JP6735266B2 - 工作機械、加工方法、および加工プログラム - Google Patents

Description

本開示は、工作機械に生じる強制びびり振動を抑制するための技術に関する。

工作機械でワークを加工する際、工具の刃先が微小に振動することがある。このような振動は、びびり振動と呼ばれる。びびり振動が生じると、ワークの加工精度が低下してしまう。

びびり振動には、強制びびり振動と、再生びびり振動がある。強制びびり振動は、断続切削により発生する振動であり、工具の振動周波数が工具の固有振動数に等しくなったときに生じる。再生びびり振動は、工具の振動周波数と工具によるワークの切込み深さ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。

強制びびり振動を抑制するための技術として、特開２０１２−１１５９６３号公報（特許文献１）がある。特開２０１２−１１５９６３号公報に開示される工作機械は、強制びびり振動が発生した場合に主軸回転数を上昇させていき、各主軸回転数での振動強度を記憶する。当該工作機械は、主軸回転数の変更前よりも振動強度が増加した時点で主軸回転数の上昇を停止する。当該工作機械は、記憶された主軸回転数の中で振動強度が最小となる主軸回転数を選択する。

特開２０１２−１１５９６３号公報

従来、主軸回転数を上昇させていく過程で振動強度が一旦増加すると、その後に主軸回転数を上昇させたとしても、振動強度が低下することはないと考えられていた。しかしながら、発明者らは、振動強度が一旦増加した後に主軸回転数をさらに上昇させると、振動強度がさらに低下する可能性があることを新たに発見した。そのため、特許文献１に示される工作機械のように、振動強度が一旦増加した時点で主軸回転数の探索が停止されると、振動強度が最小となる主軸回転数を探索することができない可能性がある。

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、強制びびり振動の振動強度を従来よりも抑制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、強制びびり振動の振動強度を従来よりも抑制することができる加工方法を提供することである。他の局面における目的は、強制びびり振動の振動強度を従来よりも抑制することができる加工プログラムを提供することである。

ある局面に従うと、工作機械は、ワークまたは工具を回転するための主軸と、上記主軸または上記工具の振動周波数を検知するためのセンサと、上記振動周波数に基づいて、上記主軸または上記工具に生じているびびり振動の振動強度を算出するための算出部と、上記主軸の回転数を制御するための設定値を調整するための調整部とを備える。上記調整部は、上記びびり振動が生じたことに基づいて、上記主軸の回転数の変動範囲を決定し、当該変動範囲内において上記主軸の回転数を変化させるとともに当該複数の回転数の各々について上記振動強度を取得し、当該複数の回転数の内、上記振動強度が上記主軸の回転数を変化させる前と比較して相対的に小さくなる回転数を上記設定値として用いる。

好ましくは、上記調整部は、上記変動範囲内で変化させた複数の回転数の内、上記振動強度が最小となる回転数を上記設定値として用いる。

好ましくは、上記調整部は、上記変動範囲内において上記主軸の回転数を所定値ずつ変化させるとともに各回転数について上記振動強度を順次取得し、値が隣り合う回転数について取得された振動強度の増加度合いが所定閾値を超えた時点で、上記主軸の回転数を変化させることを停止する。

好ましくは、上記算出部は、上記振動周波数をフーリエ変換することで周波数ごとの振動強度を算出し、当該算出された複数の振動強度の内で最大の振動強度を上記振動強度として算出する。

好ましくは、上記工具による上記ワークの切込み深さと上記主軸の回転数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安定領域とした場合、上記工作機械は、上記安定領域内の切削条件の内、他の回転数よりも相対的に切込み深さを深くすることが可能な複数の回転数を特定するための特定部をさらに備える。上記変動範囲は、上記特定された複数の回転数の内の第１回転数と、当該複数の回転数の内で当該第１回転数に隣接する第２回転数との間に含まれる。

好ましくは、上記変動範囲は、上記第１回転数と、上記第１回転数および上記第２回転数の平均値との間に含まれる。

好ましくは、上記びびり振動の周波数をｆｃとし、上記工具の刃数をｚとし、上記主軸の現在の回転数をＮとし、６０×ｆｃ／（ｚ×Ｎ）の整数部分をｋとした場合、上記変動範囲は、下記式（１）に示されるＮの範囲に相当する。

他の局面に従うと、工作機械による加工方法が提供される。上記工作機械は、ワークまたは工具を回転するための主軸と、上記主軸または上記工具の振動周波数を検知するためのセンサを備える。上記加工方法は、上記振動周波数に基づいて、上記主軸または上記工具に生じているびびり振動の振動強度を算出するステップと、上記主軸の回転数を制御するための設定値を調整するステップとを備える。上記調整するステップは、上記びびり振動が生じたことに基づいて、上記主軸の回転数の変動範囲を決定し、当該変動範囲内において上記主軸の回転数を変化させるとともに当該複数の回転数の各々について上記振動強度を取得し、当該複数の回転数の内、上記振動強度が上記主軸の回転数を変化させる前と比較して相対的に小さくなる回転数を上記設定値として用いるステップとを含む。

他の局面に従うと、工作機械で実行される加工プログラムが提供される。上記工作機械は、ワークまたは工具を回転するための主軸と、上記主軸または上記工具の振動周波数を検知するためのセンサを備える。上記加工プログラムは、上記工作機械に、上記振動周波数に基づいて、上記主軸または上記工具に生じているびびり振動の振動強度を算出するステップと、上記主軸の回転数を制御するための設定値を調整するステップとを実行させる。上記調整するステップは、上記びびり振動が生じたことに基づいて、上記主軸の回転数の変動範囲を決定し、当該変動範囲内において上記主軸の回転数を変化させるとともに当該複数の回転数の各々について上記振動強度を取得し、当該複数の回転数の内、上記振動強度が上記主軸の回転数を変化させる前と比較して相対的に小さくなる回転数を上記設定値として用いるステップとを含む。

ある局面において、強制びびり振動の振動強度を従来よりも抑制することができる。
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。

実施の形態に従う工作機械の一例を示す図である。 強制びびり振動の抑制方法を説明するための図である。 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。 算出部による振動強度の算出処理を概略的に示す図である。 図２に示されるグラフＧ２における変動範囲ΔＲ付近を拡大した図である。 ワークＷの切削態様の一例を示す図である。 図６に示される切削態様をＺ方向から表わす図である。 主軸回転数の調整処理を表わすフローチャートである。 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。

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。

［Ａ．工作機械１００の構成］
図１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の一例を示す図である。

図１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。

図１に示されるように、工作機械１００は、主要な構成として、ベッド１２と、サドル１８と、コラム２１と、主軸頭４１と、テーブル２６とを有する。

ベッド１２は、サドル１８やコラム２１などを搭載するためのベース部材であり、工場などの据え付け面に設置されている。

ベッド１２には、コラム２１が取り付けられている。コラム２１は、ベッド１２に固定されている。コラム２１は、全体として、ベッド１２の上面に立設される門形形状を有する。

より具体的には、コラム２１は、その構成部位として、側部２２（２２ｓ，２２ｔ）と、頂部２３とを有する。側部２２は、ベッド１２の上面から鉛直上方向に立ち上がるように設けられている。側部２２ｓおよび側部２２ｔは、水平方向に平行なＸ軸方向に間隔を隔てて配置されている。頂部２３は、Ｘ軸方向に沿って側部２２ｓから側部２２ｔまで延設されている。

なお、工作機械１００の機械構成は、基本的には、Ｘ軸方向における中心に対して左右対称の構造を有している。本実施の形態において、参照番号に「ｓ」および「ｔ」が付された構成は、その左右対称に対応する一対の部品である。

ベッド１２には、サドル１８が取り付けられている。サドル１８は、ベッド１２に対して、Ｘ軸方向にスライド移動可能に設けられている。サドル１８には、主軸頭４１が取り付けられている。主軸頭４１は、側部２２ｓ、頂部２３、側部２２ｔおよびベッド１２に囲まれた空間を通って、テーブル２６に向けて延出している。主軸頭４１は、水平方向に平行であり、Ｘ軸方向に直交するＺ軸方向にスライド移動可能に設けられている。

主軸頭４１は、主軸４２と、ハウジング４３とを有する。主軸４２は、ハウジング４３の内部に配置され、Ｚ軸方向に平行な中心軸ＡＸ１を中心に、モータ駆動により回転可能に設けられている。このとき、ハウジング４３は回転しない。主軸４２には、加工対象であるワークを加工するための工具が装着される。主軸４２の回転に伴って、主軸４２に装着された工具が中心軸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４２には、ワークが装着される。この場合、主軸４２の回転に伴って、主軸４２に装着されたワークが回転する。

ハウジング４３には、工具３２または主軸４２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、工具３２または主軸４２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、工具３２または主軸４２の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４２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。

ベッド１２、サドル１８および主軸頭４１には、サドル１８のＸ軸方向へのスライド移動および主軸頭４１のＺ軸方向へのスライド移動を可能とするための送り機構や案内機構、駆動源としてのサーボモータなどが適宜、設けられている。

コラム２１には、テーブル２６が取り付けられている。テーブル２６は、コラム２１に対して、鉛直方向に平行であり、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に直交するＹ軸方向にスライド移動可能に設けられている。

テーブル２６は、ワークを固定するための装置であり、パレット２７と、回転機構部２９（２９ｓ，２９ｔ）とを有する。

パレット２７は、金属製の台であり、各種のクランプ機構を用いてワークが取り付けられる。パレット２７は、回転機構部２９によって、Ｘ軸に平行な中心軸ＡＸ２を中心に旋回可能に設けられている（ａ軸旋回）。回転機構部２９ｓおよび回転機構部２９ｔは、Ｘ軸方向に間隔を隔てて配置されている。パレット２７は、回転機構部２９ｓおよび回転機構部２９ｔの間に装着されている。パレット２７は、さらに、パレット２７の主面に直交する中心軸を中心に旋回可能に設けられてもよい（ｂ軸旋回）。

コラム２１およびテーブル２６には、テーブル２６のＹ軸方向へのスライド移動を可能とするための送り機構や案内機構、駆動源としてのサーボモータなどが適宜、設けられている。

サドル１８のＸ軸方向へのスライド移動、主軸頭４１のＺ軸方向へのスライド移動およびテーブル２６のＹ軸方向へのスライド移動が組み合わさって、主軸４２に装着された工具によるワークの加工位置が３次元的に移動する。

工作機械１００は、マガジン３０と、自動工具交換装置（ＡＴＣ：Automatic Tool Changer）３６とをさらに有する。マガジン３０は、主軸４２に装着する交換用の工具３２を収容するための装置である。自動工具交換装置３６は、主軸４２およびマガジン３０の間で工具を交換するための装置である。

マガジン３０は、マガジン本体部３１と、柱部材１４，１６と、台部材３３とを有する。

マガジン本体部３１は、複数の工具保持部３４と、スプロケット３５とを有する。工具保持部３４は、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、Ｙ軸に平行な中心軸ＡＸ３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ＡＸ３を中心に回転移動する。

マガジン本体部３１は、柱部材１４，１６と、台部材３３とによって、ベッド１２から鉛直上方向に距離を設けた位置に支持されている。

スプロケット３５の回転に伴って、特定の工具３２を保持する工具保持部３４が機械前方の所定位置に割り出される。特定の工具３２は、工具搬送装置（図示しない）によってＺ軸方向に搬送され、工具交換位置まで移動する。自動工具交換装置３６が有するダブルアーム３７が旋回することにより、工具交換位置に搬送された特定の工具３２と、主軸４２に装着された工具とが交換される。主軸４２に装着され得る工具３２は、たとえば、エンドミルなどのフライスを含む。

［Ｂ．主軸回転数の調整処理］
工作機械１００がワークを加工する際、工具３２の刃先が微小に振動するびびり振動が生じることがある。びびり振動には、強制びびり振動と、再生びびり振動とがある。強制びびり振動は、工作機械１００が振動源となり発生する振動であり、工具３２や主軸４２などの部品の振動周波数が当該部品の固有振動数に等しくなったときに生じる。再生びびり振動は、工具３２の振動周波数と工具３２によるワークの切込み深さ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。

以下では、図２を参照して、強制びびり振動の抑制方法について説明する。図２は、強制びびり振動の抑制方法を説明するための図である。

図２（Ａ）には、主軸４２の回転数と、工具３２によるワークＷの切込み深さとの関係がグラフＧ１として示されている。グラフＧ１は、安定ローブ（安定限界線図）とも称される。以下では、主軸４２の回転数を単に「主軸回転数」ともいう。なお、主軸４２は、工具３２と連動するため、主軸回転数は、工具３２の回転数と同義である。

グラフＧ１の横軸は、主軸回転数を表わす。主軸回転数の単位は、たとえば、「ｒｐｍ（Rotation Per Minute）」で表わされる。すなわち、主軸回転数は、単位時間当たりの回転数を表わす。グラフＧ１の縦軸は、工具３２によるワークＷの切込み深さを表わす。ここでいう切込み深さとは、主軸４２の軸方向における工具３２とワークＷとの接触部分の長さのことをいう。

グラフＧ１には、境界線５０が示されている。ワークの切込み深さが境界線５０よりも小さい範囲は、再生びびり振動が生じにくい切削条件を表わす。当該範囲は、安定領域Ａとして示されている。安定領域Ａは、工具３２によるワークＷの切込み深さと主軸回転数との関係につ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。ワークの切込み深さが境界線５０よりも大きい範囲は、再生びびり振動が生じやすい切削条件を表わす。当該範囲は、不安定領域Ｂとして示されている。不安定領域Ｂは、工具３２によるワークＷの切込み深さと主軸回転数との関係につい再生びびり振動が生じる切削条件の範囲を表わす。

図２（Ｂ）には、主軸回転数と強制びびり振動の振動強度との関係がグラフＧ２として示されている。グラフＧ２は、主軸回転数が常に安定領域内となる切込み深さ「ｈ」に設定された場合の主軸回転数と強制びびり振動の振動強度との関係を示す。グラフＧ２の横軸は、主軸回転数を表わす。主軸回転数の単位は、たとえば、ｒｐｍで表わされる。グラフＧ２の縦軸は、びびり振動の振動強度を表わす。びびり振動の振動強度の算出方法の詳細については後述する。

ワークＷの切込み深さと主軸回転数との切削条件が安定領域Ａ内に存在すれば再生びびり振動は生じない。しかしながら、ワークＷの切込み深さと主軸回転数との切削条件が安定領域Ａ内に存在したとしても、強制びびり振動が生じることがある。強制びびり振動は、主軸回転数を変えることで抑制され得るが、ワークＷの切込み深さと主軸回転数との切削条件が不安定領域Ｂに入れば、今度は再生びびり振動が生じてしまう。そのため、工作機械１００は、強制びびり振動と再生びびり振動との両方を抑制するように切削条件を変更する必要がある。強制びびり振動が生じているか否か、および、再生びびり振動が生じているか否かは、振動強度の大きさで判断され得る。したがって、工作機械１００は、振動強度を可能な限り小さくなるように切削条件を設定すれば、強制びびり振動および再生びびり振動の種類に関係なくびびり振動を抑制することができる。

従来、強制びびり振動の振動強度は、切れ刃通過周波数の整数倍が固有振動数と一致する境界線５０の山部分Ｍ１，Ｍ２において最大となり、山部分Ｍ１，Ｍ２の中間となる境界線５０の谷部分Ｖ１において最小になると考えられていた。すなわち、主軸回転数が「ｒ１」から「ｒ１０」に上昇するにつれて振動強度が小さくなり、主軸回転数が回転数「ｒ１０」から回転数「ｒ２０」に上昇するにつれて、振動強度が再び大きくなると考えられていた。

しかしながら、発明者らは、グラフＧ２に示されるように、主軸回転数が回転数「ｒ１」から回転数「ｒ１０」に上昇する過程で振動強度が一様に小さくならず、主軸回転数が回転数「ｒ１０」から回転数「ｒ２０」に上昇する過程で振動強度が一様に大きくならないことを発見した。このような発見自体が新規であり、発明者らの功績と言える。

振動強度が主軸回転数に対して一様に変化しない理由の１つとして、工具３２や主軸４２など複数の部品がワークの加工に複合的に関与していることが挙げられる。これらの部品の固有振動数は異なるため、固有振動数は各箇所で異なる。そのため、振動強度が主軸回転数に対して一様に変化しないと考えられる。

本実施の形態に従う工作機械１００は、主軸回転数に対して振動強度が一様に変化しない場合であっても、強制びびり振動の振動強度を抑制できるように主軸回転数を調整する。より具体的には、工作機械１００は、強制びびり振動が生じたことに基づいて、主軸回転数の変動範囲ΔＲを決定する。その後、工作機械１００は、変動範囲ΔＲ内において主軸回転数を変化させるとともに各主軸回転数について振動強度を取得する。

以下では、変動範囲ΔＲから選択された主軸回転数を「設定候補の主軸回転数」ともいう。図２には、設定候補の主軸回転数として、主軸回転数「ｒ１」〜「ｒ１０」が示されている。

主軸回転数「ｒ１」〜「ｒ１０」がそれぞれ設定された場合、振動強度は、それぞれ、「ａ１」〜「ａ１０」となる。工作機械１００は、設定候補の主軸回転数「ｒ１」〜「ｒ１０」の内、振動強度が主軸回転数を変化させる前と比較して相対的に小さくなる主軸回転数を設定値として用いる。これにより、工作機械１００は、振動強度が主軸回転数に対して一様に変化しない場合であっても、より確実に振動強度を抑制することができる。

好ましくは、工作機械１００は、設定候補の主軸回転数「ｒ１」〜「ｒ１０」の内、振動強度が最小となる主軸回転数「ｒ８」を設定値として用いる。これにより、工作機械１００は、びびり振動の振動強度を最小にすることができる。

なお、工作機械１００は、主軸回転数の変化前よりも振動強度が小さくなる主軸回転数であれば、設定候補の主軸回転数「ｒ１」〜「ｒ１０」の内の任意の主軸回転数を設定値として用い得る。すなわち、工作機械１００は、必ずしも、振動強度が最小となる主軸回転数「ｒ８」を設定値として用いる必要はない。たとえば、工作機械１００は、設定候補の主軸回転数「ｒ１」〜「ｒ１０」の内で、振動強度が２番目に小さい主軸回転数「ｒ９」を設定値として用いてもよい。あるいは、工作機械１００は、設定候補の主軸回転数「ｒ１」〜「ｒ１０」の内、振動強度が変更前の主軸回転数よりも相対的に小さくなる所定数の主軸回転数を特定し、当該主軸所定数の平均値または中央値を設定値として用いてもよい。

［Ｃ．変動範囲ΔＲの決定方法］
主軸回転数の変動範囲ΔＲは、種々の方法で決定される。以下では、引き続き図２を参照して、変動範囲ΔＲの決定方法の具体例１〜３について説明する。

（Ｃ１：変動範囲ΔＲの決定方法の具体例１）
まず、変動範囲ΔＲの決定方法の具体例１について説明する。

本具体例においては、工作機械１００は、安定領域Ａの山部分Ｍ１，Ｍ２における主軸回転数「ｒ１」，「ｒ２０」に基づいて、主軸回転数の変動範囲ΔＲを決定する。山部分Ｍ１，Ｍ２における主軸回転数「ｒ１」，「ｒ２０」は、安定領域Ａ内の切削条件の内、他の主軸回転数よりも相対的に切込み深さを深くすることが可能な主軸回転数に相当する。すなわち、主軸回転数「ｒ１」，「ｒ２０」は、所定範囲内の主軸回転数の内で切込み深さを最大または略最大にすることができる主軸回転数に相当する。工作機械１００は、このような山部分Ｍ１，Ｍ２における主軸回転数「ｒ１」，「ｒ２０」に基づいて、主軸回転数の変動範囲ΔＲを決定する。

一例として、山部分における主軸回転数は、下記式（２）に従って算出される。

式（２）に示される「Ｎ」は、安定領域Ａ内の山部分における主軸回転数に相当する。「ｆｃ」は、びびり振動の周波数を表わす。「ｚ」は、切削工具の刃数を表わす。「ｋ」は、びびり振動の次数と称される。次数は、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加工面の波数を表わす。上記式（２）は、Ｔｏｂｉａｓの式の変形例である。上記式（２）の「ｆｃ」を工具の固有振動数とし、「ｋ」を自然数とした場合、上記式（２）は、Ｔｏｂｉａｓの式になる。上記式（２）に示される「ｋ」は、下記式（３）で表される。

式（３）に示される「ｎ_０」は、現在の主軸回転数（変更前の主軸回転数）を表わす。式（３）に示される「［］」は、ガウス記号であり、括弧内の整数部分を抽出する。すなわち、式（３）においては、「６０×ｆｃ／（ｎ_０×ｚ）」の整数部分が抽出される。

工作機械１００は、上記式（３）に現在の主軸回転数を代入し、現在の主軸回転数に対応する次数「ｋ」を算出する。その後、工作機械１００は、算出した次数「ｋ」を上記式（２）に代入し、主軸回転数「Ｎ」を算出する。当該主軸回転数「Ｎ」は、山部分Ｍ１における主軸回転数「ｒ１」に相当する。

次に、工作機械１００は、上記式（２）の「ｋ」を「ｋ−１」と置き換えた上で主軸回転数「Ｎ」を算出する。当該主軸回転数「Ｎ」は、山部分Ｍ２０における主軸回転数「ｒ２０」に相当する。このとき、上記式（２）の「ｋ」を「ｋ＋ｎ」（ｎ：整数）とすることで、山部分におけるさらに多くの主軸回転数が算出されてもよい。

工作機械１００は、上記式（２），（３）に基づいて算出された主軸回転数「ｒ１」（第１回転数）と主軸回転数「ｒ２０」との間に含まれるように変動範囲ΔＲを決定する。すなわち、本具体例においては、主軸回転数「ｒ１」，「ｒ２０」の間であれば、任意の変動範囲ΔＲが採用され得る。工作機械１００は、広範囲の変動範囲ΔＲ内で主軸回転数を変動させることで、振動強度を最小にできる主軸回転数を確実に発見することができる。

（Ｃ２：変動範囲ΔＲの決定方法の具体例２）
次に、変動範囲ΔＲの決定方法の具体例２について説明する。

本具体例においては、工作機械１００は、安定領域Ａの山部分Ｍ１における主軸回転数「ｒ１」と、安定領域Ａの谷部分Ｖ１における主軸回転数「ｒ１０」とに基づいて、主軸回転数の変動範囲ΔＲを決定する。

山部分Ｍ１における主軸回転数「ｒ１」は、安定領域Ａ内の切削条件の内、他の主軸回転数よりも相対的に切込み深さを深くすることが可能な主軸回転数に相当する。すなわち、主軸回転数「ｒ１」は、所定範囲内の主軸回転数の内で切込み深さを最大または略最大にすることができる主軸回転数に相当する。

谷部分Ｖ１における主軸回転数「ｒ１０」は、安定領域Ａ内の切削条件の内、他の主軸回転数よりも切込み深さが相対的に浅くなる主軸回転数に相当する。すなわち、主軸回転数「ｒ１０」は、所定範囲内の主軸回転数の内で切込み深さが最小または略最小となる主軸回転数に相当する。

工作機械１００は、このような山部分Ｍ１における主軸回転数「ｒ１」と、谷部分Ｖ１における主軸回転数「ｒ２０」とに基づいて、主軸回転数の変動範囲ΔＲを決定する。

山部分Ｍ１における主軸回転数「ｒ１」は、上記式（２）、（３）に基づいて算出される。当該主軸回転数「ｒ１」の算出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。

谷部分Ｖ１における主軸回転数「Ｖ１」は、たとえば、隣接する山部分における主軸回転数「ｒ１」，「ｒ２０」に基づいて算出される。一例として、工作機械１００は、主軸回転数「ｒ１」，「ｒ２０」の平均値を谷部分Ｖ１における主軸回転数「ｒ１０」として算出する。

工作機械１００は、山部分Ｍ１における主軸回転数「ｒ１」と、谷部分Ｖ１における主軸回転数「ｒ１０」との間に含まれるように変動範囲ΔＲを決定する。すなわち、工作機械１００は、現在の主軸回転数に一番近い山部分における主軸回転数と、当該山部分に隣接する谷部分における主軸回転数との間になるように変動範囲ΔＲを決定する。

このようにして決定された変動範囲ΔＲには、振動強度が最小となる主軸回転数が含まれている可能性が高い。また、主軸回転数の探索範囲がより限定されることで、主軸回転数の探索時間が短縮される。工作機械１００は、このようにして決定された変動範囲ΔＲ内で主軸回転数を変動させることで、振動強度を最小にできる主軸回転数を確実かつ早期に発見することができる。

（Ｃ３：変動範囲ΔＲの決定方法の具体例３）
次に、変動範囲ΔＲの決定方法の具体例３について説明する。

本具体例においては、工作機械１００は、安定領域Ａの山部分Ｍ１の両隣に位置する谷部分の主軸回転数の間になるように、主軸回転数の変動範囲ΔＲを決定する。上述の「変動範囲ΔＲの決定方法の具体例２」では、谷部分における主軸回転数が山部分Ｍ１，Ｍ２における主軸回転数「ｒ１」，「ｒ２０」の平均値となるように算出される例について説明を行ったが、本具体例では、谷部分における主軸回転数は、上記式（２），（３）に基づいて算出される。

より具体的には、工作機械１００は、上記式（２）の「ｋ」を「ｋ＋０．５」に置き換えて算出される主軸回転数を下限値とし、上記式（２）の「ｋ」を「ｋ−０．５」に置き換えて算出される主軸回転数を上限値として、変動範囲ΔＲを決定する。すなわち、下記式（４）に示される「Ｎ」の範囲は、変動範囲ΔＲに相当する。

上記式（４）に示される「Ｎ」、「ｆｃ」、「ｚ」、「ｋ」については上記式（２）で説明した通りであるので、それらの説明については繰り返さない。

工作機械１００は、上記式（４）を用いることで、谷部分の主軸回転数を容易に算出することができる。このようにして決定された変動範囲ΔＲには、振動強度が最小となる主軸回転数が含まれている可能性が高い。工作機械１００は、このようにして決定された変動範囲ΔＲ内で主軸回転数を変動させることで、振動強度を最小にできる主軸回転数を確実に発見することができる。

［Ｄ．工作機械１００の機能構成］
図３〜図７を参照して、工作機械１００の機能について説明する。図３は、工作機械１００の機能構成の一例を示す図である。

工作機械１００は、主要なハードウェア構成として、制御装置１０１と、記憶装置１２０とを含む。制御装置１０１は、たとえば、ＮＣ（Numerical Control）プログラムを実行するための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。

図３に示されるように、制御装置１０１は、工作機械１００に生じているびびり振動の振動強度を算出するための算出部１４０と、主軸回転数を調整するための調整部１５０と、主軸４２を駆動するモータへの制御指令値を出力するための出力部１６０とを含む。

以下では、算出部１４０、調整部１５０、および出力部１６０の機能の詳細について順に説明する。

（Ｄ１．算出部１４０）
まず、図４を参照して、算出部１４０の機能について説明する。図４は、算出部１４０による振動強度の算出処理を概略的に示す図である。

算出部１４０は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部１４２と、抽出部１４４とを含む。ＦＦＴ部１４２は、ワークの加工中において加速度センサ１１０（図１参照）によって検知される加速度を所定のサンプリングレートでサンプリングし、当該サンプリング結果をフーリエ変換する。典型的には、ＦＦＴ部１４２は、工具３２がワークＷに接触している間において加速度をサンプリングする。図４には、サンプリング結果の一例として、振動周波数７０Ａが示されている。

ＦＦＴ部１４２は、振動周波数７０Ａを高速フーリエ変換することで振動周波数７０Ａを周波数分解し、周波数ごとの振動強度を算出する。図４には、フーリエ変換の結果の一例として、スペクトル７０Ｂが示されている。スペクトル７０Ｂの横軸は、周波数を表わす。スペクトル７０Ｂの縦軸は、振動強度を表わす。当該振動強度は、振幅の大きさを示す。

抽出部１４４は、スペクトル７０Ｂに示される各周波数についての振動強度の内で、最大の振動強度を工具３２または主軸４２の振動強度として抽出する。図４の例では、周波数「ｆ」における振動強度が工具３２または主軸４２の振動強度として抽出される。算出された振動強度は、調整部１５０に順次出力される。

なお、上述では、一方向における加速度の検知結果から振動強度が算出される例について説明を行ったが、複数方向（たとえば、図１に示されるＸ〜Ｚ方向）における加速度の検知結果から振動強度が算出されてもよい。この場合、各方向について検知された振動強度の最大値が振動強度として採用される。あるいは、各方向について検知された振動強度の平均値が振動強度として算出される。

（Ｄ２．調整部１５０）
次に、図５を参照して、調整部１５０の機能について説明する。図５は、図２に示されるグラフＧ２における変動範囲ΔＲ付近を拡大した図である。

調整部１５０は、変更部１５２と、設定部１５４とを含む。変更部１５２は、強制びびり振動が発生したことに基づいて、主軸回転数の変動範囲ΔＲを決定する。変動範囲ΔＲの決定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。変更部１５２は、決定した変動範囲ΔＲ内で主軸回転数の設定値１２４を所定値ずつ上昇させる。図５の例では、変更部１５２は、主軸回転数「ｒ１」から主軸回転数「ｒ１０」まで順に設定値１２４を変更している。その結果、主軸４２の振動強度は、「ａ１」〜「ａ１０」の順に変化したとする。

このとき、調整部１５０は、安定領域Ａに収まるようにワークＷの切込み深さを順次変えてもよいし、現在設定されている切込み深さを維持してもよい。調整部１５０は、現在設定されている切込み深さを維持する場合、安定領域Ａに収まる範囲内で主軸回転数を順次変える。異なる言い方をすれば、調整部１５０は、不安定領域Ｂにおける切削条件を採用しないように、主軸回転数を順次変える。

変更部１５２は、値が隣り合う主軸回転数について取得された振動強度の増加度合いが所定閾値を超えた時点で、主軸回転数を変化させることを停止する。主軸４２の振動強度が所定閾値よりも大きくなった場合には、その後に主軸回転数が変更されたとしても振動強度がさらに大きくなり、工具、工作機械、ワークへのダメージが増大する危険があるためである。また、主軸４２の振動強度が所定閾値よりも大きくなった場合には、その後に主軸回転数が変更されたとしても振動強度が下がる可能性が低い。図５の例では、主軸回転数が「ｒ９」から「ｒ１０」に変更されたときに、振動強度は「ａ９」から「ａ１０」に増加している。値が隣り合う主軸回転数「ｒ９」，「ｒ１０」について取得された振動強度「ａ９」，「ａ１０」の増加度合いが所定閾値を超えている場合には、変更部１５２は、主軸回転数を変化させることを停止する。変更部１５２は、主軸回転数の変更を途中で止めることで、主軸回転数の調整処理に要する時間を短縮でき、かつ振動強度の増大を未然に防ぐことができる。

設定部１５４は、変動範囲ΔＲ内において変更された主軸回転数「ｒ１」〜「ｒ１０」の内、振動強度が主軸回転数の変更前よりも相対的に小さくなる主軸回転数を設定値１２４として用いる。このとき、設定部１５４は、振動強度が主軸回転数の変更前よりも小さくなる主軸回転数であれば、主軸回転数「ｒ１」〜「ｒ１０」の内から任意の主軸回転数を採用し得る。ある局面において、図５に示されるように、設定部１５４は、主軸回転数「ｒ１」〜「ｒ１０」の内、振動強度が最小となる主軸回転数「ｒ８」を設定値１２４として用いる。これにより、工作機械１００は、強制びびり振動の振動強度を最小にすることができる。

（Ｄ３．出力部１６０）
出力部１６０は、現在の設定値１２４に従って、後述のサーボドライバ１０６（図９参照）に対する制御指令値を生成する。当該制御指令値は、たとえば、回転速度や目標位置などを含む。サーボドライバ１０６は、出力部１６０からの制御指令値を受け付けたことに基づいて、主軸４２を駆動するサーボモータ１０７（図９参照）を制御する。出力部１６０から、逐次的に制御指令値が出力されることで、ワークが加工される。

図６は、ワークＷの切削態様の一例を示す図である。図７は、図６に示される切削態様をＺ方向から表わす図である。

図６および図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。図６および図７の例では、工具３２は、出力部１６０からの制御指令値に従って予め定められた加工経路Ｌに沿ってワークＷを繰り返し切削している。

より具体的には、工具３２は、切削幅Ａｐの１段目の切削部分を切削幅Ａｅごとに順次切削する。次に、工具３２は、切削幅Ａｐの２段目の切削部分を切削幅Ａｅごとに順次切削する。次に、切削幅Ａｐの３段目の切削部分を切削幅Ａｅごとに順次切削する。次に、切削幅Ａｐの４段目の切削部分を切削幅Ａｅごとに順次切削する。このように、工具３２は、予め定められた加工経路Ｌに沿って等分の切削幅Ａｅ，ＡｐでワークＷを順次切削することでワークＷを任意の形状に加工する。

［Ｅ．工作機械１００の制御構造］
図８を参照して、工作機械１００の制御構造について説明する。図８は、主軸回転数の調整処理を表わすフローチャートである。図８の処理は、工作機械１００の制御装置１０１がプログラム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。

ステップＳ１１０において、制御装置１０１は、上述の算出部１４０（図３参照）として、工作機械１００に強制びびり振動が発生しているか否かを判断する。より具体的には、制御装置１０１は、加速度センサ１１０（図１参照）による出力値に基づいて、現在の振動強度を算出する。振動強度の算出方法については図４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。制御装置１０１は、現在の振動強度が所定閾値を超えている場合に、強制びびり振動が発生していると判断する。制御装置１０１は、強制びびり振動が発生していると判断した場合（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、図８に示される処理を終了する。

ステップＳ１１２において、制御装置１０１は、上述の調整部１５０（図３参照）として、主軸回転数の変動範囲ΔＲ（図２参照）を決定する。変動範囲ΔＲの決定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。

ステップＳ１２０において、制御装置１０１は、上述の調整部１５０として、主軸回転数を現在値よりも所定値増加させる。主軸回転数の増加量は、予め設定されていてもよいし、ユーザによって任意に設定されてもよい。

ステップＳ１２２において、制御装置１０１は、上述の算出部１４０として、ステップＳ１２０での変更後の主軸回転数において、加速度センサ１１０（図１参照）からの出力信号を所定のサンプリングレートでサンプリングし、当該サンプリング結果を振動周波数として取得する。

ステップＳ１２４において、制御装置１０１は、上述の算出部１４０として、ステップＳ１２２で取得した振動周波数に基づいて、振動強度を算出する。振動強度の算出方法については図４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。

ステップＳ１２６において、制御装置１０１は、上述の算出部１４０として、ステップＳ１２０での変更後の主軸回転数と、ステップＳ１２４で算出された振動強度とを対応付けた上で、これらの対応関係を後述の検知情報１２３（図９参照）に書き込む。

ステップＳ１３０において、制御装置１０１は、上述の調整部１５０として、主軸回転数の変更を終了するか否かを判断する。一例として、制御装置１０１は、次にステップＳ１２０で主軸回転数を所定値増加させた場合において、当該増加後の主軸回転数が変動範囲ΔＲを超えるときには、主軸回転数の変更を終了すると判断する。また、制御装置１０１は、ステップＳ１２４で前回に算出された振動強度から、ステップＳ１２４で今回に算出された振動強度への増加度合いが所定閾値を超えている場合には、主軸回転数の変更を終了すると判断する。制御装置１０１は、主軸回転数の変更を終了すると判断した場合（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Ｓ１２０に戻す。

ステップＳ１３２において、制御装置１０１は、上述の調整部１５０として、ステップＳ１２６で検知情報１２３に記憶された主軸回転数と振動強度との組み合わせの内から、振動強度が相対的に小さくなる主軸回転数を設定値として用いる。好ましくは、制御装置１０１は、検知情報１２３に示される主軸回転数の内から、振動強度が最小となる主軸回転数を設定値として用いる。

［Ｆ．工作機械１００のハードウェア構成］
図９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９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。

工作機械１００は、主軸４２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、サーボドライバ１０６と、サーボモータ１０７と、入力インターフェイス１０９と、加速度センサ１１０と、記憶装置１２０とを含む。

制御装置１０１は、工作機械１００の加工プログラム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、加工プログラム１２２の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置１２０またはＲＯＭ１０２からＲＡＭ１０３に加工プログラム１２２を読み出す。ＲＡＭ１０３は、ワーキングメモリとして機能し、加工プログラム１２２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。

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、当該通信端末から加工プログラム１２２をダウンロードできるように構成されてもよい。

表示インターフェイス１０５は、ディスプレイ１３０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。

サーボドライバ１０６は、制御装置１０１から目標回転数の入力を受け、主軸４２が目標回転数で回転するようにサーボモータ１０７を制御する。より具体的には、サーボドライバ１０６は、サーボモータ１０７のエンコーダ（図示しない）の出力信号から主軸４２の回転数を算出し、当該回転数が目標回転数よりも小さい場合にはサーボモータ１０７の回転数を上げ、当該回転数が目標回転数よりも大きい場合にはサーボモータ１０７の回転数を下げる。このように、サーボドライバ１０６は、主軸４２の回転数のフィードバックを逐次的に受けながら主軸４２の回転数を目標回転数に近付ける。

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、マウス、キーボード、タッチパネル、またはユーザの操作を受け付けることが可能なその他の装置である。

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、本実施の形態に従う加工プログラム１２２、主軸回転数に対する振動強度の検知結果を格納するための検知情報１２３、加工プログラム１２２で参照される設定値１２４（たとえば、主軸回転数）などを格納する。加工プログラム１２２、検知情報１２３、および設定値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、キャッシュメモリなど）、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。

加工プログラム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加工プログラム１２２の趣旨を逸脱するものではない。さらに、加工プログラム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つのサーバーが加工プログラム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。

［Ｇ．まとめ］
以上のようにして、工作機械１００は、強制びびり振動が発生した場合に、主軸回転数の変動範囲ΔＲを決定し、変動範囲ΔＲ内で主軸回転数を所定値ずつ上昇させるとともに、各主軸回転数での振動強度を算出する。このとき、工作機械１００は、各主軸回転数に対応付けて各主軸回転数での振動強度を記憶しておく。その後、工作機械１００は、記憶された主軸回転数の内から、振動強度が最小となる主軸回転数を設定値として用いる。これにより、工作機械１００は、振動強度が主軸回転数に対して一様に変化しない場合であっても、より確実に振動強度を抑制することができる。

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。

１２ ベッド、１４，１６ 柱部材、１８ サドル、２１ コラム、２２，２２ｓ，２２ｔ 側部、２３ 頂部、２６ テーブル、２７ パレット、２９，２９ｓ，２９ｔ 回転機構部、３０ マガジン、３１ マガジン本体部、３２ 工具、３３ 台部材、３４ 工具保持部、３５ スプロケット、３６ 自動工具交換装置、３７ ダブルアーム、４１ 主軸頭、４２ 主軸、４３ ハウジング、５０ 境界線、７０Ａ 振動周波数、７０Ｂ スペクトル、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、１０６ サーボドライバ、１０７ サーボモータ、１０９ 入力インターフェイス、１１０ 加速度センサ、１２０ 記憶装置、１２２ 加工プログラム、１２３ 検知情報、１２４ 設定値、１３０ ディスプレイ、１３１ 入力デバイス、１４０ 算出部、１４２ ＦＦＴ部、１４４ 抽出部、１５０ 調整部、１５２ 変更部、１５４ 設定部、１６０ 出力部。

Claims (8)

1. ワークまたは工具を回転するための主軸と、
   前記主軸または前記工具の振動周波数を検知するためのセンサと、
   前記振動周波数に基づいて、前記主軸または前記工具に生じているびびり振動の振動強度を算出するための算出部と、
   前記主軸の回転数を制御するための設定値を調整するための調整部とを備え、
   前記調整部は、前記びびり振動が生じたことに基づいて、前記主軸の回転数の変動範囲を決定し、当該変動範囲内において前記主軸の回転数を変化させるとともに当該複数の回転数の各々について前記振動強度を取得し、当該複数の回転数の内、前記振動強度が前記主軸の回転数を変化させる前と比較して相対的に小さくなる回転数を前記設定値として用い、
   前記工具による前記ワークの切込み深さと前記主軸の回転数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安定領域とした場合、当該安定領域内の切削条件の内、他の回転数よりも相対的に切込み深さを深くすることが可能な複数の回転数を特定するための特定部をさらに備え、
   前記変動範囲は、前記特定された複数の回転数の内の第１回転数と、当該複数の回転数の内で当該第１回転数に隣接する第２回転数との間に含まれる、工作機械。
2. 前記調整部は、前記変動範囲内で変化させた複数の回転数の内、前記振動強度が最小となる回転数を前記設定値として用いる、請求項１に記載の工作機械。
3. 前記調整部は、前記変動範囲内において前記主軸の回転数を所定値ずつ変化させるとともに各回転数について前記振動強度を順次取得し、値が隣り合う回転数について取得された振動強度の増加度合いが所定閾値を超えた時点で、前記主軸の回転数を変化させることを停止する、請求項１または２に記載の工作機械。
4. 前記算出部は、前記振動周波数をフーリエ変換することで周波数ごとの振動強度を算出し、当該算出された複数の振動強度の内で最大の振動強度を前記振動強度として算出する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の工作機械。
5. 前記変動範囲は、前記第１回転数と、前記第１回転数および前記第２回転数の平均値との間に含まれる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の工作機械。
6. ワークまたは工具を回転するための主軸と、
   前記主軸または前記工具の振動周波数を検知するためのセンサと、
   前記振動周波数に基づいて、前記主軸または前記工具に生じているびびり振動の振動強度を算出するための算出部と、
   前記主軸の回転数を制御するための設定値を調整するための調整部とを備え、
   前記調整部は、前記びびり振動が生じたことに基づいて、前記主軸の回転数の変動範囲を決定し、当該変動範囲内において前記主軸の回転数を変化させるとともに当該複数の回転数の各々について前記振動強度を取得し、当該複数の回転数の内、前記振動強度が前記主軸の回転数を変化させる前と比較して相対的に小さくなる回転数を前記設定値として用い、
   前記びびり振動の周波数をｆｃとし、前記工具の刃数をｚとし、前記主軸の現在の回転数をＮとし、６０×ｆｃ／（ｚ×Ｎ）の整数部分をｋとした場合、前記変動範囲は、下記式（１）に示されるＮの範囲に相当する、
   

   

   
   工作機械。
7. 工作機械による加工方法であって、
   前記工作機械は、
   ワークまたは工具を回転するための主軸と、
   前記主軸または前記工具の振動周波数を検知するためのセンサを備え、
   前記加工方法は、
   前記振動周波数に基づいて、前記主軸または前記工具に生じているびびり振動の振動強度を算出するステップと、
   前記主軸の回転数を制御するための設定値を調整するステップとを備え、
   前記調整するステップは、前記びびり振動が生じたことに基づいて、前記主軸の回転数の変動範囲を決定し、当該変動範囲内において前記主軸の回転数を変化させるとともに当該複数の回転数の各々について前記振動強度を取得し、当該複数の回転数の内、前記振動強度が前記主軸の回転数を変化させる前と比較して相対的に小さくなる回転数を前記設定値として用いるステップを含み、
   前記加工方法は、さらに、前記工具による前記ワークの切込み深さと前記主軸の回転数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安定領域とした場合、当該安定領域内の切削条件の内、他の回転数よりも相対的に切込み深さを深くすることが可能な複数の回転数を特定するステップを備え、
   前記変動範囲は、前記特定するステップで特定された複数の回転数の内の第１回転数と、当該複数の回転数の内で当該第１回転数に隣接する第２回転数との間に含まれる、加工方法。
8. 工作機械で実行される加工プログラムであって、
   前記工作機械は、
   ワークまたは工具を回転するための主軸と、
   前記主軸または前記工具の振動周波数を検知するためのセンサを備え、
   前記加工プログラムは、前記工作機械に、
   前記振動周波数に基づいて、前記主軸または前記工具に生じているびびり振動の振動強度を算出するステップと、
   前記主軸の回転数を制御するための設定値を調整するステップとを実行させ、
   前記調整するステップは、前記びびり振動が生じたことに基づいて、前記主軸の回転数の変動範囲を決定し、当該変動範囲内において前記主軸の回転数を変化させるとともに当該複数の回転数の各々について前記振動強度を取得し、当該複数の回転数の内、前記振動強度が前記主軸の回転数を変化させる前と比較して相対的に小さくなる回転数を前記設定値として用いるステップを含み、
   前記加工プログラムは、前記工作機械に、さらに、前記工具による前記ワークの切込み深さと前記主軸の回転数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安定領域とした場合、当該安定領域内の切削条件の内、他の回転数よりも相対的に切込み深さを深くすることが可能な複数の回転数を特定するステップを実行させ、
   前記変動範囲は、前記特定するステップで特定された複数の回転数の内の第１回転数と、当該複数の回転数の内で当該第１回転数に隣接する第２回転数との間に含まれる、加工プログラム。

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