(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ装置において、工具により複数の被加工物のエッジ部の加工を実行するための加工条件を決定するための加工条件決定プログラムであって、コンピュータ装置を、加工後のエッジ品質が、エッジ部の目標とする品質に関する目標エッジ品質と所定の関係を満たすまで、所定の加工条件で被加工物の加工を繰り返したときに、加工を繰り返した回数を計測する計数手段、計測された回数に応じて、該被加工物の加工後に加工される被加工物の加工条件を更新する加工条件更新手段として機能させる、加工条件決定プログラム。
【請求項２】
コンピュータ装置を、エッジ部の目標とする品質に関する目標エッジ品質の入力を受け付ける目標品質入力受付手段、加工時の工具の位置とエッジ部との位置関係を特定するための位置関係特定要素と、該位置関係特定要素により特定される位置関係となるような工具の軌道でエッジ部を加工した場合に予測される加工後の予測エッジ品質との対応関係に基づいて、目標エッジ品質に適合する位置関係特定要素を決定する特定要素決定手段として機能させる、請求項１に記載の加工条件決定プログラム。
【請求項３】
コンピュータ装置を、エッジ部の現在の品質に関する現在エッジ品質の入力を受け付ける現在品質入力受付手段として機能させ、加工前のエッジ品質ごとに、前記位置関係特定要素と予測エッジ品質との対応関係が定められており、特定要素決定手段が、受け付けた現在エッジ品質に対応する加工前のエッジ品質応じた前記対応関係に基づいて、受け付けた目標エッジ品質に適合する位置関係特定要素を決定する、請求項２に記載の加工条件決定プログラム。
【請求項４】
コンピュータ装置を、エッジ部の加工に用いる工具に関する使用工具情報の入力を受け付ける使用工具情報入力受付手段として機能させ、使用工具情報に応じて、前記位置関係特定要素と予測エッジ品質との対応関係が定められており、特定要素決定手段が、受け付けた使用工具情報に応じた前記対応関係に基づいて、受け付けた目標エッジ品質に適合する位置関係特定要素を決定する、請求項２又は３に記載の加工条件決定プログラム。
【請求項５】
コンピュータ装置を、被加工物の材料特性に関する材料特性情報の入力を受け付ける材料特性情報入力受付手段として機能させ、被加工物の材料特性に応じて、前記位置関係特定要素と予測エッジ品質との対応関係が定められており、特定要素決定手段が、受け付けた材料特性情報に応じた前記対応関係に基づいて、受け付けた目標エッジ品質に適合する位置関係特定要素を決定する、請求項２〜４のいずれかに記載の加工条件決定プログラム。
【請求項６】
コンピュータ装置を、被加工物の材料特性に関する材料特性情報の入力を受け付ける材料特性情報入力受付手段、被加工物の加工に用いる工具の選択を受け付ける工具選択受付手段として機能させ、工具選択受付手段は、受け付けられた材料特性情報に応じて、異なる工具を選択可能とする、請求項１〜５のいずれかに記載の加工条件決定プログラム。
【請求項７】
エッジ品質が、複数の種類に分類されており、目標品質入力受付手段が、分類された種類のいずれかを選択することにより、目標エッジ品質の入力を受け付ける、請求項２〜５のいずれかに記載の加工条件決定プログラム。
【請求項８】
エッジ品質が、複数の種類に分類されており、現在品質入力受付手段が、分類された種類のいずれかを選択することにより、現在エッジ品質の入力を受け付ける、請求項３に記載の加工条件決定プログラム。
【請求項９】
工具が、多数本の線状砥材を備えるブラシ状砥石を備えるものであり、エッジ部の加工が、ブラシ状砥石と被加工物とを相対移動させて被加工物の表面を研削する、請求項１〜８のいずれかに記載の加工条件決定プログラム。
【請求項１０】
線状砥材が無機長繊維からなる、請求項９に記載の加工条件決定プログラム。
【請求項１１】
加工条件更新手段が、被加工物を加工した後の線状砥材の長さに応じて、該被加工物の加工後に加工される被加工物の加工条件を更新する、請求項９又は１０に記載の加工条件決定プログラム。
【請求項１２】
工具が被加工物の表面に垂直な方向に回転軸を有するものであり、工具が被加工物のエッジ部を含む表面と接触しながら移動することにより、エッジ部を加工するものであり、加工条件更新手段が、計測された回数に応じて工具の回転数を更新する、請求項１〜１１のいずれかに記載の加工条件決定プログラム。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の加工条件決定プログラムをインストールしたコンピュータ装置。
【請求項１４】
コンピュータ装置において、工具により複数の被加工物のエッジ部の加工を実行するための加工条件を決定するための加工条件決定方法であって、加工後のエッジ品質が、エッジ部の目標とする品質に関する目標エッジ品質と所定の関係を満たすまで、所定の加工条件で被加工物の加工を繰り返したときに、加工を繰り返した回数を計測するステップと、計測された回数に応じて、該被加工物の加工後に加工される被加工物の加工条件を更新するステップとを有する、加工条件決定方法。
【請求項１５】
工具により複数の被加工物のエッジ部の加工を実行する加工装置であって、加工後のエッジ品質が、エッジ部の目標とする品質に関する目標エッジ品質と所定の関係を満たすまで、所定の加工条件で被加工物の加工を繰り返したときに、加工を繰り返した回数を計測する計数手段と、計測された回数に応じて、該被加工物の加工後に加工される被加工物の加工条件を更新する加工条件更新手段と、更新された加工条件にしたがって、工具を制御して被加工物を加工する加工手段とを備える、加工装置。
【請求項１６】
工具により複数の被加工物のエッジ部の加工を実行する加工システムであって、加工後のエッジ品質が、エッジ部の目標とする品質に関する目標エッジ品質と所定の関係を満たすまで、所定の加工条件で被加工物の加工を繰り返したときに、加工を繰り返した回数を計測する計数手段と、計測された回数に応じて、該被加工物の加工後に加工される被加工物の加工条件を更新する加工条件更新手段と、更新された加工条件にしたがって、工具を制御して被加工物を加工する加工手段とを備える加工システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、加工条件決定プログラム、コンピュータ装置、加工条件決定方法、加工装置、及び加工システムに関する。
【背景技術】
【０００２】  工作機械により被加工物に対して切削、穴あけ等の加工をした際に、被加工物の加工面に「バリ」と呼ばれる金属の毛羽が生じることがある。被加工物にバリが残っていると、製品の不良や担当者の怪我の原因となるため、バリを取る加工（以下、バリ取りという）、又は、バリの生じた角部を削る加工（以下、面取りという）を行う必要がある。また、バリが生じていなくても、ピン角と呼ばれる、面と面との成す角度が直角である状態では、やはり担当者の怪我の原因となり得るため、バリ取り又は面取りを行う必要がある。【０００３】  これらの加工は、手作業で、あるいは、ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：数値制御）加工用の工作機械を用いて行われてきた。工作機械を用いて加工するためにはＮＣプログラム（ＮＣデータともいう）が必要であり、担当者が、工作機械に対して直接データを入力する、あるいは、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）ソフトにより設計した被加工物の形状データを用いて、ＣＡＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）ソフトにより、工作機械に取り付けられた工具の経路を特定する必要があった。工具の加工経路を生成する装置として、視覚センサを用いて未加工ワークの形状と加工済みワークの形状とを比較し、加工経路を生成するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１５０４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかし、特許文献１に記載された方法は、被加工物において発生しているバリの情報に基づいて工具を選択して加工経路を生成するが、加工後の被加工物の仕上がり状態を考慮するものではなかった。【０００６】  本発明は、このような課題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、バリ取り加工後の仕上がり状態に適した加工条件を決定することが可能なプログラム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】
【０００７】  非限定的な観点によると、本発明にかかる加工条件決定プログラムは、コンピュータ装置において、工具により被加工物のエッジ部の加工を実行するための加工条件を決定するための加工条件決定プログラムであって、コンピュータ装置を、エッジ部の目標とする品質に関する目標エッジ品質の入力を受け付ける目標品質入力受付手段、加工時の工具の位置とエッジ部との位置関係を特定するための位置関係特定要素と、該位置関係特定要素により特定される位置関係となるような工具の軌道でエッジ部を加工した場合に予測される加工後の予測エッジ品質との対応関係に基づいて、受け付けた目標エッジ品質に適合する位置関係特定要素を決定する特定要素決定手段として機能させる、加工条件決定プログラムに関する。【０００８】  コンピュータ装置を、エッジ部の現在の品質に関する現在エッジ品質の入力を受け付ける現在品質入力受付手段として機能させ、現在エッジ品質に応じて、前記位置関係特定要素と予測エッジ品質との対応関係が定められており、特定要素決定手段が、受け付けた現在エッジ品質に応じた前記対応関係に基づいて、受け付けた目標エッジ品質に適合する位置関係特定要素を決定することが好ましい。【０００９】  コンピュータ装置を、エッジ部の加工に用いる工具に関する使用工具情報の入力を受け付ける使用工具情報入力受付手段として機能させ、使用工具情報に応じて、前記位置関係特定要素と予測エッジ品質との対応関係が定められており、特定要素決定手段が、受け付けた使用工具情報に応じた前記対応関係に基づいて、受け付けた目標エッジ品質に適合する位置関係特定要素を決定することが好ましい。【００１０】  コンピュータ装置を、被加工物の材料特性に関する材料特性情報の入力を受け付ける材料特性情報入力受付手段として機能させ、被加工物の材料特性に応じて、前記位置関係特定要素と予測エッジ品質との対応関係が定められており、特定要素決定手段が、受け付けた材料特性情報に応じた前記対応関係に基づいて、受け付けた目標エッジ品質に適合する位置関係特定要素を決定することが好ましい。【００１１】  コンピュータ装置を、被加工物の材料特性に関する材料特性情報の入力を受け付ける材料特性情報入力受付手段、被加工物の加工に用いる工具の選択を受け付ける工具選択受付手段として機能させ、工具選択受付手段は、受け付けられた材料特性情報に応じて、異なる工具を選択可能とすることが好ましい。【００１２】  エッジ品質が、複数の種類に分類されており、目標品質入力受付手段、及び／又は、現在品質入力受付手段が、分類された種類のいずれかを選択することにより、目標エッジ品質、及び／又は、現在エッジ品質の入力を受け付けることが好ましい。【００１３】  工具が、多数本の線状砥材を備えるブラシ状砥石を備えるものであり、エッジ部の加工が、ブラシ状砥石と被加工物とを相対移動させて被加工物の表面を研削することが好ましい。【００１４】  ブラシ状砥石の線状砥材が無機長繊維からなることが好ましい。【００１５】  コンピュータ装置を、使用する線状砥材の長さに応じて、加工条件を更新する第一加工条件更新手段として機能させることが好ましい。【００１６】  決定された加工条件にしたが���て加工された被加工物のエッジ品質が、受け付けられた目標エッジ品質と所定の関係を満たさない場合に、該被加工物について、加工後のエッジ品質が目標エッジ品質と所定の関係を満たすまで、加工を繰り返すものであり、コンピュータ装置を、繰り返した回数を計測する計数手段、計測された回数に応じて、加工条件を更新する第二加工条件更新手段として機能させることが好ましい。【００１７】  工具が被加工物の表面に垂直な方向に回転軸を有するものであり、工具が被加工物のエッジ部を含む表面と接触しながら移動することにより、エッジ部を加工するものであり、加工条件更新手段が、計測された回数に応じて工具の回転数を更新することが好ましい。【００１８】  非限定的な観点によると、本発明にかかるコンピュータ装置は、工具により被加工物のエッジ部の加工を実行するための加工条件を決定するためのコンピュータ装置であって、エッジ部の目標とする品質に関する目標エッジ品質の入力を受け付ける目標品質入力受付手段と、加工時の工具の位置とエッジ部との位置関係を特定するための位置関係特定要素と、該位置関係特定要素により特定される位置関係となるような工具の軌道でエッジ部を加工した場合に予測される加工後の予測エッジ品質との対応関係に基づいて、受け付けた目標エッジ品質に適合する位置関係特定要素を決定する特定要素決定手段とを備える、コンピュータ装置に関する。【００１９】  非限定的な観点によると、本発明にかかる加工条件決定方法は、コンピュータ装置において、工具により被加工物のエッジ部の加工を実行するための加工条件を決定するための加工条件決定方法であって、エッジ部の目標とする品質に関する目標エッジ品質の入力を受け付けるステップと、加工時の工具の位置とエッジ部との位置関係を特定するための位置関係特定要素と、該位置関係特定要素により特定される位置関係となるような工具の軌道でエッジ部を加工した場合に予測される加工後の予測エッジ品質との対応関係に基づいて、受け付けた目標エッジ品質に適合する位置関係特定要素を決定するステップとを有する、加工条件決定方法に関する。【００２０】  非限定的な観点によると、本発明にかかる加工装置は、工具により被加工物のエッジ部の加工を実行する加工装置であって、エッジ部の目標とする品質に関する目標エッジ品質の入力を受け付ける目標品質入力受付手段と、加工時の工具の位置とエッジ部との位置関係を特定するための位置関係特定要素と、該位置関係特定要素により特定される位置関係となるような工具の軌道でエッジ部を加工した場合に予測される加工後の予測エッジ品質との対応関係に基づいて、受け付けた目標エッジ品質に適合する位置関係特定要素を決定する特定要素決定手段と、決定された位置関係特定要素に基づいて、工具を制御して被加工物を加工する加工手段とを備える加工装置に関する。【００２１】  非限定的な観点によると、本発明にかかる加工システムは、工具により被加工物のエッジ部の加工を実行する加工システムであって、エッジ部の目標とする品質に関する目標エッジ品質の入力を受け付ける目標品質入力受付手段と、加工時の工具の位置とエッジ部との位置関係を特定するための位置関係特定要素と、該位置関係特定要素により特定される位置関係となるような工具の軌道でエッジ部を加工した場合に予測される加工後の予測エッジ品質との対応関係に基づいて、受け付けた目標エッジ品質に適合する位置関係特定要素を決定する特定要素決定手段と、決定された位置関係特定要素に基づいて、工具を制御して被加工物を加工する加工手段とを備える加工システムに関する。
【発明の効果】
【００２２】  本発明によれば、加工後の仕上がり状態に適した加工条件を決定することが可能なプログラムを提供することができる。その結果、加工装置を扱う担当者は、加工条件について複雑な検討や煩雑な計算をすることなく、必要な品質基準を満たす被加工物を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態にかかる、加工前における被加工物に生じたバリを表す図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる、加工後における被加工物を表す図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる、エッジ品質マスタテーブルを表す図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる、被加工物の加工の一例を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる、加工条件決定処理のフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態にかかる、材質マスタテーブルを表す図である。
【図７】本発明の実施の形態にかかる、工具マスタテーブルを表す図である。
【図８】本発明の実施の形態にかかる、加工時に被加工物に対して加わる力を説明する概念図である。
【図９】本発明の実施の形態にかかる、加工条件マスタテーブルを表す図である。
【図１０】本発明の実施の形態にかかる、複数の被加工物を加工する場合のプログラム実行のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】  以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。以下で説明するフローチャートを構成する各処理の順序は、処理内容に矛盾や不整合が生じない範囲で順不同である。
【００２５】  まず、本発明の実施の形態における、加工前の被加工物について説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる、加工前における被加工物に生じたバリを表す図である。図１は、バリが生じている被加工物のバリ部分を水平方向視した図である。
【００２６】  図１（ａ）は、被加工物の上面鉛直方向に突出するバリである縦バリを表す。縦バリの場合は、被加工物の上面水平方向のバリの長さを厚み品質といい、被加工物の鉛直方向のバリの長さを高さ品質という。図１（ｂ）は、被加工物の上面水平方向に突出するバリである横バリを表す。横バリの場合は、被加工物の上面水平方向のバリの長さを高さ品質といい、被加工物の上面鉛直方向のバリの長さを厚み品質という。加工により生じるバリは、縦バリ又は横バリのいずれかに分類可能である。
【００２７】  続いて、本発明の実施の形態における、加工後の被加工物について説明する。図２は、本発明の実施の形態にかかる、加工後における被加工物を表す図である。図２は、加工後の被加工物のエッジを水平方向視した図である。ここで、エッジとは、被加工物の鉛直方向に平行な面と垂直な面との二つの面の交わり部である。また、交わり部とは、稜線をいう。
【００２８】  図２（ａ）は、被加工物の側面よりも上面に対してなだらかな傾斜を有するように加工した場合の加工後の状態である。図２（ａ）の被加工物は、被加工物の上面水平方向に対する加工後の長さである上面品質が、被加工物の上面鉛直方向に対する加工後の長さである深さ品質より長く加工される。図２（ｂ）は、被加工物の上面よりも側面に対してなだらかな傾斜を有するように加工した場合の加工後の状態である。図２（ｂ）の被加工物は、上面品質より深さ品質の方が長く加工される。
【００２９】  次に、本発明の実施の形態における、エッジの品質について説明する。図３は、本発明の実施の形態にかかる、エッジ品質マスタテーブルを表す図である。
【００３０】  エッジ品質マスタテーブル１００には、エッジ品質呼称１０１に関連付けて、寸法１０２が記憶されている。エッジ品質呼称１０１は、例えば、被加工物の上面と側面とが交わるエッジにおいて、上面と側面とがなす角度が９０°、つまりエッジがいわゆるピン角である状態の角を基準点としてエッジ品質呼称１０１を「０」とした場合に、加工前のバリの高さ及び厚みの寸法をプラス方向に定め、加工後の上面品質及び深さ品質の寸法をマイナス方向に定めて、エッジの品質基準を表すようにしたものである。エッジ品質に関しては、日本工業規格（ＪＩＳ  Ｂ０７２１−２００４を参照）に定められているが、本発明はこれに限定されるものではなく、独自に定めたエッジ品質基準を用いてもよい。
【００３１】  エッジ品質マスタテーブル１００を用いてより詳細に説明すると、例えば、エッジ品質呼称１０１が「マイナス２」である場合には、寸法１０２は基準点から計算して−０．２ｍｍ以下の寸法であることを示す。同様に、エッジ品質呼称１０１が「プラス１」である場合には、寸法１０２は基準点から計算して０より大きく＋０．２ｍｍ未満の寸法であることを示す。図１（ａ）に示す縦バリの高さが＋０．３ｍｍであり、厚みが＋０．１ｍｍである場合には、高さ品質は「プラス２」、厚み品質は「プラス１」となる。同様に、図２（ａ）に示す上面品質が−０．４ｍｍであり、深さ品質が−０．１ｍｍである場合には、上面品質は「マイナス２」、深さ品質は「マイナス１」となる。
【００３２】  次に、本発明の実施の形態における、加工に使用する工具について説明する。図４は、本発明の実施の形態にかかる、被加工物の加工の一例を説明する図である。工具２０は、主軸２１を軸にして時計回り又は反時計回りに回転するものである。工具２０は、被加工物２３と接するブラシ部２２により、被加工物２３の被加工面を加工する。ブラシ部２２は、複数本の線状砥材を束にして、ブラシ状に形成されたものであり、ブラシ部２２の先端部は研削又は研磨作用を発揮する。ブラシ部２２を構成する線状砥材は、例えば、アルミナ繊維フィラメント等の無機長繊維の集合体にエポキシ樹脂やシリコーン樹脂などのバインダー樹脂を含浸、硬化させて線状に形成したものである。
【００３３】  被加工物２３の材質は、金属あるいは樹脂であってもよい。被加工物２３に溝部２４を形成する際に、溝部２４にバリが生じ得る。このバリを加工する場合に、工具２０は、溝部２４に対してブラシ部２２の先端が均一に当たる高さに調整される。工具２０が、溝部２４に平行に（図中矢印２５の方向）移動することで、溝部２４に生じたバリを研削することができる。工具２０が移動しなくとも、工具２０が溝部２４に対して相対的に平行となるように被加工物を移動させてもよい。
【００３４】  続いて、本発明の実施の形態における加工装置について説明する。図示しないが、加工装置は、制御部（中央処理装置：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及び、表示ユニットを少なくとも備えるものである。加工装置の制御部は、ＲＯＭに格納されたプログラムを、バスを介して読み込み、加工装置全体を制御する。ＲＡＭには、一時的な計算データや表示データが格納され、表示ユニットを介して担当者が入力した各種データも格納される。表示ユニットは、担当者が加工装置を操作するためのメニュー等の情報表示や、操作指示を入力するためのキーパネル等による入力受付を行う。
【００３５】  本発明のプログラムを実行するコンピュータ装置は、加工装置と一体又は同一であってもよいし、加工装置と通信により接続可能な装置であってもよい。コンピュータ装置と加工装置とが別である場合には、互いに設置される位置が近いか否かを問わない。すなわち、コンピュータ装置により決定された加工条件にしたがって、ネットワーク回線を通じて、加工装置が加工を実行するようにするか、あるいは担当者が加工装置を操作して加工を実行するようにしてもよい。「加工条件」とは、例えば、被加工物に対して加工を実行するための条件をいう。より具体的には、被加工物と加工に用いる工具との相対的な位置関係や速度、あるいは、加工する環境に関する条件（温度、湿度等）を定めるものであって、被加工物又は工具の回転速度、被加工物又は工具の送り速度、及び切込量を少なくとも含む条件が挙げられる。
【００３６】  続いて、コンピュータ装置において、バリ取り等の加工を行うための条件である加工条件を決定する処理について説明する。図５は、本発明の実施の形態にかかる、加工条件決定処理のフローチャートである。
【００３７】  まず、コンピュータ装置は、被加工物に関する情報の入力を受け付ける（ステップＳ１）。被加工物に関する情報には、被加工物の硬度及び／又は引張強さ、並びに、比切削抵抗に関する情報を含む。硬度の値が引張強さの値と比例する場合には、硬度から引張強さを、あるいは、引張強さから硬度を算出するようにしてもよく、いずれか一方の情報の入力を受け付けるようにしてもよい。さらに、加工対象の表面の面性状（素材面であるか否か、面粗度等）に関する情報の入力を受け付けるようにしてもよい。すなわち、被加工物に関する情報には、被加工物を構成する材料の材質に基づいた特性を表す材料特性が含まれる。
【００３８】  図６は、本発明の実施の形態にかかる、材質マスタテーブルを表す図である。材質マスタテーブル１１０は、分類コード１１２に関連付けて、材質１１１、硬度１１３、引張強さ１１４、及び比切削抵抗１１５が記憶されている。材質１１１は、ＩＳＯ及びＪＩＳ−Ｂ５０４３１の超硬合金の選択基準にならった７系列に分類される。硬度１１３、引張強さ１１４、及び比切削抵抗１１５は、それぞれ所定の測定方法で測定された値が設定され得る。このように、材質マスタテーブルを用意することで、異なる材質の被加工物を加工する場合であっても、担当者は加工条件を考察することなく柔軟に対応することが可能となる。材質マスタテーブル１１０に記憶される情報は、被加工物の性質として定められる材料特性の一部の情報であってもよい。
【００３９】  次に、コンピュータ装置は、加工前の被加工物のエッジ品質である現在エッジ品質に関する情報の入力を受け付ける（ステップＳ２）。現在エッジ品質に関する情報とは、例えば、図１（ａ）に示す縦バリ又は図１（ｂ）に示す横バリの厚み品質及び高さ品質が、図３に示したエッジ品質マスタテーブルのいずれの寸法１０２に適合するかを表す情報である。すなわち、適合する寸法１０２に対応するエッジ品質呼称１０１が、エッジ部の現在エッジ品質として設定され得る。バリに関する大きさの計測は、倣い制御や視覚センサにより自動で計測してもよいし、担当者が手動で計測してもよい。
【００４０】  複数の大きさのバリが存在する場合には、バリに関する大きさは、最大の大きさを入力する情報として採用してもよい。また、計測したデータを入力することで、エッジ品質マスタテーブル１００を参照して自動でエッジ品質が選択されるように設計してもよい。
【００４１】  次に、コンピュータ装置は、加工後の目標となる被加工物のエッジ品質である目標エッジ品質に関する情報の入力を受け付ける（ステップＳ３）。目標エッジ品質に関する情報とは、例えば、図２（ａ）又は図２（ｂ）に示す上面品質又は深さ品質が、図３に示したエッジ品質マスタテーブルのいずれの寸法１０２に適合するかを、エッジ品質呼称１０１を用いて表すものである。すなわち、適合する寸法１０２に対応するエッジ品質呼称１０１が、エッジ部の現在エッジ品質として設定され得る。ここでは、加工を行う担当者が、要求するエッジ品質の数値を直接入力する、あるいは、エッジ品質マスタテーブル１００に記憶された寸法１０２を参照していずれかのエッジ品質呼称１０１を選択することにより、目標エッジ品質を指定できるようにしてもよい。このように設計することで、担当者は目標エッジ品質だけを意識すれば加工処理を行うことができ、直感的かつ効率的に加工条件を設定することができる。
【００４２】  なお、目標エッジ品質に関する情報には、ステップＳ２において受け付けた現在エッジ品質に関する情報よりも基準が低くなるような情報を設定することはできない。基準は、例えば、「マイナス２」が最も低く、「プラス２」が最も高いと設定することができる。このとき、現在エッジ品質がマイナス１である場合に、目標エッジ品質をプラス１に設定することはできない。すなわち、現在エッジ品質に対して、目標エッジ品質を増加させることはできない。
【００４３】  次に、コンピュータ装置は、加工に使用する使用工具に関する情報の入力を受け付ける（ステップＳ４）。使用工具は、加工装置に適合する工具であることが好ましく、さらに、ステップＳ１において受け付けられた被加工物に関する情報、あるいは、ステップＳ２において受け付けられた現在エッジ品質に関する情報に基づいて選択されるようにしてもよい。被加工物の硬度に応じて使用する工具を変更するように設計することで、担当者は誤ることなく適切な工具を選択することができ、かつ、加工条件を考察する労力を軽減することができる。
【００４４】  図７は、本発明の実施の形態にかかる、工具マスタテーブルを表す図である。工具マスタテーブル１２０は、工具Ｎｏ１２１に関連付けて、工具径１２２、線材種１２３、線材長１２４、及びセグメント数１２５が記憶されている。工具径１２２は、工具のうち、加工の実行に使用される刃部やブラシ部の直径を表す。線材種１２３は、加工の実行に使用される刃部やブラシ部の材質を表す。線材長１２４は、加工の実行に使用される刃部やブラシ部の長さを表す。セグメント数１２５は、工具がブラシ部を有する場合に、ブラシの束の数を表す。これらの情報に加えて、工具Ｎｏ１２１毎に、材質マスタテーブル１１０に記憶された材質１１１に対する使用が適切か否かを記憶するようにしてもよい。このように設計することで、上述のように、担当者が適切な工具を選択することが可能となる。
【００４５】  また、工具Ｎｏ１２１に関連付けて、加工に適切な初期値として、軸の回転数、送り速度、及び切込量を記憶するようにしてもよい。回転数とは、単位時間あたりに物体が回転する回数をいい、回転速度ともいう。送り速度とは、加工に使用される工具と被加工物との相対速度をいう。切込量とは、１回の加工において被加工物の表面に対して、工具先端を押し込む量をいう。さらに、工具Ｎｏ１２１、又は、線材種１２３及び線材長１２４に関連付けて、工具特性を記憶するようにしてもよい。「工具特性」とは、例えば、工具の形状、工具を構成する部品の材質、又は工具の使用方法等に基づいて、加工条件の決定に影響を与え得る性質をいう。より具体的には、線状砥材であれば、一本の砥材に関する弾性が挙げられる。
【００４６】  工具のブラシ部が線状砥材である場合には、砥材が折れる、あるいは、切断される等のアクシデントや、線材長が異なる工具の流通等が考えられる。そこで、工具特性を工具マスタテーブルと関連付けて記憶することで、工具の特性に応じた加工条件を決定することができ、ブラシ部がどのような状態であろうと柔軟に加工を実行することができる。
【００４７】  次に、コンピュータ装置は加工条件を決定する（ステップＳ５）。本発明の実施の形態にかかる加工条件には、一例として、工具の軸の回転数、送り速度、切込量、線材突出量、及び、後述するエンゲージ角に関する情報が含まれる。
【００４８】  ここで、加工条件の一つである、エンゲージ角について説明する。図８は、本発明の実施の形態にかかる、加工時に被加工物に対して加わる力を説明する概念図である。図８に示す各図は、工具により被加工物のエッジ部を加工する状況を俯瞰したものである。工具は、一例として、加工用のブラシ部を有し、ブラシ部が複数本の線状砥材を複数の束１３０ａ、１３０ｂ、・・・を有するものが挙げられる。工具マスタテーブル１２０に記憶されたセグメント数１２５は、線状砥材の束の数を表す。
【００４９】  図８（ａ）は、工具の中心点Ｏが、被加工物の加工対象であるエッジ部を形成する直線に沿って移動する場合を示す。工具のブラシ部は、複数のブラシ状の束１３０ａ、１３０ｂ、・・・が円形状に配置されている。それぞれのブラシ状の束の中心点は、工具の中心点Ｏから等距離にある。ブラシ状の束１３０ａ、１３０ｂ、・・・が反時計回りに回転しながら加工を行う。工具が進行方向Ｆへ向けて移動しながら加工を行う場合に、ブラシ状の束１３０の中心点が、被加工物に近づくように、被加工物のエッジと交差する位置（以下、初期工具接触点という）１３１に加わる力を、加工エネルギーＥとする。なお、図８（ａ）においては、工具の中心点Ｏ及び初期工具接触点１３１を結ぶ直線と、エッジ部を形成する直線とが成す角度θとした場合に、θ＝０°である。角度θをエンゲージ角（工具接触角）という。
【００５０】  図８の各図において、工具の中心点Ｏ及び初期工具接触点１３１を結ぶ直線と、エッジとが成す角度であるエンゲージ角を用いて例示しているが、工具の中心点Ｏと、工具のブラシ状の束１３０の中心点が、被加工物から離れるように、被加工物のエッジ部と交差する位置（以下、工具離脱点）１３２とを結ぶ直線と、エッジ部とが成す角度であるディスエンゲージ角（工具離脱角）を用いるようにしてもよい。
【００５１】  図８（ｂ）は、工具の中心点Ｏが、加工対象であるエッジ部よりも、被加工物に重畳するように変更された位置で、かつ、エッジ部と平行になる位置を経路として移動する場合を示す。この場合に加工エネルギーＥは、図示するように、進行方向成分Ｅｖと、進行方向に垂直な成分Ｅｈとに分けることができる。進行方向成分Ｅｖは式（１）：【数１】
0006517433.tif 000002
で表すことができ、進行方向に垂直な成分Ｅｈは式（２）：
【数２】
0006517433.tif 000003
で表すことができる。
【００５２】  図８（ｃ）は、工具の中心点Ｏが、加工対象であるエッジ部よりも、被加工物から離れる位置に変更された位置で、かつ、エッジ部と平行となる位置を経路として通過する場合を示す。この場合に加工エネルギーＥは、図示するように、進行方向成分Ｅｖと、進行方向に垂直な成分Ｅｈとに分けることができ、それぞれ式（１）及び式（２）により表すことができる。
【００５３】  次に、工具が時計回りをしながら加工を実行する場合における加工エネルギーについて説明する。図８（ｄ）は、工具の中心点Ｏが、被加工物の加工対象であるエッジ部を形成する直線に沿って移動する場合を示す。ブラシ状の束１３０ａ、１３０ｂ、・・・が時計回りに回転しながら加工を行う。工具が進行方向Ｆへ向けて移動しながら加工を行う場合に、工具離脱点１３２に加わる力が加工エネルギーＥである。
【００５４】  図８（ｅ）は、工具の中心点Ｏが、加工対象であるエッジ部よりも、被加工物に重畳するように変更された位置で、かつ、エッジ部と平行になる位置を経路として移動する場合を示す。加工エネルギーＥは、図示するように、進行方向成分Ｅｖと、進行方向に垂直な成分Ｅｈとに分けることができ、それぞれ式（１）及び式（２）により表すことができる。
【００５５】  図８（ｆ）は、工具の中心点Ｏが、加工対象であるエッジ部よりも、被加工物から離れる位置に変更された位置で、かつ、エッジ部と平行となる位置を経路として通過する場合を示す。この場合に加工エネルギーＥは、図示するように、進行方向成分Ｅｖと、進行方向に垂直な成分Ｅｈとに分けることができ、それぞれ式（１）及び式（２）により表すことができる。
【００５６】  図８の各図に示すように、工具の中心点の位置（回転軸の位置）を変化させることにより、被加工物のエッジ部に対する加工結果が変化する。図８（ａ）に示すθ＝０°の場合、図８（ｂ）に示すθ＞０°（θ＝３０°）の場合、及び図８（ｃ）に示すθ＜０°（θ＝−３０°）の場合におけるそれぞれの加工結果の例を表１に示す。
【００５７】
【表１】
0006517433.tif 000004
【００５８】  表１に示す通り、エンゲージ角θを変更することで、被加工物の仕上がり状態を調整することができる。つまり、加工後の仕上がり状態が指定された場合に、指定された仕上がり状態に適合したエンゲージ角θを選択することで、加工後の状態を指定された状態に近づけることが可能となる。
【００５９】  ステップＳ５における加工条件は、例えば、ステップＳ１において受け付けた被加工物情報と、ステップＳ２で受け付けた現在エッジ品質に関する情報と、ステップＳ３で受け付けた目標エッジ品質に関する情報と、ステップＳ４で受け付けた使用工具に関する情報とを用いて、加工条件マスタテーブルを参照して取得するようにしてもよい。
【００６０】  図９は、本発明の実施の形態にかかる、加工条件マスタテーブルを表す図である。加工条件マスタテーブル１５０には、工具Ｎｏ１５１、材質１５２、現在エッジ品質の高さ品質１５３、現在エッジ品質の厚み品質１５４、目標エッジ品質の上面品質１５５、及び、目標エッジ品質の深さ品質１５６に関連付けて、回転数１５７、送り速度１５８、切込量１５９、線材突出量１６０、及び、エンゲージ角度１６１が記憶されている。
【００６１】  工具Ｎｏ１５１はステップＳ４で受け付けた使用工具に関する情報を、材質１５２はステップＳ１において受け付けた被加工物情報を、現在エッジ品質の高さ品質１５３及び厚み品質１５４はステップＳ２で受け付けた現在エッジ品質に関する情報を、目標エッジ品質の上面品質１５５及び深さ品質１５６はステップＳ３で受け付けた目標エッジ品質に関する情報をそれぞれ用いて、受け付けられた情報に適合する加工条件を特定する。
【００６２】  加工条件マスタテーブル１５０に記憶されるデータは、値の上限及び下限を有するように記憶するものであってもよい。例えば、高さ品質１５３が「０〜プラス２」の範囲内であれば、所定の加工条件が特定されるようにしてもよい。また、エンゲージ角度１６１には、角度が記憶される場合に限らず、中心点を移動する移動量あるいは変化量が記憶されるようにしてもよい。
【００６３】  あるいは、ステップＳ５における加工条件は、例えば、ステップＳ１において受け付けた被加工物情報と、ステップＳ２で受け付けた現在エッジ品質に関する情報と、ステップＳ３で受け付けた目標エッジ品質に関する情報と、ステップＳ４で受け付けた使用工具に関する情報とを用いて、所定の数式により算出されるようにしてもよい。
【００６４】  また、加工条件の一部の値が固定であってもよい。例えば、送り速度１５８を一定の値に維持するようにしてもよい。送り速度が変更されると、加工処理に費やされる時間が変動するため、加工計画を立案できないためである。
【００６５】  あるいは、図９に示す加工条件の一部をマスタテーブルに記憶させ、他の加工条件は所定の数式により算出するようにしてもよい。例えば、使用される工具が決定されている場合には、工具マスタテーブル１２０を参照して使用される工具に関する情報を取得することができる。したがって、以下の式（３）及び式（４）を用いて、あるいは適宜変形して用いることにより、回転数や切削速度、及び、線状砥材の一束（１セグメント）当たりの送り量を算出することができる。【数３】
0006517433.tif 000005
【数４】
0006517433.tif 000006
【００６６】  加工条件を算出する際に、式（３）及び式（４）に表したいくつかの変数を所与の値としてもよい。所与の値として、工具マスタテーブル１２０に記憶された、工具の初期値を使用してもよい。
【００６７】  工具の線材突出量は、安定した加工を実現するために、一定になるように設定する。所定の工具を使用して、自動で線材突出量を一定量に維持するようにしてもよい。
【００６８】  切込量は、目標エッジ品質の深さ品質に加工する必要があるため、該深さ品質より大きい値となるように設定することが好ましい。
【００６９】  上述の通り、ステップＳ５において決定された加工条件を用いて、加工装置は被加工物の加工を実行する。
【００７０】  続いて、複数の被加工物の加工を実行する場合について説明する。図１０は、本発明の実施の形態にかかる、複数の被加工物を加工する場合のプログラム実行のフローチャートである。
【００７１】  まず、コンピュータ装置は、最初の被加工物に対して、図５に示された加工条件決定処理を行う（ステップＳ１１）。次に、加工装置に被加工物を設置する（ステップＳ１２）。次に、コンピュータ装置は、加工条件決定処理により決定された加工条件にしたがって、加工を実行する（ステップＳ１３）。
【００７２】  コンピュータ装置は、加工実行後に、工具の摩耗量を測定する（ステップＳ１４）。工具の摩耗量とは、加工に用いる工具の一部又は全部の摩耗した量である。例えば、線状砥材を有する工具を用いて研削加工を行う場合に、線状砥材が摩耗して減った長さをいう。摩耗量の測定は、手動で行っても、センサ等を用いて自動で行ってもよい。
【００７３】  次に、コンピュータ装置は、工具が摩耗により継続して使用可能か判定する（ステップＳ１５）。摩耗により線状砥材が研削加工を実行不可能な長さになった場合（ステップＳ１５にてＮＯ）には、コンピュータ装置はすべての処理を停止して、アラートを発してプログラム実行処理を終了する。
【００７４】  加工を行うのに十分な長さがある場合（ステップＳ１５にてＹＥＳ）には、コンピュータ装置は、加工後の被加工物のエッジ品質が、目標とするエッジ品質基準を満たすものであるか否かを判定する（ステップＳ１６）。加工後の被加工物のエッジ品質が目標とするエッジ品質基準を満たすとは、例えば、目標とするエッジ品質基準が、上面品質に関して「マイナス１」であり、かつ、深さ品質に関して「マイナス２」であった場合に、加工後の被加工物の上面品質が「マイナス１」以下であり、かつ、深さ品質が「マイナス２」であることを指す。すなわち、加工後の被加工物の上面品質が「マイナス２」であったとしても、目標とするエッジ品質基準を満たすと判定される。ただし、次の加工する際に、目標エッジ品質により近い品質に加工できるように、加工条件の更新は行う。
【００７５】  一方、エッジ品質を満たさない（ステップＳ１６にてＮＯ）と判定された場合には、コンピュータ装置は、調整回数に１を加算して（ステップＳ１７）、再度加工を行う（ステップＳ１３）。調整回数とは、加工条件を更新するためのパラメータである。加工条件の更新については、後述する。
【００７６】  加工後のエッジ品質が目標エッジ品質を満たすまで、コンピュータ装置は、ステップＳ１３からステップＳ１７の処理を再帰的に繰り返す。ステップＳ１７において加算される調整回数は、１つの被加工物に対して調整を行った回数を示すものであり、次の被加工物に対する加工時において使用される加工条件を決定する際に使用される情報である。
【００７７】  加工後のエッジ品質が目標とするエッジ品質基準を満たすものである場合（ステップＳ１７にてＹＥＳ）には、コンピュータ装置は、被加工物を加工済みとして取り外す（ステップＳ１８）。取り外し及び設置の処理は、手動で行ってもよいし、コンピュータ装置により自動で行ってもよい。
【００７８】  次に、コンピュータ装置は、ステップＳ１４で測定された摩耗量から、工具情報を更新する（ステップＳ１９）。工具が摩耗すると、加工時の性能が劣化することがある。摩耗した工具では安定した品質を担保できないため、使用する工具に関する情報を劣化した性能に合わせて調整する必要がある。調整の一例として、線状砥材を使用する工具では、線材長が短くなると柔軟性がなくなり、摩耗前よりも線状砥材が硬化する。その結果、加工結果が変化してしまうため、回転数を変化させる等、加工条件の変更が必要となる。
【００７９】  そこで、コンピュータ装置は、ステップＳ１９において更新された工具情報を用いて、加工条件を更新する（ステップＳ２０）。ここで、加工条件の更新に用いられる情報は、加工処理により摩耗した工具、及び、目標エッジ品質を満たすことができなかった場合にステップＳ１７において計数された調整回数の情報である。
【００８０】  コンピュータ装置は、ステップＳ１９において更新された工具情報を用いて、目標エッジ品質に応じた切込量を算出する。この際に、工具の砥材部が摩耗により減少しているため、工具マスタテーブル１２０に記憶され得る工具特性を考慮する。このように設計することで、工具の摩耗による経時変化への対応が可能となり、工具の摩耗により加工が不安定になることを防ぐことができる。その結果、効率的に加工を実施することができる。
【００８１】  ところで、初期の加工条件では目標エッジ品質を満たすことができなかった場合には、加工条件が適切でなかった可能性が高い。したがって、調整回数を用いて、加工条件を更新する。例えば、調整回数がｍ回であった場合に、現在の加工条件において決定された１束当たりの送り量を式（５）にしたがって更新する。【数５】
0006517433.tif 000007
ここで、現在送り量とは、直前に加工した加工条件に設定されている送り量のことである。ただし、更新する送り量が、下限送り量以下になる場合は、送り量は現在送り量のままとし、代わりに回転数などを更新して目標エッジ品質を満たす加工条件へ更新する。
【００８２】  さらに、更新された送り量と、一定の値である送り速度とを用いて、式（４）を変形させ、更新後の回転数を算出する。このように、加工条件を更新することにより、加工条件の精度を高めることができる。また、加工条件を自動で更新することが可能であるため、担当者が加工条件を調整する必要がなくなり、労力を軽減することができる。
【００８３】  次に、ステップＳ２０において更新された加工条件にしたがって、次の被加工物を加工するべく加工装置に設置する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２からステップＳ２０までの処理は、全ての被加工物に対して加工を完了するまで実行される。被加工物を加工装置に設置すると、調整回数は０にリセットされる。
【００８４】  なお、ステップＳ２０において、調整回数がゼロのままである場合、すなわち、一度の加工で目標エッジ品質を満たした場合には、工具に関する加工条件の更新のみ実行し、調整回数を用いた加工条件の更新は行わない。
【００８５】  本発明の実施の形態の一側面として、ブラシ状砥石を用いることにより、加工対象の表面に凹凸が存在したとしても、凹部の隅々までバリ取り並びに研磨あるいは研削を行うことができる。
【００８６】  本発明の実施の形態の一側面として、線状砥材が無機長繊維からなることにより、高硬度かつ高弾性な線状砥材により加工を実行することができ、切削及び研磨能力を高めることができる。
【００８７】  本発明の実施の形態の一側面として、摩耗した工具の情報を更新することで、経時的に変化する加工品質を調整し、安定した加工を実現することができる。
【００８８】  本発明の実施の形態の一側面として、工具の情報を更新することで、工具が折れたり切断されたような場合であっても、適切な加工条件により加工を実行することができ、担当者が加工条件を考察する負担を軽減することができる。
【００８９】  本発明の実施の形態の一側面として、再帰的に加工条件を更新することで、加工条件の調整の負担を軽減することができる。
【００９０】  本発明の実施の形態の一側面として、調整回数により一束当たりの送り量を変更し、かつ回転数に関する加工条件を変更することで、送り速度を変更することなく、より短い加工時間により、目標エッジ品質を満たす可能性の高い加工条件に更新することができる。
【符号の説明】
【００９１】  ２０      工具  ２１      主軸  ２２      ブラシ部  ２３      被加工物  １００    エッジ品質マスタテーブル  １１０    材質マスタテーブル  １２０    工具マスタテーブル  １５０    加工条件マスタテーブル
【要約】  加工後の仕上がり状態に適した加工条件を決定することが可能なプログラムを提供する。  コンピュータ装置において、工具により被加工物のエッジ部の加工を実行するための加工条件を決定するための加工条件決定プログラムであって、コンピュータ装置を、エッジ部の目標とする品質に関する目標エッジ品質の入力を受け付ける目標品質入力受付手段（Ｓ３）、加工時の工具の位置とエッジ部との位置関係を特定するための位置関係特定要素と、該位置関係特定要素により特定される位置関係となるような工具の軌道でエッジ部を加工した場合に予測される加工後の予測エッジ品質との対応関係に基づいて、受け付けた目標エッジ品質に適合する位置関係特定要素を決定する特定要素決定手段（Ｓ５）として機能させる、加工条件決定プログラム。【図１】
0006517433.tif 000008
【図２】
0006517433.tif 000009
【図３】
0006517433.tif 000010
【図４】
0006517433.tif 000011
【図５】
0006517433.tif 000012
【図６】
0006517433.tif 000013
【図７】
0006517433.tif 000014
【図８】
0006517433.tif 000015
【図９】
0006517433.tif 000016
【図１０】
0006517433.tif 000017