じる振動である。
【００３４】
以下では、図３〜図６を参照して、再生びびり振動が生じる原理について説明する。図３は、再生びびり振動が生じやすい切削条件の一例を示す図である。より詳細には、図３（Ａ）には、前回の切削時におけるワーク上の切削跡が示されている。図３（Ｂ）には、今回の切削時における工具３２の振動周波数が示されている。図３（Ｃ）には、今回の切削時における工具３２によるワークの切削厚が示されている。
【００３５】
工具３２は、回転しながらワークを繰り返し切削することでワークを切削する。工具３２は、ワークの切削中に振動しており、図３（Ａ）に示されるように、ワークの切削面に起伏が生じる。
【００３６】
工具３２が次にワークを切削するとき、前回の切削時における切削跡と、今回の切削時における工具３２の振動周波数とがずれることがある。このずれを「φ」で表わすと、図３（Ａ）および図３（Ｂ）の例では、ずれφは、π／４（＝９０度）となっている。このようなずれが生じると、ワークの切削厚が切削位置に応じて変動する。図３（Ｃ）には、φ＝π／４のずれが生じている場合における切削厚の変動が示されている。切削厚が変動すると、工具３２が切削中にワークから受ける力が変動し、再生びびり振動が生じやすくなる。特に、φ＝π／４となるときが、再生びびり振動が一番生じやすい。
【００３７】
図４は、再生びびり振動が生じにくい切削条件の一例を示す図である。より詳細には、図４（Ａ）には、前回の切削時におけるワーク上の切削跡が示されている。図４（Ｂ）には、今回の切削時における工具３２の振動周波数が示されている。図４（Ｃ）には、今回の切削時における工具３２によるワークの切削厚が示されている。
【００３８】
図４（Ａ）および図４（Ｂ）の例では、工具３２の振動周波数は、前回の切削時における切削跡と重なっている。この場合、ずれ「φ」が０となり、ワークの切削厚が一定になる。そのため、工具３２が切削中にワークから受ける力が一定になり、再生びびり振動が生じにくくなる。
【００３９】
したがって、ずれ「φ」が０に近付くように主軸２２の回転数が調整されると再生びびり振動が生じにくくなる。一方で、ずれ「φ」がπ／４に近付くように主軸２２の回転数が調整されると再生びびり振動が生じやすくなる。
【００４０】
典型的には、下記式（１）に示される「ｋ」が整数になるとき、ずれ「φ」が０となる。
【００４１】
（数１）
ｋ＝６０・ｆｃ／（ｎ０・Ｎ）・・・（１）
式（１）に示される「ｋ」は、工具３２の第１の刃がワークに接触してから第２の刃がワークに接触するまでの間に工具３２の振動によって生じる切削面の波数を表わす。「ｆｃ」は、主軸２２の振動周波数を表わす。「Ｎ」は、工具３２の刃数を表わす。「ｎ０」は、主軸２２の回転数を表わす。ここでいう回転数とは、単位時間辺り（たとえば、一分間辺り）における主軸２２の回転数を意味し、回転速度と同義である。工具３２は、主軸２２に連動するため、主軸２２の回転数は、工具３２の回転数と等しい。そのため、主軸２２の回転数は、工具３２の回転数と同義である。以下では、主軸２２または工具３２の回転数を「主軸回転速度」ともいう。
【００４２】
図５は、「ｋ」が整数となる場合におけるワークＷの切削態様を示す図である。図５には、主軸２２の軸方向から見た場合における工具３２およびワークＷの態様が示されている。
【００４３】
図５（Ａ）には、「ｋ」が１である場合におけるワークＷの切削態様が示されている。図５（Ａ）に示されるように、「ｋ」が１である場合、工具３２の刃３２ＡがワークＷに接触してから工具３２の刃３２ＢがワークＷに接触するまでの間に工具３２の振動によって生じる切削面の波数は１となる。
【００４４】
図５（Ｂ）には、「ｋ」が２である場合におけるワークＷの切削態様が示されている。図５（Ｂ）の切削態様における工具回転数は、図５（Ａ）の切削態様における主軸回転速度の１／２に相当する。図５（Ｂ）に示されるように、「ｋ」が２である場合、ワークＷの切削面における波数は２となる。
【００４５】
図５（Ｃ）には、「ｋ」が３である場合におけるワークＷの切削態様が示されている。図５（Ｃ）の切削態様における主軸回転速度は、図５（Ａ）の切削態様における主軸回転速度の１／３に相当する。図５（Ｃ）に示されるように、「ｋ」が３である場合、ワークＷの切削面における波数は３となる。
【００４６】
図５（Ａ）〜図５（Ｃ）に示される切削態様では、ずれ「φ」がいずれも０となるため、再生びびり振動が生じにくい。
【００４７】
再生びびり振動が生じるか否かは、主軸回転速度とワークＷの切込み幅との関係によって決まる。図６は、主軸回転速度とワークＷの切込み幅との切削条件の関係において再生びびり振動が生じない切削条件の範囲（以下、「安定範囲」ともいう。）と再生びびり振動が生じる切削条件の範囲（以下、「不安定範囲」ともいう。）とを示す図である。図６では、安定範囲と不安定範囲との関係が安定限界線図６０として示されている。安定範囲にはハッチングが付されており、不安定範囲にはハッチングが付されていない。
【００４８】
図６に示されるグラフの横軸は、主軸回転速度を表わす。図６に示されるグラフの縦軸は、ワークの切込み幅を表わす。ここでいう「切込み幅」は、主軸２２の軸方向において工具３２がワークＷを切込む幅（以下、「切込み幅Ａｐ」ともいう。）と、主軸２２の軸方向の直交方向であってワークＷに対する工具３２の移動方向の直交方向において工具３２がワークＷを切込む幅（以下、「切込み幅Ａｅ」ともいう。）とを含む概念である。すなわち、図６に示されるグラフの縦軸は、切込み幅Ａｐで表されてもよいし、切込み幅Ａｅで表されてもよい。
【００４９】
図７は、工具３２によるワークＷの切削態様を示す図である。図７には、エンドミルとしての工具３２が示されている。工具３２は、その側面に複数の刃を有し、回転しながらワークＷに接触することでワークＷを切削する。
【００５０】
図７には、エンドミルとしての工具３２が示されている。工具３２は、その側面に複数の刃を有し、予め定められた経路に沿って回転しながらワークＷに接触することでワークＷを切削する。一例として、工具３２は、切込み幅Ａｐの１段目の切削部分を切込み幅Ａｅごとに順次切削する。次に、工具３２は、切込み幅Ａｐの２段目の切削部分を切込み幅Ａｅごとに順次切削する。このような切削が繰り返されることで、工具３２は、ワークＷを任意の形状に切削する。
【００５１】
＜Ｃ．部分安定限界線図の表示態様＞
本実施の形態に従う工作機械１００は、安定限界線図６０内の現在の主軸回転速度を中心とする所定範囲を表示対象範囲に決定し、安定限界線図６０から、当該表示対象範囲に対応する部分図（以下、「部分安定限界線図」ともいう。）を抽出する。そして、工作機械１００は、抽出した部分図をディスプレイ１３０（表示部）に表示する。これにより、現在の主軸回転速度は、常に、部分安定限界線図の中心に位置する。そのため、ユーザは、現在の主軸回転速度を安定限界線図上で探す必要がなく、現在の主軸回転速度を直感的に把握することができる。
【００５２】
以下では、図８および図９を参照して、部分安定限界線図の表示方法について説明する。図８は、主軸回転速度が「ｎｃ１」であるときに表示される部分安定限界線図を示す図である。
【００５３】
まず、工作機械１００は、安定限界線図６０の主軸回転速度の軸上において、現在の主軸回転速度「ｎｃ１」を中心とする所定範囲「Δｎ」を表示対象範囲として特定する。より具体的には、工作機械１００は、現在の主軸回転速度「ｎｃ１」から「Δｎ／２」を減算した値を表示対象範囲の下限値「ｎｓ１」とする。また、工作機械１００は、現在の主軸回転速度「ｎｃ１」から「Δｎ／２」を加算した値を表示対象範囲の上限値「ｎｅ１」とする。「Δｎ／２」の大きさは、予め決められていてもよいし、ユーザによって任意に設定されてもよい。
【００５４】
次に、工作機械１００は、安定限界線図６０から、表示対象範囲「Δｎ」に相当する部分を部分安定限界線図７０Ａとして抽出する。抽出された部分安定限界線図７０Ａは、ディスプレイ１３０に表示される。なお、部分安定限界線図７０Ａは、ディスプレイ１３０内の表示領域の中心に表示されてもよいし、ディスプレイ１３０内の表示領域の中心以外に表示されてもよい。
【００５５】
好ましくは、工作機械１００は、現在の主軸回転速度を示す基準線７１を、部分安定限界線図７０Ａ上の主軸回転速度を表わす軸７７に直交させて表示する。基準線７１は、破線で示されてもよいし、直線で示されてもよいし、その他の種類の線で示されてもよい。基準線７１が軸７７に直交して表示されることで、ユーザは、現在の主軸回転速度をより直感的に理解することができる。
【００５６】
好ましくは、工作機械１００は、部分安定限界線図７０Ａ内において、現在の主軸回転速度および現在の切込み幅を示すマーカーＰ１をさらに表示する。マーカーＰ１は、基準線７１上に表示される。マーカーＰ１が表示されることにより、ユーザは、現在の主軸回転速度だけでなく、現在の切込み幅も把握することができる。
【００５７】
工作機械１００は、主軸回転速度が変化したことに基づいて、変化後の主軸回転速度に合わせて部分安定限界線図の表示対象範囲を変える。一例として、主軸回転速度が「ｎｃ１」から「ｎｃ２」に変更したとする。図９は、主軸回転速度が「ｎｃ２」であるときに表示される部分安定限界線図を示す図である。
【００５８】
図９を参照して、工作機械１００は、安定限界線図６０の主軸回転速度の軸上において、現在の主軸回転速度「ｎｃ２」を中心とする所定範囲「Δｎ」を表示対象範囲として特定する。より具体的には、工作機械１００は、現在の主軸回転速度「ｎｃ２」から「Δｎ／２」を減算した値を表示対象範囲の下限値「ｎｓ２」とする。また、工作機械１００は、現在の主軸回転速度「ｎｃ２」から「Δｎ／２」を加算した値を表示対象範囲の上限値「ｎｅ２」とする。
【００５９】
次に、工作機械１００は、安定限界線図６０から、表示対象範囲「Δｎ」に相当する部分を部分安定限界線図７０Ｂとして抽出する。抽出された部分安定限界線図７０Ｂは、ディスプレイ１３０に表示される。
【００６０】
このように、工作機械１００は、主軸回転速度が変化したことに基づいて、変更後の主軸回転速度に合わせて安定限界線図６０内における表示対象範囲を変える。このとき、安定限界線図６０内における現在の主軸回転速度を中心とした所定範囲が、表示対象範囲として特定されるため、部分安定限界線図の中心は、常に、現在の主軸回転速度を表わすことになる。これにより、より直感的な表示方法で現在の主軸回転速度を提示することができる工作機械を提供することである。
【００６１】
主軸回転速度の変更前後で、現在の主軸回転速度を示す基準線７１の表示位置は、変化しない。すなわち、基準線７１は、部分安定限界線図の中心を常に通過するように表示される。
【００６２】
好ましくは、工作機械１００は、部分安定限界線図７０Ｂ内において、現在の主軸回転速度および現在の切込み幅を示すマーカーＰ２をさらに表示する。マーカーＰ２は、現在の主軸回転速度を表わす基準線７１上に表示される。これにより、ユーザは、現在の主軸回転速度だけでなく、現在の切込み幅も把握することができる。
【００６３】
＜Ｄ．部分安定限界線図の表示態様の変形例＞
次に、図１０を参照して、安定限界線図の表示態様の変形例について説明する。上述の図８の例では、安定限界線図６０から抽出された部分安定限界線図７０Ａのみがディスプレイ１３０に表示されていた。これに対して、本変形例では、部分安定限界線図７０Ａだけでなく、部分安定限界線図７０Ａの抽出元の安定限界線図６０がディスプレイ１３０に表示される。
【００６４】
図１０は、部分安定限界線図の表示態様の変形例を示す図である。図１０に示されるように、工作機械１００は、部分安定限界線図７０Ａと、部分安定限界線図７０Ａの抽出元の安定限界線図６０とを並べてディスプレイ１３０上に表示する。このとき、工作機械１００は、安定限界線図６０上に表示対象範囲７３Ａを表わす。図１０の例では、表示対象範囲７３Ａがハッチングで安定限界線図６０上に表示されている。なお、安定限界線図６０上に表示される表示対象範囲７３Ａは、必ずしも、ハッチングで示される必要なく、たとえば、ユーザの注意を引くことが可能な特定色で示されてもよい。
【００６５】
表示対象範囲７３Ａが安定限界線図６０上に重ねて表示されることで、ユーザは、部分安定限界線図７０Ａが安定限界線図６０内のどこを示しているかを容易に理解することができる。
【００６６】
好ましくは、工作機械１００は、現在の主軸回転速度を示す基準線７１を、部分安定限界線図７０Ａ上の主軸回転速度を表わす軸７７Ａに直交させて表示するとともに、安定限界線図６０Ａ上の主軸回転速度を表わす軸７７Ｂに直交させて表示する。すなわち、工作機械１００は、現在の主軸回転速度を表わす基準線７１を、部分安定限界線図７０Ａ上だけでなく、安定限界線図６０上にさらに表示する。
【００６７】
なお、図１０の例では、１つの共通の基準線７１が安定限界線図６０上および部分安定限界線図７０Ａ上に表示されているが、２つの基準線７１のそれぞれが、安定限界線図６０上および部分安定限界線図７０Ａ上に表示されてもよい。
【００６８】
典型的には、基準線７１は、常に、安定限界線図６０の軸７７Ｂの中心と、部分安定限界線図７０Ａの軸７７Ａの中心とを通過するように表示される。その結果、安定限界線図６０の中心と、部分安定限界線図７０Ａの中心とは、常に、現在の主軸回転速度を表わすことになる。
【００６９】
安定限界線図６０内の表示対象範囲７３Ａは、バーオブジェクト７５Ｓ，７５Ｅに対するスライド操作よって変更され得る。バーオブジェクト７５Ｓ，７５Ｅは、安定限界線図６０の主軸回転速度の軸方向にスライド可能に構成されており、互いに連動するように構成されている。より具体的には、ユーザがバーオブジェクト７５Ｓをスライドさせた場合、他方のバーオブジェクト７５Ｅは、バーオブジェクト７５Ｓのスライド方向とは反対方向に、かつ、バーオブジェクト７５Ｓのスライド量と同量の分、スライドする。一方で、ユーザがバーオブジェクト７５Ｅをスライドさせた場合、他方のバーオブジェクト７５Ｓは、バーオブジェクト７５Ｅのスライド方向とは反対方向に、かつ、バーオブジェクト７５Ｅのスライド量と同量の分、他方のバーオブジェクト７５Ｓをスライドする。
【００７０】
図１０に示されるように、バーオブジェクト７５Ｓ，７５Ｅのスライド操作によって、表示対象範囲７３Ａが表示対象範囲７３Ｂに変更されたとする。このことに基づいて、工作機械１００は、安定限界線図６０から、変更後の表示対象範囲７３Ｂに対応する部分を抽出し、当該抽出部分を部分安定限界線図７０Ｃとして表示する。このように、バーオブジェクト７５Ｓ，７５Ｅのスライド操作により、ユーザは、安定限界線図６０内の任意の範囲を表示対象範囲として指定することができる。
【００７１】
なお、上述では、表示対象範囲がバーオブジェクト７５Ｓ，７５Ｅで指定される例について説明を行ったが、表示対象範囲を指定するためのオブジェクトは、バーオブジェクト７５Ｓ，７５Ｅに限定されない。一例として、表示対象範囲は、始点を指定するための矢印オブジェクトと、終点を指定するための矢印オブジェクトとで指定されてもよい。
【００７２】
＜Ｅ．主軸回転速度の変更操作＞
図１１を参照して、主軸回転速度の変更操作の一例について説明する。図１１は、主軸回転速度を変更する過程を示す図である。
【００７３】
工作機械１００のディスプレイ１３０は、安定限界線図６０内の表示対象範囲を変更する操作を受け付けることができるように構成されている。一例として、表示対象範囲は、ディスプレイ１３０に対するスライド操作によって変えられる。当該スライド操作は、タッチ操作で実現されてもよいし、マウス操作で実現されてもよい。
【００７４】
図１１の例では、ユーザは、紙面右方向から紙面左方向に部分安定限界線図７０Ａをスライド操作している。当該スライド操作に連動して、安定限界線図６０内の表示対象範囲が移動し、移動後の表示対象範囲に対応する部分安定限界線図７０Ｂが逐次表示される。
【００７５】
工作機械１００は、現在の主軸回転速度を、変更後の表示対象範囲の中心に対応する主軸回転速度に変更する。すなわち、工作機械１００は、変更後の部分安定限界線図７０Ｂの中心に位置する主軸回転速度を新たな設定値とする。このように、主軸回転速度は、安定限界線図６０内の表示対象範囲の変更操作に連動する。これにより、ユーザは、主軸回転速度を直感的に変更することができる。
【００７６】
＜Ｆ．工作機械１００のハードウェア構成＞
図１２を参照して、工作機械１００のハードウェア構成の一例について説明する。図１２は、工作機械１００の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。
【００７７】
工作機械１００は、主軸２２と、ボールねじ２５，５２，５４と、制御装置１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、通信インターフェイス１０４と、表示インターフェイス１０５と、入力インターフェイス１０９と、加速度センサ１１０と、サーボドライバ１１１Ａ〜１１１Ｄと、サーボモータ１１２Ａ〜１１２Ｄ（駆動部）と、エンコーダ１１３Ａ〜１１３Ｄと、記憶装置１２０とを含む。
【００７８】
制御装置１０１は、たとえば、ＮＣ（Numerical Control）プログラムを実行可能なＮＣ制御装置である。ＮＣ制御装置は、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、少なくとも１つのＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、またはそれらの組み合わせなどによって構成される。
【００７９】
制御装置１０１は、工作機械１００の切削プログラム１２２（ＮＣプログラム）などの各種プログラムを実行することで工作機械１００の動作を制御する。制御装置１０１は、切削プログラム１２２の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置１２０からＲＯＭ１０２に切削プログラム１２２を読み出す。ＲＡＭ１０３は、ワーキングメモリとして機能し、切削プログラム１２２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。
【００８０】
通信インターフェイス１０４には、ＬＡＮやアンテナなどが接続される。工作機械１００は、通信インターフェイス１０４を介して、外部の通信機器との間でデータをやり取りする。外部の通信機器は、たとえば、サーバーや、その他の通信端末などを含む。工作機械１００は、当該通信端末から切削プログラム１２２をダウンロードできるように構成されてもよい。
【００８１】
表示インターフェイス１０５は、ディスプレイ１３０などの表示機器と接続され、制御装置１０１などからの指令に従って、ディスプレイ１３０に対して、画像を表示するための画像信号を送出する。ディスプレイ１３０は、たとえば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、またはその他の表示機器である。
【００８２】
入力インターフェイス１０９は、入力デバイス１３１に接続され得る。入力デバイス１３１は、たとえば、ディスプレイ１３０に設けられるタッチパネル、マウス、キーボード、またはユーザ操作を受け付けることが可能なその他の入力機器である。
【００８３】
サーボドライバ１１１Ａは、制御装置１０１から目標回転速度（または目標位置）の入力を逐次的に受け、サーボモータ１１２Ａが目標回転速度で回転するようにサーボモータ１１２Ａを制御する。より具体的には、サーボドライバ１１１Ａは、エンコーダ１１３Ａのフィードバック信号からサーボモータ１１２Ａの実回転速度（または実位置）を算出し、当該実回転速度が目標回転速度よりも小さい場合にはサーボモータ１１２Ａの回転速度を上げ、当該実回転速度が目標回転速度よりも大きい場合にはサーボモータ１１２Ａの回転速度を下げる。このように、サーボドライバ１１１Ａは、サーボモータ１１２Ａの回転速度のフィードバックを逐次的に受けながらサーボモータ１１２Ａの回転速度を目標回転速度に近付ける。サーボドライバ１１１Ａは、ボールねじ５４に接続されるテーブル５５（図２参照）をＸ軸方向に沿って移動し、テーブル５５をＸ軸方向の任意の位置に移動する。
【００８４】
同様のモータ制御により、サーボドライバ１１１Ｂは、ボールねじ５２に接続されるガイド５３（図２参照）をＹ軸方向に沿って移動し、ガイド５３上のテーブル５５（図２参照）をＹ軸方向の任意の位置に移動する。同様のモータ制御を行うことにより、サーボドライバ１１１Ｃは、ボールねじ２５に接続される主軸頭２１（図２参照）をＺ軸方向の任意の位置に移動する。同様のモータ制御を行うことにより、サーボドライバ１１１Ｄは、主軸回転速度を制御する。
【００８５】
記憶装置１２０は、たとえば、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体である。記憶装置１２０は、安定限界線図６０、切削プログラム１２２、切削プログラム１２２で用いられる各種の制御パラメータ１２４（たとえば、主軸回転速度、主軸２２の送り速度、切込み幅Ａｐ，Ａｅなど）などを格納する。安定限界線図６０は、たとえば、限界の切込み幅を目的変数とし、現在の主軸回転速度や再生びびり振動の振動強度などを説明変数とする予め定められた演算式で規定される。あるいは、限界の切込み幅と、現在の主軸回転速度と、再生びびり振動の振動強度との関係がテーブル形式で規定されてもよい。
【００８６】
安定限界線図６０、切削プログラム１２２、および制御パラメータ１２４の格納場所は、記憶装置１２０に限定されず、制御装置１０１の記憶領域（たとえば、キャッシュ領域など）、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。
【００８７】
切削プログラム１２２は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、本実施の形態に従う制御処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従う切削プログラム１２２の趣旨を逸脱するものではない。さらに、切削プログラム１２２によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも１つのサーバーが切削プログラム１２２の処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態で工作機械１００が構成されてもよい。
【００８８】
＜Ｇ．工作機械１００の機能構成＞
図１３を参照して、工作機械１００の機能について説明する。図１３は、工作機械１００の機能構成の一例を示す図である。
【００８９】
図１３に示されるように、工作機械１００の制御装置１０１は、検出部１５２と、生成部１５４と、抽出部１５６と、表示制御部１５８と、設定部１６０と、駆動制御部１６２とを含む。
【００９０】
検出部１５２は、主軸２２の回転速度を検出する。主軸回転速度は、種々の方法で検出され得る。一例として、検出部１５２は、上述のエンコーダ１１３Ｄ（図１２参照）が検出した主軸回転速度をサーボドライバ１１１Ｄ（図１２参照）から取得する。あるいは、検出部１５２は、主軸２２を回転制御するサーボドライバ１１１Ｄに出力される主軸回転速度の指令値（制御信号）を取得し、当該指令値に基づいて、主軸回転速度を検出してもよい。検出部１５２によって検出された主軸回転速度は、抽出部１５６に出力される。
【００９１】
生成部１５４は、現在の切削条件に基づいて、安定限界線図６０を生成する。安定限界線図は、種々の方法で生成される。一例として、安定限界線図は、Ｙ・Ａｌｔｉｎｔａｓが考案した解析方法を用いて求められる。
【００９２】
Ｙ・Ａｌｔｉｎｔａｓによる解析方法では、工具３２の運動方程式が、下記式（２），（３）で示されるように、Ｘ方向とＹ方向との２自由度の物理モデルで表される。
【００９３】
（数２）
ｘ”＋２Ｇｘωｘｘ’＋ωｘ２ｘ＝Ｆｘ／ｍｘ     ・・・（２）
（数３）
ｙ”＋２Ｇｙωｙｙ’＋ωｙ２ｙ＝Ｆｙ／ｍｙ     ・・・（３）
上記式に示される「ωｘ」は、工具３２のＸ方向の固有振動数［ｒａｄ／ｓｅｃ］を表わす。「ωｙ」は、工具３２のＹ方向の固有振動数［ｒａｄ／ｓｅｃ］を表わす。「Ｇｘ」は、Ｘ方向の減衰比［％］を表わす。「Ｇｙ」は、Ｙ方向の減衰比［％］を表わす。「ｍｘ」は、Ｘ方向の等価質量［ｋｇ］を表わす。「ｍｙ」は、Ｙ方向の等価質量［ｋｇ］を表わす。「Ｆｘ」は、工具３２に作用するＸ方向の切削動力［Ｎ］を表わす。「Ｆｙ」は、工具３２に作用するＹ方向の切削動力［Ｎ］を表わす。「ｘ”」および「ｙ”」は、それぞれ時間の二階微分を表わす。「ｘ’」および「ｙ’」は、それぞれ時間の一階微分を表わす。
【００９４】
上記式（２），（３）に示される切削動力「Ｆｘ」，「Ｆｙ」は、下記式（４），（５）で求められる。
【００９５】
（数４）
Ｆｘ＝−Ｋｔａｐｈ（φ）ｃｏｓ（φ）−ＫｒＫｔａｐｈ（φ）ｓｉｎ（φ）・・・（４）
（数５）
Ｆｙ＝＋Ｋｔａｐｈ（φ）ｓｉｎ（φ）−ＫｒＫｔａｐｈ（φ）ｃｏｓ（φ）・・・（５）
上記式に示される「ｈ（φ)」は、工具３２の刃がワークＷを切り取る厚さ［ｍ２］を表わす。「ａｐ」は、軸方向の切込み幅［ｍｍ］を表わす。「Ｋｔ」は、主分力の比切削抵抗［Ｎ／ｍ２］を表わす。「Ｋｒ」は、主分力と背分力との比［％］を表わす。
【００９６】
切削動力Ｆｘ，Ｆｙは、工具３２の回転角「φ」によって変化するため、切削の開始角度「φｓ」と切削の終了角度「φｅ」との間で切削動力Ｆｘ，Ｆｙを積分し、それぞれの平均を求めることによって得られる。また、回転角「φｓ」および回転角「φｅ」は、工具３２の直径Ｄ［ｍｍ］、径方向の切込み幅Ａｅ［ｍｍ］、送り方向、アッパーカットかダウンカットかによって幾何学的に求めることができる。
【００９７】
上記式（２），（３）に係る固有値Λは、再生びびり振動の振動数をωｃとすると、下記式（６）によって表わされる。但し、下記式（６）の右辺の各変数は、下記式（７）〜（１４）から求められる。
【００９８】
（数６）
Λ＝−（ａ１±（ａ１２−４ａ０）１／２）／２ａ０・・・（６）
（数７）
ａ０＝Φｘｘ（ｉωｃ）Φｙｙ（ｉωｃ）（αｘｘαｙｙ−αｘｙαｙｘ）・・・（７）
（数８）
ａ１＝αｘｘΦｘｘ（ｉωｃ）＋αｙｙΦｙｙ（ｉωｃ）・・・（８）
（数９）
Φｘｘ（ｉωｃ）＝１／（ｍｘ（−ωｃ２＋２ｉＧｘωｃωｘ＋ωｘ２））・・・（９）
（数１０）
Φｙｙ（ｉωｃ）＝１／（ｍｙ（−ωｃ２＋２ｉＧｙωｃωｙ＋ωｙ２））・・・（１０）
（数１１）
αｘｘ＝[（ｃｏｓ２φｅ−２Ｋｒφｅ＋Ｋｒｓｉｎ２φｅ）−（ｃｏｓ２φｓ−２Ｋｒφｓ＋Ｋｒｓｉｎ２φｓ）]／２・・・（１１）
（数１２）
αｘｙ＝[（−ｓｉｎ２φｅ−２φｅ＋Ｋｒｃｏｓ２φｅ）−（−ｓｉｎ２φｓ−２φｓ＋Ｋｒｃｏｓ２φｓ）]／２・・・（１２）
（数１３）
αｙｘ＝[（−ｓｉｎ２φｅ＋２φｅ＋Ｋｒｃｏｓ２φｅ）−（−ｓｉｎ２φｓ＋２φｓ＋Ｋｒｃｏｓ２φｓ）]／２・・・（１３）
（数１４）
αｙｙ＝[（−ｃｏｓ２φｅ−２Ｋｒφｅ−Ｋｒｓｉｎ２φｅ）−（ｃｏｓ２φｓ−２Ｋｒφｓ−Ｋｒｓｉｎ２φｓ）]／２・・・（１４）
次に、固有値「Λ」の実部を「ΛＲ」、虚部を「ΛＩ」とすると、安定限界における軸方向の切込み幅ａｐｌｉｍ、および主軸回転速度ｎｌｉｍは、それぞれ、下記式（１５），式（１６）によって表される。
【００９９】
（数１５）
ａｐｌｉｍ＝２πΛＲ（１＋（ΛＩ／ΛＲ）２）／（ＮＫｔ）・・・（１５）
（数１６）
ｎｌｉｍ＝６０ωｃ／（Ｎ（２ｋπ＋π−２ｔａｎ−１（ΛＩ／ΛＲ）））・・・（１６）
生成部１５４は、上記数式（１５），（１６）に示される「ωｃ」および「ｋ」の値を任意に変化させながら限界切込み幅「ａｐｌｉｍ」および主軸回転速度「ｎｌｉｍ」を順次算出することで安定限界線図６０を生成する。このように、生成部１５４は、予め定められた算出式に基づいて、安定限界線図６０を生成する。生成された安定限界線図６０は、抽出部１５６に出力される。
【０１００】
抽出部１５６は、安定限界線図６０内の現在の主軸回転速度を中心とする所定範囲を表示対象範囲として決定し、安定限界線図６０から、当該表示対象範囲に対応する部分安定限界線図を抽出する。部分安定限界線図の抽出方法については図８〜図１０で説明した通りであるので、その説明については繰り返さない。
【０１０１】
表示制御部１５８は、たとえば、抽出部１５６によって抽出された部分安定限界線図をディスプレイ１３０に表示する。また、表示制御部１５８は、安定限界線図６０内の表示対象範囲の変更操作に合わせて、部分安定限界線図の表示を逐次更新する。安定限界線図６０内の表示対象範囲の変更操作は、たとえば、図１０で説明したようにバーオブジェクト７５Ｓ，７５Ｅに対するスライド操作で実現されてもよいし、図１１で説明したように部分安定限界線図に対するスライド操作で実現されてもよい。
【０１０２】
設定部１６０は、安定限界線部６０内の表示対象範囲が変更されたことに基づいて、現在の主軸回転速度を、変更後の表示対象範囲の中心に対応する主軸回転速度に変更する。すなわち、工作機械１００は、変更後の部分安定限界線図の中心に位置する主軸回転速度を新たな設定値とする。主軸回転速度の変更操作については図１１で説明した通りであるので、その説明については繰り返さない。
【０１０３】
駆動制御部１６２は、設定部１６０から出力される主軸回転速度を新たな目標回転速度としてサーボドライバ１１１Ｄ（図１２参照）に出力する。これにより、サーボドライバ１１１Ｄは、目標回転速度で回転するように主軸２２を回転制御する。
【０１０４】
＜Ｈ．工作機械１００の制御構造＞
図１４を参照して、工作機械１００の制御構造について説明する。図１４は、工作機械１００が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。
【０１０５】
図１４に示される処理は、工作機械１００の制御装置１０１（図１３参照）が切削プログラム１２２（図１２参照）を実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子またはその他のハードウェアによって実行されてもよい。
【０１０６】
ステップＳ１１０において、制御装置１０１は、ワークの切削が開始されたか否かを判断する。制御装置１０１は、ワークの切削が開始されたと判断した場合（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１１２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１１０においてＮＯ）、制御装置１０１は、ステップＳ１１０の処理を再び実行する。
【０１０７】
ステップＳ１１２において、制御装置１０１は、現在の切削条件や工具の種類に対応する安定限界線図６０を取得する。安定限界線図６０は、たとえば、上述の生成部１５４（図１３参照）によって生成される。安定限界線図６０は、予め生成されていてもよいし、切削開始前に生成されてもよい。安定限界線図６０の生成方法については上述の通りであるので、その説明については繰り返さない。
【０１０８】
ステップＳ１１４において、制御装置１０１は、上述の検出部１５２（図１３参照）として、現在の主軸回転速度を検出する。
【０１０９】
ステップＳ１２０において、制御装置１０１は、現在の主軸回転速度が前回から所定値以上変化しているか否かを判断する。制御装置１０１は、現在の主軸回転速度が前回から所定値以上変化していると判断した場合（ステップＳ１２０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１２２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１２０においてＮＯ）、制御装置１０１は、制御をステップＳ１３０に切り替える。
【０１１０】
ステップＳ１２２において、制御装置１０１は、上述の抽出部１５６（図１３参照）として、ステップＳ１１２で取得した安定限界線図６０から、安定限界線図６０内の現在の主軸回転速度を中心とする所定範囲を表示対象範囲として決定し、安定限界線図６０から、当該表示対象範囲に対応する部分安定限界線図を抽出する。部分安定限界線図の抽出方法については図８〜図１０で説明した通りであるので、その説明については繰り返さない。
【０１１１】
ステップＳ１２４において、制御装置１０１は、上述の表示制御部１５８（図１３参照）として、ステップＳ１２２で抽出された部分安定限界線図をディスプレイ１３０に表示する。
【０１１２】
ステップＳ１３０において、制御装置１０１は、安定限界線図内の表示対象範囲が変更されたか否かを判断する。一例として、制御装置１０１は、安定限界線図６０内の表示対象範囲の変更操作を検出したことに基づいて、安定限界線図内の表示対象範囲が変更されたと判断する。安定限界線図６０内の表示対象範囲の変更操作は、たとえば、図１０で説明したようにバーオブジェクト７５Ｓ，７５Ｅに対するスライド操作で実現されてもよいし、図１１で説明したように部分安定限界線図に対するスライド操作で実現されてもよい。制御装置１０１は、安定限界線図内の表示対象範囲が変更されたと判断した場合（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１３２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１３０においてＮＯ）、制御装置１０１は、制御をステップＳ１４０に切り替える。
【０１１３】
ステップＳ１３２において、制御装置１０１は、安定限界線図６０から、変更後の表示対象範囲に相当する部分安定限界線図を抽出し、当該抽出した部分安定限界線図をディスプレイ１３０に表示する。
【０１１４】
ステップＳ１３４において、制御装置１０１は、上述の設定部１６０（図１３参照）として、変更後の表示対象範囲の中心に対応する主軸回転速度を目標回転速度としてサーボドライバ１１１Ｄ（図１２参照）に出力する。サーボドライバ１１１Ｄは、主軸２２が新たな目標回転速度で回転するようにサーボモータ１１２Ａを制御する。
【０１１５】
ステップＳ１４０において、制御装置１０１は、ワークの切削が終了したか否かを判断する。制御装置１０１は、ワークの切削が終了したと判断した場合（ステップＳ１４０においてＹＥＳ）、図１４に示される処理を終了する。そうでない場合には（ステップＳ１４０においてＮＯ）、制御装置１０１は、制御をステップＳ１１４に戻す。
【０１１６】
＜Ｉ．まとめ＞
以上のようにして、工作機械１００は、安定限界線図６０内の現在の主軸回転速度を中心とする所定範囲を表示対象範囲として決定し、安定限界線図６０から、当該表示対象範囲に対応する部分安定限界線図を抽出し、当該抽出した部分安定限界線図をディスプレイ１３０に表示する。これにより、現在の主軸回転速度が、常に、部分安定限界線図内の中心に表示されることとなる。そのため、ユーザは、現在の主軸回転速度を安定限界線図上で探す必要がなく、現在の主軸回転速度を直感的に把握することができる。
【０１１７】
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１８】
２１  主軸頭、２２  主軸、２３，４３  ハウジング、２５，５２，５４  ボールねじ、３０  自動工具交換装置、３１  マガジン、３２  工具、３２Ａ，３２Ｂ  刃、３３  押出し機構、３４  工具保持部、３５  スプロケット、３６  アーム、５０  移動機構、５１，５３  ガイド、５５  テーブル、７１  基準線、７３Ａ，７３Ｂ  表示対象範囲、７５Ｅ，７５Ｓ  バーオブジェクト、７７，７７Ａ，７７Ｂ  軸、１００  工作機械、１０１  制御装置、１０２  ＲＯＭ、１０３  ＲＡＭ、１０４  通信インターフェイス、１０５  表示インターフェイス、１０９  入力インターフェイス、１１０  加速度センサ、１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ，１１１Ｄ  サーボドライバ、１１２Ａ，１１２Ｄ  サーボモータ、１１３Ａ，１１３Ｄ  エンコーダ、１２０  記憶装置、１２２  切削プログラム、１２４  制御パラメータ、１３０  ディスプレイ、１３１  入力デバイス、１５２  検出部、１５４  生成部、１５６  抽出部、１５８  表示制御部、１６０  設定部、１６２  駆動制御部。
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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