JP7399353B1

JP7399353B1 - 加工プログラム生成装置および加工プログラム生成方法

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Publication number: JP7399353B1
Application number: JP2023521406A
Authority: JP
Inventors: 晋松原; 健二入口; 弘樹金子
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2022-11-04
Filing date: 2022-11-04
Publication date: 2023-12-15
Anticipated expiration: 2042-11-04
Also published as: WO2024095479A1

Abstract

数値制御によって被加工物から切削加工品を削り出すための加工プログラムを生成する加工プログラム生成装置（１０）であって、切削加工品の製品形状および素材形状に基づいて切削加工品を加工する領域を示す加工形状を生成し、加工方法および加工形状に基づいて切削加工品を加工する工具が通過する領域を示す干渉チェック形状を生成し、素材形状を工作機械に固定するための取付け具である治具の治具形状および干渉チェック形状に基づいて工具と治具との干渉チェックを行うことで、干渉チェック判定を行い、工具と治具とが干渉する場合に、工具と治具とが干渉しないように加工プログラムを変更する加工プログラム変更部（１８）を備える。

Description

本開示は、加工プログラムを生成する加工プログラム生成装置および加工プログラム生成方法に関する。

近年、数値制御装置によって制御される工作機械では、複雑な形状を精密に加工するために制御対象軸数が増大し構造が複雑になっている。このため、工作機械に対する数値制御対象の処理数が増加し、加工プログラムが複雑化している。この加工プログラムは、工具といった工作機械の要素と、治具といった工作機械の要素とが干渉しないように生成される必要がある。

特許文献１に記載の加工装置は、加工対象物を所望の形状に加工するための加工シミュレーションを行うことにより、加工装置の要素間の干渉を検出し、干渉が検出された場合、工具の交換や、工具または工具ホルダの長さの変更等の回避案を提案している。

特開２０２０－５２８２３号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では、加工装置の構造や加工装置の加工機能の制約により、完全に干渉が回避しきれない場合があった。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、加工装置の構造や加工機能の制約に制限されることなく、干渉を回避することができる加工プログラム生成装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の加工プログラム生成装置は、数値制御によって被加工物から切削加工品を削り出すための切削加工処理を含む加工プログラムを生成する加工プログラム生成装置であって、切削加工品の製品形状および切削加工品の加工前の素材形状に基づいて切削加工品を加工する領域を示す加工形状を生成し、切削加工品の加工方法および加工形状に基づいて切削加工品を加工する工具が通過する領域を示す干渉チェック形状を生成し、素材形状を工作機械に固定するための取付け具である治具の治具形状および干渉チェック形状に基づいて工具と治具との干渉チェックを行うことで、干渉チェック判定を行い、工具と治具とが干渉する場合に、工具と治具とが干渉しないように加工プログラムを変更する加工プログラム変更部を備える。また、本開示の加工プログラム生成装置は、外部装置から入力される配置済みの製品形状、素材形状、および治具形状を含むアセンブリデータを受け付ける形状入力部を備える。形状入力部は、アセンブリデータに含まれる形状とは異なる別製品形状、別素材形状、または別治具形状を受け付けて、アセンブリデータに含まれる製品形状、素材形状、または治具形状と差し替える。

本開示にかかる加工プログラム生成装置は、加工装置の構造や加工機能の制約に制限されることなく、干渉を回避することができるという効果を奏する。

実施の形態１にかかる数値制御装置の構成を示すブロック図実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置が行う加工プログラム生成処理の手順を示すフローチャート実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の製品形状記憶部が記憶する製品形状データに対応する製品形状の一例を示す斜視図実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の素材形状記憶部が記憶する素材形状データに対応する素材形状の一例を示す斜視図実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の治具形状記憶部が記憶する治具形状データに対応する治具形状の一例を示す斜視図実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の形状配置部が形状配置した、製品形状データ、素材形状データ、および治具形状データの一例を示す斜視図実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の加工プログラム生成部が生成した、面加工形状データおよび穴加工形状データの一例を示す模式図実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の加工プログラム生成部が生成した加工プログラムの加工工程一覧の一例を示す図実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の形状配置部が行う形状配置処理の詳細手順を示すフローチャート実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の加工プログラム生成部が行う治具形状干渉チェック処理の詳細手順を示すフローチャート実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の加工プログラム生成部が生成する干渉チェック形状群の一例を示す斜視図実施の形態１にかかる機械学習装置が行う学習モデル生成処理の手順を示すフローチャート実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の加工プログラム変更部が行う加工プログラム変更処理の手順を示すフローチャート実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の加工プログラム変更部が行う工具進入方向の変更処理の一例を説明するための斜視図実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の加工プログラム変更部が行う加工方法の変更処理の一例を説明するための斜視図実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の加工プログラム変更部が行う加工形状の変更処理の一例を説明するための斜視図実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の加工プログラム追加部が行う加工プログラム追加処理の手順を示すフローチャート実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の加工プログラム追加部が取得した治具干渉部位形状を説明するための斜視図実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の加工プログラム追加部が追加した治具加工プログラムの加工工程の一例を示す図図１９の加工工程で加工される加工形状の一例を示す斜視図実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の形状入力部が形状入力する処理の詳細手順を示すフローチャート実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の形状入力部が行う形状入力処理の一例を説明するための斜視図実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の形状配置部が行う各形状の位置を調整する処理の詳細手順を示すフローチャート実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の形状配置部が行う治具形状の位置を調整する処理の詳細手順を示すフローチャート実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の形状配置部が行う形状調整処理の第一例を説明するための斜視図実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の形状配置部が行う形状調整処理の第二例を説明するための斜視図実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置が行う形状入力処理および形状調整処理の第一例を説明するための斜視図実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置が行う形状入力処理および形状調整処理の第二例を説明するための斜視図実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の形状配置教示部が行う推論を用いた形状配置教示処理の詳細手順を示すフローチャート実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の形状配置教示部が行う形状配置教示処理の第一例を説明するための斜視図実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置の形状配置教示部が行う形状配置教示処理の第二例を説明するための斜視図加工プログラム生成装置および機械学習装置における実施の形態２の構成であるハードウェア構成を示すブロック図

以下に、本開示の実施の形態にかかる加工プログラム生成装置および加工プログラム生成方法を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる数値制御装置１００の構成を示すブロック図である。数値制御装置１００は、工作機械を数値制御するための加工プログラム（後述する加工プログラム２）を自動作成するとともに、加工プログラム２を用いて不図示の工作機械を制御する装置である。

数値制御装置１００は、加工プログラム生成装置１０と、機械学習装置２０と、対話操作処理部３０と、指示入力部４０と、表示部５０と、制御部６０とを有する。数値制御装置１００は、工作機械に搭載され、または、工作機械に接続されて、加工プログラム２に従って工作機械の動作を数値制御する。ここでは加工プログラム２は、加工対象物を素材の状態から切削加工して切削加工品の製品形状を削り出すために用いられる。工作機械は、例えばマシニングセンタや旋盤や複合旋盤である。以下では、工作機械がマシニングセンタである場合について説明する。

なお、図１に示す例では、加工プログラム生成装置１０と、機械学習装置２０とが、数値制御装置１００に搭載されることとしたが、実施の形態１はかかる例に限定されない。例えば、加工プログラム生成装置１０および機械学習装置２０の少なくとも一方は、数値制御装置１００と異なる装置であってもよい。すなわち、加工プログラム生成装置１０および機械学習装置２０は、数値制御装置１００の外部に独立して設けられてもよい。また、加工プログラム生成装置１０は、機械学習装置２０と異なる装置であってもよい。

加工プログラム生成装置１０は、数値制御によって被加工物から切削加工品を削り出すための複数の切削加工処理を含む加工プログラム２を生成する装置である。加工プログラム生成装置１０は、数値制御装置１００の外部から加工プログラム生成装置１０に入力される加工形状データに基づいて、加工プログラム２を生成する。加工形状データは、素材形状データと、製品形状データと、治具形状データとを含む。実施の形態１の加工プログラム生成装置１０は、工作機械の要素が治具に干渉するか否かを判定した加工プログラム２を生成する。工作機械の要素は、例えば、工具（加工工具）である。以下の説明では、工作機械の要素が工具である場合について説明するが、工作機械の要素は、工具に限らない。

素材形状データは、加工前の加工対象物の形状である素材形状を定義するデータである。製品形状データは、加工後の加工対象物の形状である製品形状を定義するデータである。治具形状データは、工作機械上で加工対象物を固定する取付け具である治具の治具形状を定義するデータである。治具は、例えば、加工対象物を固定する用途では、クランプやバイス（万力）である。素材形状データ、製品形状データ、および治具形状データは、例えばＣＡＤ（Computer-Aided Design、キャド）データ１である。

加工プログラム生成装置１０は、素材形状データ、製品形状データ、および治具形状データを受け付けると、機械学習装置２０の推論結果である配置データを使用して、素材形状、製品形状、および治具形状を配置する。配置データは、素材形状データ、製品形状データ、治具形状データの配置位置に関するデータである。

加工プログラム生成装置１０は、配置データ、すなわち素材形状データ、製品形状データ、および治具形状データの配置位置に基づいて、加工ユニットの情報（以下、加工ユニット情報という）を含んだ加工プログラム２を生成する。

加工ユニットは、同一の主軸でかつ同一の工具を用いて連続的な加工が行われる加工単位である。加工ユニット情報は、加工方法の情報を含む加工データと、加工に使用する工具の情報および切削条件の情報を含む工具データと、単一形状からなる加工形状を定義する形状情報を含む形状シーケンスデータとを含んでいる。また、加工ユニット情報は、加工工程のデータである加工工程データを含んでいる。加工工程については後述する。

工具の情報には、工具の種類、工具の形状などが含まれている。なお、工具の情報には工具ホルダの情報が含まれていてもよい。工具ホルダの情報には、工具ホルダの種類、工具ホルダの形状などが含まれている。切削条件は、工作機械が加工を行う際の切削速度、回転数、送り量などである。

機械学習装置２０は、素材形状データと、製品形状データと、治具形状データとを受け付けると、過去に作成された配置例である複数の形状配置事例３で用いられた、素材形状データ、製品形状データ、および治具形状データの配置データに基づいて、使用する学習モデル（機械学習モデル）を生成する。すなわち、機械学習装置２０に入力される形状配置事例３は、過去に作成された配置データである。形状配置事例３は、数値制御装置１００内で記憶しておいてもよいし、数値制御装置１００の外部装置で記憶しておいてもよい。機械学習装置２０は、生成した学習モデルを使用して配置データを推論し、推論した結果を加工プログラム生成装置１０に送る。

対話操作処理部３０は、数値制御装置１００と作業者との間のインタフェースであるとともに、加工プログラム生成装置１０または機械学習装置２０と作業者との間のインタフェースでもある。対話操作処理部３０は、作業者が指示入力部４０を介して入力した指示情報を加工プログラム生成装置１０または機械学習装置２０に送信する。また、対話操作処理部３０は、作業者が指示入力部４０を介して入力した指示情報を表示部５０に表示する。

指示入力部４０は、マウス、キーボードなどの入力機器から構成される。指示入力部４０は、作業者からの指示情報を受け付けて、対話操作処理部３０に指示情報を送信する。

表示部５０は、液晶モニタなどの表示機器であり、ＣＡＤデータ１、加工プログラム２、形状配置事例３、作業者が指示入力部４０を介して入力した指示情報などを表示する。また、表示部５０は、数値制御装置１００、加工プログラム生成装置１０および機械学習装置２０で行われる処理に関する各種の情報を表示することができる。

制御部６０は、加工プログラム生成装置１０が生成した加工プログラム２を用いて工作機械を制御する。

加工プログラム生成装置１０は、形状入力部１１と、製品形状記憶部１２と、素材形状記憶部１３と、治具形状記憶部１４と、形状配置部１５と、形状配置教示部１６と、加工プログラム生成部１７と、加工プログラム変更部１８とを有する。加工プログラム変更部１８は、加工プログラム追加部１９を具備している。

アセンブリデータ、製品形状データ、素材形状データ、治具形状データは、数値制御装置１００の外部装置から加工プログラム生成装置１０へ入力される。アセンブリデータ、製品形状データ、素材形状データ、および治具形状データは、ＣＡＤデータ１によって構成されている。アセンブリデータは、製品形状データと素材形状データと治具形状データの何れかから構成されている。

形状入力部１１は、外部装置から入力されるＣＡＤデータ１を受け付ける。製品形状データ、素材形状データ、および治具形状は、ＣＡＤデータ１に限定されず、加工プログラム生成装置１０が解釈可能なデータであればよい。

製品形状記憶部１２は、形状入力部１１に入力された製品形状データを記憶する。製品形状データは、切削加工品の仕上がり形状である製品形状のデータと、素材の材質を示す素材情報とを含む。

素材形状記憶部１３は、形状入力部１１に入力された素材形状データを記憶する。素材形状は、加工前の加工対象物の形状である素材形状のデータである。素材形状としては、例えば、製品形状を内包するような円柱形状または直方体形状がある。また、素材形状は、製品形状を必ずしも内包しなくてもよく、製品形状の任意の面を肉厚化した形状、製品形状の穴を削除した形状としてもよい。素材形状データは、素材の材質を示す素材情報を含んでいてもよい。

治具形状記憶部１４は、形状入力部１１に入力された治具形状データを記憶する。治具形状データは、加工前の加工対象物である素材を固定する治具の治具形状のデータである。治具形状は、例えば、円柱形状、直方体形状、または複数の円柱形状を組み合わせた形状、複数の直方体形状を組み合わせた形状、円柱形状と直方体形状とを組み合わせた形状などである。なお、治具形状は、円柱形状または直方体形状でなくてもよく、多角形形状、球形状、円環形状、自由形状などでもよい。

形状配置部１５は、製品形状記憶部１２が記憶した製品形状と、素材形状記憶部１３が記憶した素材形状と、治具形状記憶部１４が記憶した治具形状とを配置する。形状配置部１５は、加工後の加工対象物である製品形状を、加工前の加工対象物である素材形状に内包されるように配置し、治具形状を、素材形状を固定する位置に配置する。

形状配置部１５は、素材形状および製品形状を、必ずしも素材形状が製品形状を内包する位置に配置しなくてもよい。形状配置部１５は、治具形状を、素材形状を上から押さえる位置、または素材形状を横から挟む位置に配置してもよく、また素材形状と必ずしも接する位置に配置しなくてもよい。また、製品形状、素材形状、および治具形状の少なくとも１つは、対話操作処理部３０を介して、作業者が指示した位置に配置されてもよい。また、形状配置部１５は、機械学習装置２０で推論された配置データに基づいて製品形状、素材形状、および治具形状を配置してもよい。

また、形状配置部１５は、治具形状と素材形状との複数の取付けパターンを記憶しておく。取付けパターンは、治具形状と素材形状との配置位置の情報を含んでいる。形状配置部１５は、複数の取付けパターンの中から作業者が選択した取付けパターン、または治具形状の形状に応じた取付けパターンで、製品形状と素材形状と治具形状とを配置する。

形状配置教示部１６は、製品形状記憶部１２が記憶した製品形状と、素材形状記憶部１３が記憶した素材形状と、治具形状記憶部１４が記憶した治具形状との何れかから、機械学習装置２０で推論された配置データに基づいて、形状配置事例３を選択する。形状配置教示部１６は、選択した形状配置事例３を表示部５０に表示させることで、表示部５０に配置データを表示させる。

加工プログラム生成部１７は、製品形状記憶部１２が記憶した製品形状と、素材形状記憶部１３が記憶した素材形状と、治具形状記憶部１４が記憶した治具形状と、形状配置部１５が配置した各形状から、加工プログラム２を生成する。加工プログラム２は、工作機械を数値制御するためのコンピュータプログラムであり、加工方法、工具、切削条件、工具軌道、素材形状、素材の材質等についての情報を含む。

加工プログラム変更部１８は、加工プログラム生成部１７が作成した加工プログラム２対して、作業者の指示に応じて、加工プログラム２を変更する。加工プログラム追加部１９は、加工プログラム生成部１７が作成した加工プログラム２に対して、作業者の指示に応じて、新たな加工プログラム（後述する治具加工プログラム２Ａ）を追加する。加工プログラム変更部１８は、対話操作処理部３０を介して作業者の指示を受け付ける。

機械学習装置２０は、配置データ解析部２１と、機械学習部２２と、学習モデル記憶部２３と、推論部２４とを有する。配置データ解析部２１は、製品形状記憶部１２が記憶した製品形状と、素材形状記憶部１３が記憶した素材形状と、治具形状記憶部１４が記憶した治具形状と、形状配置部１５が配置した製品形状データ、素材形状データ、および治具形状データとから、第１のパラメータおよび第２のパラメータを抽出する。すなわち、配置データ解析部２１は、製品形状、素材形状、治具形状、および各形状の配置位置から第１のパラメータおよび第２のパラメータを抽出する。

第１のパラメータおよび第２のパラメータは、加工プログラム生成装置１０で使用されているパラメータである。第１のパラメータは、加工プログラム生成装置１０における調整対象であるパラメータである。第２のパラメータは、加工プログラム２における調整対象外のパラメータであって第１のパラメータの調整に使用されるパラメータである。パラメータの調整とは、パラメータの値を決定することを指す。

第１のパラメータの値は、製品形状記憶部１２が記憶した製品形状データと、素材形状記憶部１３が記憶した素材形状データと、治具形状記憶部１４が記憶した治具形状データとが配置される際に生成される。

第１のパラメータは、例えば、形状配置事例３を表すパラメータであり、治具の形状、治具形状の寸法、治具形状の向き、加工テーブル上の治具形状の位置、治具形状に対する素材形状の位置、素材形状に対する製品形状の位置など配置に必要なデータである。

また、第１のパラメータは、形状配置された後の、製品形状データ、素材形状データ、および治具形状データのファイル名でもよい。また、第１のパラメータは、形状配置された後の、製品形状、素材形状、および治具形状の画像データや動画データのファイル名でもよい。

第２のパラメータは、調整されることのない固定長データである。第２のパラメータは、例えば、素材形状、素材材質、素材形状の寸法、製品形状、製品形状の寸法、治具形状、治具材質、治具形状の寸法などに基づいて生成されるデータである。第２のパラメータは、例えば、素材形状から生成される素材の寸法（高さ、横幅、縦幅など）である。また、第２のパラメータは、製品形状または素材形状の３次元形状の画像データ、３次元形状のボクセルデータ、３次元の格子空間上の内外判定データなどであってもよい。

第１のパラメータには、第１のパラメータごとに、第２のパラメータが対応付けられている。第１のパラメータは、第１のパラメータに対応する第２のパラメータに基づいて調整される。配置データ解析部２１は、第１のパラメータごとに、抽出する第２のパラメータを決定し、決定した第２のパラメータを抽出する。配置データ解析部２１は、抽出した第１のパラメータおよび第２のパラメータを、機械学習部２２に入力する。

機械学習部２２は、抽出された第１のパラメータおよび第２のパラメータを含むデータセットを用いた学習によって、学習モデルを生成する。機械学習部２２は、作業者によって設定される第２のパラメータから第１のパラメータの値を推論するための学習モデルを生成する。実施の形態１において、機械学習部２２は、学習モデルを生成するための教師あり学習を行う。機械学習部２２は、生成した学習モデルを学習モデル記憶部２３に入力する。

機械学習部２２が用いる学習アルゴリズムは、どのようなアルゴリズムであってもよい。機械学習部２２が用いる学習アルゴリズムの一例としては、ニューラルネットワークなどが挙げられる。ニューラルネットワークは、多層構造のディープラーニングであってもよい。また、機械学習部２２が用いる学習アルゴリズムは、遺伝的プログラミング、帰納論理プログラミング、ＳＶＭ（Support Vector Machine、サポートベクターマシーン）などであってもよい。機械学習は、ニューラルネットワークの重みまたはバイアスといったパラメータを最適化する処理である。

学習モデル記憶部２３は、機械学習部２２の学習結果である学習モデルを記憶する。学習モデルは、入力される第２のパラメータに対する、最適な第１のパラメータの関係を示している。すなわち、学習モデルは、第２のパラメータから、第２のパラメータに対して最適な第１のパラメータを導出するためのモデルである。

推論部２４へは、入力データとして、第２のパラメータを含む入力データが入力される。推論部２４は、学習モデルを使用して、第２のパラメータから第１のパラメータの値を推論する。推論部２４は、学習モデルに第２のパラメータを入力し、学習モデルから推論結果である第１のパラメータの値を出力させる。推論部２４は、推論結果を加工プログラム生成部１７へ送る。すなわち、推論部２４は、加工プログラム生成部１７から送られてくる第２のパラメータに対して、推論結果である第１のパラメータを、加工プログラム生成部１７に返す。推論部２４は、推論結果として、第１のパラメータの値を加工プログラム生成部１７に出力する。

次に、数値制御装置１００の動作について説明する。数値制御装置１００の動作は、加工プログラム生成装置１０が行う加工プログラム生成処理と、機械学習装置２０が行う学習モデル生成処理と、機械学習装置２０が行う推論処理とを含む。

図２は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０が行う加工プログラム生成処理の手順を示すフローチャートである。加工プログラム生成装置１０は、機械学習装置２０の学習結果である学習モデルを用いて推論した推論結果を使用して、製品形状と素材形状と治具形状とを配置した加工プログラム２を生成する。

ステップＳ１において、形状入力部１１は、図示しない記憶領域から、製品形状のＣＡＤデータ１を読み込み、製品形状のＣＡＤデータ１を製品形状データとして製品形状記憶部１２に記憶させる。

ステップＳ２において、素材形状記憶部１３は、製品形状記憶部１２が記憶した製品形状データに基づいて素材形状を生成し、素材形状データとして記憶する。なお、形状入力部１１が、図示しない記憶領域から、素材形状のＣＡＤデータ１を読み込んだ場合、素材形状記憶部１３は、形状入力部１１が読み込んだ素材形状のＣＡＤデータ１を素材形状データとして記憶する。

ステップＳ３において、治具形状記憶部１４は、素材形状記憶部１３が記憶した素材形状データと、製品形状記憶部１２が記憶した製品形状データとに基づいて治具形状を生成し、治具形状データとして記憶する。なお、形状入力部１１が、図示しない記憶領域から、治具形状のＣＡＤデータ１を読み込んだ場合、治具形状記憶部１４は、形状入力部１１が読み込んだ治具形状のＣＡＤデータ１を治具形状データとして記憶する。

図３は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の製品形状記憶部１２が記憶する製品形状データに対応する製品形状の一例を示す斜視図である。図４は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の素材形状記憶部１３が記憶する素材形状データに対応する素材形状の一例を示す斜視図である。図５は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の治具形状記憶部１４が記憶する治具形状データに対応する治具形状の一例を示す斜視図である。図３では、製品形状の例である製品形状ＳＡ１を示し、図４では、素材形状の例である素材形状ＳＢ２を示し、図５では、治具形状の例である治具形状ＳＣ３を示している。

ステップＳ４において、形状配置部１５は、製品形状、素材形状、および治具形状の各形状を配置する。すなわち、ステップＳ４において、形状配置部１５は、製品形状、素材形状、および治具形状の配置データを生成する。換言すると、形状配置部１５は、製品形状の配置位置、素材形状の配置位置、および治具形状の配置位置を示す配置データを生成する。

具体的には、形状配置部１５は、製品形状記憶部１２が記憶した製品形状データと、素材形状記憶部１３が記憶した素材形状データと、治具形状記憶部１４が記憶した治具形状データとに基づいて、第２のパラメータを抽出する。形状配置部１５は、製品形状および素材形状の配置データと、治具形状および素材形状の配置データと、治具形状および加工テーブルの配置データとを第１のパラメータに設定する。形状配置部１５は、抽出した第２のパラメータおよび設定した第１のパラメータを、機械学習装置２０の推論部２４に送り、推論部２４に第１のパラメータを推論させる。すなわち、形状配置部１５は、抽出した第２のパラメータに対応する第１のパラメータを推論部２４に推論させる。形状配置部１５は、第１のパラメータを推論部２４に推論させることによって、配置データを生成する。

次に、形状配置部１５は、生成した配置データに基づいて、製品形状データと素材形状データと治具形状データとを配置する。なお、製品形状データ、素材形状データ、および治具形状データの少なくとも１つは、作業者が対話操作処理部３０と指示入力部４０と表示部５０とを用いて任意の位置に配置されてもよい。

図６は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の形状配置部１５が形状配置した、製品形状データ、素材形状データ、および治具形状データの一例を示す斜視図である。図６では、製品形状データで示される形状例である製品形状ＳＡ１と、素材形状データで示される形状例である素材形状ＳＢ２と、治具形状データで示される形状例である治具形状ＳＣ３とを示している。なお、図６では加工テーブルの図示は省略している。

素材は、治具に取り付けられる。また、製品は、素材が切削されて形成される。したがって、図６では、素材形状ＳＢ２は、治具形状ＳＣ３に取り付けられ、製品形状ＳＡ１は、素材形状ＳＢ２の内側に配置されている場合を示している。

ステップＳ５において、加工プログラム生成部１７は、加工される領域（形状）を示す加工形状を展開する。具体的には、加工プログラム生成部１７は、製品形状記憶部１２が記憶した製品形状データと、素材形状記憶部１３が記憶した素材形状データとから加工形状データを生成する。さらに、加工プログラム生成部１７は、加工形状データから、面加工データ、線加工データ、および穴加工データを生成する。加工形状は、製品形状データと素材形状データとの差分の形状に対応している。加工形状データは、素材に対して加工される形状（領域）のデータである。面加工データは、面加工される領域を示すデータであり、線加工データは、線加工される領域を示すデータであり、穴加工データは、穴加工される領域を示すデータである。

図７は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の加工プログラム生成部１７が生成した、面加工形状データおよび穴加工形状データの一例を示す模式図である。図７では、面加工形状データで示される形状例である面加工形状ＳＨ１１～ＳＨ１６と、穴加工形状データで示される形状例である穴加工形状ＳＨ１７～ＳＨ２０とを模式的に斜視図で示している。

ステップＳ６において、加工プログラム生成部１７は、ステップＳ５で展開した加工形状に対して、加工ユニットを割り当てる。すなわち、加工プログラム生成部１７は、ステップＳ５で生成した加工形状に対して、加工方法、工具、および切削条件を決定する。加工プログラム生成部１７は、加工方法、工具、および切削条件の情報を加工形状に割り当てることで加工ユニット情報を生成する。

ステップＳ７において、加工プログラム生成部１７は、ステップＳ６で生成した加工ユニット情報と、治具形状記憶部１４が記憶した治具形状データとに基づいて、工具と治具との干渉をチェックし、干渉チェック結果を加工ユニット情報に付加して記憶する。なお、加工プログラム生成部１７は、加工方法および加工形状に基づいて、工具と治具との干渉をチェックしてもよい。工具と治具との干渉は、工具と治具との意図しない接触である。工具と治具との干渉には、工具ホルダと治具との干渉が含まれていてもよい。

ステップＳ８において、加工プログラム生成部１７は、ステップＳ７で干渉チェック結果を付加した加工ユニット情報に基づいて、加工プログラム２を生成する。すなわち、加工プログラム生成部１７は、加工方法、工具、切削条件、加工形状、および干渉チェック結果に基づいて、加工プログラム２を生成する。なお、加工プログラム生成部１７は、加工方法、加工形状、および干渉チェック結果に基づいて、加工プログラム２を生成してもよい。

図８は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の加工プログラム生成部１７が生成した加工プログラム２の加工工程一覧の一例を示す図である。ここでは、加工プログラム２の加工工程に、工程Ｐ１が含まれており、工程Ｐ１にＵｎｏ１．～Ｕｎｏ７．が含まれている場合を示している。

「Ｕｎｏ１．フェイスミル…ＳＨ１１」は、面加工形状ＳＨ１１をフェイスミルユニットとして加工することを示している。

「Ｕｎｏ２．ポケットミル…ＳＨ１２」は、面加工形状ＳＨ１２をポケットミルユニットとして加工することを示している。「Ｕｎｏ３．ポケットミル…ＳＨ１３」は、面加工形状ＳＨ１３をポケットミルユニットとして加工することを示している。「Ｕｎｏ４．ポケットミル…ＳＨ１４」は、面加工形状ＳＨ１４をポケットミルユニットとして加工することを示している。「Ｕｎｏ５．ポケットミル…ＳＨ１５」は、面加工形状ＳＨ１５をポケットミルユニットとして加工することを示している。「Ｕｎｏ６．ポケットミル…ＳＨ１６」は、面加工形状ＳＨ１６をポケットミルユニットとして加工することを示している。

「Ｕｎｏ７．ドリル…ＳＨ１７，ＳＨ１８，ＳＨ１９，ＳＨ２０」は、穴加工形状ＳＨ１７，ＳＨ１８，ＳＨ１９，ＳＨ２０をドリルユニットとして加工することを示している。

フェイスミルユニットは、フェイスミル工具を使ってワーク（加工対象物）の表面を平らに加工する加工ユニットである。フェイスミルユニットでは、加工形状の範囲をはみ出すように加工される。ポケットミルユニットは、エンドミル工具を使ってポケット形状を加工する加工ユニットである。ポケットミルユニットでは、加工形状をはみ出さないように加工される。ドリルは、ドリル工具を使って穴加工する加工ユニットである。

Ｕｎｏ１．は、ユニット番号１の加工ユニットであることを示している。また、Ｕｎｏ１．の左側の警告マークＡＬ１は、工具が治具形状と干渉することを表している。図６に示すように、Ｕｎｏ１．の面加工形状ＳＨ１１は、治具形状ＳＣ３と接しており、フェイスミル工具で面加工形状ＳＨ１１の範囲をはみ出して加工した場合、フェイスミル工具と治具形状ＳＣ３との間で干渉が発生する。

Ｕｎｏ２．～Ｕｎｏ７．までの左側の警告マークＡＬ２は、Ｕｎｏ２．～Ｕｎｏ７．の面加工形状ＳＨ１２～ＳＨ１６および穴加工形状ＳＨ１７～ＳＨ２０が、工具の進入方向である工具進入方向から見て、Ｕｎｏ１．の面加工形状ＳＨ１１の下にあることを表している。すなわち、警告マークＡＬ２は、干渉を発生させる面加工形状（面加工形状ＳＨ１１）よりも、工具進入方向から見て下に配置された加工ユニットであることを表している。警告マークＡＬ２の加工ユニットは、警告マークＡＬ１の加工ユニットが形成されるまで加工を行うことができない加工ユニットである。

図９は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の形状配置部１５が行う形状配置処理の詳細手順を示すフローチャートである。図９の処理は、図２のステップＳ４の処理に対応する。機械学習装置２０が、第１のパラメータを推論する処理では、加工プログラム生成装置１０が抽出した第２のパラメータを入力として、形状配置事例３に基づいて生成された学習モデルを用いて、第１のパラメータを推論する。すなわち、機械学習装置２０は、学習モデルに第２のパラメータを入力することによって第１のパラメータを推論する。

ステップＳ１１において、形状配置部１５は、製品形状記憶部１２が記憶した製品形状データと、素材形状記憶部１３が記憶した素材形状データと、治具形状記憶部１４が記憶した治具形状データとに基づいて、第２のパラメータを生成する。ここで、形状配置部１５が、推論する第１のパラメータとして、「製品形状と素材形状との配置データ」、「素材形状と治具形状との配置データ」、および「治具形状と加工テーブルとの配置データ」を指定したとする。形状配置部１５は、第１のパラメータを推論するための第２のパラメータとして、製品形状の材質、製品形状の寸法値、素材形状の種類、素材形状の寸法値、治具形状の種類、治具形状の寸法値、加工テーブルの種類、加工テーブルの寸法値などを取得する。製品形状、素材形状、治具形状、および加工テーブルの各寸法値は、縦長さ、横長さ、深さなどである。

ステップＳ１２において、機械学習装置２０の推論部２４が第１のパラメータを推論する。具体的には、形状配置部１５が、生成した第２のパラメータを機械学習装置２０の推論部２４に入力し、推論部２４が第２のパラメータに基づいて、第１のパラメータを推論する。これにより、推論部２４は、推論した結果である第１のパラメータの複数の値を取得する。推論部２４は、第１のパラメータの複数の値を形状配置部１５に送る。

ここで、形状配置部１５は、例えば、第１のパラメータである製品形状と素材形状との配置データで示される製品形状と素材形状との配置位置として、縦方向中央揃え、横方向中央揃え、および深さ方向下揃えなどを得ることにより、製品形状と素材形状とを配置する。

次に、形状配置部１５は、例えば、第１のパラメータである素材形状と治具形状との配置データで示される治具種類として、バイス、治具個数（例えば１個）、素材と治具との位置（例えば、横方向中央揃え）、素材形状の下に置いてかさ上げするスペーサーの高さ、スペーサーの幅、およびスペーサーの長さを得ることにより、素材形状と治具形状とを配置する。

次に、形状配置部１５は、例えば、第１のパラメータである治具形状と加工テーブルとの配置データで示される、治具形状の向き、治具形状の加工テーブル上での位置を得る。治具種類には、バイスだけでなく、ネジの締付等により上から押し付ける垂直クランプ、クサビ等を利用して側面から押し付ける水平クランプ、傾斜面とワーク面との間に可動体をくい込ませていくことにより発生する力を利用するクサビクランプなどがある。作業者は、治具種類に応じて、加工テーブル上に素材形状と治具形状とを配置するのに必要なデータを第１のパラメータとすればよい。

ステップＳ１３において、形状配置部１５は、取得した第１のパラメータに従って、製品形状と素材形状と治具形状とを配置する。具体的には、形状配置部１５は、取得した第１のパラメータに従い、治具形状を加工テーブル上に配置する。次に、形状配置部１５は、配置した治具形状に対して素材形状を配置する。次に、形状配置部１５は、配置した素材形状に対して製品形状を配置する。このように、形状配置部１５は、製品形状と素材形状と治具形状とを、自動配置する。この自動配置の時点では、工具と治具形状との干渉が回避されているとは限らない。

なお、形状入力部１１が製品形状と素材形状と治具形状とが配置されたアセンブリデータを読み込んだ場合や、作業者が製品形状と素材形状と治具形状とを配置する場合は、形状配置部１５は、製品形状と素材形状と治具形状とを自動配置する必要は無い。

図１０は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の加工プログラム生成部１７が行う治具形状干渉チェック処理の詳細手順を示すフローチャートである。図１０の処理は、図２のステップＳ７の処理に対応する。治具形状干渉チェック処理では、面加工形状、線加工形状、および穴加工形状に基づいて、治具形状と工具との干渉チェックが行われ、干渉チェックの判定結果が加工ユニット情報に付加される。

ステップＳ２１において、加工プログラム生成部１７は、面加工形状、線加工形状、および穴加工形状の各加工形状に対して干渉チェック用の断面形状を生成する。加工プログラム生成部１７は、工具進入方向に垂直な平面に対して、面加工形状と線加工形状とを、工具進入方向で投影して輪郭をとることで断面形状を生成する。

ステップＳ２２において、加工プログラム生成部１７は、干渉チェック用の断面形状を変形させる。すなわち、加工プログラム生成部１７は、面加工形状および線加工形状の各加工方法に応じて、はみ出して加工する場合は、はみ出す部位の断面形状の部位をオフセットして変形させる。加工プログラム生成部１７は、はみ出して加工しない場合は、変形処理などを実行しない。

ステップＳ２３において、加工プログラム生成部１７は、面加工形状、線加工形状、および穴加工形状の各加工形状の干渉チェック用の断面形状を、工具進入方向の逆方向に十分な長さで掃引することにより、干渉チェック形状を生成する。干渉チェック形状は、治具形状との間で干渉の有無を判定するための形状である。干渉チェック形状は、工具が通過する領域に対応している。掃引における十分な長さとは、加工時における治具形状と工具との干渉を判定できる長さであればよい。

実施の形態１の加工プログラム生成部１７は、加工方法（フェイスミルユニット、ポケットミルユニットなど）および加工形状（面加工形状、線加工形状、穴加工形状など）に基づいて、干渉チェック形状を生成する。

ステップＳ２４において、加工プログラム生成部１７は、面加工形状、線加工形状、および穴加工形状の各加工形状の干渉チェック形状と、治具形状とに基づいて、干渉チェック形状と、治具形状との干渉をチェックする。すなわち、加工プログラム生成部１７は、各加工形状の干渉チェック形状と、治具形状とに基づいて、工具と治具形状との干渉をチェックする。具体的には、加工プログラム生成部１７は、各干渉チェック形状と治具形状とが重なる部位や接する部位が有れば、干渉有りと判定し、各干渉チェック形状と治具形状とが重なる部位がなく、接する部位が無ければ、干渉無しであると判定する。このように、干渉チェック形状と治具形状とで重なる領域がある場合に、工具と治具形状との間に干渉が発生すると判定される。加工プログラム生成部１７は、干渉チェックの判定結果を加工ユニット情報に付加して加工プログラム変更部１８に送る。

図１１は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の加工プログラム生成部１７が生成する干渉チェック形状群８１の一例を示す斜視図である。加工プログラム生成部１７が生成する干渉チェック形状群８１には、干渉チェック形状ＳＨ２１～ＳＨ３０などが含まれている。

干渉チェック形状ＳＨ２１～ＳＨ２６は、それぞれ面加工形状ＳＨ１１～ＳＨ１６の干渉チェック形状である。また、干渉チェック形状ＳＨ２７～ＳＨ３０は、それぞれ穴加工形状ＳＨ１７～ＳＨ２０の干渉チェック形状である。

面加工形状ＳＨ１１の干渉チェック形状ＳＨ２１は、面加工形状ＳＨ１１の断面形状に対して、全周にわたりはみ出して加工されるので、全周にわたりオフセットされた断面形状が掃引された形状である。

面加工形状ＳＨ１２の干渉チェック形状ＳＨ２２は、面加工形状ＳＨ１２の断面形状に対して、はみ出さないで加工されるので、オフセットされないで断面形状が掃引された形状である。

面加工形状ＳＨ１３の干渉チェック形状ＳＨ２３、面加工形状ＳＨ１４の干渉チェック形状ＳＨ２４、面加工形状ＳＨ１５の干渉チェック形状ＳＨ２５、および面加工形状ＳＨ１６の干渉チェック形状ＳＨ２６は、面加工形状ＳＨ１３～ＳＨ１６の断面形状に対して、一部、はみ出して加工されるので、はみ出す部位のみオフセットされた断面形状が掃引された形状である。

穴加工形状ＳＨ１７の干渉チェック形状ＳＨ２７、穴加工形状ＳＨ１８の干渉チェック形状ＳＨ２８、穴加工形状ＳＨ１９の干渉チェック形状ＳＨ２９、および穴加工形状ＳＨ２０の干渉チェック形状ＳＨ３０は、穴加工形状ＳＨ１７～ＳＨ２０に対して、断面形状がそのまま掃引された形状である。

図１２は、実施の形態１にかかる機械学習装置２０が行う学習モデル生成処理の手順を示すフローチャートである。学習モデル生成処理では、形状配置事例３の製品形状、素材形状、および治具形状に基づいて、配置データを生成するための学習モデルが生成される。

ステップＳ３１において、機械学習装置２０は、加工プログラム生成装置１０の製品形状記憶部１２に記憶されている製品形状データ、素材形状記憶部１３に記憶されている素材形状データ、および治具形状記憶部１４に記憶されている治具形状データを読み込む。

ステップＳ３２において、配置データ解析部２１は、製品形状データ、素材形状データ、および治具形状データから、第１のパラメータを抽出する。配置データ解析部２１は、配置後の、製品形状データ、素材形状データ、および治具形状データの何れかに使用されている第１のパラメータを複数抽出する。

ステップＳ３３において、配置データ解析部２１は、抽出した複数の第１のパラメータに対し、第１のパラメータごとに第２のパラメータを抽出する。すなわち、配置データ解析部２１は、第１のパラメータごとに、抽出する第２のパラメータを決定し、決定した第２のパラメータを抽出する。配置データ解析部２１は、抽出した第１のパラメータおよび第２のパラメータを機械学習部２２に入力する。

ステップＳ３４において、機械学習部２２は、入力された第１のパラメータおよび第２のパラメータを用いて、機械学習処理を行う。具体的には、機械学習部２２は、第１のパラメータおよび第２のパラメータに基づいてデータセットを生成し、生成したデータセットに従って機械学習を行う。データセットは、調整対象の第１のパラメータと、当該第１のパラメータの値を決定するために使用される調整対象外のパラメータである第２のパラメータとを対応づけたデータの組である。機械学習部２２は、予め定められた基準を用いて、最適化されたモデルを学習モデルとして生成する。機械学習部２２は、学習結果である学習モデルを生成する。

ステップＳ３５において、学習モデル記憶部２３は、生成された学習モデルを記憶する。以上により、機械学習装置２０は、図１２に示す手順による学習モデル生成処理を終了する。

続いて、干渉が発生すると判定された加工工程の加工形状に対して、加工プログラム生成装置１０が行う加工プログラム変更処理の詳細について説明する。図１３は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の加工プログラム変更部１８が行う加工プログラム変更処理の手順を示すフローチャートである。

作業者が、表示部５０に表示される治具形状と干渉する加工工程の加工形状に対する変更方法を、指示入力部４０を介して入力すると、対話操作処理部３０を介して、変更方法が加工プログラム生成装置１０に送られる。加工プログラム生成装置１０の加工プログラム変更部１８は、作業者の指示である変更方法に基づいて、加工プログラムで規定された、工具進入方向、加工方法、および加工形状の少なくとも１つを変更する、もしくは、治具形状の位置または形状を変更することで、加工プログラムを変更する。

ステップＳ４１において、加工プログラム生成装置１０の加工プログラム変更部１８は、作業者の指示である変更方法の種類を判定する。作業者による変更方法の指示が「工具進入方向を変更する」である場合、加工プログラム変更部１８は、次の処理としてステップＳ４２を実行する。また、作業者による変更方法の指示が「加工方法を変更する」である場合、加工プログラム変更部１８は、次の処理としてステップＳ４３を実行する。また、作業者による変更方法の指示が「加工形状を変更する」である場合、加工プログラム変更部１８は、次の処理としてステップＳ４４を実行する。また、作業者による変更方法の指示が「治具形状を変更する」である場合、加工プログラム変更部１８は、次の処理としてステップＳ４５を実行する。

ステップＳ４２において、加工プログラム変更部１８は、治具形状と干渉する加工工程の加工形状に対して、工具進入方向を変更する。加工プログラム変更部１８は、工具進入方向を変更することにより、治具形状との干渉を回避することができる。

図１４は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の加工プログラム変更部１８が行う工具進入方向の変更処理の一例を説明するための斜視図である。図１４では、製品形状ＳＡ３１と、垂直クランプの治具形状ＳＣ３２と、垂直クランプの治具形状ＳＣ３３と、ポケットミルによる面加工形状ＳＨ３４とを図示している。また、図１４では、ポケットミルによる面加工形状ＳＨ３４に対する工具進入方向ベクトルＴ１（０，０，－１）と、ポケットミルによる面加工形状ＳＨ３４に対する工具進入方向ベクトルＴ２（０，－１，０）とを図示している。

工作機械が、面加工形状ＳＨ３４に対して工具進入方向ベクトルＴ１（０，０，－１）でポケットミル加工する場合、工具が治具形状ＳＣ３２と干渉するので、加工プログラム変更部１８は、工具進入方向ベクトルＴ１を工具進入方向ベクトルＴ２（０，－１，０）に変更する。これにより、工具進入方向ベクトルＴ２（０，－１，０）でポケットミルによる面加工形状ＳＨ３４が加工されることとなる。

ステップＳ４３において、加工プログラム変更部１８は、治具形状と干渉する加工工程の加工形状に対して、加工方法を変更する。加工プログラム変更部１８は、加工方法を変更することにより、治具形状との干渉を回避することができる。

図１５は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の加工プログラム変更部１８が行う加工方法の変更処理の一例を説明するための斜視図である。図１５では、製品形状ＳＡ４１と、バイスの治具形状ＳＣ４２と、フェイスミルによる面加工形状ＳＨ４３とを図示している。また、図１５では、フェイスミルによる面加工形状ＳＨ４３に対する工具進入方向ベクトルＴ３（０，０，－１）を図示している。

工作機械が、面加工形状ＳＨ４３に対して工具進入方向ベクトルＴ３（０，０，－１）でフェイスミル加工する場合、工具が面加工形状ＳＨ４３をはみだして加工するので、工具が治具形状ＳＣ４２と干渉する。この場合、加工プログラム変更部１８は、フェイスミル加工を、はみだし加工をしないポケットミル加工に変更する。これにより、ポケットミル加工で面加工形状ＳＨ４３が加工されることとなる。

ステップＳ４４において、加工プログラム変更部１８は、治具形状と干渉する加工工程の加工形状に対して、加工形状を変更する。加工プログラム変更部１８は、加工形状を変更することにより、治具形状との干渉を回避することができる。

図１６は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の加工プログラム変更部１８が行う加工形状の変更処理の一例を説明するための斜視図である。図１６では、製品形状ＳＡ４１と、バイスの治具形状ＳＣ４２と、フェイスミルによる面加工形状ＳＨ４４とを図示している。また、図１６では、フェイスミルによる面加工形状ＳＨ４４に対する工具進入方向ベクトルＴ３（０，０，－１）を図示している。

工作機械が面加工形状ＳＨ４３に対して、工具進入方向ベクトルＴ３（０，０，－１）でフェイスミル加工する場合、工具が面加工形状ＳＨ４３をはみだして加工するので、工具が治具形状ＳＣ４２と干渉する。この場合、加工プログラム変更部１８は、フェイスミルによってはみだし加工をしても治具形状ＳＣ４２と干渉しないように、フェイスミルによる面加工形状ＳＨ４３を、図１６に示すフェイスミルによる面加工形状ＳＨ４４に変形させる。すなわち、加工プログラム変更部１８は、フェイスミルによる面加工形状ＳＨ４３を、治具形状ＳＣ４２に接する部位を内側にオフセットすることにより、フェイスミルによる面加工形状ＳＨ４４に変更する。これにより、フェイスミル加工で面加工形状ＳＨ４４が加工されることとなる。

ステップＳ４５において、加工プログラム変更部１８は、治具形状に対して、形状もしくは位置を変更する。加工プログラム変更部１８は、治具形状を変更することにより、治具形状との干渉を回避することができる。

続いて、干渉が発生すると判定された治具形状に対する、加工プログラム生成装置１０が行う加工プログラム追加処理の詳細について説明する。図１７は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の加工プログラム追加部１９が行う加工プログラム追加処理の手順を示すフローチャートである。

ステップＳ５１において、加工プログラム追加部１９は、工具と治具とが干渉する領域である治具干渉部位形状を算出する。具体的には、加工プログラム追加部１９は、加工プログラム生成部１７から、加工形状、加工方法、および治具形状を取得する。加工プログラム追加部１９は、加工形状、加工方法、および治具形状に基づいて、治具干渉部位形状を算出する。治具干渉部位形状は、工具と治具とが重なる領域である。

図１８は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の加工プログラム追加部１９が取得した治具干渉部位形状ＳＨ５２，ＳＨ５３を説明するための斜視図である。ここでは、加工プログラム追加部１９が、図１５に示した面加工形状ＳＨ４３に対して治具干渉部位形状ＳＨ５２，ＳＨ５３を算出する場合について説明する。

加工プログラム追加部１９は、図１８に示した、製品形状ＳＡ４１、バイスの治具形状ＳＣ４２、およびフェイスミルによる面加工形状ＳＨ４３に基づいて、フェイスミルによる面加工形状ＳＨ４３に対する干渉チェック形状ＳＨ５１を生成する。干渉チェック形状ＳＨ５１は、工具と治具との干渉をチェックするための形状である。干渉チェック形状ＳＨ５１は、工具が加工時に移動する領域に対応している。ここで、干渉チェック形状ＳＨ５１は、面加工形状ＳＨ４３の加工上面ではなく、加工底面から生成する。

加工プログラム追加部１９は、干渉チェック形状ＳＨ５１と治具形状ＳＣ４２との共通部を抽出することで、治具干渉部位形状ＳＨ５２，ＳＨ５３を算出できる。治具干渉部位形状ＳＨ５２，ＳＨ５３は、バイスの治具形状ＳＣ４２のうち、工具に干渉する領域である。

ステップＳ５２において、加工プログラム追加部１９は、治具干渉部位形状ＳＨ５２，ＳＨ５３を加工するための加工プログラムである治具加工プログラム２Ａを生成し、加工プログラム２に追加する。治具干渉部位形状ＳＨ５２，ＳＨ５３が存在する場合、治具は、工具によって加工可能な部材を用いて構成しておく。これにより、工作機械は、素材とともに治具干渉部位形状ＳＨ５２，ＳＨ５３を加工できるので、製品形状ＳＡ４１が複雑な形状であっても容易に製品形状ＳＡ４１を形成することができる。

図１９は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の加工プログラム追加部１９が追加した治具加工プログラム２Ａの加工工程の一例を示す図である。図２０は、図１９の加工工程で加工される加工形状の一例を示す斜視図である。

図１９では、加工プログラム追加部１９が、治具加工プログラム２Ａの加工工程である工程Ｐ２にＵｎｏ１．～Ｕｎｏ２．を追加した場合を示している。この追加により、工程Ｐ２には、Ｕｎｏ１．～Ｕｎｏ３．が含まれている。

「Ｕｎｏ１．線左…ＳＨ５２１」は、線加工形状ＳＨ５２１を線加工することを示している。「Ｕｎｏ２．線左…ＳＨ５３１」は、線加工形状ＳＨ５３１を線加工することを示している。線左は、指定された線の進行方向の左側を加工する処理である。線加工形状ＳＨ５２１は、治具干渉部位形状ＳＨ５２に対応し、線加工形状ＳＨ５３１は、治具干渉部位形状ＳＨ５３に対応している。

フェイスミルによる面加工形状ＳＨ４３は、Ｕｎｏ１．～Ｕｎｏ２．が追加される前は、Ｕｎｏ１．であり、Ｕｎｏ１．～Ｕｎｏ２．が追加された後は、Ｕｎｏ３．である。すなわち、Ｕｎｏ１．～Ｕｎｏ２．が実行された後、「Ｕｎｏ３．フェイスミル…ＳＨ４３」が実行される。

このように、加工プログラム追加部１９は、フェイスミルによる面加工形状ＳＨ４３の前に治具干渉部位形状ＳＨ５２，ＳＨ５３を線加工する線左を追加する。すなわち、加工プログラム追加部１９は、治具干渉部位形状ＳＨ５２，ＳＨ５３を線加工するための線加工形状ＳＨ５２１，ＳＨ５３１を指定する。これにより、治具干渉部位形状ＳＨ５２，ＳＨ５３が加工された後に、面加工形状ＳＨ４３が加工される。

続いて、加工プログラム生成装置１０が行う形状入力処理の詳細について説明する。図２１は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の形状入力部１１が形状入力する処理の詳細手順を示すフローチャートである。以下では、加工プログラム生成装置１０が、配置済みの製品形状と素材形状と治具形状とを含んだアセンブリデータを読み込み、アセンブリデータの一部または全部を、製品形状、素材形状、もしくは治具形状のＣＡＤデータ１に差し替える処理の例を説明する。

ステップＳ６１において、形状入力部１１は、配置済みの製品形状と素材形状と治具形状とを含んだアセンブリデータを読み込む。

ステップＳ６２において、形状入力部１１は、読み込んだアセンブリデータの形状を、製品形状データ、素材形状データ、または治具形状データに分類する。アセンブリデータに形状属性として、形状が予め分類してあれば、形状入力部１１は、読み込んだアセンブリデータの単品形状の形状属性を参照することにより、アセンブリデータの形状を分類できる。

また、作業者が、表示部５０と指示入力部４０とを介してアセンブリデータの形状を分類してもよい。また、形状入力部１１は、各単品形状の位置の相関関係から、アセンブリデータを分類してもよい。

次に、形状入力部１１は、分類した製品形状データを製品形状記憶部１２に記憶させ、分類した素材形状データを素材形状記憶部１３に記憶させ、分類した治具形状データを治具形状記憶部１４に記憶させる。

ステップＳ６３において、形状入力部１１は、製品形状、素材形状、または治具形状のＣＡＤデータ１を読み込む。形状入力部１１は、例えば、作業者によって指定されたＣＡＤデータ１を読み込む。ここで形状入力部１１が読み込む製品形状、素材形状、または治具形状は、アセンブリデータの製品形状、素材形状、または治具形状と異なる別の形状（別製品形状、別素材形状、または別治具形状）である。

形状入力部１１は、読み込んだＣＡＤデータ１の形状を、製品形状データ、素材形状データ、または治具形状データに分類する。ＣＡＤデータ１に形状属性として、形状が予め分類してあれば、形状入力部１１は、読み込んだＣＡＤデータ１の単品形状の形状属性を参照することにより、ＣＡＤデータ１を分類できる。

また、作業者が、対話操作処理部３０と指示入力部４０と表示部５０とを介して、ＣＡＤデータ１を分類してもよい。

次に、ステップＳ６４において、形状入力部１１は、製品形状データ、素材形状データ、または治具形状データをＣＡＤデータ１に差し替える。すなわち、形状入力部１１は、ＣＡＤデータ１が製品形状データであれば、製品形状記憶部１２に記憶させることで製品形状データを差し替える。また、形状入力部１１は、ＣＡＤデータ１が素材形状データであれば、素材形状記憶部１３に記憶させることで素材形状データを差し替える。また、形状入力部１１は、ＣＡＤデータ１が治具形状データであれば、治具形状記憶部１４に記憶させることで治具形状データを差し替える。

ステップＳ６５において、形状配置部１５は、製品形状、素材形状、および治具形状の各形状の位置を調整して記憶する。すなわち、形状配置部１５は、製品形状記憶部１２が記憶した製品形状の位置と、素材形状記憶部１３が記憶した素材形状の位置と、治具形状記憶部１４が記憶した治具形状の位置とを調整して、それぞれ記憶する。形状配置部１５は、例えば、製品形状が素材形状に内包され、治具形状が、素材形状および製品形状を固定するように、製品形状の位置と、素材形状の位置と、治具形状の位置とを調整する。

図２２は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の形状入力部１１が行う形状入力処理の一例を説明するための斜視図である。形状入力部１１は、製品形状、素材形状、および治具形状が配置されたアセンブリデータを読み込む。ここでのアセンブリデータは、製品形状、素材形状、および治具形状を含んだ全体形状Ｂ１を示すデータである。全体形状Ｂ１には、例えば、製品形状ＳＡ６１、素材形状ＳＢ６２、および治具形状ＳＣ６３が含まれている。

形状入力部１１は、ＣＡＤデータ１に製品形状データが含まれている場合、製品形状ＳＡ６１をＣＡＤデータ１で示される製品形状ＳＡ６４に差し替える。これにより、全体形状Ｂ１は、製品形状ＳＡ６４、素材形状ＳＢ６２、および治具形状ＳＣ６３を含んだ全体形状Ｂ２になる。

また、形状入力部１１は、ＣＡＤデータ１に素材形状データが含まれている場合、素材形状ＳＢ６２をＣＡＤデータ１で示される素材形状ＳＢ６５に差し替える。これにより、全体形状Ｂ２は、製品形状ＳＡ６４、素材形状ＳＢ６５、および治具形状ＳＣ６３を含んだ全体形状Ｂ３になる。

また、形状入力部１１は、ＣＡＤデータ１に治具形状データが含まれている場合、治具形状ＳＣ６３をＣＡＤデータ１で示される治具形状ＳＣ６６～ＳＣ６９に差し替える。これにより、全体形状Ｂ３は、製品形状ＳＡ６４、素材形状ＳＢ６５、および治具形状ＳＣ６６～ＳＣ６９を含んだ全体形状Ｂ４になる。これにより、形状入力部１１は、素材、製品、治具の各形状配置済みのアセンブリデータに対し、特定位置の形状を作業者によって指定されたＣＡＤデータ１に差し替えることが可能となる。

図２３は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の形状配置部１５が行う各形状の位置を調整する処理の詳細手順を示すフローチャートである。図２３の処理は、図２１のステップＳ６５の処理に対応する。

ステップＳ７１において、形状配置部１５は、ＣＡＤデータ１の治具形状を加工テーブルに配置して位置を調整する。形状配置部１５は、ステップＳ４と同様に、配置データを推論して、治具形状を加工テーブルに配置する。なお、作業者が、対話操作処理部３０と指示入力部４０と表示部５０とを介して、治具形状を配置してもよい。また、治具形状が差し替えられていない場合は、治具形状は元の位置のままでもよい。

ステップＳ７２において、形状配置部１５は、ＣＡＤデータ１の素材形状を配置して位置を調整する。形状配置部１５は、ステップＳ４と同様に、配置データを推論して、素材形状を配置する。なお、作業者が、対話操作処理部３０と指示入力部４０と表示部５０とを介して、素材形状を配置してもよい。また、素材形状が差し替えられていない場合は、素材形状は元の位置のままでもよい。

ステップＳ７３において、形状配置部１５は、ＣＡＤデータ１の製品形状を配置して位置を調整する。形状配置部１５は、ステップＳ４と同様に、配置データを推論して、製品形状を配置する。なお、作業者が、対話操作処理部３０と指示入力部４０と表示部５０とを介して、製品形状を配置してもよい。また、製品形状が差し替えられていない場合は、製品形状は元の位置のままでもよい。

ステップＳ７４において、形状配置部１５は、ＣＡＤデータ１の治具形状の位置を調整する。すなわち、形状配置部１５は、ステップＳ７２，Ｓ７３の処理によって位置が調整された素材形状および製品形状に対して、治具形状の位置を調整する。なお、形状配置部１５は、治具形状の形状を調整してもよい。形状配置部１５は、例えば、治具形状の可動部の位置または形状を調整する。

図２４は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の形状配置部１５が行う治具形状の位置を調整する処理の詳細手順を示すフローチャートである。図２４の処理は、図２３のステップＳ７４の処理に対応する。

ステップＳ８１において、形状配置部１５は、素材形状の寸法を取得する。ステップＳ８２において、形状配置部１５は、素材形状の寸法に合わせて、治具形状の可動部の位置を調整する。治具形状は、治具形状の種類に応じて、可動部および可動寸法が予め設定される。

例えば、バイスは、素材を２つの口金で挟み込むので、バイスに対しては、一方の口金を固定して、他方の口金を水平方向に可動するように設定される。この場合、形状配置部１５は、バイスに対しては、素材形状の寸法に合わせて、他方の口金を移動させればよい。

また、複数の水平クランプが配置され、各水平クランプが、水平方向に可動するように設定される。この場合、形状配置部１５は、素材形状の寸法に合わせて、各水平クランプを水平方向に移動させればよい。

また、複数の垂直クランプが配置され、各垂直クランプが、垂直方向に可動するように設定される。この場合、形状配置部１５は、素材形状の寸法に合わせて、各垂直クランプを垂直方向に移動させればよい。

図２５は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の形状配置部１５が行う形状調整処理の第一例を説明するための斜視図である。図２５では、バイス形状ＳＨ７１の斜視図を示している。形状配置部１５は、例えば、図２５の左側に示すバイス形状ＳＨ７１に対し、Ｔ４の方向に移動可能な可動部Ｍ１を移動させる。図２５の右側に示すバイス形状ＳＨ７１は、可動部Ｍ１をＴ４ａの方向に可動させた後のバイス形状ＳＨ７１の一例である。

図２６は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の形状配置部１５が行う形状調整処理の第二例を説明するための斜視図である。図２６では、クランプ形状ＳＨ７２の斜視図を示している。形状配置部１５は、例えば、図２６の左側に示すクランプ形状ＳＨ７２に対し、Ｔ５の方向に移動可能な可動部Ｍ２を移動させる。図２６の右側に示すクランプ形状ＳＨ７２は、可動部Ｍ２をＴ５ａの方向に可動させた後のクランプ形状ＳＨ７２の一例である。

図２７は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０が行う形状入力処理および形状調整処理の第一例を説明するための斜視図である。加工プログラム生成装置１０では、形状入力部１１が形状入力処理を実行し、形状配置部１５が形状調整処理を実行する。

形状入力部１１は、素材形状および治具形状が配置されたアセンブリデータを読み込む。形状入力部１１が読み込むアセンブリデータは、素材形状、製品形状、および治具形状の少なくとも１つが過去に配置済みのデータである。ここでのアセンブリデータは、素材形状および治具形状を含んだ全体形状Ｅ１を示すデータである。全体形状Ｅ１には、例えば、素材形状ＳＢ８１および治具形状ＳＣ８２が含まれている。

形状入力部１１へは、作業者によって所望のＣＡＤデータ１が入力される。作業者によって入力されるＣＡＤデータ１は、作業者が、アセンブリデータ内の形状に対して置き換えを行いたい形状のデータである。

形状入力部１１は、入力されたＣＡＤデータ１に素材形状データが含まれている場合、素材形状ＳＢ８１をＣＡＤデータ１で示される素材形状ＳＢ８３に差し替える。これにより、全体形状Ｅ１は、素材形状ＳＢ８３および治具形状ＳＣ８２を含んだ全体形状Ｅ２になる。

形状配置部１５は、全体形状Ｅ２に対し、治具形状ＳＣ８２を調整する。形状配置部１５は、治具形状ＳＣ８２の形状を調整してもよいし、治具形状ＳＣ８２の可動部の位置を調整してもよい。図２７では、形状配置部１５が治具形状ＳＣ８２を治具形状ＳＣ８２Ｘに調整した場合を示している。形状配置部１５は、治具形状ＳＣ８２Ｘが素材形状ＳＢ８３を固定するように治具形状ＳＣ８２を調整する。これにより、全体形状Ｅ２は、素材形状ＳＢ８３および治具形状ＳＣ８２Ｘを含んだ全体形状Ｅ３になる。

図２８は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０が行う形状入力処理および形状調整処理の第二例を説明するための斜視図である。形状入力部１１は、素材形状および治具形状が配置されたアセンブリデータを読み込む。ここでのアセンブリデータは、素材形状および治具形状を含んだ全体形状Ｆ１を示すデータである。全体形状Ｆ１には、例えば、素材形状ＳＢ８４および治具形状ＳＣ８５～ＳＣ８８が含まれている。

形状入力部１１は、入力されたＣＡＤデータ１に素材形状データが含まれている場合、素材形状ＳＢ８４をＣＡＤデータ１で示される素材形状ＳＢ８９に差し替える。これにより、全体形状Ｆ１は、素材形状ＳＢ８９および治具形状ＳＣ８５～ＳＣ８８を含んだ全体形状Ｆ２になる。

形状配置部１５は、全体形状Ｆ２に対し、治具形状ＳＣ８５～ＳＣ８８を調整する。図２８では、形状配置部１５が、治具形状ＳＣ８５～ＳＣ８８の可動部Ｍ３～Ｍ６の位置を調整した場合を示している。形状配置部１５は、治具形状ＳＣ８５～ＳＣ８８が素材形状ＳＢ８９を固定するように治具形状ＳＣ８５～ＳＣ８８を調整する。これにより、全体形状Ｆ２は、素材形状ＳＢ８９および調整された治具形状ＳＣ８５～ＳＣ８８を含んだ全体形状Ｆ３になる。

図２９は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の形状配置教示部１６が行う推論を用いた形状配置教示処理の詳細手順を示すフローチャートである。推論処理では、機械学習装置２０が、加工プログラム生成装置１０が抽出した第２のパラメータを入力とし、加工プログラム２または形状配置事例３に基づいて生成された学習モデルを用いて、第１のパラメータの推論を行う。

機械学習装置２０が実行する推論処理では、第１のパラメータは、前述したように、例えば、形状配置された後の、製品形状と素材形状と治具形状との画像データや動画データのファイル名である。

また、前述したように、第２のパラメータは、例えば、素材形状などに基づいて生成されるデータである。また、第２のパラメータは、製品形状または素材形状の３次元形状の画像データなどであってもよい。

また、前述したように、第１のパラメータは、第１のパラメータごとに、第２のパラメータが対応付けられている。第１のパラメータは、第１のパラメータに対応する第２のパラメータに基づいて調整される。

ステップＳ９１において、形状配置教示部１６は、製品形状記憶部１２が記憶した製品形状、または素材形状記憶部１３が記憶した素材形状から、第２のパラメータを生成し、機械学習装置２０の推論部２４に入力する。

ステップＳ９２において、推論部２４は、推論する第１のパラメータに合わせて、機械学習装置２０が記憶した学習モデルを選択し、選択した学習モデルを用いて、ステップＳ９１で入力された第２のパラメータから、第１のパラメータを推論する。推論部２４は、推論した第１のパラメータを形状配置教示部１６に入力する。

ステップＳ９３において、形状配置教示部１６は、入力された第１のパラメータに対応する配置事例データ（形状配置事例３）を、表示部５０を介して表示し、作業者に教示する。なお、形状配置教示部１６は、教示する形状配置事例３は１つとは限らず、複数の形状配置事例３を教示してもよい。

図３０は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の形状配置教示部１６が行う形状配置教示処理の第一例を説明するための斜視図である。図３０の左側には、製品形状記憶部１２が記憶した製品形状データに対応する製品形状ＳＡ９１の一例を図示している。

形状配置教示部１６は、製品形状ＳＡ９１から第２のパラメータを生成する。推論部２４は、形状配置教示部１６が生成した第２のパラメータから、第１のパラメータを推論する。形状配置教示部１６は、推論部２４が推論した第１のパラメータに対応する形状配置事例３を、過去に作成された複数の形状配置事例３の中から選択して表示部５０に表示させる。

図３０の右側には、製品形状ＳＡ９１に対応する形状配置事例３の一例である形状配置事例Ｘ１を図示している。形状配置事例Ｘ１は、機械学習装置２０によって推論された結果（第１のパラメータ）に対応している。形状配置教示部１６が、第１のパラメータに応じて抽出した形状配置事例Ｘ１は、製品形状ＳＡ９１に類似した形状配置事例である。ここでは、形状配置事例Ｘ１として、製品形状ＳＡ９２と、直方体からなる素材形状ＳＢ９３と、治具形状ＳＣ９４～ＳＣ９７とが配置されている場合を示している。

図３１は、実施の形態１にかかる加工プログラム生成装置１０の形状配置教示部１６が行う形状配置教示処理の第二例を説明するための斜視図である。図３１の上側には、素材形状記憶部１３が記憶した素材形状データに対応する素材形状ＳＢ９８の一例を図示している。

形状配置教示部１６は、素材形状ＳＢ９８から第２のパラメータを生成する。推論部２４は、形状配置教示部１６が生成した第２のパラメータから、第１のパラメータを推論する。形状配置教示部１６は、推論部２４が推論した第１のパラメータに対応する形状配置事例３を、過去に作成された複数の形状配置事例３の中から抽出して表示部５０に表示させる。

図３１の下側には、素材形状ＳＢ９８に対応する形状配置事例３の一例である形状配置事例Ｙ１～Ｙ３を図示している。形状配置事例Ｙ１～Ｙ３は、機械学習装置２０によって推論された結果（第１のパラメータ）に対応している。形状配置教示部１６が、第１のパラメータに応じて抽出した形状配置事例Ｙ１～Ｙ３は、素材形状ＳＢ９８に類似した形状配置事例である。

ここでは、形状配置事例Ｙ１として、素材形状ＳＢ９９と治具形状ＳＣ１００とが配置されている場合を示している。また、形状配置事例Ｙ２として、素材形状ＳＢ１０１と治具形状ＳＣ１０２とが配置されている場合を示している。また、形状配置事例Ｙ３として、素材形状ＳＢ１０３と治具形状ＳＣ１０４～ＳＣ１０７とが配置されている場合を示している。形状配置教示部１６は、形状配置事例Ｙ１～Ｙ３の少なくとも１つを表示部５０に表示させることで、形状配置事例３を作業者に提示する。

以上説明したように、実施の形態１の加工プログラム生成装置１０は、工具と治具とが干渉する場合に、工具と治具とが干渉しないように加工プログラムを変更するので、加工装置の構造や加工機能の制約に制限されることなく、干渉を回避することができる。

また、実施の形態１の加工プログラム生成装置１０は、治具形状に干渉しない加工プログラム２を生成する際に、干渉する部位の工具進入方向と加工方法と切削条件と加工形状とのうちの少なくとも１つを変更するか、または治具形状の位置と形状とのうちの少なくとも１つを変更して加工プログラム２を生成する。これにより、加工プログラム生成装置１０は、干渉しない加工プログラム２を効率良く容易に生成することができる。

また、実施の形態１の加工プログラム生成装置１０は、治具形状を加工する加工プログラム２を生成する際に、工具と干渉する治具形状の部位（治具干渉部位形状ＳＨ５２，ＳＨ５３）を算出している。そして、加工プログラム生成装置１０は、治具干渉部位形状ＳＨ５２，ＳＨ５３に基づいて、治具形状の工具との干渉部位を加工するための治具加工プログラム２Ａを生成して、加工プログラム２に追加する。これにより、加工プログラム生成装置１０は、簡便に治具形状を加工する加工プログラム２を生成することができ、効率良く加工プログラム２を生成することができる。

また、実施の形態１の加工プログラム生成装置１０は、製品形状、素材形状、治具形状など配置済みの複数の形状のアセンブリデータを読み込み、かつ、製品形状、素材形状、および治具形状の少なくとも１つの形状を差し替えることができるので、数値制御装置１００上での配置作業を削減できる。

また、実施の形態１の加工プログラム生成装置１０は、製品形状、素材形状、治具形状などを配置して、治具形状の可動部の位置を調整するので、数値制御装置１００上での配置作業を削減できる。

また、実施の形態１の加工プログラム生成装置１０は、製品形状または素材形状から、形状配置事例３を抽出して作業者に教示するので、作業者が配置の非熟練者であっても、作業者は、効率良く製品形状と素材形状と治具形状とを配置することができる。

また、実施の形態１の加工プログラム生成装置１０は、工具が治具に干渉するか否かの判定に加工シミュレーションを行う必要がないので、容易かつ短時間で加工プログラム２を生成できる。

また、実施の形態１の加工プログラム生成装置１０は、干渉部位の除去を提案するだけでなく、実際に除去しているので、容易かつ短時間で干渉部位を除去できる。

なお、実施の形態１では、数値制御される工作機械がマシニングセンタである場合の加工プログラム２を例に説明したが、数値制御される工作機械はマシニングセンタに限定されず、他の工作機械であってもよい。

このように、実施の形態１の加工プログラム生成部１７は、製品形状および素材形状に基づいて切削加工品を加工する領域を示す加工形状を生成し、切削加工品の加工方法および加工形状に基づいて工具が通過する領域を示す干渉チェック形状を生成している。そして、加工プログラム生成部１７は、干渉チェック形状および治具形状に基づいて工具と治具との干渉チェックを行うことで、干渉チェック判定を行った加工プログラム２を生成している。これにより、加工プログラム生成装置１０は、工作機械の要素である工具が治具に干渉するか否かを判定した加工プログラムを容易に生成することができる。

実施の形態２．
つぎに、図３２を用いて実施の形態２について説明する。実施の形態２では、加工プログラム生成装置１０および機械学習装置２０のハードウェア構成について説明する。図３２は、加工プログラム生成装置１０および機械学習装置２０における実施の形態２の構成であるハードウェア構成を示すブロック図である。

図３２に示す各機能部は、プロセッサ７１と、プロセッサ７１がワークエリアに用いるメモリ７２と、数値制御装置１００の各機能を記述したコンピュータプログラムを記憶する記憶装置７３と、作業者との間の入力インタフェースである入力装置７４と、作業者に情報を表示する出力装置である表示装置７５と、被制御機器または他の数値制御装置などとの通信機能を有する通信装置７６とを備える。プロセッサ７１、メモリ７２、記憶装置７３、入力装置７４、表示装置７５、および通信装置７６は、データバス７７により互いに接続されている。

プロセッサ７１は、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）などである。メモリ７２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、またはＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically EPROM）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などである。

数値制御装置１００の形状入力部１１、形状配置部１５、形状配置教示部１６、加工プログラム生成部１７、加工プログラム変更部１８、および加工プログラム追加部１９は、メモリ７２に記憶されたコンピュータプログラムをプロセッサ７１が読み出して実行することにより実現することができる。

同様に、機械学習装置２０の配置データ解析部２１、機械学習部２２、および推論部２４は、メモリ７２に記憶されたコンピュータプログラムをプロセッサ７１が読み出して実行することにより実現することができる。

製品形状記憶部１２、素材形状記憶部１３、および治具形状記憶部１４の機能は、記憶装置７３により実現される。同様に、学習モデル記憶部２３の機能は、記憶装置７３により実現される。

また、複数のプロセッサ７１および複数のメモリ７２が連携して数値制御装置１００の各機能を実現してもよい。また、形状入力部１１、形状配置部１５、形状配置教示部１６、加工プログラム生成部１７、加工プログラム変更部１８、加工プログラム追加部１９、配置データ解析部２１、機械学習部２２、および推論部２４の機能のうちの一部を電子回路として実装し、他の部分をプロセッサ７１およびメモリ７２を用いて実現するようにしてもよい。

形状入力部１１、形状配置部１５、形状配置教示部１６、加工プログラム生成部１７、加工プログラム変更部１８、および加工プログラム追加部１９の機能を実現するためのプロセッサ７１およびメモリ７２は、機械学習部２２および推論部２４を実現するためのプロセッサ７１およびメモリ７２と同一であってもよいし、機械学習部２２および推論部２４を実現するためのプロセッサ７１およびメモリ７２とは異なるプロセッサ７１およびメモリ７２が用いられてもよい。また、複数のプロセッサ７１および複数のメモリ７２が連携して機械学習装置２０の各機能を実現してもよい。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ＣＡＤデータ、２加工プログラム、２Ａ治具加工プログラム、３，Ｘ１，Ｙ１～Ｙ３形状配置事例、１０加工プログラム生成装置、１１形状入力部、１２製品形状記憶部、１３素材形状記憶部、１４治具形状記憶部、１５形状配置部、１６形状配置教示部、１７加工プログラム生成部、１８加工プログラム変更部、１９加工プログラム追加部、２０機械学習装置、２１配置データ解析部、２２機械学習部、２３学習モデル記憶部、２４推論部、３０対話操作処理部、４０指示入力部、５０表示部、６０制御部、７１プロセッサ、７２メモリ、７３記憶装置、７４入力装置、７５表示装置、７６通信装置、７７データバス、８１干渉チェック形状群、１００数値制御装置、ＡＬ１，ＡＬ２警告マーク、Ｂ１～Ｂ４，Ｅ１～Ｅ３，Ｆ１～Ｆ３全体形状、Ｍ１～Ｍ６可動部、ＳＡ１，ＳＡ３１，ＳＡ４１，ＳＡ６１，ＳＡ６４，ＳＡ９１，ＳＡ９２製品形状、ＳＢ２，ＳＢ６２，ＳＢ６５，ＳＢ８１，ＳＢ８３，ＳＢ８４，ＳＢ８９，ＳＢ９３，ＳＢ９８，ＳＢ９９，ＳＢ１０１，ＳＢ１０３素材形状、ＳＣ３，ＳＣ３２，ＳＣ３３，ＳＣ４２，ＳＣ６３，ＳＣ６６～ＳＣ６９，ＳＣ８２，ＳＣ８２Ｘ，ＳＣ８５～ＳＣ８８，ＳＣ９４～ＳＣ９７，ＳＣ１００，ＳＣ１０２，ＳＣ１０４～ＳＣ１０７治具形状、ＳＨ１１～ＳＨ１６，ＳＨ３４，ＳＨ４３，ＳＨ４４面加工形状、ＳＨ１７～ＳＨ２０穴加工形状、ＳＨ２１～ＳＨ３０，ＳＨ５１干渉チェック形状、ＳＨ５２，ＳＨ５３治具干渉部位形状、ＳＨ７１バイス形状、ＳＨ７２クランプ形状、ＳＨ５２１，ＳＨ５３１線加工形状、Ｔ１～Ｔ３工具進入方向ベクトル。

Claims

数値制御によって被加工物から切削加工品を削り出すための切削加工処理を含む加工プログラムを生成する加工プログラム生成装置であって、
前記切削加工品の製品形状および前記切削加工品の加工前の素材形状に基づいて前記切削加工品を加工する領域を示す加工形状を生成し、前記切削加工品の加工方法および前記加工形状に基づいて前記切削加工品を加工する工具が通過する領域を示す干渉チェック形状を生成し、前記素材形状を工作機械に固定するための取付け具である治具の治具形状および前記干渉チェック形状に基づいて前記工具と前記治具との干渉チェックを行うことで、干渉チェック判定を行い、前記工具と前記治具とが干渉する場合に、前記工具と前記治具とが干渉しないように前記加工プログラムを変更する加工プログラム変更部と、
外部装置から入力される配置済みの前記製品形状、前記素材形状、および前記治具形状を含むアセンブリデータを受け付ける形状入力部と、
を備え、
前記形状入力部は、前記アセンブリデータに含まれる形状とは異なる別製品形状、別素材形状、または別治具形状を受け付けて、前記アセンブリデータに含まれる前記製品形状、前記素材形状、または前記治具形状と差し替える、
ことを特徴とする加工プログラム生成装置。
前記工具と前記治具とが干渉する場合に、干渉する前記治具形状の領域を加工するための治具加工プログラムを生成する加工プログラム追加部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の加工プログラム生成装置。
前記治具形状と前記素材形状との複数の取付けパターンを記憶しておき、作業者が選択した取付けパターン、または前記治具形状に応じた取付けパターンで、前記素材形状が前記治具形状に取り付けられるように、前記製品形状、前記素材形状、および前記治具形状を配置する形状配置部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の加工プログラム生成装置。
前記製品形状を記憶する製品形状記憶部と、
前記素材形状を記憶する素材形状記憶部と、
前記治具形状を記憶する治具形状記憶部と、
をさらに備え、
前記製品形状、前記素材形状、および前記治具形状の過去に作成された配置例である複数の形状配置事例の中から、前記製品形状記憶部が記憶した前記製品形状、前記素材形状記憶部が記憶した前記素材形状、および前記治具形状記憶部が記憶した前記治具形状に対応する形状配置事例を選択して作業者に教示する形状配置教示部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の加工プログラム生成装置。
前記製品形状、前記素材形状、および前記治具形状のそれぞれの配置位置と、前記製品形状と、前記素材形状と、前記治具形状とから、前記配置位置に対応するとともに調整対象である第１のパラメータと、前記第１のパラメータの調整に使用されるとともに調整対象外である第２のパラメータとを抽出する配置データ解析部と、
前記第１のパラメータおよび前記第２のパラメータを含むデータセットを用いた学習によって、前記第２のパラメータから前記第１のパラメータを推論するための学習モデルを生成する機械学習部と、
をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の加工プログラム生成装置。
数値制御によって被加工物から切削加工品を削り出すための切削加工処理を含む加工プログラムを生成する加工プログラム生成方法であって、
加工プログラム生成装置が、前記切削加工品の製品形状および前記切削加工品の加工前の素材形状に基づいて前記切削加工品を加工する領域を示す加工形状を生成する加工形状生成ステップと、
前記加工プログラム生成装置が、前記切削加工品の加工方法および前記加工形状に基づいて前記切削加工品を加工する工具が通過する領域を示す干渉チェック形状を生成する干渉チェック形状生成ステップと、
前記加工プログラム生成装置が、前記素材形状を工作機械に固定するための取付け具である治具の治具形状および前記干渉チェック形状に基づいて前記工具と前記治具との干渉チェックを行うことで、干渉チェック判定を行う干渉チェック判定ステップと、
前記加工プログラム生成装置が、外部装置から入力される配置済みの前記製品形状、前記素材形状、および前記治具形状を含むアセンブリデータを受け付ける形状受け付けステップと、
前記加工プログラム生成装置が、前記工具と前記治具とが干渉する場合に、前記工具と前記治具とが干渉しないように前記加工プログラムを変更する加工プログラム変更ステップと、
を含み、
前記形状受け付けステップでは、前記加工プログラム生成装置が、前記アセンブリデータに含まれる形状とは異なる別製品形状、別素材形状、または別治具形状を受け付けて、前記アセンブリデータに含まれる前記製品形状、前記素材形状、または前記治具形状と差し替える、
ことを特徴とする加工プログラム生成方法。