(57)【要約】      （修正有）【目的】工作機械における加工目的を最良にし得る最適切削条件、例えば、切削におけるコストを最小にし得る切削条件を、熟練を要することなく簡単に求めることができるようにすることを目的とする。【構成】工作機械による切削加工の加工目的を最良にし得る最適切削条件を追加・検索するためのシステムであって、切削工具に関するパラメーターを決定するステップと、被削材に関するパラメーターを決定するステップと、工作機械に関するパラメータを決定するステップと、切削加工内容に関するパラメーターを決定するステップとにより、前記パラメータの関数として、前記加工目的によりクエリーを求め、前記クエリーより切削加の加工目的を最良にする切削加工パラメータの値を最適切削条件として求めるステップ、とからなることを特徴とする最適切削条件追加・検索システムである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械による切削加工の加工目的を最良にし得る最適切削条件を追加・検索するためのシステムであって、切削工具に関するパラメーターを決定するステップと、被削材に関するパラメーターを決定するステップと、工作機械に関するパラメータを決定するステップと、切削加工内容に関するパラメーターを決定するステップとにより、前記パラメータの関数として、前記加工目的によりクエリーを求め、前記クエリーより切削加の加工目的を最良にする切削加工パラメータの値を最適切削条件として求めるステップ、とからなることを特徴とする最適切削条件追加・検索システム。
【請求項２】
請求項１記載の最適切削条件追加・検索システムにおいて、前記加工目的が切削加工コストであると共に前記クエリーが切屑排出量であることを特徴とする最適切削条件追加・検索システム。
【請求項３】
請求項２記載の最適切削条件追加・検索システムにおいて、前前記クエリーが加工時間の予測であることを特徴とする最適切削条件追加・検索システム。
【請求項４】
請求項２記載の最適切削条件追加・検索システムにおいて、前記クエリーが工具使用本数の予測であることを特徴とする最適切削条件追加・検索システム。
【請求項５】
請求項２記載の最適切削条件追加・検索システムにおいて、前記クエリーが使用機械であることを特徴とする最適切削条件追加・検索システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械による加工における最適切削条件を追加・検索するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
正面フライス、エンドミル、ドリル等の改良と、工作機械、特に、マシニングセンタ、ＣＮＣ旋盤等のＣＮＣ工作機械の送り速度の向上により、最適切削条件は日々、変化している。また、ユーザ側では、
▲１▼−加工データはデジタルで記録されていない。（個人の記憶頼り・記録ソフトも有りそうで無い。）
▲２▼−機械設置初期の加工データがほとんど。
▲３▼−会社・個人のノウハウが、蓄積されていないので、人が移動すると、技術が無くなり初期に戻る。
▲４▼−現状使用技術に対して、定量的に比較判断できない。
▲５▼−加工技術進歩が、なかなか進まない。
等々ような現状である。
【０００３】
工作機械による加工時の、加工コストや加工精度に大きな影響を及ぼす加工条件は、いまだに熟練技術者の経験や、実験によって決定されているのが現状である。例えば、特許第３１５２０５３号公報には、ボールエンドミルやフライスなどの回転切削工具に関し、標準条件表に従って切削条件が定められると、ある程度の工具寿命すなわち１本の工具による加工時間は確保されるものの、必ずしも回転切削工具に要する工具コストが低くなるわけではなかった。工具コストは、１本の回転切削工具が工具寿命に達するまでに切削除去できる加工可能体積によって決まり、それが大きい程工具コストを低減できるが、工具寿命に達するまでの加工時間が長くても、送り速度や切込み断面積が小さければ加工体積が少ない場合もあり、同じ体積を切削除去する場合の工具コストが逆に高くなることがある、と記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このため、熟練技術者の減少、用途に即した切削工具の開発等の新しい加工法、ツーリングの改良等に対する経験不足等から、近年、最適切削条件を決定することが極めて困難になってきている。これらの問題を解消するため、切削支援システムとしてデータベース化して体系化することにより、最適切削条件を検索できるものも提案されている。しかし、このようなデータベースに格納されたデータは、標準的な加工条件又は工具メーカーの推奨する加工条件を参考とする程度のものにすぎず、よって、実際の加工現場においては、これらの標準的な加工条件をさらに微調整して、最適加工条件とする必要がある。この作業には依然として熟練を要し、新しい工具、工作機械がが導入されるたびに、新たな調整作業が必要になるという課題を生じている。
したがって、本願発明の課題は、工作機械における加工目的を最良にし得る最適切削条件、例えば、切削におけるコストを最小にし得る切削条件を、熟練を要することなく簡単に求めることができるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するために手段】
上記の様に、本願発明は、切削工具のユーザー及び販売店、代理店等の営業に際し、工作機械による切削加工の加工目的を最良にし得る最適切削条件を追加・検索するためのシステムであって、切削工具に関するパラメーターを決定するステップと、被削材に関するパラメーターを決定するステップと、工作機械に関するパラメータを決定するステップと、切削加工内容に関するパラメーターを決定するステップとにより、前記パラメータの関数として、前記加工目的によりクエリーを求め、前記クエリーより切削加の加工目的を最良にする切削加工パラメータの値を最適切削条件として求めるステップ、とからなることを特徴とする最適切削条件追加・検索システムである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本願発明の構成において、前記切削工具に関するパラメータは、少なくとも工具種類、工具材質、被覆、表面処理、商品名、型番及び特徴からなり、前記被削材に関するパラメータは、少なくとも種類、名称、名称記号、硬さからなり、前記工作機械に関するパラメータは、少なくとも機械形式、機械主軸、主軸テーパからなり、前記切削加工内容に関するパラメータは、切削加工の種類として、少なくとも荒加工、中仕上げ加工、仕上げ加工、精度を、切削条件として、少なくとも、切削速度、回転数、切り込み量、送り量、切削油の使用の有無、寿命までの時間及び寿命までの切削距離からなることを特徴とする最適切削条件追加・検索システムである。
【０００７】
図１に示すように、切削加工条件を決める要素となる各パラメーターを決定し、マウス等のクリックで選択する項目と、キーボードから入力する項目とを分類し、次いで、図２に示す市販のデータベースソフトを用いて、各パラメーターを選択又はキーボードから入力する。図３に示す工具種類ＩＤは、スケアーエンドミル〜インサート（チップ）迄１３種の工具をクリックすることにより選択することが出来る。図４に示す工具材質ＩＤはハイス〜ＴｉＣＮ基サーメット迄１４種を選択することが出来る。図５に示す被削材種類ＩＤは、軟鋼〜超耐熱鋼まで１４種を選択することが出来る。図６に示す加工内容ＩＤは、平面加工〜トロコイド加工まで７種を選択できる。図７に示す加工目的ＩＤは、荒加工、中仕上げ加工、仕上げ加工を選択することが出来る。他に、例えば、コーティングＩＤ、商品名ＩＤ、切削油ＩＤ、切削条件では切込みＩＤ、条件域ＩＤ等を設けても良い。
次に、上記ＩＤでは充分に表すことが出来ない項目、例えば、被削材の硬さ、被削材の名称等の記号、工具の特徴等はキーボードから入力する。
【０００８】
加工目的が切削加工コストであるケースでは、クエリーとしてはを基準とし、様々なクエリーを設定することが出来る。単位時間当りの切屑排出量は、（切り込み深さ×切り込み幅（ピックフィード）×テーブル送り／１０）（ｃｃ）、で算出できるが、この値に、前記切削加工内容に関するパラメータである、寿命までの時間及び寿命までの切削距離、とを掛けることにより、総切屑排出量を用いることにより、加工時間の予測、工具使用本数の予測を行うことが出来る。加工時間の予測は、（概略加工体積／加工能率（切り屑排出量）により、工具使用本数の予測は、（加工時間／工具寿命時間）叉は、（加工距離／工具寿命距離）により算出する。
【０００９】
次に、従来の技術で述べた、▲２▼−機械設置初期の加工データがほとんど、は加工精度、特に、仕上げ面粗さ、平面度、平滑度等を目的とする加工では、使用する工作機械のメンテナンス状況により、機械設置初期と現在では劣化しているケースが多く、工作機械毎にデータを収集・整理することにより、目的とする仕上げ面粗さ等を達成する加工を行うことが出来る。
【００１０】
上記のように、本願発明は様々なクエリーを設けることにより、顧客ニーズに対応した営業提案が、あらゆる場面で即対応でき（検索・定型化）、営業個人で、データー蓄積・検索加工を行うことが出来る。次に、新商品案内資料も搭載して、最新の加工能率・性能比較が定量的に行え、営業個人でバージョンアップも簡単に出来る。更に、データベース化により、ＩＴ技術を活用して、登録者のネットワーク創り（自動登録）によるデータの追加も行え、定期的に、新商品・新技術情報の提供も行うことが出来る。また、定期的に、保守・バージョンアップすることにより訪問・新商品のＰＲ等を行える。
以下、実施例に基づき、本発明を具体的に説明する。
【００１１】
（実施例１）
本願発明では、市販のデータベースソフトを用いて、前述の図１〜図７に示す各項目を検索項目として設定する。次に、図８に例として示すように、切削加工条件表として出力した例を示す。
図９は、図８の切削加工条件表より加工能率クエリーとして、被削材をステンレス鋼、切削工具を工具外径３ｍｍのスクエアエンドミルを用いて、粉末ハイス製、超硬合金製、超硬合金に被覆した製品を用い、切削条件を変化させた場合の能率クエリーを算出した例である。
図９より、粉末ハイス製の能率Ｑ＝１．２０、超硬合金製Ｑ＝１．５０、超硬合金に被覆した製品Ｑ＝２．２８、となり、加工する部品の取り代やその部品の加工数に応じて、最も加工コストを低減させる切削工具、切削条件等を提案することが出来る。
【００１２】
【発明の効果】
本願発明を適用することにより、加工ノウハウが、簡単に一元化でき、データの蓄積・検索ができるようになり、更には、最新の工具・能力・性能が、定量的に簡単に比較できるようになるため、技術者はもとより、他の部門の方でも最適な加工条件で行われているかが簡単に把握できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、最適化加工条件システムの各パラメーターの関連を示す。
【図２】図２は、各パラメーターの入力画面を示す。
【図３】図３は、図１中の工具種類ＩＤの入力画面を示す。
【図４】図４は、図１中の工具材質ＩＤの入力画面を示す。
【図５】図５は、図１中の被削材材質ＩＤの入力画面を示す。
【図６】図６は、図１中の加工内容ＩＤの入力画面を示す。
【図７】図７は、図１中の加工目的ＩＤの入力画面を示す。
【図８】図８は、切削加工条件表を示す。
【図９】図９は、加工能率クエリーの入力画面を示す。
【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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