[0001] 本发明涉及针对例如NC(数控)机床等具有加工被加工物的加工部和根据加工控制信息控制加工部的操作的加工控制部的加工装置，用于测算实际加工时间的技术领域，该实际加工时间是加工部实际加工被加工物的时间。

[0002] 针对例如NC(数控)机床等具有加工被加工物的加工部和根据加工控制信息控制加工部的操作的加工控制部的加工装置，测算加工部实际加工被加工物的时间，即实际加工时间是很重要的。这是因为，通过正确地测算实际加工时间，可以恰当地判断用于切削的钻头等工具的更换时间以及加工作业的效率。

[0003] 根据上述加工控制信息能够大致掌握实际加工时间。具体而言，将加工控制部根据加工控制信息使加工部对被加工物进行加工操作的这一段时间，即加工控制期间，视为实际加工时间。

[0004] 但是，加工控制信息中规定的加工范围比实际的加工范围要广，例如，因为工件上可能会形成有意外的非加工部分，因此，若想要使加工部进行加工操作的开始、结束位置与实际的加工开始位置(即加工部接触被加工物的位置)和加工结束位置完全一致，使加工部开始进行加工操作的坐标位置会设置地比加工部接触被加工物的坐标位置更靠前，而且，使加工部结束加工操作的坐标位置会设置地比加工部与被加工物接触状态结束的坐标位置更靠后，因此，加工控制期间会比实际加工时间长。因此，将加工控制期间视为实际加工时间这一方法，并不能正确地掌握实际加工时间。

[0005] 在此，关于用于测算实际加工时间的技术，可以列举例如下列专利文献1、2中公开的技术。

[0006] 专利文献1着眼于在切削中/非切削中的各状态下主轴电机的负荷、切削粉末、切削声、切削工具与工件的接触等不同，公开了根据接触传感器、主轴电机的电流传感器、图像传感器、声音传感器、振动传感器中的任意一个或多个测算实际加工时间。

[0007] 另外，专利文献2中公开了使用多个振动检测频段不同的振动传感器，当这些振动传感器同时检测到信号时判断为实际加工，测算实际加工时间的技术。

[0008] 现有技术文献

[0009] 专利文献

[0010] 专利文献1：日本特开平11-28640号公报

[0011] 专利文献2：日本特开昭61-159354号公报。

[0059] 以下，对本发明的实施方式进行说明。

[0060] 以下说明的配置仅为一个具体示例，本发明不限于以下配置。

[0061] 此外，说明将按照以下顺序进行。

[0062] ＜1.第一实施方式＞

[0063] [1-1.NC工作系统的配置]

[0064] [1-2.作为实施方式的测算方法]

[0065] [1-3.处理步骤]

[0066] ＜2.第二实施方式＞

[0067] ＜3.第三实施方式＞

[0068] ＜4.变形例＞

[0069] ＜5.程序＞

[0070] ＜6.实施方式的总结＞

[0071] ＜1.第一实施方式＞

[0072] [1-1.NC工作系统的配置]

[0073] 图1是用于说明具备作为本发明测算装置一个实施方式的测算装置1的NC(Numerically Control)工作系统100的配置的图。

[0074] 如图所示，NC工作系统100具有测算装置1、传感器装置2、NC机床3、中间装置4、服务器装置5、云服务器6及显示终端7。

[0075] NC机床3通过根据作为NC程序(后述的NC程序34a)的加工控制信息控制安装了加工用的工具的加工部(后述的加工部36)的操作，加工作为被加工物的工件W。

[0076] 图2是示出NC机床3的配置示例的图。

[0077] NC机床3具备主轴旋转驱动部31、用于位置调整的驱动部32、控制部33、存储部34、通信部35及加工部36。

[0078] 在本例中，NC机床3是通过切削加工工件W的NC机床，加工部36具有使钻头等用于切削的工具旋转的主轴。加工部36配置为，工具可拆卸地安装在主轴上。

[0079] 主轴旋转驱动部31配置为具有使加工部36中的主轴旋转的电机。

[0080] 用于位置调整的驱动部32配置为具有用于驱动NC机床3所具有的未图示的位置调整机构的致动器(例如电机等)。该位置调整机构是用于改变加工部36与工件W之间位置关系的机构。在本例中，位置调整机构是，配置为改变加工部36上下、左右、前后各方向上的位置的机构。

[0081] 此外，位置调整机构的配置不限于使加工部36位移，也可配置为使工件W位移。例如，使载置工件W的载置台位移的配置等。

[0082] 控制部33配置为，例如具有具备中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)等的微型计算机，CPU通过执行根据程序进行的处理，控制NC机床3的操作。

[0083] 特别地，控制部33(CPU)通过进行，例如根据存储在作为非易失性存储装置的存储部34中的NC程序34a的处理，具体地，根据NC程序34a对主轴旋转驱动部31及用于位置调整的驱动部32的控制，进行加工部36中主轴的旋转操作控制以及对加工部36与工件W的位置关系的调整。

[0084] NC程序34a中包括表示加工部36的移动目标位置的坐标数据、表示加工部36进给速度的数据以及指定主轴的转速的数据等。通过根据这样的NC程序34a，控制部33控制主轴旋转驱动部31及用于位置调整的驱动部32，实现符合程序设计者意图的工件W的加工操作。

[0085] 通信部35与外部装置，特别是在本实施方式中与测算装置1之间根据规定的通信方式进行数据通信。在本例中，通信部35通过与以太网(Ethernet：注册商标)标准对应的通信方式进行有线通信。

[0086] 控制部33可以通过通信部35与外部装置之间进行数据的收发。

[0087] 在图1中，传感器装置2检测由于加工部36加工工件W而产生的振动，并将作为该振动的检测信号的振动信号发送给测算装置1。

[0088] 图3示出了传感器装置2的配置示例，如图所示，传感器装置2具备振动传感器21、微型计算机22和通信部23。

[0089] 振动传感器21是能够检测振动的传感器，在本例中具体是加速度传感器，检测伴随加工部36加工工件W而产生的振动。在本例中，振动传感器21通过安装在加工部36上，能够检测加工时产生的振动。

[0090] 另外，振动传感器21也可以不安装在加工部36上，也可以安装在载置工件W的载置台等NC机床3的其他部分，或安装在工件W自身上。

[0091] 微型计算机22配置为具备CPU、ROM以及RAM等，通过执行例如根据存储在上述ROM等中的程序进行的处理，控制传感器装置2的操作。

[0092] 微型计算机22上连接有通信部23。通信部23配置为可以与外部装置，特别是在本实施方式中与测算装置1之间根据规定的通信方式进行数据通信。在本例中，通信部23进行与例如RS-232C等串行通信标准对应的有线通信。

[0093] 微型计算机22根据来自测算装置1的请求，进行通过通信部23将振动传感器21产生的检测信号发送到测算装置1的处理。

[0094] 返回图1，测算装置1基于从传感器装置2输入的振动传感器21的检测信号(振动信号)，测算加工部36加工工件W的加工时间。

[0095] 图4示出了测算设备1的配置示例。

[0096] 测算装置1具有控制部11、第一通信部12、第二通信部13及第三通信部14。

[0097] 控制部11配置为具有具备例如CPU、ROM以及RAM等的微型计算机，CPU通过执行根据存储在上述ROM等中的程序进行的处理，控制测算装置1的操作。

[0098] 第一通信部12能够通过NC机床3中的通信部35所对应的通信方式进行数据通信。由此，控制部11能够通过第一通信部12与NC机床3中的控制部33之间进行数据的收发。

[0099] 第二通信部13能够根据传感器装置2中的通信部23所对应的通信方式进行数据通信，由此，控制部11能够通过第二通信部13与传感器装置2中的微型计算机22之间进行数据的收发。特别地，能够经由第二通信单元13获取由振动传感器21得到的振动信号。

[0100] 第三通信部14能够与图1所示的中间装置4之间根据规定的通信方式进行数据通信。具体地，本例的第三通信部14能够与中间装置4之间根据规定的通信标准进行无线通信。

[0101] 此外，关于本实施方式中控制部11所执行的具体的处理，将在后面叙述。

[0102] 在图1中，中间装置4至少具备微型计算机等运算处理装置、用于与测算装置1之间进行数据通信的通信部、及用于与服务器装置5之间进行数据通信的通信部，在测算装置1与服务器装置5之间起到作为所应交换数据的中继器的功能。

[0103] 服务器装置5至少具备：微型计算机等运算处理装置、用于与中间装置4之间进行数据通信的通信部、以及用于与外部装置之间通过例如作为因特网的网络NT进行数据通信的通信部。

[0104] 服务器装置5管理通过中间装置4从测算装置1接收到的数据(例如关于实际加工时间的测算数据等)。服务器装置5能够通过网络NT向云服务器6发送从测算装置1接收到的数据。

[0105] 云服务器6和显示终端7至少分别具有微型计算机等运算处理装置、和用于通过网络NT与外部装置之间进行数据通信的通信部。

[0106] 显示终端7配置为例如智能手机、平板终端、个人计算机等能够接受来自用户的操作输入并能够显示面向用户的视觉信息的装置。

[0107] 云服务器6能够接收并保存经由网络NT从服务器装置5发送的测算装置1的测算数据。另外，云服务器6能够根据来自显示终端7的请求，经由网络NT向显示终端7发送保存的数据。

[0108] 如上述配置的NC工作系统100中，用户可以通过对显示终端7进行操作输入，在显示终端7的屏幕上(或者与显示终端7连接的显示器的屏幕上)显示测算装置1的测算数据的视觉化信息)，确认测算装置1的测算结果。

[0109] [1-2.作为实施方式的测算方法]

[0110] 在此，关于NC机床3，测算作为加工部36实际加工工件W时间的实际加工时间是很重要的。

[0111] 具体地，通过正确地测算实际加工时间，能够大致掌握例如用于切削的钻头等工具(消耗品)的更换时间。

[0112] 另外，如果能掌握实际加工时间，就能推测加工作业的效率。

[0113] 图5示意性地表示了在对工件W进行切削加工时，加工部36运行路径(加工路径)的一个示例。

[0114] 在NC程序34a上，将图中从起点Ps到终点Pe的范围规定为加工范围。如上所述，若想要使加工部36进行加工操作开始/结束的位置，与加工部36实际开始接触工件W/结束接触的位置完全一致，因为工件上可能会形成有意外的非加工部分，因此，在NC程序34a上所规定的加工范围比实际的加工范围(对工件W实际进行加工的范围)更广。

[0115] 需要事先说明的是，图中所示的整个箭头范围(从起点Ps到终点Pe的范围)表示NC程序34a上的加工范围，波浪线所示部分表示实际加工工件W的范围。也就是说，加工部36运行于波浪线所示部分的时间总和即为所需的实际加工时间。

[0116] 在此，在NC机床3中，将控制部33根据NC程序34a控制加工部36进行加工操作的期间记为“加工控制期间”。

[0117] 在本例中，加工控制期间表示通过主轴旋转驱动部31使加工部36的主轴旋转同时，通过用于位置调整的驱动部32使加工部36以加工时的进给速度位移的期间。

[0118] 在图5的示例中，若将加工控制期间(从起点Ps到终点Pe所需的时间)视为实际加工时间(波浪线部分的加工所需的时间)，则较大偏离了实际的加工时间，无法正确掌握实际加工时间。另外，如果能够正确地测算实际加工时间，则可以通过对比加工控制期间，推测作业的效率。在图5的示例中，因为实际加工时间相对加工控制期间的偏差较大(相对实际加工时间，加工控制期间更长)，所以可以评价为作业效率低。

[0119] 在本实施方式中，为了提高实际加工时间的测算精度，采用在下面的图6中说明的测算方法。

[0120] 首先，作为前提，在对工件W进行加工时，加工部36首先从规定的退避位置以快速进给的进给速度移动到用起点Ps表示的加工操作开始位置。在本例中，加工部36的主轴在开始快速进给的时刻开始旋转。

[0121] 然后，加工部36在主轴旋转的状态下，作为切削进给，以慢于快速进给时的加工时用的进给速度移动到用终点Pe表示的加工操作结束位置，对工件W进行加工(切削)。到达加工操作结束位置后，对应地，加工部36以快速进给速度移动到规定的退避位置。此外，在到达加工操作结束位置之后只需在所需时刻停止主轴的旋转即可。

[0122] 对于通过如上述加工部36一系列的操作实现的对工件W的加工，在本实施方式中，实际加工时间基本根据振动传感器21的检测信号(振动信号)进行测算。具体地，根据振动信号的振幅值是否超过规定的阈值TH，判断是否为实际加工状态，由此测算实际加工时间。

[0123] 然而，应当考虑到噪声可能会重叠在振动信号上，单纯仅与阈值TH进行比较，可能导致实际加工时间的测算精度降低。例如，在快速进给时，NC机床3可能也会由于某些因素而产生振动(例如，参照图中的箭头A所表示的部分)，在这种情况下，振动信号的振幅值可能会超过阈值TH而被误计算为实际加工时间。

[0124] 因此，在本实施方式的测算装置1中，仅以加工控制期间内的振动信号为对象，基于振动信号进行加工时间测算。具体地，将加工控制期间内振动信号的振幅值超过阈值TH的时间作为实际加工时间进行测算。

[0125] 由此，能够防止在例如快速进给期间等加工控制期间以外的期间对振动信号中产生的噪声作出反应而将实际未进行加工的时间算入实际加工时间，能够提高实际加工时间的测算精度。

[0126] 另外，不需要为了提高实际加工时间的测算精度而使用多个振动传感器21，振动传感器21可以是单数。

[0127] [1-3.处理步骤]

[0128] 接下来，参照图7的流程图，对为了实现作为上述实施方式的测算手法，测算装置1的控制部11应执行的具体的处理步骤进行说明。

[0129] 图7所示的处理是，控制部11的CPU例如基于存储在控制部11的ROM等规定的存储装置中的程序来执行的。

[0130] 首先，在步骤S101中，控制部11待机至开始加工控制。具体地，控制部11通过经由第一通信部12的通信，以例如0.1秒周期等规定的周期询问NC机床3的控制部33的控制状态，直至该询问结果的控制状态成为开始加工控制状态，在此之前，控制部11一直待机。如从上述说明中所理解的，在本例中，开始加工控制是指开始通过用于位置调整的驱动部32使加工部36以加工时用的进给速度进行位移的控制。

[0131] 在步骤S101中，若判断为开始加工控制(S101：是)，则控制部11进入步骤S102，开始进行振动信号的振幅值与阈值TH的比较。

[0132] 接下来，在步骤S103中，控制部11判断振幅值是否超过阈值TH，若振幅值超过阈值TH(S103：是)，则在步骤S104中开始计时，控制部11一直待机直至在步骤S105中振幅值成为阈值TH以下。

[0133] 若振幅值成为阈值TH以下(S103：否)，则控制部11在步骤S106中停止计时，在步骤S107中判断加工控制是否结束。即，判断上述控制状态的询问结果，控制状态是否成了结束加工控制的状态。在本例中，结束加工控制是指开始通过用于位置调整的驱动部32使加工部36以快速进给的移动速度移动到规定的退避位置的控制。

[0134] 在步骤S107中，若判断为加工控制没有结束(S107：否)，则控制部11返回步骤S103。由此，能够在加工控制期间内间歇地对实际加工时间进行测算。

[0135] 另一方面，在步骤S107中，若判断为结束加工控制(S107：是)，则控制部11进入步骤S108，判断处理结束条件是否成立。这里的处理结束条件是指，例如从中间装置4等外部装置接收到应结束实际加工时间的测算处理的通知等，应结束实际加工时间的测算处理的预定条件。

[0136] 若判断为处理结束条件不成立(S108：否)，则控制部11返回步骤S101。

[0137] 另一方面，若判断为处理结束条件成立(S108：是)，则控制部11结束图7所示的一系列处理。

[0138] 此外，以上列举了主轴在加工控制期间以外的快速进给期间中旋转的例子，主轴也可以仅在加工控制期间内旋转。在这种情况下，对开始加工控制的判断(S101)也可以作为对主轴是否开始旋转的判断进行，另外，对加工控制结束的判断(S107)也可以作为对主轴是否结束旋转的判断进行。

[0139] 控制部11通过中间装置4以及服务器装置5向云服务器6发送通过图7所示的处理测算的实际加工时间的数据，这里省略了图示的说明。

[0140] 另外，控制部11还进行加工控制期间的测算。具体地，将从在步骤S101中判断为开始加工控制的时间点到在步骤S107中判断为结束加工控制的时间点的期间作为加工控制期间进行测算，这里省略了图示的说明。在本例中，控制部11对于这样测算的加工控制期间的数据，也通过中间装置4以及服务器装置5发送到云服务器6。

[0141] 由此，用户能够使用显示终端7阅览这些实际加工时间和加工控制期间的视觉信息。另外，通过根据实际加工时间和加工控制期间的对比，对加工作业的效率进行评价。进一步说，基于对这样的工作效率的评价结果，通过重新规划加工部36切削加工时运行的加工路径(参照图5)，能够改善作业效率。

[0142] ＜2.第二实施方式＞

[0143] 接下来，对第二实施方式进行说明。

[0144] 第二实施方式中用于判断是否为实际加工状态的阈值TH可变。

[0145] 伴随工件W的加工产生的振动的大小可以根据加工部36的驱动方式(例如工具的转速等)、使用的工具的种类、以及工件W的材料的种类等而变化。通过使阈值TH可变，能够根据这些加工时的振动变化因素设定合适的阈值，能够提高实际加工时间的测算精度。

[0146] 作为阈值TH可变的例子，以下列举基于主轴在空转状态下获得的振动信号的振幅值确定阈值TH的例子。这里的空转状态是指工具在不接触其他物体的状态下旋转主轴的状态。

[0147] 具体地，在本例中，获取在空转状态下获得的振动信号的振幅值，将该振幅值与规定的偏移值(余量值)相加得到的值确定为阈值TH。

[0148] 在振动信号中，作为因加工而产生的振动分量的加工振动分量，重叠在作为主轴的旋转振动分量的主轴旋转振动分量上产生(参照图6快速进给期间中的波形和实际加工时间中的波形)。因此，通过根据空转时的振动信号求出主轴旋转振动分量的信号振幅值，并将该信号振幅值与规定的偏移值相加得到的值设为阈值TH，能够准确检测加工振动分量与主轴旋转振动分量重叠的状态，即，实际加工状态。

[0149] 此外，需要事先说明的是，如上述基于空转状态下的振动信号振幅值确定阈值TH的方法，能够应对上述振动变化因素中因工具的转速或所使用的工具的种类引起的振动变化(无法应对因工件W的材料的种类所引起的振动变化)。

[0150] 图8是第二实施方式的测算装置1所具备的控制部11A的功能框图。

[0151] 此外，第二实施方式的测算装置1与第一实施方式的测算装置1相比，除了设置的是控制部11A而非控制部11以外没有区别，因此省略了内部配置的图示说明。另外，在图8中，仅抽取控制部11A所具有的功能中成为第二实施方式特征性的功能所对应的功能块示出。

[0152] 此外，在以下的说明中，对于与已经说明的部分相同的部分，会使用相同的符号、相同的步骤编号，不再赘述。

[0153] 如图8所示，控制部11A具有作为空转时振动分析部F1与阈值确定部F2的功能。

[0154] 空转时振动分析部F1对主轴在空转状态下得到的振动信号进行分析，获取该空转状态下振动信号的振幅值(以下记为“振幅值a1”)。具体地，本例的空转时振动分析部F1对加工控制期间开始时主轴在空转期间内的振动信号进行分析，获取振幅值a1。此时获取的振幅值a1是，例如规定的采样期间内的振动信号振幅值的平均值。

[0155] 阈值确定部F2基于在空转时振动分析部F1得到的振幅值a1确定阈值TH。具体地，在本例中，将振幅值a1与规定的偏移值相加得到的值确定为阈值TH。

[0156] 图9示出了第二实施方式中的控制部11A为进行实际加工时间测算而应执行的具体的处理步骤。

[0157] 此外，图9所示的处理是，控制部11A中的CPU基于例如存储在控制部11A所具有的ROM等规定的存储装置中的程序来执行的。

[0158] 如图所示，控制部11A在步骤S101中判断为开始加工控制(S101：是)时，在步骤S201中执行空转时振动分析处理。即，在开始加工控制时对振动传感器21发出的振动信号进行分析，获取上述振幅值a1。由此得到振幅值a1，也就是加工控制期间开始时，主轴在空转期间内得到的振动信号的振幅值。

[0159] 在步骤S201之后的步骤S202中，控制部11A执行阈值确定处理，即，将在步骤S201中获取的振幅值a1与规定的偏移值相加得到的值确定为阈值TH。

[0160] 接着，控制部11A在执行了步骤S202的决定处理后，进入步骤S102。

[0161] 此外，步骤S102之后的处理与图7的情况相同，不再赘述。

[0162] 此处，基于主轴在空转状态下得到的振动信号的振幅值确定阈值TH的这一方法，不限于如上所述采用加工控制期间开始时主轴在空转期间内的振动信号振幅值的方法。

[0163] 例如，作为标定，也可以分别获取工具的转速(主轴的转速)和工具的种类的各个组合使主轴空转时的振动信号振幅值，预先确定各个组合的阈值TH，并预先制作阈值TH的表格。在这种情况下，控制部11A从该表格获取与工具的转速和工具的种类的组合对应的阈值TH，将该获取的阈值TH用于实际加工时间的测算。

[0164] 但是，在进行这样的标定时，在进行正式的工件W加工之前，每一次变更的主轴转速或者更换工具等实现阈值TH标定的作业负担，都由用户承担。如图9所示，如果是采用加工控制期间开始时主轴在空转期间内的振动信号振幅值的这一方法，则不需要用户承担这样的标定带来的作业负担。

[0165] 另外，阈值TH也可以基于实际加工工件W时的振动信号的振幅值确定。

[0166] 在这种情况下，例如作为标定，可以考虑分别获取在工具的转速、工具的种类、以及工件W的材料种类的各个组合下，实际加工工件W时的振动信号振幅值，预先确定各个组合的阈值TH，预先制作阈值TH表格。即，在正式加工工件W时，控制部11A参照这样通过标定事先制作好的表格，获取与振动变化因素的组合相应的阈值TH，并将该获取的阈值TH用于进行实际加工时间的测算。

[0167] 由此，能够设置与包含工件W的材料的种类的振动变化因素对应的合适的阈值TH，能够实现实际加工时间测算精度的提高。

[0168] 此外，该情况下阈值TH只要是例如加工时的振动信号振幅值减去规定的偏移值而得到的值即可。

[0169] ＜3.第三实施方式＞

[0170] 第三实施方式基于提取了振动信号的特定频段分量的信号来测算实际加工时间。

[0171] 图10是加工时得到的振动信号(在本例中是加速度信号)的频率分析结果的示例图。

[0172] 图中，表示为“B1”的频段是，作为主轴旋转振动分量的主轴旋转振动分量的频段，图中表示为“B2”的频段是，作为因加工产生的振动分量的加工振动分量的频段。

[0173] 这样，在加工时的振动信号中，主轴旋转振动分量与加工振动分量的频段不同，能够在频域中检测并区分出二者。

[0174] 这里的主轴旋转振动分量不是因加工而产生的分量，在实际加工时间的测算中可以作为噪声分量来处理。因此，在本例中，采用使用从振动信号中除去了主轴旋转振动分量的信号来进行实际加工时间测算的方法。

[0175] 此时，主轴旋转振动分量的频段可以根据主轴的转速变化。因此，在本例中，进行主轴的各个转速下用于特定主轴旋转振动分量的频段的标定。

[0176] 具体地，使主轴以不同的转速空转，对各转速下的空转状态进行振动信号的频率分析，确定主轴旋转振动分量的频段。

[0177] 本文中，以下，将主轴旋转振动分量的频段标记为“旋转分量频段B1”。

[0178] 另外，在本例中，生成包含对应于各个转速存储的如上确定的旋转分量频段B1的信息的表格，实际加工时间的测算基于除去了参照该表格的旋转分量频段B1的分量的振动信号进行。具体地，在本例中，通过可变更信号提取频段的BPF(带通滤波器)，从振动信号中除去旋转分量频段B1的分量(即主轴旋转振动分量)。

[0179] 图11是第三实施方式的测算装置1所具备的控制部11B的功能框图。

[0180] 第三实施方式的测算装置1与第一实施方式的测算装置1相比，除设有控制部11B而非控制部11以外没有区别，因此省略了内部配置的图示说明。

[0181] 此外，在图11中，仅抽取控制部11B所具有的功能中成为第三实施方式特征性的功能所对应的功能块示出。

[0182] 控制部11B具有作为标定处理部F5以及提取信号生成部F6的功能。

[0183] 标定处理部F5统括性地显示了用于实现上述标定的各功能，如图所示，具有旋转操作控制部F51、频率分析部F52、旋转分量频段确定部F53以及表格生成部F54。

[0184] 旋转操作控制部F51对NC机床3的控制部33进行指示，使主轴的转速变更。在旋转操作控制部F51控制主轴以不同的转速旋转时，频率分析部F52对各个转速下的旋转状态对振动传感器21发出的振动信号进行频率分析。在本例中，频率分析是进行快速傅里叶变换(FFT，Fast Fourier Transform Analysis)等傅里叶变换。

[0185] 旋转分量频段确定部F53根据频率分析部F52对振动信号的频率分析结果，确定每个转速的旋转分量频段B1。关于根据频率分析结果确定旋转分量频段B1的方法，可以想到多种方法，例如可以列举将频谱强度在一定值以上的频段确定为旋转分量频段B1的方法等。

[0186] 例如图12所示，表格生成部F54根据旋转分量频段确定部F53在每一转速下确定的旋转分量频段B1的信息，生成针对每一转速相应包含了旋转分量频段B1的表格。在图12的示例中，示出了包含分别对应于以500rpm为间隔直至5000rpm的每一转速的旋转分量频段B1的表格，对应的转速的上限以及分辨率不限于示例的5000rpm和500rpm。

[0187] 返回图11，提取信号生成部F6从表格中获取与主轴的转速相应的旋转分量频段B1的信息，统括性地显示了用于生成从振动信号中提取的除已获取的旋转分量频段B1以外的分量的信号的各功能，具有如图所示的BPF部F61、转速信息获取部F62以及提取频段调整部F63。

[0188] BPF部F61对从传感器装置2输入的振动信号进行提取特定频段分量的处理。在本例中，BPF部F61配置为能够变更作为提取对象的频段(以下简称为“提取频段”)。

[0189] 转速信息获取部F62与NC机床3的控制部33进行通信，获取加工部36中主轴的转速信息。获取正式加工时的转速信息作为主轴的转速信息。

[0190] 提取频段调整部F63根据转速信息获取部F62获取的转速信息，调整BPF部F61的提取频段。具体地，从表格生成部F54生成的表格获取与上述获取的转速信息所表示的转速对应的旋转分量频段B1的信息，调整BPF部F61的提取频段，使其成为除该获取的旋转分量频段B1以外的频段。

[0191] 在第三实施方式中，控制部11B通过如上调整了提取频段的BPF部F61，根据提取了特定频段分量的振动信号，进行与第一实施方式相同的实际加工时间的测算。即，将在实际加工期间内该振动信号的振幅值超过规定的阈值TH的这一段时间作为实际加工时间测算。

[0192] 图13和图14是示出了为实现上述第三实施方式的测算方法，控制部11A应执行的具体的处理步骤的流程图。

[0193] 图13示出了为实现图11所示的标定处理部F5的功能而应该执行的具体的处理步骤，图14示出了正式加工时应对应执行的包含作为提取信号生成部F6的功能的具体的处理步骤。

[0194] 另外，图13及图14所示的处理是控制部11B中的CPU基于例如存储在控制部11B所具有的ROM等规定的存储装置中的程序来执行的。

[0195] 在图13中，控制部11B在步骤S301中，向NC机床3的控制部33发出以初始转速旋转的指示。即，在本例中，首先向主轴发出转速为500rpm的旋转指示。

[0196] 接着，在步骤S302中，控制部11B对振动信号进行频率分析。即，对从传感器装置2输入的振动信号进行FFT频率分析。接着，在步骤S303中，控制部11B基于频率分析结果确定旋转分量频段B1。

[0197] 进而，在接下来的步骤S304中，控制部11B对确定的频段(旋转分量频段B1)的信息进行存储处理。

[0198] 执行步骤S304的存储处理后，控制部11B判断在步骤S305中是否完成了对所有转速的处理。具体地，在本例中，对于以每500rpm为间隔直至5000rpm为止的各个转速，判断是否完成了步骤S302～S304的处理。

[0199] 若判断为没有完成对所有转速的处理(S305：否)，则控制部11B进入步骤S306，向控制部33发出转速切换指示。具体地，发出将主轴的转速提升500rpm的指示。然后，返回步骤S302。

[0200] 如此，每个转速的旋转分量频段B1的信息都得以存储。

[0201] 另一方面，若判断为已完成对所有转速的处理(S305：是)，则控制部11B进行生成包含对应于各个转速的旋转分量频段B1信息的表格的处理，即进行步骤S307的表格生成处理，结束图13所示的一系列的处理。

[0202] 接着，对图14的处理进行说明。

[0203] 首先，判断步骤S101的开始加工控制后，控制部11B进入步骤S401。在步骤S401中，控制部11B进行转速信息获取处理。即，对控制部33进行询问，获取表示当前主轴的转速(即，与加工时的转速同义)的信息。

[0204] 在步骤S401之后的步骤S402中，控制部11B从表格获取旋转分量频段B1的信息。即，从在上述步骤S307中生成的表格获取与在步骤S401中获取的转速信息所表示的转速对应的旋转分量频段B1的信息。

[0205] 此外，在步骤S402的获取处理中，在表格中与每个转速(本例中以每500rpm为间隔)对应的旋转分量频段B1的信息中，获取与在步骤S401中获取的转速信息表示的转速的差最小的转速所对应的信息。

[0206] 在步骤S402中获取旋转分量频段B1的信息后，控制部11B在步骤S403中执行BPF的滤波器特性设定处理。即，设定滤波器的特性，以使BPF部F61的提取频段成为除在步骤S402获取的旋转分量频段B1以外的频段。

[0207] 然后，在步骤S403之后的步骤S404中，控制部11B开始对通过BPF后的振动信号的振幅值与阈值TH进行比较。

[0208] 如图所示，在执行步骤S404的处理后，控制部11B进入步骤S103进行处理。步骤S103以后的处理与图7的情况相同，不再赘述。

[0209] 另外，在上述中，加工时的主轴转速的信息是在加工控制期间开始时向控制部33进行询问获取的(参照步骤S401)，但获取加工时的主轴转速信息的时刻至少早于实际加工期间即可。例如，由于在NC程序34a中存储有指定加工时的主轴转速的信息，所以也可以在加工控制期间之前的任意时刻获取该信息，如在开始向起点Ps快速进给时获取该信息等。

[0210] 此处，在上述中，举出了提取主轴旋转振动分量以外的分量的例子，作为从振动信号中提取特定频段的分量的示例，也可以采用提取加工振动分量的方法。

[0211] 在这种情况下，可以想到：通过标定，根据例如工件W的材料的每一种类特定加工振动分量的频段，生成表示材料的种类与频段的对应关系的表格，正式加工时，根据该表格从振动信号提取与作为加工对象的工件W的材料的种类对应的频段分量，根据提取后的信号进行实际加工时间的测算。

[0212] 另外，也可以想到：此时，加工振动分量的振幅强度根据例如工具的转速等加工部36的驱动方式、使用的工具的种类、工件W的材料的种类等振动变化因素而变化。因此，也可以根据这些振动变化因素的至少任意一个变更阈值TH。例如，通过标定，确定每个转速的加工振动分量的振幅强度，根据这些加工振动分量的振幅强度确定每个转速的阈值TH，预先制成表示转速与阈值TH之间的对应关系的表格。并且，可以想到：在正式加工时，根据该表格，获取与主轴的转速对应的阈值TH，并根据该获取的阈值TH进行实际加工时间的测算。

[0213] 或者，通过标定，确定工件W的材料的每一种类所对应的加工振动分量的振幅强度，根据这些加工振动分量的振幅强度确定材料的每一种类对应的阈值TH，预先制作表示材料的种类与阈值TH的对应关系的表格。也可想到：在正式加工时，基于该表格，获取与工件W的材料的种类对应的阈值TH，根据该获取的阈值TH进行实际加工时间的测算。

[0214] ＜4.变形例＞

[0215] 此外，在上述中，举出了实时测算实际加工时间的例子，也可以预先记录振动信号的波形数据以及加工控制期间的信息，事后再根据这些波形数据、加工控制期间的信息、以及阈值TH进行实际加工时间的测算。

[0216] 另外，图1所示的配置仅仅是一个例子，例如测算装置1可以一体化地组装在NC机床3中。另外，传感器装置2(振动传感器21)也可以一体化地组装在测算装置1中。

[0217] ＜5.程序＞

[0218] 以上对实施方式的测算装置1进行了说明，而实施方式的程序是，使CPU等计算机装置执行作为测算装置1的处理的程序。

[0219] 实施方式的程序是一种针对具有加工被加工物的加工部和根据加工控制信息控制加工部的操作的加工控制部的加工装置，使计算机装置执行测算加工部加工被加工物的加工时间的处理的程序，其使计算机装置执行如下处理：输入由能够检测到伴随加工部加工被加工物而产生的振动地安装在加工装置或被加工物上的振动传感器发出的检测信号，通过与加工控制部通信，确定作为加工控制部根据加工控制信息使加工部对被加工物进行加工操作的这一段时间的加工控制期间，并且仅以加工控制期间内的检测信号为对象，基于检测信号对被加工物的加工时间进行测算。

[0220] 即，该程序相当于例如使计算机装置执行图7、图9、图13及图14等说明的处理的程序。

[0221] 这样的程序可以预先存储在例如ROM、固态驱动器(SSD，Solid State Drive)、硬盘驱动器(HDD，Hard Disk Drive)等计算机装置可读取的存储介质中。或者，临时或永久地保存(存储)在半导体存储器、存储卡、光盘、磁光盘、磁盘等移动存储介质中。另外，这种移动存储介质可以作为所谓的软件包提供。

[0222] 此外，这样的程序，除了从移动存储介质安装到个人计算机等以外，还可以通过局域网LAN(Local Area Network)、因特网等网络，从下载网站下载到智能手机等所需的信息处理设备中。

[0223] ＜6.实施方式的总结＞

[0224] 如上所述，实施方式的测算装置(同1)是一种针对具有加工被加工物(工件W)的加工部(加工部36)以及根据加工控制信息(NC程序34a)控制加工部的操作的加工控制部(控制部33)的加工装置(NC机床3)，测算加工部加工被加工物的加工时间的测算装置，其具备：输入部(第二通信部13)，输入由能够检测到伴随加工部加工被加工物而产生的振动地安装在加工装置或被加工物上的振动传感器(振动传感器21)发出的检测信号；以及测算部(控制部11、11A、11B)，通过与加工控制部通信，确定作为加工控制部根据加工控制信息使加工部对被加工物进行加工操作的这一段时间的加工控制期间，并且仅以加工控制期间内的检测信号为对象，进行基于检测信号的被加工物的加工时间的测算。

[0225] 由此，可以防止在加工部的快速进给期间等加工控制期间以外的期间，对由振动传感器发出的检测信号产生的噪声作出响应而测算实际加工时间。另外，对实际加工时间的测算时不需要使用多个振动传感器。

[0226] 因此，可以在实现降低成本的同时实现实际加工时间测算精度的提高。

[0227] 另外，在实施方式的测算装置中，测算部将加工控制期间内检测信号的振幅值超过阈值的时间作为被加工物的加工时间进行测算。

[0228] 由此，能够将振动随加工变大的期间作为实际加工时间进行测算。

[0229] 因此，能够正确测算实际加工时间。

[0230] 进而，在实施方式的测算装置中，测算部(控制部11A)配置为能够变更阈值。

[0231] 加工时产生的振动的大小可以根据加工部的驱动方式(例如工具的转速等)和使用的工具的种类、被加工物的材料的种类等变化。通过阈值的可变更，能够根据这些振动变化因素设定合适的阈值。

[0232] 因此，能够提高实际加工时间的测算精度。

[0233] 此外，在实施方式的测算装置中，加工部具有使工具旋转的主轴，测算部基于在主轴的空转状态下得到的检测信号的振幅值确定阈值。

[0234] 在检测信号中，作为因加工而产生的振动分量的加工振动分量，与作为主轴的旋转振动分量的主轴旋转振动分量重叠产生。因此，根据空转时的检测信号求出主轴旋转振动分量的信号振幅值，将该信号振幅值加规定的余量值等与该信号振幅值对应的值确定为阈值。

[0235] 由此，能够设定基于实际测得的检测信号振幅值的合适的阈值，能够提高实际加工时间的测算精度。

[0236] 另外，在实施方式的测算装置中，测算部根据加工控制期间开始时，主轴在空转期间内的检测信号的振幅值确定阈值。

[0237] 由此，在采用与加工部的驱动方式和工具的种类等振动变化因素对应的合适的阈值进行实际时间测算时，不需要进行用于预先求出与该振动变化因素对应的阈值的标定。

[0238] 因此，用户无需承担例如每次变更主轴转速或者更换工具等实现阈值TH标定的作业负担，可以在实现提高实际加工时间的测算精度的同时减轻用户的作业负担，实现作业时间缩短，继而提高效率。

[0239] 进而，在实施方式的测算装置中，测算部(控制部11B)基于提取了检测信号特定频段分量的信号进行加工时间测算。

[0240] 由此，能够基于例如除去了主轴旋转振动分量等不是因加工而产生振动分量的检测信号进行实际加工时间的测算。

[0241] 因此，能够提高实际加工时间的测算精度。

[0242] 此外，在实施方式的测算装置中，加工部具有使工具旋转的主轴，测算部基于从检测信号中除去了作为主轴旋转振动频率分量的主轴旋转振动分量的信号进行加工时间的测算。

[0243] 由此，可以基于除去了主轴旋转振动分量的检测信号，进行实际加工时间的测算。

[0244] 因此，能够提高实际加工时间的测算精度。

[0245] 另外，在实施方式的测算装置中，测算部根据主轴的转速，变更从检测信号中除去的信号分量的频段。

[0246] 主轴旋转振动分量的频段根据主轴的转速变化。根据上述配置，与加工装置适当变更主轴的转速进行加工的情况相对应，可以设定与各转速相应的合适的除去频段。

[0247] 即，即使在加工装置适当地变更主轴的转速进行加工的情况下，也能够提高实际加工时间的测算精度。

[0248] 进而，在实施方式的测算装置中，测算部基于使主轴分别以不同的转速空转时得到的检测信号，获取每一转速下主轴旋转振动分量的频段。

[0249] 由此，能够基于实际测得的检测信号求出每个转速的主轴旋转振动分量的频段，能够设定与各转速相应的合适的除去频段。

[0250] 因此，在加工装置适当地变更主轴的转速进行加工的情况下，能够提高实际加工时间的测算精度。

[0251] 此外，在实施方式的测算装置中，测算部控制向外部装置发送表示加工控制期间的信息和测算的加工时间的信息。

[0252] 由此，能够让使用外部装置的用户掌握加工控制期间与实际加工时间的关系。

[0253] 因此，可以向用户提供有助于评价加工作业效率的信息，能够有助于提高加工作业效率。

[0254] 另外，实施方式的测算方法是一种针对具有加工被加工物的加工部和根据加工控制信息控制加工部的操作的加工控制部的加工装置，测算加工部加工被加工物的加工时间的测算方法，上述测算方法包括：输入由能够检测到伴随加工部加工被加工物而产生的振动地安装在加工装置或被加工物上的振动传感器发出的检测信号，通过与加工控制部通信，确定作为加工控制部根据加工控制信息使加工部对被加工物进行加工操作的这一段时间的加工控制期间，并且仅以加工控制期间内的检测信号为对象，进行基于检测信号的被加工物的加工时间的测算。

[0255] 通过这样的测算方法，也能够得到与上述实施方式的测算装置同样的作用及效果。

[0256] 另外，实施方式的程序是一种针对具有加工被加工物的加工部和根据加工控制信息控制加工部的操作的加工控制部的加工装置，使计算机装置执行测算加工部加工被加工物的加工时间的处理的程序，其使计算机装置执行如下处理：输入由能够检测到伴随加工部加工被加工物而产生的振动地安装在加工装置或被加工物上的振动传感器发出的检测信号，通过与加工控制部通信，确定作为加工控制部根据加工控制信息使加工部对被加工物进行加工操作的这一段时间的加工控制期间，并且仅以加工控制期间内的检测信号为对象，基于检测信号对被加工物的加工时间进行测算。

[0257] 通过这样的程序，可以实现上述实施方式的测算装置。