(57)【要約】【課題】熟練者の経験によることなく、最適な金型の加工工程パターンを決定することができる金型工程決定装置等を提供する。【解決手段】少なくとも荒加工工程及び該荒加工工程の後に行われる仕上加工工程を含む複数の加工工程の順序からなる工程パターンを複数記憶する工程パターン記憶手段１５と、仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記工程パターンの関係マップを記憶する工程パターン関係マップ記憶手段１６と、工具剛性の情報及び被削性の情報からなる基本入力情報を入力する基本情報入力手段１２と、基本入力情報及び工程パターン関係マップ及び工程パターン記憶手段に記憶された複数の工程パターンとに基づき、一の工程パターンを決定する工程パターン決定手段２２とを備える。【選択図】図２
2005078449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型の加工工程を決定する金型加工工程決定装置において、
少なくとも荒加工工程及び該荒加工工程の後に行われる仕上加工工程を含む複数の加工工程の順序からなる工程パターンを複数記憶する工程パターン記憶手段と、
前記仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記工程パターンの関係マップである工程パターン関係マップを記憶する工程パターン関係マップ記憶手段と、
前記工具剛性の情報及び前記被削性の情報からなる基本入力情報を入力する基本情報入力手段と、
前記基本入力情報及び前記工程パターン関係マップ及び前記工程パターン記憶手段に記憶された複数の前記工程パターンとに基づき一の前記工程パターンを決定する工程パターン決定手段と、
を備えたことを特徴とする金型加工工程決定装置。
【請求項２】
前記仕上加工工程は、
前記荒加工工程の後に行われ前記荒加工工程により形成された表面粗さを低減させる中仕上加工工程と、
前記中仕上加工工程の後に行われ前記荒加工工程及び前記中仕上加工工程により残された残し代を仕上加工する最終仕上加工工程とからなり、
前記工程パターン関係マップにおける前記工具剛性は、前記中仕上加工工程又は前記最終仕上加工工程にて使用する工具の剛性であることを特徴とする請求項１記載の金型加工工程決定装置。
【請求項３】
前記工程パターン関係マップ記憶手段は、加工機械の種類に応じた複数の前記工程パターン関係マップを記憶し、
さらに、被加工物を加工する加工機械の種類を入力する加工機械種類入力手段と、
前記加工機械種類及び複数の前記工程パターン関係マップに基づき一の前記工程パターン関係マップを決定する工程パターン関係マップ決定手段と、
を備え、
前記工程パターン決定手段は、前記基本入力情報及び決定された一の前記工程パターン関係マップ及び前記工程パターン記憶手段に記憶された複数の前記工程パターンとに基づき一の前記工程パターンを決定することを特徴とする請求項１記載の金型加工工程決定装置。
【請求項４】
さらに、前記仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記工程パターンの前記仕上加工工程以外の各前記加工工程における残し代の関係マップを記憶する残し代関係マップ記憶手段と、
前記基本入力情報及び前記残し代関係マップに基づき前記工程パターン決定手段により決定された前記工程パターンの各前記加工工程における前記残し代を決定する残し代決定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の金型加工工程決定装置。
【請求項５】
さらに、前記中仕上加工工程又は前記最終仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記工程パターンの前記最終仕上加工工程以外の各前記加工工程における残し代の関係マップを記憶する残し代関係マップ記憶手段と、
前記基本入力情報及び前記残し代関係マップに基づき前記工程パターン決定手段により決定された前記工程パターンの各前記加工工程における前記残し代を決定する残し代決定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項２記載の金型加工工程決定装置。
【請求項６】
さらに、前記仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する各前記加工工程における工具の移動経路の関係マップを記憶する工具移動経路関係マップ記憶手段と、
前記基本入力情報及び前記工具移動経路関係マップに基づき各前記加工工程における工具移動経路を決定する工具移動経路決定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の金型加工工程決定装置。
【請求項７】
さらに、前記中仕上加工工程又は前記最終仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記中仕上加工工程により加工される被加工物の加工面の表面粗さの関係マップを記憶する表面粗さ関係マップ記憶手段と、
前記基本入力情報及び前記表面粗さ関係マップに基づき前記中仕上加工工程における前記表面粗さを決定する表面粗さ決定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項２記載の金型加工工程決定装置。
【請求項８】
さらに、１以上の仕上詳細工程の順序からなる前記仕上加工工程又は前記最終仕上加工工程の仕上詳細工程パターンを複数記憶する仕上詳細工程パターン記憶手段と、
前記仕上詳細工程のうちの最終工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記仕上詳細工程パターンの関係マップである仕上詳細工程パターン関係マップを記憶する仕上詳細工程パターン関係マップ記憶手段と、
前記仕上詳細工程パターンのうち優先する前記仕上詳細工程パターンの情報である仕上優先度情報を入力する仕上優先度情報入力手段と、
前記仕上優先度情報及び前記仕上詳細工程パターン関係マップ及び前記仕上詳細工程パターン記憶手段に記憶された複数の前記仕上詳細工程パターンに基づき一の前記仕上詳細工程パターンを決定する仕上加工工程パターン決定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の金型加工工程決定装置。
【請求項９】
前記残し代関係マップ記憶手段は、加工機械の種類に応じた複数の前記残し代関係マップを記憶し、
さらに、被加工物を加工する加工機械の種類を入力する加工機械種類入力手段と、
前記加工機械種類及び複数の前記残し代関係マップに基づき一の前記残し代関係マップを決定する残し代関係マップ決定手段と、
を備え、
前記残し代決定手段は、前記基本入力情報及び決定された一の前記残し代関係マップに基づき前記残り代を決定することを特徴とする請求項４又は５に記載の金型加工工程決定装置。
【請求項１０】
前記工具移動経路関係マップ記憶手段は、加工機械の種類に応じた複数の前記工具移動経路関係マップを記憶し、
さらに、被加工物を加工する加工機械の種類を入力する加工機械種類入力手段と、
前記加工機械種類及び複数の前記工具移動経路関係マップに基づき一の前記工具移動経路関係マップを決定する工具移動経路関係マップ決定手段と、
を備え、
前記工具移動経路決定手段は、前記基本入力情報及び決定された一の前記工具移動経路関係マップに基づき前記工具移動経路を決定することを特徴とする請求項６記載の金型加工工程決定装置。
【請求項１１】
前記表面粗さ関係マップ記憶手段は、加工機械の種類に応じた複数の前記表面粗さ関係マップを記憶し、
さらに、被加工物を加工する加工機械の種類を入力する加工機械種類入力手段と、
前記加工機械種類及び複数の前記表面粗さ関係マップに基づき一の前記表面粗さ関係マップを決定する表面粗さ関係マップ決定手段と、
を備え、
前記表面粗さ決定手段は、前記基本入力情報及び決定された一の前記表面粗さ関係マップに基づき前記表面粗さを決定することを特徴とする請求項７記載の金型加工工程決定装置。
【請求項１２】
前記仕上詳細工程パターン関係マップ記憶手段は、加工機械の種類に応じた複数の前記仕上詳細工程パターン関係マップを記憶し、
さらに、被加工物を加工する加工機械の種類を入力する加工機械種類入力手段と、
前記加工機械種類及び複数の前記仕上詳細工程パターン関係マップに基づき一の前記仕上詳細工程パターン関係マップを決定する仕上詳細工程パターン関係マップ決定手段と、
を備え、
前記仕上詳細工程パターン決定手段は、前記仕上優先度情報及び決定された一の前記仕上詳細工程パターン関係マップ及び前記仕上詳細工程パターン記憶手段に記憶された複数の前記仕上詳細工程パターンに基づき一の前記仕上詳細工程パターンを決定することを特徴とする請求項８記載の金型加工工程決定装置。
【請求項１３】
前記基本入力手段の前記工具剛性情報は、被加工物の加工領域における最大深さと該最大深さ付近における被加工物の最小形状径とからなり、
前記工程パターン関係マップ又は前記残し代関係マップ又は前記表面粗さ関係マップ又は前記工具移動経路関係マップ又は前記仕上詳細工程パターン関係マップの前記工具剛性は、前記最大深さを前記最小形状径で除した値とすることを特徴とする請求項１又は請求項４〜８の何れかに記載の金型加工工程決定装置。
【請求項１４】
前記基本情報入力手段は、
被加工物の加工形状データを入力する加工形状データ入力手段と、
前記加工形状データに基づき前記最大深さを算出する最大深さ算出手段と、
前記加工形状データに基づき前記最小形状径を算出する最小形状径算出手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１３記載の金型加工工程決定装置。
【請求項１５】
前記基本入力手段の前記被削性情報及び前記工程パターン関係マップ又は前記残し代関係マップ又は前記表面粗さ関係マップ又は前記工具移動経路関係マップ又は前記仕上詳細工程パターン関係マップの前記被削性は、被加工物の硬度であることを特徴とする請求項１又は請求項４〜８の何れかに記載の金型加工工程決定装置。
【請求項１６】
前記基本入力手段の前記被削性情報及び前記工程パターン関係マップ又は前記残し代関係マップ又は前記表面粗さ関係マップ又は前記工具移動経路関係マップ又は前記仕上詳細工程パターン関係マップの前記被削性は、被加工物の靭性又は脆性であることを特徴とする請求項１又は請求項４〜８の何れかに記載の金型加工工程決定装置。
【請求項１７】
前記基本入力手段の前記被削性情報及び前記工程パターン関係マップ又は前記残し代関係マップ又は前記表面粗さ関係マップ又は前記工具移動経路関係マップ又は前記仕上詳細工程パターン関係マップの前記被削性は、被加工物の種類であることを特徴とする請求項１又は請求項４〜８の何れかに記載の金型加工工程決定装置。
【請求項１８】
少なくとも荒加工工程及び該荒加工工程の後に行われる仕上加工工程を含む複数の加工工程の順序からなる工程パターンを決定する金型加工工程決定方法において、
前記仕上加工工程にて使用する工具剛性の情報及び被加工物の被削性の情報からなる基本入力情報を入力する基本情報入力ステップと、
前記基本入力情報と前記仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する工程パターンの関係マップである工程パターン関係マップとに基づき一の前記工程パターンを決定する工程パターン決定ステップと、
からなることを特徴とする金型加工工程決定方法。
【請求項１９】
前記仕上加工工程は、
前記荒加工工程の後に行われ前記荒加工工程により形成された表面粗さを低減させる中仕上加工工程と、
前記中仕上加工工程の後に行われ前記荒加工工程及び前記中仕上加工工程により残された残し代を仕上加工する最終仕上加工工程とからなり、
前記工程パターン関係マップにおける前記工具剛性は、前記中仕上加工工程又は前記最終仕上加工工程にて使用する工具の剛性であることを特徴とする請求項１８記載の金型加工工程決定方法。
【請求項２０】
さらに、被加工物を加工する加工機械の種類を入力する加工機械種類入力ステップと、
前記加工機械種類に基づき一の前記工程パターン関係マップを決定する工程パターン関係マップ決定ステップとを有し、
前記工程パターン決定ステップにおける前記工程パターン関係マップは、前記工程パターン関係マップ決定ステップにて決定された一の前記工程パターン関係マップであることを特徴とする請求項１８記載の金型加工工程決定方法。
【請求項２１】
さらに、前記基本入力情報と前記仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記工程パターンの前記仕上加工工程以外の各前記加工工程における残し代の関係マップとに基づき、前記工程パターン決定ステップにて決定された前記工程パターンの各前記加工工程における前記残し代を決定する残し代決定ステップと、
を有することを特徴とする請求項１８記載の金型加工工程決定方法。
【請求項２２】
さらに、前記基本入力情報と、前記中仕上加工工程又は前記最終仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記工程パターンの前記最終仕上加工工程以外の各前記加工工程における残し代の関係マップとに基づき、前記工程パターン決定ステップにて決定された前記工程パターンの各前記加工工程における前記残し代を決定する残し代決定ステップと、
を有することを特徴とする請求項１９記載の金型加工工程決定方法。
【請求項２３】
さらに、前記基本入力情報と前記仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する各前記加工工程における工具の移動経路の関係マップとに基づき各前記加工工程における工具移動経路を決定する工具移動経路決定ステップとを有することを特徴とする請求項１８又は１９に記載の金型加工工程決定方法。
【請求項２４】
さらに、前記基本入力情報と前記中仕上加工工程又は前記最終仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記中仕上加工工程により加工される被加工物の加工面の表面粗さの関係マップとに基づき前記中仕上加工工程における前記表面粗さを決定する表面粗さ決定ステップを有することを特徴とする請求項１９記載の金型加工工程決定方法。
【請求項２５】
さらに、前記仕上加工工程又は前記最終仕上加工工程の仕上詳細工程の順序からなる仕上詳細工程パターンのうち優先する前記仕上詳細工程パターンの情報である仕上優先度情報を入力する仕上優先度情報入力ステップと、
前記仕上優先度情報と前記仕上詳細工程のうちの最終工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記仕上詳細工程パターンの関係マップである仕上詳細工程パターン関係マップとに基づき一の前記仕上詳細工程パターンを決定する仕上加工工程パターン決定ステップと、
を有することを特徴とする請求項１８又は１９に記載の金型加工工程決定方法。
【請求項２６】
さらに、被加工物を加工する加工機械の種類を入力する加工機械種類入力ステップと、
前記加工機械種類に基づき一の前記残し代関係マップを決定する残し代関係マップ決定ステップとを有し、
前記残し代決定ステップにおける前記残し代関係マップは、前記残し代関係マップ決定ステップにて決定された一の前記残し代関係マップであることを特徴とする請求項２１又は２２に記載の金型加工工程決定方法。
【請求項２７】
さらに、被加工物を加工する加工機械の種類を入力する加工機械種類入力ステップと、
前記加工機械種類に基づき一の前記工具移動経路関係マップを決定する工具移動経路関係マップ決定ステップとを有し、
前記工具移動経路決定ステップにおける前記工具移動経路関係マップは、前記工具移動経路関係マップ決定ステップにて決定された一の前記工具移動経路関係マップであることを特徴とする請求項２３記載の金型加工工程決定方法。
【請求項２８】
さらに、被加工物を加工する加工機械の種類を入力する加工機械種類入力ステップと、
前記加工機械種類に基づき一の前記表面粗さ関係マップを決定する表面粗さ関係マップ決定ステップとを有し、
前記表面粗さ決定ステップにおける前記表面粗さ関係マップは、前記表面粗さ関係マップ決定ステップにて決定された一の前記表面粗さ関係マップであることを特徴とする請求項２４記載の金型加工工程決定方法。
【請求項２９】
さらに、被加工物を加工する加工機械の種類を入力する加工機械種類入力ステップと、
前記加工機械種類に基づき一の前記仕上詳細工程パターン関係マップを決定する仕上詳細工程パターン関係マップ決定ステップとを有し、
前記仕上詳細工程パターン決定ステップにおける前記仕上詳細工程パターン関係マップは、前記仕上詳細工程パターン関係マップ決定ステップにて決定された一の前記仕上詳細工程パターンであることを特徴とする請求項２５記載の金型加工工程決定方法。
【請求項３０】
前記基本入力手段の前記工具剛性情報は、被加工物の加工領域における最大深さと該最大深さ付近における被加工物の最小形状径とからなり、
前記工程パターン関係マップ又は前記残し代関係マップ又は前記表面粗さ関係マップ又は前記工具移動経路関係マップ又は前記仕上詳細工程パターン関係マップの前記工具剛性は、前記最大深さを前記最小形状径で除した値とすることを特徴とする請求項１８又は請求項２１〜２５の何れかに記載の金型加工工程決定方法。
【請求項３１】
前記基本情報入力ステップは、
被加工物の加工形状データを入力する加工形状データ入力ステップと、
前記加工形状データに基づき前記最大深さを算出する最大深さ算出ステップと、
前記加工形状データに基づき前記最小形状径を算出する最小形状径算出ステップと、
からなることを特徴とする請求項３０記載の金型加工工程決定方法。
【請求項３２】
前記基本入力手段の前記被削性情報及び前記工程パターン関係マップ又は前記残し代関係マップ又は前記表面粗さ関係マップ又は前記工具移動経路関係マップ又は前記仕上詳細工程パターン関係マップの前記被削性は、被加工物の硬度であることを特徴とする請求項１８又は請求項２１〜２５の何れかに記載の金型加工工程決定方法。
【請求項３３】
前記基本入力手段の前記被削性情報及び前記工程パターン関係マップ又は前記残し代関係マップ又は前記表面粗さ関係マップ又は前記工具移動経路関係マップ又は前記仕上詳細工程パターン関係マップの前記被削性は、被加工物の靭性又は脆性であることを特徴とする請求項１８又は請求項２１〜２５の何れかに記載の金型加工工程決定方法。
【請求項３４】
前記基本入力手段の前記被削性情報及び前記工程パターン関係マップ又は前記残し代関係マップ又は前記表面粗さ関係マップ又は前記工具移動経路関係マップ又は前記仕上詳細工程パターン関係マップの前記被削性は、被加工物の種類であることを特徴とする請求項１８又は請求項２１〜２５の何れかに記載の金型加工工程決定方法。
【請求項３５】
金型の加工工程を決定する金型加工工程決定装置として機能させる金型加工工程決定プログラムにおいて、
少なくとも荒加工工程及び該荒加工工程の後に行われる仕上加工工程を含む複数の加工工程の順序からなる工程パターンを複数記憶する工程パターン記憶手段と、
前記仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記工程パターンの関係マップである工程パターン関係マップを記憶する工程パターン関係マップ記憶手段と、
前記工具剛性の情報及び前記被削性の情報からなる基本入力情報を入力する基本情報入力手段と、
前記基本入力情報及び前記工程パターン関係マップ及び前記工程パターン記憶手段に記憶された複数の前記工程パターンとに基づき一の前記工程パターンを決定する工程パターン決定手段と、
を備えた金型加工工程決定装置として機能させることを特徴とする金型加工工程決定プログラム。
【請求項３６】
金型の加工工程を決定する金型加工工程決定装置として機能させる金型加工工程決定プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体において、
少なくとも荒加工工程及び該荒加工工程の後に行われる仕上加工工程を含む複数の加工工程の順序からなる工程パターンを複数記憶する工程パターン記憶手段と、
前記仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記工程パターンの関係マップである工程パターン関係マップを記憶する工程パターン関係マップ記憶手段と、
前記工具剛性の情報及び前記被削性の情報からなる基本入力情報を入力する基本情報入力手段と、
前記基本入力情報及び前記工程パターン関係マップ及び前記工程パターン記憶手段に記憶された複数の前記工程パターンとに基づき一の前記工程パターンを決定する工程パターン決定手段と、
を備えた金型加工工程決定装置として機能させることを特徴とする金型加工工程決定プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項３７】
被加工物である金型の素材形状データ及び被加工物である金型の加工形状データを入力する形状データ入力手段と、
少なくとも荒加工工程及び該荒加工工程の後に行われる仕上加工工程を含む複数の加工工程の順序からなる工程パターンを決定する加工工程決定手段と、
前記素材形状データ及び前記加工形状データ及び前記工程パターンに基づきＮＣデータを作成するＮＣデータ作成手段と、
を備えたＮＣデータ作成装置において、
前記加工工程決定手段は、
前記工程パターンを複数記憶する工程パターン記憶手段と、
前記仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記工程パターンの関係マップである工程パターン関係マップを記憶する工程パターン関係マップ記憶手段と、
前記工具剛性の情報及び前記被削性の情報からなる基本入力情報を入力する基本情報入力手段と、
前記基本入力情報及び前記工程パターン関係マップ及び前記工程パターン記憶手段に記憶された複数の前記工程パターンとに基づき一の前記工程パターンを決定する工程パターン決定手段と、
を備えたことを特徴とするＮＣデータ作成装置。
【請求項３８】
被加工物である金型の素材形状データ及び被加工物である金型の加工形状データを入力する形状データ入力手段と、
少なくとも荒加工工程及び該荒加工工程の後に行われる仕上加工工程を含む複数の加工工程の順序からなる工程パターンを決定する加工工程決定手段と、
前記素材形状データ及び前記加工形状データ及び前記工程パターンに基づきＮＣデータを作成するＮＣデータ作成手段と、
前記ＮＣデータに基づき工作機械を制御する制御手段と、
を備えた工作機械制御装置において、
前記加工工程決定手段は、
前記工程パターンを複数記憶する工程パターン記憶手段と、
前記仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記工程パターンの関係マップである工程パターン関係マップを記憶する工程パターン関係マップ記憶手段と、
前記工具剛性の情報及び前記被削性の情報からなる基本入力情報を入力する基本情報入力手段と、
前記基本入力情報及び前記工程パターン関係マップ及び前記工程パターン記憶手段に記憶された複数の前記工程パターンとに基づき一の前記工程パターンを決定する工程パターン決定手段と、
を備えたことを特徴とする工作機械制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型加工工程決定装置、金型加工工程決定方法、金型加工工程決定プログラム、そのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体、ＮＣデータ作成装置、及び工作機械制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被加工物の加工工程を決定するためには、熟練者による経験で実施されていた。従って、作業者の熟練度によって、工程内容がばらつくことがあった。
【０００３】
この問題を解決するために、例えば、特開平１−３２１１４４号公報に開示された加工工程決定装置がある。この公報には、例えばねじ穴等の加工の場合、加工部位に関するデータを抽出して、予め定められたねじ穴の加工手順を決定づける特徴因子と加工部位毎の特徴因子とに基づき、加工部位毎の加工手順を決定することが記載されている。
【特許文献１】特開平１−３２１１４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特開平１−３２１１４４号公報に開示された加工工程決定装置は、そのまま金型加工に適用することができない。ここで、金型加工とは、３次元的な形状を削り出す加工である。このような金型加工においては、特開平１−３２１１４４号公報に開示された穴加工に比べ、工具の動き・工具形状・被削材材質等が複雑に関係し合う加工であるため、特開平１−３２１１４４号に開示された加工を金型加工に適用することができない。例えば、ポケット形状の加工を行う場合、まず、荒加工を行い、場合によっては削り残し荒加工や中仕上加工を行い、最終的に仕上加工を行っている。また、型の形状や型材の被削性により加工工程の組合せと各工程における加工条件は複雑に変化する。つまり、加工形状がポケット形状部分のみであっても、荒加工工程や仕上加工工程などの複数の加工工程により行うことになる。ここで、金型の加工工程の順序からなる工程パターンは、加工時間、加工精度、及び工具寿命等に影響を及ぼすものである。従って、金型の加工工程は、やはり熟練者による経験により行うしかなかった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、熟練者の経験によることなく、最適な金型の加工工程パターンを決定することができる金型工程決定装置等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】
【０００６】
請求項１に係る金型加工工程決定装置は、金型の加工工程を決定する金型加工工程決定装置において、少なくとも荒加工工程及び該荒加工工程の後に行われる仕上加工工程を含む複数の加工工程の順序からなる工程パターンを複数記憶する工程パターン記憶手段と、前記仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記工程パターンの関係マップである工程パターン関係マップを記憶する工程パターン関係マップ記憶手段と、前記工具剛性の情報及び前記被削性の情報からなる基本入力情報を入力する基本情報入力手段と、前記基本入力情報及び前記工程パターン関係マップ及び前記工程パターン記憶手段に記憶された複数の前記工程パターンとに基づき一の前記工程パターンを決定する工程パターン決定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
ここで、複数の工程パターンとは、例えば、「荒加工工程→仕上加工工程」の工程パターンや「荒加工工程→削り残し加工工程→仕上加工工程」の工程パターン等である。また、基本情報入力手段とは、例えば、キーボードやＣＡＤ等から入力された情報を入力する手段である。
【０００８】
請求項２に係る金型加工工程決定装置は、前記仕上加工工程は、前記荒加工工程の後に行われ前記荒加工工程により形成された表面粗さを低減させる中仕上加工工程と、前記中仕上加工工程の後に行われ前記荒加工工程及び前記中仕上加工工程により残された残し代を仕上加工する最終仕上加工工程とからなり、前記工程パターン関係マップにおける前記工具剛性は、前記中仕上加工工程又は前記最終仕上加工工程にて使用する工具の剛性であることを特徴とする。
【０００９】
ここで、表面粗さとは、工具で被加工物を除去した後に幾何学的に残る削り残し形状の最大高さである。ここで、一般に、荒加工工程においては大きな表面粗さとなるため、荒加工工程の次の加工工程では残し代を除去する加工工程と表面粗さを除去する加工工程が必要となる。そして、例えば、工具剛性が小さい場合や被加工物の被削性が悪い場合等には、表面粗さを低減するために中仕上加工工程を挿入する。
【００１０】
請求項３に係る金型加工工程決定装置は、前記工程パターン関係マップ記憶手段は、加工機械の種類に応じた複数の前記工程パターン関係マップを記憶し、さらに、被加工物を加工する加工機械の種類を入力する加工機械種類入力手段と、前記加工機械種類及び複数の前記工程パターン関係マップに基づき一の前記工程パターン関係マップを決定する工程パターン関係マップ決定手段と、を備え、前記工程パターン決定手段は、前記基本入力情報及び決定された一の前記工程パターン関係マップ及び前記工程パターン記憶手段に記憶された複数の前記工程パターンとに基づき一の前記工程パターンを決定することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る金型加工工程決定装置は、さらに、前記仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記工程パターンの前記仕上加工工程以外の各前記加工工程における残し代の関係マップを記憶する残し代関係マップ記憶手段と、前記基本入力情報及び前記残し代関係マップに基づき前記工程パターン決定手段により決定された前記工程パターンの各前記加工工程における前記残し代を決定する残し代決定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
ここで、残し代とは、例えば、荒加工工程における残し代は、最終的な加工形状、すなわち仕上加工工程によって加工される形状から切込方向に削り残す量をいう。そして、この残し代は、仕上加工工程以外の加工工程には常に必要な情報である。また、残し代決定手段は、例えば、例えば、工程パターン決定手段により決定された工程パターンが「荒加工工程→中仕上加工工程→最終仕上加工工程」の場合には、荒加工工程及び中仕上加工工程のそれぞれの残し代を決定する。
【００１３】
請求項５に係る金型加工工程決定装置は、さらに、前記中仕上加工工程又は前記最終仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記工程パターンの前記最終仕上加工工程以外の各前記加工工程における残し代の関係マップを記憶する残し代関係マップ記憶手段と、前記基本入力情報及び前記残し代関係マップに基づき前記工程パターン決定手段により決定された前記工程パターンの各前記加工工程における前記残し代を決定する残し代決定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る金型加工工程決定装置は、さらに、前記仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する各前記加工工程における工具の移動経路の関係マップを記憶する工具移動経路関係マップ記憶手段と、前記基本入力情報及び前記工具移動経路関係マップに基づき各前記加工工程における工具移動経路を決定する工具移動経路決定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
ここで、工具移動経路（カッタパス）とは、被加工物を加工する工具の先端位置の動作経路である。この工具移動経路として、例えば、等高線加工の経路や、突き加工の経路や、面沿い加工の経路等がある。等高線加工の経路とは、薄い切込みで平面的に工具を動作させる経路であって、例えば機械剛性の小さい加工機械や工具剛性の小さい場合や被削性が悪い場合等に適している。また、突き加工の経路は、軸方向に工具を動作させる経路であって、機械剛性の大きな加工機械に適している。また、面沿い加工の経路は、走査線上に工具を動作させる経路であって、工具剛性が大きい場合や被削性が良い場合等に適している。
【００１６】
請求項７に係る金型加工工程決定装置は、さらに、前記中仕上加工工程又は前記最終仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記中仕上加工工程により加工される被加工物の加工面の表面粗さの関係マップを記憶する表面粗さ関係マップ記憶手段と、前記基本入力情報及び前記表面粗さ関係マップに基づき前記中仕上加工工程における前記表面粗さを決定する表面粗さ決定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項８に係る金型加工工程決定装置は、さらに、１以上の仕上詳細工程の順序からなる前記仕上加工工程又は前記最終仕上加工工程の仕上詳細工程パターンを複数記憶する仕上詳細工程パターン記憶手段と、前記仕上詳細工程のうちの最終工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記仕上詳細工程パターンの関係マップである仕上詳細工程パターン関係マップを記憶する仕上詳細工程パターン関係マップ記憶手段と、前記仕上詳細工程パターンのうち優先する前記仕上詳細工程パターンの情報である仕上優先度情報を入力する仕上優先度情報入力手段と、前記仕上優先度情報及び前記仕上詳細工程パターン関係マップ及び前記仕上詳細工程パターン記憶手段に記憶された複数の前記仕上詳細工程パターンに基づき一の前記仕上詳細工程パターンを決定する仕上加工工程パターン決定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
ここで、複数の仕上詳細工程パターンとは、例えば、「全体仕上」のみの工程パターンや、「全体仕上→隅取り仕上」の工程パターンなどである。また、仕上優先度情報とは、例えば、加工精度の重視や加工能率の重視等の情報である。そして、一般に、加工精度を重視する場合には、仕上用工具１本で全て加工する「全体仕上」のみの工程パターンとする方がよい。一方、例えば、ポケット形状の最大深さが深い場合等において、加工能率を重視する場合、すなわち加工時間を短縮する等の場合には、深さが浅い部分については工具突き出し量の短い工具により仕上加工を行い、その後深さが深い部分について工具突き出し量の長い工具により仕上加工を行う方がよい。
【００１９】
請求項９に係る金型加工工程決定装置は、前記残し代関係マップ記憶手段は、加工機械の種類に応じた複数の前記残し代関係マップを記憶し、さらに、被加工物を加工する加工機械の種類を入力する加工機械種類入力手段と、前記加工機械種類及び複数の前記残し代関係マップに基づき一の前記残し代関係マップを決定する残し代関係マップ決定手段と、を備え、前記残し代決定手段は、前記基本入力情報及び決定された一の前記残し代関係マップに基づき前記残り代を決定することを特徴とする。
【００２０】
請求項１０に係る金型加工工程決定装置は、前記工具移動経路関係マップ記憶手段は、加工機械の種類に応じた複数の前記工具移動経路関係マップを記憶し、さらに、被加工物を加工する加工機械の種類を入力する加工機械種類入力手段と、前記加工機械種類及び複数の前記工具移動経路関係マップに基づき一の前記工具移動経路関係マップを決定する工具移動経路関係マップ決定手段と、を備え、前記工具移動経路決定手段は、前記基本入力情報及び決定された一の前記工具移動経路関係マップに基づき前記工具移動経路を決定することを特徴とする。
【００２１】
請求項１１に係る金型加工工程決定装置は、前記表面粗さ関係マップ記憶手段は、加工機械の種類に応じた複数の前記表面粗さ関係マップを記憶し、さらに、被加工物を加工する加工機械の種類を入力する加工機械種類入力手段と、前記加工機械種類及び複数の前記表面粗さ関係マップに基づき一の前記表面粗さ関係マップを決定する表面粗さ関係マップ決定手段と、を備え、前記表面粗さ決定手段は、前記基本入力情報及び決定された一の前記表面粗さ関係マップに基づき前記表面粗さを決定することを特徴とする。
【００２２】
請求項１２に係る金型加工工程決定装置は、前記仕上詳細工程パターン関係マップ記憶手段は、加工機械の種類に応じた複数の前記仕上詳細工程パターン関係マップを記憶し、さらに、被加工物を加工する加工機械の種類を入力する加工機械種類入力手段と、前記加工機械種類及び複数の前記仕上詳細工程パターン関係マップに基づき一の前記仕上詳細工程パターン関係マップを決定する仕上詳細工程パターン関係マップ決定手段と、を備え、前記仕上詳細工程パターン決定手段は、前記仕上優先度情報及び決定された一の前記仕上詳細工程パターン関係マップ及び前記仕上詳細工程パターン記憶手段に記憶された複数の前記仕上詳細工程パターンに基づき一の前記仕上詳細工程パターンを決定することを特徴とする。
【００２３】
請求項１３に係る金型加工工程決定装置は、前記基本入力手段の前記工具剛性情報は、被加工物の加工領域における最大深さと該最大深さ付近における被加工物の最小形状径とからなり、前記工程パターン関係マップ又は前記残し代関係マップ又は前記表面粗さ関係マップ又は前記工具移動経路関係マップ又は前記仕上詳細工程パターン関係マップの前記工具剛性は、前記最大深さを前記最小形状径で除した値とすることを特徴とする。
【００２４】
請求項１４に係る金型加工工程決定装置は、前記基本情報入力手段は、被加工物の加工形状データを入力する加工形状データ入力手段と、前記加工形状データに基づき前記最大深さを算出する最大深さ算出手段と、前記加工形状データに基づき前記最小形状径を算出する最小形状径算出手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
請求項１５に係る金型加工工程決定装置は、前記基本入力手段の前記被削性情報及び前記工程パターン関係マップ又は前記残し代関係マップ又は前記表面粗さ関係マップ又は前記工具移動経路関係マップ又は前記仕上詳細工程パターン関係マップの前記被削性は、被加工物の硬度であることを特徴とする。
【００２６】
請求項１６に係る金型加工工程決定装置は、前記基本入力手段の前記被削性情報及び前記工程パターン関係マップ又は前記残し代関係マップ又は前記表面粗さ関係マップ又は前記工具移動経路関係マップ又は前記仕上詳細工程パターン関係マップの前記被削性は、被加工物の靭性又は脆性であることを特徴とする。
【００２７】
請求項１７に係る金型加工工程決定装置は、前記基本入力手段の前記被削性情報及び前記工程パターン関係マップ又は前記残し代関係マップ又は前記表面粗さ関係マップ又は前記工具移動経路関係マップ又は前記仕上詳細工程パターン関係マップの前記被削性は、被加工物の種類であることを特徴とする。
【００２８】
請求項１８に係る金型加工工程決定方法は、少なくとも荒加工工程及び該荒加工工程の後に行われる仕上加工工程を含む複数の加工工程の順序からなる工程パターンを決定する金型加工工程決定方法において、前記仕上加工工程にて使用する工具剛性の情報及び被加工物の被削性の情報からなる基本入力情報を入力する基本情報入力ステップと、前記基本入力情報と前記仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する工程パターンの関係マップである工程パターン関係マップとに基づき一の前記工程パターンを決定する工程パターン決定ステップと、からなることを特徴とする。
【００２９】
請求項１９に係る金型加工工程決定方法は、前記仕上加工工程は、前記荒加工工程の後に行われ前記荒加工工程により形成された表面粗さを低減させる中仕上加工工程と、前記中仕上加工工程の後に行われ前記荒加工工程及び前記中仕上加工工程により残された残し代を仕上加工する最終仕上加工工程とからなり、前記工程パターン関係マップにおける前記工具剛性は、前記中仕上加工工程又は前記最終仕上加工工程にて使用する工具の剛性であることを特徴とする。
【００３０】
請求項２０に係る金型加工工程決定方法は、さらに、被加工物を加工する加工機械の種類を入力する加工機械種類入力ステップと、前記加工機械種類に基づき一の前記工程パターン関係マップを決定する工程パターン関係マップ決定ステップとを有し、前記工程パターン決定ステップにおける前記工程パターン関係マップは、前記工程パターン関係マップ決定ステップにて決定された一の前記工程パターン関係マップであることを特徴とする。
【００３１】
請求項２１に係る金型加工工程決定方法は、さらに、前記基本入力情報と前記仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記工程パターンの前記仕上加工工程以外の各前記加工工程における残し代の関係マップとに基づき、前記工程パターン決定ステップにて決定された前記工程パターンの各前記加工工程における前記残し代を決定する残し代決定ステップと、を有することを特徴とする。
【００３２】
請求項２２に係る金型加工工程決定方法は、さらに、前記基本入力情報と、前記中仕上加工工程又は前記最終仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記工程パターンの前記最終仕上加工工程以外の各前記加工工程における残し代の関係マップとに基づき、前記工程パターン決定ステップにて決定された前記工程パターンの各前記加工工程における前記残し代を決定する残し代決定ステップと、を有することを特徴とする。
【００３３】
請求項２３に係る金型加工工程決定方法は、さらに、前記基本入力情報と前記仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する各記加工工程における工具の移動経路の関係マップとに基づき各前記加工工程における工具移動経路を決定する工具移動経路決定ステップとを有することを特徴とする。
【００３４】
請求項２４に係る金型加工工程決定方法は、さらに、前記基本入力情報と前記中仕上加工工程又は前記最終仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記中仕上加工工程により加工される被加工物の加工面の表面粗さの関係マップとに基づき前記中仕上加工工程における前記表面粗さを決定する表面粗さ決定ステップを有することを特徴とする。
【００３５】
請求項２５に係る金型加工工程決定方法は、さらに、前記仕上加工工程又は前記最終仕上加工工程の仕上詳細工程の順序からなる仕上詳細工程パターンのうち優先する前記仕上詳細工程パターンの情報である仕上優先度情報を入力する仕上優先度情報入力ステップと、前記仕上優先度情報と前記仕上詳細工程のうちの最終工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記仕上詳細工程パターンの関係マップである仕上詳細工程パターン関係マップとに基づき一の前記仕上詳細工程パターンを決定する仕上加工工程パターン決定ステップと、を有することを特徴とする。
【００３６】
請求項２６に係る金型加工工程決定方法は、さらに、被加工物を加工する加工機械の種類を入力する加工機械種類入力ステップと、前記加工機械種類に基づき一の前記残し代関係マップを決定する残し代関係マップ決定ステップとを有し、前記残し代決定ステップにおける前記残し代関係マップは、前記残し代関係マップ決定ステップにて決定された一の前記残し代関係マップであることを特徴とする。
【００３７】
請求項２７に係る金型加工工程決定方法は、さらに、被加工物を加工する加工機械の種類を入力する加工機械種類入力ステップと、前記加工機械種類に基づき一の前記工具移動経路関係マップを決定する工具移動経路関係マップ決定ステップとを有し、前記工具移動経路決定ステップにおける前記工具移動経路関係マップは、前記工具移動経路関係マップ決定ステップにて決定された一の前記工具移動経路関係マップであることを特徴とする。
【００３８】
請求項２８に係る金型加工工程決定方法は、さらに、被加工物を加工する加工機械の種類を入力する加工機械種類入力ステップと、前記加工機械種類に基づき一の前記表面粗さ関係マップを決定する表面粗さ関係マップ決定ステップとを有し、前記表面粗さ決定ステップにおける前記表面粗さ関係マップは、前記表面粗さ関係マップ決定ステップにて決定された一の前記表面粗さ関係マップであることを特徴とする。
【００３９】
請求項２９に係る金型加工工程決定方法は、さらに、被加工物を加工する加工機械の種類を入力する加工機械種類入力ステップと、前記加工機械種類に基づき一の前記仕上詳細工程パターン関係マップを決定する仕上詳細工程パターン関係マップ決定ステップとを有し、前記仕上詳細工程パターン決定ステップにおける前記仕上詳細工程パターン関係マップは、前記仕上詳細工程パターン関係マップ決定ステップにて決定された一の前記仕上詳細工程パターンであることを特徴とする。
【００４０】
請求項３０に係る金型加工工程決定方法は、前記基本入力手段の前記工具剛性情報は、被加工物の加工領域における最大深さと該最大深さ付近における被加工物の最小形状径とからなり、前記工程パターン関係マップ又は前記残し代関係マップ又は前記表面粗さ関係マップ又は前記工具移動経路関係マップ又は前記仕上詳細工程パターン関係マップの前記工具剛性は、前記最大深さを前記最小形状径で除した値とすることを特徴とする。
【００４１】
請求項３１に係る金型加工工程決定方法は、前記基本情報入力ステップは、被加工物の加工形状データを入力する加工形状データ入力ステップと、前記加工形状データに基づき前記最大深さを算出する最大深さ算出ステップと、前記加工形状データに基づき前記最小形状径を算出する最小形状径算出ステップと、からなることを特徴とする。
【００４２】
請求項３２に係る金型加工工程決定方法は、前記基本入力手段の前記被削性情報及び前記工程パターン関係マップ又は前記残し代関係マップ又は前記表面粗さ関係マップ又は前記工具移動経路関係マップ又は前記仕上詳細工程パターン関係マップの前記被削性は、被加工物の硬度であることを特徴とする。
【００４３】
請求項３３に係る金型加工工程決定方法は、前記基本入力手段の前記被削性情報及び前記工程パターン関係マップ又は前記残し代関係マップ又は前記表面粗さ関係マップ又は前記工具移動経路関係マップ又は前記仕上詳細工程パターン関係マップの前記被削性は、被加工物の靭性又は脆性であることを特徴とする。
【００４４】
請求項３４に係る金型加工工程決定方法は、前記基本入力手段の前記被削性情報及び前記工程パターン関係マップ又は前記残し代関係マップ又は前記表面粗さ関係マップ又は前記工具移動経路関係マップ又は前記仕上詳細工程パターン関係マップの前記被削性は、被加工物の種類であることを特徴とする。
【００４５】
請求項３５に係る金型加工工程決定プログラムは、金型の加工工程を決定する金型加工工程決定装置として機能させる金型加工工程決定プログラムにおいて、少なくとも荒加工工程及び該荒加工工程の後に行われる仕上加工工程を含む複数の加工工程の順序からなる工程パターンを複数記憶する工程パターン記憶手段と、前記仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記工程パターンの関係マップである工程パターン関係マップを記憶する工程パターン関係マップ記憶手段と、前記工具剛性の情報及び前記被削性の情報からなる基本入力情報を入力する基本情報入力手段と、前記基本入力情報及び前記工程パターン関係マップ及び前記工程パターン記憶手段に記憶された複数の前記工程パターンとに基づき一の前記工程パターンを決定する工程パターン決定手段と、を備えた金型加工工程決定装置として機能させることを特徴とする。
【００４６】
請求項３６に係る金型加工工程決定プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体は、金型の加工工程を決定する金型加工工程決定装置として機能させる金型加工工程決定プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体において、少なくとも荒加工工程及び該荒加工工程の後に行われる仕上加工工程を含む複数の加工工程の順序からなる工程パターンを複数記憶する工程パターン記憶手段と、前記仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記工程パターンの関係マップである工程パターン関係マップを記憶する工程パターン関係マップ記憶手段と、前記工具剛性の情報及び前記被削性の情報からなる基本入力情報を入力する基本情報入力手段と、前記基本入力情報及び前記工程パターン関係マップ及び前記工程パターン記憶手段に記憶された複数の前記工程パターンとに基づき一の前記工程パターンを決定する工程パターン決定手段と、を備えた金型加工工程決定装置として機能させることを特徴とする。
【００４７】
請求項３７に係るＮＣデータ作成装置は、被加工物である金型の素材形状データ及び被加工物である金型の加工形状データを入力する形状データ入力手段と、少なくとも荒加工工程及び該荒加工工程の後に行われる仕上加工工程を含む複数の加工工程の順序からなる工程パターンを決定する加工工程決定手段と、前記素材形状データ及び前記加工形状データ及び前記工程パターンに基づきＮＣデータを作成するＮＣデータ作成手段と、を備えたＮＣデータ作成装置において、前記加工工程決定手段は、前記工程パターンを複数記憶する工程パターン記憶手段と、前記仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記工程パターンの関係マップである工程パターン関係マップを記憶する工程パターン関係マップ記憶手段と、前記工具剛性の情報及び前記被削性の情報からなる基本入力情報を入力する基本情報入力手段と、前記基本入力情報及び前記工程パターン関係マップ及び前記工程パターン記憶手段に記憶された複数の前記工程パターンとに基づき一の前記工程パターンを決定する工程パターン決定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００４８】
請求項３８に係る工作機械制御装置は、被加工物である金型の素材形状データ及び被加工物である金型の加工形状データを入力する形状データ入力手段と、少なくとも荒加工工程及び該荒加工工程の後に行われる仕上加工工程を含む複数の加工工程の順序からなる工程パターンを決定する加工工程決定手段と、前記素材形状データ及び前記加工形状データ及び前記工程パターンに基づきＮＣデータを作成するＮＣデータ作成手段と、前記ＮＣデータに基づき工作機械を制御する制御手段と、を備えた工作機械制御装置において、前記加工工程決定手段は、前記工程パターンを複数記憶する工程パターン記憶手段と、前記仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する前記工程パターンの関係マップである工程パターン関係マップを記憶する工程パターン関係マップ記憶手段と、前記工具剛性の情報及び前記被削性の情報からなる基本入力情報を入力する基本情報入力手段と、前記基本入力情報及び前記工程パターン関係マップ及び前記工程パターン記憶手段に記憶された複数の前記工程パターンとに基づき一の前記工程パターンを決定する工程パターン決定手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００４９】
請求項１に係る金型加工工程決定装置及び請求項１８に係る金型加工工程決定方法によれば、工程パターン関係マップにおける工程パターンを、仕上加工工程にて使用される工具剛性及び被加工物の被削性により変更することで、最適な工程パターンを選択することができる。例えば、仕上加工工程にて使用される工具剛性が低い場合には、仕上加工での取り代を薄く均等にかつ高能率に行うために、荒加工から仕上加工までの間に例えば荒加工削り残し加工工程等の複数の工程を介する工程パターンとする方がよい。一方、仕上加工工程にて使用される工具剛性が高い場合には、仕上加工での取り代が大きく残った状態でも加工加工であるため、能率を考慮して「荒加工工程→仕上加工工程」の工程パターンとする方がよい。また、被加工物の被削性が良い場合には、「荒加工工程→仕上加工工程」の工程パターンとする方がよい。一方、被加工物の被削性が悪い場合には、荒加工から仕上加工までの間に例えば荒加工削り残し加工工程等の複数の工程を介する工程パターンとする。
【００５０】
これにより、熟練者の経験によることなく金型加工工程パターンを決定することができる。つまり、加工形状及び被加工物の種類が同一である場合には、作業者の熟練度に関わりなく、常に一定の金型加工工程パターンを決定することができる。そして、常に最適な工程パターンにすることができることにより、加工時間、加工精度、及び工具寿命等のばらつきのない最適な工程を設計することができる。
【００５１】
請求項２に係る金型加工工程決定装置及び請求項１９に係る金型加工工程決定方法によれば、中仕上加工工程又は最終仕上加工工程にて使用する工具剛性に応じて工程パターンが決定される。ここで、工程パターンを決定するために用いる工具剛性とは、全ての加工工程に使用される工具の中で最も剛性が小さい工具を基準とするとよい。そして、一般には、最終仕上加工工程にて使用する工具剛性が最も剛性が小さい工具となるが、場合によっては中仕上加工工程にて使用する工具剛性が最も剛性が小さな工具となることがある。そこで、このような場合であっても、最適な工程設計することができる。
【００５２】
請求項３に係る金型加工工程決定装置及び請求項２０に係る金型加工工程決定方法によれば、加工機械の種類に応じた工程パターン関係マップに基づき工程パターンを決定することができる。このように、加工機械の種類に応じて工程パターンを決定することができるので、より汎用性を有する金型加工工程決定装置とすることができる。
【００５３】
請求項４に係る金型加工工程決定装置及び請求項２１に係る金型加工工程決定方法によれば、最適な残し代を決定することができる。その結果、熟練者の経験によることなく残し代を決定することができる。つまり、加工形状及び被加工物の種類が同一である場合には、作業者の熟練度に関わりなく、常に一定の残し代を決定することができる。このように常に最適な残し代にすることができることにより、加工時間、加工精度、及び工具寿命等のばらつきのない最適な工程を設計することができる。
【００５４】
請求項５に係る金型加工工程決定装置及び請求項２２に係る金型加工工程決定方法によれば、中仕上加工工程又は最終仕上加工工程にて使用する工具剛性に応じて残し代が決定される。ここで、残し代を決定するために用いる工具剛性とは、全ての加工工程に使用される工具の中で最も剛性が小さい工具を基準とするとよい。そして、一般には、最終仕上加工工程にて使用する工具剛性が最も剛性が小さい工具となるが、場合によっては中仕上加工工程にて使用する工具剛性が最も剛性が小さな工具となることがある。そこで、このような場合であっても、最適な工程設計することができる。
【００５５】
請求項６に係る金型加工工程決定装置及び請求項２３に係る金型加工工程決定方法によれば、それぞれの加工工程における最適な工具移動経路を決定することができる。
【００５６】
請求項７に係る金型加工工程決定装置及び請求項２４に係る金型加工工程決定方法によれば、以下の効果を奏する。ここで、中仕上加工工程は、例えば、工具剛性が小さい場合や被加工物の被削性が悪い場合には、表面粗さを低減するために荒加工工程と最終仕上加工工程との間に挿入する場合がある。そのため、この中仕上加工工程においては、中仕上加工工程を行った後の表面粗さをどの程度にするかが重要な要素となる。そこで、この重要な要素となる表面粗さを表面粗さ関係マップに基づき決定することにより、最適な中仕上加工工程を設計することができる。
【００５７】
請求項８に係る金型加工工程決定装置及び請求項２５に係る金型加工工程決定方法によれば、仕上詳細工程パターン関係マップにおける仕上詳細工程パターンを、最終工程にて使用される工具剛性及び被加工物の被削性及び仕上優先度情報により変更することで、最適な仕上詳細工程パターンを選択することができる。これにより、熟練者の経験によることなく金型加工工程パターンを決定することができる。つまり、加工形状及び被加工物の種類及び優先度情報が同一である場合には、作業者の熟練度に関わりなく、常に一定の仕上詳細工程パターンを決定することができる。
【００５８】
請求項９に係る金型加工工程決定装置及び請求項２６に係る金型加工工程決定方法によれば、加工機械の種類に応じた残し代関係マップに基づき残し代を決定することができる。このように、加工機械の種類に応じて残し代を決定することができるので、より汎用性を有する金型加工工程決定装置とすることができる。
【００５９】
請求項１０に係る金型加工工程決定装置及び請求項２７に係る金型加工工程決定方法によれば、加工機械の種類に応じた残し代関係マップに基づき残し代を決定することができる。このように、加工機械の種類に応じて残し代を決定することができるので、より汎用性を有する金型加工工程決定装置とすることができる。
【００６０】
請求項１１に係る金型加工工程決定装置及び請求項２８に係る金型加工工程決定方法によれば、加工機械の種類に応じた残し代関係マップに基づき残し代を決定することができる。このように、加工機械の種類に応じて残し代を決定することができるので、より汎用性を有する金型加工工程決定装置とすることができる。
【００６１】
請求項１２に係る金型加工工程決定装置及び請求項２９に係る金型加工工程決定方法によれば、加工機械の種類に応じた残し代関係マップに基づき残し代を決定することができる。このように、加工機械の種類に応じて残し代を決定することができるので、より汎用性を有する金型加工工程決定装置とすることができる。
【００６２】
請求項１３に係る金型加工工程決定装置及び請求項３０に係る金型加工工程決定方法によれば、前記工具剛性情報及び前記工具剛性をより簡易的に求めることができる。つまり、前記最大深さと最小形状径のみを入力することにより、最適な工程パターン又は残し代又は表面粗さ又は工具移動経路又は仕上詳細工程パターンを決定することができる。また、前記工具剛性情報として、前記最大深さを前記最小形状径で除した値と非常に簡易的な関係式とすることにより、処理時間を短縮することができる。
【００６３】
請求項１４に係る金型加工工程決定装置及び請求項３１に係る金型加工工程決定方法によれば、最大深さ及び最小形状径を作業者が入力することなく、加工形状データ（ＣＡＤデータ）を入力することのみで容易に最大深さ及び最小形状径を算出することができる。
【００６４】
請求項１５に係る金型加工工程決定装置及び請求項３２に係る金型加工工程決定方法によれば、被削性に非常に大きな影響を及ぼす被加工物の硬度を用いることにより、適切な工程パターン、残し代、中仕上加工工程の表面粗さ、工具移動経路及び仕上詳細工程パターンを容易に決定することができる。なお、被加工物の硬度が低い場合には被削性は良好となり、被加工物の硬度が高い場合には被削性は悪くなる。
【００６５】
請求項１６に係る金型加工工程決定装置及び請求項３３に係る金型加工工程決定方法によれば、被削性に非常に大きな影響を及ぼす被加工物の靭性又は脆性を用いることにより、適切な工程パターン、残し代、中仕上加工工程の表面粗さ、工具移動経路及び仕上詳細工程パターンを容易に決定することができる。なお、被加工物の靭性が低い場合又は脆性が高い場合には被削性は良好となり、被加工物の靭性が高い場合又は脆性が低い場合には被削性は悪くなる。
【００６６】
請求項１７に係る金型加工工程決定装置及び請求項３４に係る金型加工工程決定方法によれば、被削性に非常に大きな影響を及ぼす被加工物の種類を用いることにより、適切な工程パターン、残し代、中仕上加工工程の表面粗さ、工具移動経路及び仕上詳細工程パターンを容易に決定することができる。なお、被加工物の種類は、被削性と一義的な関係にある。
【００６７】
請求項３５に係る金型加工工程決定プログラムによれば、上述した金型加工工程決定装置における効果と同様の効果を奏することができる。なお、金型加工工程決定装置における他の特徴的な各手段は、金型加工工程決定プログラムに同様に適用することができる。この場合においても、金型加工工程決定装置と同様の効果を奏する。
【００６８】
請求項３６に係る金型加工工程決定プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体によれば、上述した金型加工工程決定装置における効果と同様の効果を奏することができる。なお、金型加工工程決定装置における他の特徴的な各手段は、金型加工工程決定プログラムに同様に適用することができる。この場合においても、金型加工工程決定装置と同様の効果を奏する。
【００６９】
請求項３７に係るＮＣデータ作成装置によれば、上述した金型加工工程装置をＮＣデータ作成装置に組み込むことにより、上記金型加工工程装置と同様の効果を奏する。なお、金型加工工程決定装置における他の特徴的な各手段は、金型加工工程決定プログラムに同様に適用することができる。この場合においても、金型加工工程決定装置と同様の効果を奏する。
【００７０】
請求項３８に係る工作機械制御装置によれば、上述した金型加工工程装置を工作機械制御装置に組み込むことにより、上記金型加工工程装置と同様の効果を奏する。なお、金型加工工程決定装置における他の特徴的な各手段は、金型加工工程決定プログラムに同様に適用することができる。この場合においても、金型加工工程決定装置と同様の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７１】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。
【００７２】
（工作機械制御装置）
本実施形態における工作機械制御装置について、図１を参照して説明する。図１に示すように、工作機械制御装置は、形状データ入力部（形状データ入力手段）１と、加工工程決定部（加工工程決定手段、金型加工工程決定装置）２と、ＮＣデータ作成部（ＮＣデータ作成手段）３と、機械制御部（制御手段）４とから構成される。なお、形状データ入力部１と、加工工程決定部２と、ＮＣデータ作成部３とは、ＮＣデータ作成装置を構成する。そして、このＮＣデータ作成装置は、工作機械制御装置に組み込まれる場合もあるし、独立した装置として構成する場合もある。
【００７３】
形状データ入力部１は、ＣＡＤ（図示せず）により作成された被加工物の最終形状データ、すなわち加工により生成される加工形状データと、加工前の被加工物の素材形状データとを入力する。加工工程決定部２は、形状データ入力部１に入力された加工形状データ及び素材形状データに基づいて、加工工程パターンを決定する。なお、加工工程決定部の詳細については後述する。ＮＣデータ作成部３は、形状データ入力部１に入力された加工形状データ及び素材形状データと、加工工程決定部２により決定された加工工程パターンとに基づいて、ＮＣデータを作成する。機械制御部４は、作成されたＮＣデータに基づいて、工作機械の各構成部を制御する。ここで、加工工程決定部２は、ＮＣデータ作成装置に組み込まれる場合もあるし、独立した装置として構成する場合もある。
【００７４】
（加工工程決定部２の概略構成）
次に、加工工程決定部（金型加工工程決定装置）２の概略構成について図２を参照して説明する。図２は、金型加工工程決定部２の概略構成を示すブロック図である。図２に示すように、金型加工工程決定部２は、加工機械種類入力部１１と、工具剛性・被削性情報入力部１２と、仕上優先度入力部１３と、仕上面粗さ入力部１４とからなる入力部を有する。
【００７５】
加工機械種類入力部（加工機械種類入力手段）１１は、被加工物を加工する加工機械の情報、例えば、加工機械の種類を入力する。工具剛性・被削性情報入力部（基本情報入力手段）１２は、仕上加工工程にて使用する工具剛性の情報、及び被加工物の被削性情報からなる基本入力情報を入力する。なお、工具剛性・被削性情報入力部１２の詳細については、後述する。仕上優先度入力部（仕上優先度情報入力手段）１３は、最終仕上詳細工程パターンのうち優先する仕上優先度情報を入力する。なお、仕上優先度の詳細については後述する。仕上面粗さ入力部１４は、仕上加工工程によって形成される被加工物の面粗さを入力する。
【００７６】
さらに、金型加工工程決定部２は、工程パターン決定処理部１５と、工具移動経路決定処理部１６と、表面粗さ決定処理部１７と、残し代決定処理部１８と、最終仕上詳細工程パターン決定処理部１９と、加工工程条件決定処理部２０とを有する。これらの各処理部は、以下にそれぞれについて詳述する。
【００７７】
（工程パターン決定処理部１５の構成）
工程パターン決定処理部１５の詳細構成を図３に示す。図３に示すように、工程パターン決定処理部１５は、工程パターン関係マップ記憶部１５１と、工程パターン関係マップ決定部１５２と、工程パターン記憶部１５３と、工程パターン決定部１５４とから構成される。
【００７８】
工程パターン記憶部（工程パターン記憶手段）１５３は、複数の加工工程の順序からなる工程パターンを複数記憶する。ここで、複数の工程パターンを図４に示す。図４に示すように、工程パターン記憶部１５３には、例えば、Ａ〜Ｄまでの４つの工程パターンが記憶されている。工程パターンＡは、「荒加工工程→中仕上加工工程→最終仕上加工工程」からなる。荒加工工程とは、加工部分の大部分を効率的に加工する工程である。荒加工工程においては、一般に、工具径の大きな工具を使用して大きな加工ピッチにて加工する。中仕上加工工程とは、荒加工工程によって削り残された部分を加工する工程である。一般に、工具径の大きな工具を使用する荒加工工程においては、被加工物の加工面が大きな表面粗さとなるため、この表面粗さを低減する加工工程が中仕上加工工程である。なお、表面粗さとは、工具で被加工物を除去した後に幾何学的に残る削り残し形状の最大高さである。最終仕上加工工程とは、被加工物の面粗さが要求された仕上面粗さとなるように加工する工程である。すなわち、荒加工工程及び中仕上加工工程における残し代を加工する工程である。
【００７９】
また、工程パターンＢは、「荒加工工程→削り残し荒加工工程→中仕上加工工程→最終仕上加工工程」からなる。削り残し荒加工工程とは、例えば、工具径の大きな工具により荒加工工程を行った結果、被加工物の隅部分等に生じる削り残しを取り除く加工工程である。なお、削り残し荒加工工程は、複数回行われる場合がある。また、工程パターンＣは、「荒加工工程→削り残し荒加工工程→中仕上加工工程→削り残し荒加工工程→最終仕上加工工程」からなる。工程パターンＤは、「荒加工工程→中仕上加工工程→削り残し荒加工工程→中仕上加工工程→削り残し荒加工工程→最終仕上加工工程」からなる。なお、中仕上加工工程及び最終仕上加工工程は、複数回行われる場合がある。
【００８０】
工程パターン関係マップ記憶部（工程パターン関係マップ記憶手段）１５１は、加工機械の種類に応じた複数の工程パターン関係マップを記憶する。ここで、ある加工機械の種類における工程パターン関係マップを図５に示す。図５に示すように、工程パターン関係マップは、仕上加工工程（最終仕上加工工程又は中仕上加工工程）にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する工程パターンの関係マップである。ただし、図５では、仕上加工工程にて使用する工具剛性は、簡易的な関係式である金型形状Ｌ／Ｄとしている。ここで、Ｌ及びＤについて図６を参照して説明する。図６は、被加工物（金型）の最終形状における断面図を示す。図６に示すように、Ｌ［ｍｍ］は、被加工物の加工領域における最大深さである。この最大深さＬは、仕上加工工程にて使用する工具の突き出し量に関係する。Ｄ［ｍｍ］は、被加工物の最小形状の直径である。言い換えると、最小形状直径Ｄは、仕上加工工程にて使用する工具の直径となる。また、工程パターン関係マップにおける被加工物の被削性は、被加工物（金型）の材料硬度としている。
【００８１】
つまり、図５に示すように金型形状Ｌ／Ｄが小さく、かつ、金型の材料硬度が小さい（軟らかい）場合には、工程パターンＡが選択される。そして、金型形状Ｌ／Ｄが大きくなるほど、工程パターンは、Ｂ、Ｃ、Ｄの順に変化させている。また、金型の材料硬度が大きくなるほど、工程パターンは、Ｂ、Ｃ、Ｄの順に変化させている。
【００８２】
ここで、金型形状Ｌ／Ｄが大きくなるほど、仕上加工工程にて使用する工具剛性が小さくなるため、加工の難易度が高くなる。また、金型の材料硬度が大きくなるほど、被加工物の被削性（加工の困難性）が悪くなり、加工の難易度が高くなる。従って、加工の難易度が高くなるほど、加工工程を多数工程に分割して行う工程パターンとしている。なお、加工機械の剛性等によって、適切な工程パターンが異なるので、図５に示す工程パターン関係マップを加工機械毎に有するようにしている。
【００８３】
工程パターン関係マップ決定部（工程パターン関係マップ決定手段）１５２は、加工機械種類入力部１１に入力された加工機械の種類と工程パターン関係マップ記憶部１５１に記憶された複数の工程パターン関係マップとに基づき、入力された加工機械の種類に対応した一の工程パターン関係マップを決定する。
【００８４】
工程パターン決定部（工程パターン決定手段）１５４は、工具剛性・被削性情報入力部１２に入力された工具剛性情報及び被削性情報と、工程パターン関係マップ決定部１５２にて決定された一の工程パターン関係マップと、工程パターン記憶部１５３に記憶された工程パターンとに基づき、一の工程パターンが決定される。なお、本実施形態においては、上述したように、工具剛性情報は金型形状Ｌ／Ｄとし、被削性情報は金型の材料硬度とする。そして、決定された工程パターンは、工具移動経路決定処理部１６等に出力される。
【００８５】
（工具移動経路決定処理部１６の構成）
工具移動経路決定処理部１６の詳細構成を図７に示す。図７に示すように、工具移動経路決定処理部１６は、工具移動経路関係マップ記憶部１６１と、工具移動経路関係マップ決定部１６２と、工具移動経路決定部１６３とから構成される。
【００８６】
工具移動経路関係マップ記憶部（工具移動経路関係マップ記憶手段）１６１は、加工機械の種類に応じた複数の工具移動経路関係マップを記憶する。ここで、ある加工機械の種類における工具移動経路関係マップを図８に示す。図８に示すように、工具移動経路関係マップは、最終仕上加工工程又は中仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する工具移動経路の関係マップである。ただし、図８では、仕上加工工程にて使用する工具剛性は、簡易的な関係式である金型形状Ｌ／Ｄとしている。また、工具移動経路関係マップにおける被加工物の被削性は、被加工物（金型）の材料硬度としている。
【００８７】
ここで、工具移動経路は、突き加工の経路ＰＲと等高線加工の経路ＴＲと面沿い加工ＭＲの３種類としている。また、突き加工の経路は、軸方向に工具を動作させる経路であって、一般に、特に機械剛性の大きな加工機械や工具剛性の大きい場合や被削性が良い場合に適している。また、面沿い加工の経路は、走査線上に工具を動作させる経路であって、一般に、工具剛性が大きい場合や被削性が良い場合等に適している。等高線加工の経路ＴＲは、薄い切込みで平面的に工具を動作させる経路であって、一般に、突き加工や面沿い加工に適する場合に比べて、機械剛性の小さい加工機械や工具剛性の小さい場合や被削性が悪い場合に適している。
【００８８】
そして、本実施形態における工具移動経路関係マップは、図８に示すように、金型形状Ｌ／Ｄが小さく、かつ、金型の材料硬度が小さい（軟らかい）領域においては、荒加工工程では突き加工の経路ＰＲが選択され、中仕上加工工程及び最終仕上加工工程では等高線加工の経路ＴＲが選択される。さらに、金型形状Ｌ／Ｄが大きく、又は、金型の材料硬度が大きくなる領域においては、荒加工工程では等高線加工の経路ＴＲが選択され、削り残し荒加工工程では面沿い加工の経路ＭＲが選択され、中仕上加工工程及び最終仕上加工工程では等高線加工の経路ＴＲが選択される。さらに、金型形状Ｌ／Ｄが大きく、又は、金型の材料硬度が大きくなる領域（図８の最外周側の領域）においては、荒加工工程、削り残し荒加工工程、中仕上加工工程、及び最終仕上加工工程の全ての加工工程にて、等高線加工の経路ＴＲが選択される。
【００８９】
移動経路関係マップ決定部（工具移動経路関係マップ決定手段）１６２は、加工機械種類入力部１１に入力された加工機械の種類と工具移動経路関係マップ記憶部１６１に記憶された複数の工具移動経路関係マップとに基づき、入力された加工機械の種類に対応した一の工具移動経路関係マップを決定する。
【００９０】
工具移動経路決定部（工具移動経路決定手段）１６３は、工具剛性・被削性情報入力部１２に入力された工具剛性情報及び被削性情報と、工具移動経路関係マップ決定部１６２にて決定された一の工具移動経路関係マップとに基づき、一の各加工工程における工具移動経路が決定される。
【００９１】
（表面粗さ決定部１７の構成）
表面粗さ決定処理部１７の詳細構成を図９に示す。図９に示すように、表面粗さ決定処理部１７は、表面粗さ関係マップ記憶部１７１と、表面粗さ関係マップ決定部１７２と、表面粗さ決定部１７３とから構成される。
【００９２】
表面粗さ関係マップ記憶部（表面粗さ関係マップ記憶手段）１７１は、加工機械の種類に応じた複数の表面粗さ関係マップを記憶する。ここで、ある加工機械の種類における表面粗さ関係マップは図１０に示す。図１０に示すように、表面粗さ関係マップは、最終仕上加工工程又は中仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する表面粗さの関係マップである。ただし、図１０では、仕上加工工程にて使用する工具剛性は、簡易的な関係式である金型形状Ｌ／Ｄとしている。また、表面粗さ関係マップにおける被加工物の被削性は、被加工物（金型）の材料硬度としている。
【００９３】
また、図１０に示すように、表面粗さ関係マップに記憶された表面粗さは、工具剛性及び被削性に応じて表面粗さａ〜ｄとしている。ここで、表面粗さａ、ｂ、ｃ、ｄの順に、表面粗さは小さくなっている。つまり、金型形状Ｌ／Ｄが小さく、かつ、金型の材料硬度が小さい（軟らかい）場合には、表面粗さａが選択される。そして、金型形状Ｌ／Ｄ又は金型の材料硬度が大きくなるにつれて、表面粗さｂ、ｃ、ｄと変化する。
【００９４】
表面粗さ関係マップ決定部（表面粗さ関係マップ決定手段）１７２は、加工機械種類入力部１１に入力された加工機械の種類と表面粗さ関係マップ記憶部１７１に記憶された複数の表面粗さ関係マップとに基づき、入力された加工機械の種類に対応した一の表面粗さ関係マップを決定する。
【００９５】
表面粗さ決定部（表面粗さ決定手段）１７３は、工具剛性・被削性情報入力部１２に入力された工具剛性情報及び被削性情報と、表面粗さ関係マップ決定部１７２にて決定された一の表面粗さ関係マップとに基づき、一の表面粗さが決定される。すなわち、表面粗さａ〜ｄの何れかが決定される。
【００９６】
（残し代決定処理部１８の構成）
残し代決定処理部１８の詳細構成を図１１に示す。図１１に示すように、残し代決定処理部１８は、残し代関係マップ記憶部１８１と、残し代関係マップ決定部１８２と、残し代決定部１８３とから構成される。
【００９７】
残し代関係マップ記憶部（残し代関係マップ記憶手段）１８１は、加工機械の種類に応じた複数の残し代関係マップを記憶する。ここで、ある加工機械の種類における残し代関係マップを図１２に示す。図１２に示すように、残し代関係マップは、最終仕上加工工程又は中仕上加工工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する残し代の関係マップである。ここで、残し代とは、例えば、荒加工工程における残し代は、最終的な加工形状、すなわち最終仕上加工工程によって加工される形状（最終形状）から切込方向に削り残す量をいう。そして、この残し代は、最終仕上加工工程以外の加工工程には常に必要な情報である。また、図１２では、最終仕上加工工程にて使用する工具剛性は、簡易的な関係式である金型形状Ｌ／Ｄとしている。また、残し代関係マップにおける被加工物の被削性は、被加工物（金型）の材料硬度としている。
【００９８】
また、図１２に示すように、残し代関係マップに記憶された残し代は、工具剛性及び被削性に応じて、荒加工工程の残し代ａ、ａ’と、中仕上加工工程の残し代ｂ、ｂ’と、最終仕上加工工程の残し代ｃ、ｃ’としている。ここで、それぞれの残し代は、ａ、ａ’の順、ｂ、ｂ’の順、ｃ、ｃ’の順に大きくなっている。つまり、金型形状Ｌ／Ｄが小さく、かつ、金型の材料硬度が小さい場合には、各加工工程の残し代ａ，ｂ，ｃが選択される。そして、金型形状Ｌ／Ｄ又は金型の材料硬度が大きくなるにつれて、各加工工程の残し代ａ’、ｂ’、ｃ’が選択される。
【００９９】
残し代関係マップ決定部（残し代関係マップ決定手段）１８２は、加工機械種類入力部１１に入力された加工機械の種類と残し代関係マップ記憶部１８１に記憶された複数の残し代関係マップとに基づき、入力された加工機械の種類に対応した一の残し代関係マップを決定する。
【０１００】
残し代決定部（残し代決定手段）１８３は、工具剛性・被削性情報入力部１２に入力された工具剛性情報及び被削性情報と、残し代関係マップ決定部１８２にて決定された一の残し代関係マップとに基づき、一の残し代が決定される。
【０１０１】
（最終仕上詳細工程パターン決定処理部１９の構成）
最終仕上詳細工程パターン決定処理部１９の詳細構成を図１３に示す。図１３に示すように、最終仕上詳細工程パターン決定処理部１９は、最終仕上詳細工程パターン関係マップ記憶部１９１と、最終仕上詳細工程パターン関係マップ決定部１９２と、最終仕上詳細工程パターン記憶部１９３と、最終仕上詳細工程パターン決定部１９４とから構成される。
【０１０２】
最終仕上詳細工程パターン記憶部（最終仕上詳細工程パターン記憶手段）１９３は、１以上の最終仕上詳細工程の順序からなる最終仕上加工工程の最終仕上詳細工程パターンを複数記憶する。ここで、複数の最終仕上詳細工程パターンを図１４に示す。図１４に示すように、最終仕上詳細工程パターン記憶部１９３には、例えば、１〜３の最終仕上詳細工程パターンが記憶されている。最終仕上詳細工程パターン１は、全体仕上工程のみからなる工程パターンである。この最終仕上詳細工程パターン１は、加工精度を重視した場合の最終仕上詳細工程パターンであって、工具１本で加工する工程パターンである。最終仕上詳細工程パターン２は、「全体仕上工程→隅部加工工程」からなる工程パターンである。この最終仕上詳細工程パターン２は、加工精度及び加工能率が標準的な場合における最終仕上詳細工程パターンであって、全体仕上工程と隅部加工工程とは使用工具を変更して加工する工程パターンである。最終仕上詳細工程パターン３は、「全体仕上工程Ａ→全体仕上工程Ｂ→隅部加工工程Ａ→隅部加工工程Ｂ」からなる工程パターンである。例えば、段差を有して最大深さＬが大きなポケット形状の金型の場合等に用いる。すなわち、全体仕上工程Ａにおいては、金型形状Ｌ／Ｄが小さな領域を加工し、全体仕上工程Ｂにおいて金型形状Ｌ／Ｄが大きな領域を加工する等とする。
【０１０３】
最終仕上詳細工程パターン関係記憶部（最終仕上詳細工程パターン関係記憶手段）１９１は、加工機械の種類に応じた複数の最終仕上詳細工程パターン関係マップを記憶する。ここで、ある加工機械の種類における最終仕上詳細工程パターン関係マップを図１５に示す。なお、図１５の最終仕上詳細工程パターン関係マップに対応する加工機械は、図５の工程パターン関係マップに対応する加工機械と同一である。図１５に示すように、最終仕上詳細工程パターン関係マップは、最終仕上詳細工程のうちの最終工程にて使用する工具剛性及び被加工物の被削性に対する最終仕上詳細工程パターンの関係マップである。ただし、図１５では、最終仕上加工工程にて使用する工具剛性は、図５の工程パターン関係マップと同様に簡易的な関係式である金型形状Ｌ／Ｄとしている。また、最終仕上詳細工程パターン関係マップにおける被加工物の被削性は、被加工物（金型）の材料硬度としている。
【０１０４】
そして、図１５に示すように、金型形状Ｌ／Ｄが小さく、かつ、金型の材料硬度が小さい（軟らかい）場合には、図１４に示す最終仕上詳細工程パターン１が常に選択される。金型形状Ｌ／Ｄ又は金型の材料硬度が大きくなると、最終仕上詳細工程パターン１及び最終仕上詳細工程パターン２のうちの何れか一方が選択される。金型形状Ｌ／Ｄ又は金型の材料硬度がさらに大きくなると、最終仕上詳細工程パターン１〜３のうちの何れかが選択される。なお、複数の最終仕上詳細工程パターンのうちの何れの最終仕上詳細工程パターンを選択するかについては、仕上優先度入力部１３に入力された仕上優先度に基づき、後述する最終仕上詳細工程パターン決定部１９４にて決定される。
【０１０５】
最終仕上詳細工程パターン関係マップ決定部（最終仕上詳細工程パターン関係マップ決定手段）１９２は、加工機械種類入力部１１に入力された加工機械の種類と最終仕上詳細工程パターン関係マップ記憶部１９１に記憶された複数の最終仕上詳細工程パターン関係マップとに基づき、入力された加工機械の種類に対応した一の最終仕上詳細工程パターン関係マップを決定する。
【０１０６】
最終仕上詳細工程パターン決定部（最終仕上詳細工程パターン決定手段）１９４は、工具剛性・被削性情報入力部１２に入力された工具剛性情報及び被削性情報と、最終仕上詳細工程パターン関係マップ決定部１９２にて決定された一の最終仕上詳細工程パターン関係マップと、最終仕上詳細工程パターン記憶部１９３に記憶された最終仕上詳細工程パターンとに基づき、選択可能な最終仕上詳細工程パターンが決定される。そして、決定された選択可能な最終仕上詳細工程パターンと、仕上優先度入力部１３に入力された仕上優先度情報とに基づき、一の最終仕上詳細工程パターンが決定される。例えば、仕上優先度が加工精度重視である場合であって、金型形状Ｌ／Ｄが小さく、かつ、金型の材料硬度が小さい（軟らかい）場合には、図１４に示す最終仕上詳細工程パターン１が決定される。なお、本実施形態においては、上述したように、工具剛性情報は金型形状Ｌ／Ｄとし、被削性情報は金型の材料硬度とする。
【０１０７】
（加工工程条件決定処理部２０の構成）
加工条件決定処理部２０は、各加工工程における加工条件を決定する。まず、荒加工工程における加工条件のうちの使用工具は、工具情報記憶部（図示せず）に記憶された工具情報と、工具移動経路決定処理部１６にて決定された荒加工工程の工具移動経路と、残し代決定処理部１８にて決定された荒加工工程における残し代とに基づき、適切な工具を選択する。削り残し荒加工においても荒加工工程と同様に、適切な工具を選択する。
【０１０８】
さらに、中仕上加工工程における加工条件のうちの使用工具は、工具情報記憶部（図示せず）に記憶された工具情報と、工具移動経路決定処理部１６にて決定された中仕上加工工程の工具移動経路と、表面粗さ決定処理部１７にて決定された表面粗さと、残し代決定処理部１８にて決定された中仕上加工工程における残し代とに基づき、適切な工具を選択する。
【０１０９】
さらに、最終仕上加工工程における加工条件のうちの使用工具は、最終仕上詳細工程パターン決定部１９４にて決定された一の最終仕上詳細工程パターンとに基づき、対応する工具を最終仕上詳細工程毎に選択する。
【０１１０】
さらに、各加工工程における加工条件のうちの切削速度、１刃当りの送り量、切込量、及びピックフィード量等は、仕上面粗さ入力部１４に入力された仕上面粗さ等に基づき公知の技術により決定する。
【０１１１】
（工具剛性・被削性情報入力部の構成）
次に、工具剛性・被削性情報入力部１２について、図１６及び図１７を参照して説明する。図１６は、工具剛性・被削性情報入力部１２の第１実施形態を示す。図１６に示すように、工具剛性・被削性情報入力部１２は、Ｌ／Ｄ算出部３１と、硬度入力部３２とから構成される。
【０１１２】
Ｌ／Ｄ算出部３１は、作業者によりキーボード等により入力される最大深さＬと最小形状径Ｄに基づき、Ｌ／Ｄを算出する。硬度入力部３２は、作業者によりキーボード等により入力される被加工物の硬度（金型の材料硬度）に基づき、加工工程決定部２に入力している。
【０１１３】
次に、工具剛性・被削性情報入力部１２の第２実施形態を図１７を参照して説明する。。図１７に示すように、工具剛性・被削性情報入力部１２は、加工形状入力部４１と、最大深さＬ算出部４２と、最小形状径Ｄ算出部４３と、Ｌ／Ｄ算出部４４と、硬度入力部４５とから構成される。
【０１１４】
加工形状入力部４１は、形状データ入力部１に入力された形状データのうちの加工形状データを入力する。最大深さＬ算出部４２は、加工形状入力部４１に入力された加工形状データに基づき、最大深さＬを算出する。ここで、最大深さＬは、上述したように加工形状に依存するものであるので、容易に算出することができる。最小形状径Ｄ算出部４３は、加工形状入力Ｂう４１に入力された加工形状データに基づき、最小形状径Ｄを算出する。ここで、最小形状径Ｄも、最大深さＬと同様に、加工形状に依存するものであるので、容易に算出することができる。そして、Ｌ／Ｄ算出部４４は、最大深さＬ算出部４２により算出された最大深さＬと、最小形状径Ｄ算出部４３により算出された最小形状径Ｄとに基づき、金型形状Ｌ／Ｄを算出する。硬度入力部４５は、作業者によりキーボード等により入力される被加工物の硬度（金型の材料硬度）に基づき、加工工程決定部２に入力している。
【０１１５】
（加工工程決定部２の動作）
次に、加工工程決定部２（図１に示す）の動作について図１８〜２３のフローチャートを参照して説明する。なお、工具剛性・被削性情報入力部は図１７の構成の場合について説明する。図１８に示すように、まず、加工形状データ、加工機械種類、金型の材料硬度、仕上優先度情報、及び仕上面粗さを入力する（基本情報等入力ステップ）（ステップＳ１）。具体的には、加工形状データは、形状データ入力部１を介して加工形状入力部４１（図１７に示す）に入力される。そして、加工機械種類、金型の材料硬度、仕上優先度情報、及び仕上面粗さは、作業者がキーボード等により入力される。
【０１１６】
続いて、入力された加工形状データに基づき、最大深さＬ算出４２及び最小形状径４３にて最大深さＬ及び最小形状径Ｄを算出する（ステップＳ２）。続いて、算出された最大深さＬ及び最小形状径Ｄに基づき、Ｌ／Ｄ算出部４４にて金型形状Ｌ／Ｄを算出する（ステップＳ３）。
【０１１７】
続いて、工程パターン決定処理部１５（図２に示す）にて、入力された加工機械種類及び工具剛性・被削性情報に基づき、工程パターンの決定処理を行う（工程パターン決定処理ステップ）（ステップＳ４）。ここで、工程パターンの決定処理について、図１９のフローチャートを参照して説明する。図１９に示すように、まず、工程パターン関係マップ決定部１５２（図３に示す）にて、工程パターン関係マップを決定する（工程パターン関係マップ決定ステップ）（ステップＳ１１）。続いて、工程パターン決定部１５４（図３に示す）にて、工程パターンを決定する（工程パターン決定ステップ）（ステップＳ１２）。
【０１１８】
図１８に戻り説明する。工程パターンを決定した後には、工具移動経路決定処理部１６（図２に示す）にて、入力された加工機械種類及び工具剛性・被削性情報に基づき、各加工工程における工具移動経路の決定処理を行う（工具移動経路決定処理ステップ）（ステップＳ５）。ここで、工具移動経路の決定処理について、図２０のフローチャートを参照して説明する。図２０に示すように、まず、工具移動経路関係マップ決定部１６２（図７に示す）にて、各加工工程における工具移動経路関係マップを決定する（工具移動経路関係マップ決定ステップ）（ステップＳ２１）。続いて、工具移動経路決定部１６３（図７に示す）にて、各加工工程における工具移動経路を決定する（工具移動経路決定ステップ）（ステップＳ２２）。
【０１１９】
図１８に戻り説明する。工具移動経路の決定処理の後には、表面粗さ決定処理部１７（図２に示す）にて、入力された加工機械種類及び工具剛性・被削性情報に基づき、表面粗さの決定処理を行う（表面粗さ決定ステップ）（ステップＳ６）。ここで、表面粗さの決定処理について、図２１のフローチャートを参照して説明する。図２１に示すように、まず、表面粗さ関係マップ決定部１７２（図９に示す）にて、表面粗さ関係マップを決定する（表面粗さ関係マップ決定ステップ）（ステップＳ３１）。続いて、表面粗さ決定部１７３（図９に示す）にて、表面粗さを決定する（表面粗さ決定ステップ）（ステップＳ３２）。
【０１２０】
図１８に戻り説明する。表面粗さの決定処理の後には、残し代決定処理部１８（図２に示す）にて、入力された加工機械種類及び工具剛性・被削性情報に基づき、残し代の決定処理を行う（残し代決定処理ステップ）（ステップＳ７）。ここで、残し代の決定処理について、図２２のフローチャートを参照して説明する。図２２に示すように、まず、残し代関係マップ決定部１８２（図１１に示す）にて、残し代関係マップを決定する（残し代関係マップ決定ステップ）（ステップＳ４１）。続いて、残し代決定部１８３（図１１に示す）にて、残し代を決定する（残し代決定ステップ）（ステップＳ４２）。
【０１２１】
図１８に戻り説明する。残し代の決定処理の後には、最終仕上詳細工程条件決定処理部１９（図２に示す）にて、入力された加工機械種類及び工具剛性・被削性情報及び仕上優先度情報に基づき、最終仕上詳細工程パターンの決定処理を行う（最終仕上詳細工程パターン決定ステップ）（ステップＳ８）。ここで、最終仕上詳細工程パターンの決定処理について、図２３のフローチャートを参照して説明する。図２３に示すように、まず、最終仕上詳細工程パターン関係マップ決定部１９２（図１３に示す）にて、最終仕上詳細工程パターン関係マップを決定する（最終仕上詳細工程パターン関係マップ決定ステップ）（ステップＳ５１）。続いて、仕上優先度入力部１３から仕上優先度情報を入力する（仕上優先度情報入力ステップ）（ステップＳ５２）。続いて、最終仕上詳細工程パターン決定部１９４（図１３に示す）にて、最終仕上詳細工程パターンを決定する（最終仕上詳細工程パターン決定ステップ）（ステップＳ５３）。
【０１２２】
図１８に戻り説明する。最終仕上詳細工程パターンの決定処理の後には、加工工程条件決定処理部２０（図２に示す）にて、入力された加工機械種類及び工具剛性・被削性情報及び仕上面粗さ情報と、決定された工具移動経路及び表面粗さ及び残し代及び最終仕上詳細工程パターンとに基づき、各加工工程における加工工程条件の決定処理を行う（加工条件決定ステップ）。そして、加工工程条件決定部２の動作を終了する。
【０１２３】
（他の実施形態）
上記実施形態においては、工程パターン関係マップ、残し代関係マップ、表面粗さ関係マップ、工具移動経路関係マップ、及び最終仕上詳細工程パターン関係マップは、金型形状Ｌ／Ｄと金型の材料硬度に対するマップとしているがこれに限られるものではない。ここで、上述したように金型形状Ｌ／Ｄは、工具剛性を簡易的に示したものであるので、工具剛性そのものと変更してもよい。また、金型の材料硬度は、被加工物（金型）の靭性又は脆性としてもよいし、被加工物の種類としてもよい。
【０１２４】
また、上記実施形態においては、加工工程決定部を装置として説明したが、本発明は装置に限られるものではない。例えば、同様の機能を実現させることができる限り、当該装置をコンピュータにて機能させるプログラムでも良いし、さらには、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の工作機械制御装置を示す図である。
【図２】金型加工工程決定部（金型加工工程決定装置）を示すブロック図である。
【図３】工程パターン決定処理部を示すブロック図である。
【図４】複数の工程パターンを説明する図である。
【図５】工程パターン関係マップを示す図である。
【図６】被加工物の最終形状における断面図を示す。
【図７】工具移動経路条件決定処理部を示すブロック図である。
【図８】工具移動経路関係マップを示す図である。
【図９】表面粗さ決定処理部を示すブロック図である。
【図１０】表面粗さ関係マップを示す図である。
【図１１】残し代決定処理部を示すブロック図である。
【図１２】残し代関係マップを示す図である。
【図１３】最終仕上加工工程パターン決定処理部を示すブロック図である。
【図１４】複数の最終仕上詳細工程パターンを説明する図である。
【図１５】最終仕上詳細工程パターン関係マップを示す図である。
【図１６】工具剛性・被削性情報入力部の第１実施形態を示す図である。
【図１７】工具剛性・被削性情報入力部の第２実施形態を示す図である。
【図１８】加工工程決定部の処理を示すフローチャートである。
【図１９】工程パターン決定処理を示すフローチャートである。
【図２０】工具移動経路決定処理を示すフローチャートである。
【図２１】表面粗さ決定処理を示すフローチャートである。
【図２２】残し代決定処理を示すフローチャートである。
【図２３】最終仕上詳細工程パターン決定処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２６】
１：形状データ入力部（形状データ入力手段）、２：加工工程決定部（加工工程決定手段、金型加工工程決定装置）、３：ＮＣデータ作成部（ＮＣデータ作成手段）、４：機械制御部（制御手段）、１２：工具剛性・被削性情報入力部（基本情報入力手段）、１５２：工程パターン関係マップ決定部（工程パターン関係マップ決定手段）、１５４：工程パターン決定部（工程パターン決定手段）、１６２：工具移動経路関係マップ決定部（工具移動経路関係マップ決定手段）、１６３：工具移動経路決定部（工具移動経路決定手段）、１７２：表面粗さ関係マップ決定部（表面粗さ関係マップ決定手段）、１７３：表面粗さ決定部（表面粗さ決定手段）、１８２：残し代関係マップ決定部（残し代関係マップ決定手段）、１８３：残し代決定部（残し代決定手段）、１９２：最終仕上詳細工程パターン関係マップ決定部（最終仕上詳細工程パターン関係マップ決定手段）、１９４：最終仕上詳細工程パターン決定部（最終仕上詳細工程パターン決定手段）
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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