JP2001060217A - 記憶媒体、３次元ｃａｄ装置、３次元ｃａｍ装置及び板金部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、ＣＡＤ装置から渡された特殊形状デ
ータをＣＡＭ装置において認識すること。 【解決手段】３次元ＣＡＤデータにおける特殊な加工を
必要とする特殊形状データを、特殊形状変換テーブル２
０を参照して３次元ＣＡＤ装置１０での設計で通常使用
されない例えば１／１０ｍｍ以下の円穴形状の特殊穴寸
法に変換し、この後、３次元ＣＡＤデータを展開処理し
てＮＣ加工用のＣＡＭデータを作成する際に、板金展開
データ中から特殊穴寸法を探索し、この探索した特殊穴
寸法を特殊形状変換テーブル２０を参照して元の特殊形
状データに割り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータによ
り読み取り可能な記憶媒体、３次元ＣＡＤ（Ｃomputer
Ａided Ｄesign）装置、３次元ＣＡＭ（Ｃomputer
Ａided Ｍanufacturing）装置及び板金部品の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】製品開発における製品設計から板金等の
製造までの工程に３次元ＣＡＤ／ＣＡＭシステムが活用
されている。この製品開発の工程を図１３を参照して簡
単に説明すると、先ず、設計部門において３次元ＣＡＤ
装置１を用いて製品の設計が行われ、３次元ＣＡＤモデ
ルＡが作成される。この３次元ＣＡＤモデルＡには、該
モデルの幾何情報、例えば外形情報、穴情報などが含ま
れている。

【０００３】又、この３次元ＣＡＤモデルＡには、タッ
プやバーリングなどの特殊な専用工具等を用いて加工し
なければならない情報が含まれる場合がある。このよう
な特殊形状は、例えば図１４(a)〜(f)に示すようにラッ
ク用レール、よろい窓、エンボス、皿穴、ビード、抜き
成形などである。

【０００４】このような特殊形状、例えば上記図１３に
示すようにエンボス４及び抜き成形５が３次元ＣＡＤ装
置１での製品の設計作業で上記３次元ＣＡＤモデルＡに
配置されると、３次元ＣＡＤ装置１では、３次元ＣＡＤ
モデルＡの幾何情報に加えて、この３次元ＣＡＤモデル
Ａの幾何情報（基礎形状）にどのような特殊形状のデー
タが配置されているかの情報、すなわち基礎形状に対し
てどのようなフィーチャが配置されているのかを認識し
ている。そして、各特殊形状のデータに対しては、その
属性情報として例えばラック用レール、よろい窓、エン
ボス、皿穴、ビード、抜き成形などの名称、座標値、公
差、色などのパラメータがひとつの属性データとして格
納されたものとなる。

【０００５】この３次元ＣＡＤモデルＡの３次元ＣＡＤ
データは、汎用の中間フォーマットによるインタフェー
ス２を介して３次元ＣＡＤ装置１から３次元ＣＡＭ装置
３に渡される。このとき３次元ＣＡＤモデルＡの幾何情
報も３次元ＣＡＭ装置３への渡し時に自動的に渡され
る。

【０００６】この３次元ＣＡＭ装置３は、３次元ＣＡＤ
装置１から受け取った３次元ＣＡＤデータから製品の展
開データ、例えば板金展開データなどを求め、この展開
データに基づいてレーザ加工機に対する下穴加工用ＮＣ
プログラムを生成し、ＮＣＴ（Ｎumerical Ｃontrolle
d Ｔurret punch press）加工機に対する金型割付を
計算し、これらの情報に基づいてそれぞれの加工機を動
作させるためのＮＣプログラムデータを作成する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、３次元
ＣＡＤデータを３次元ＣＡＤ装置１から３次元ＣＡＭ装
置３に渡すとき、３次元ＣＡＤモデルＡの幾何情報は３
次元ＣＡＭ装置３に渡されるが、フィーチャーの属性デ
ータは、３次元ＣＡＭ装置３において認識されず、この
属性データされた情報が落ちたようになる。

【０００８】このため、３次元ＣＡＭ装置３では、フィ
ーチャーは全てフィーチャーとして認識されておらず、
又、その属性データについてもその名称、座標値、公
差、色などの情報がなく、３次元ＣＡＤモデルＡにフィ
ーチャーの形状が加わった単なる外観データして認識し
ている。

【０００９】このような事から３次元ＣＡＭ装置３にお
いては、３次元ＣＡＤ装置１から受け取った外観の幾何
情報に対して、設計図面等を参照しながらオペレータの
操作により特殊形状データを手動で再入力作業しなけれ
ばならない。

【００１０】又、特殊形状の加工を実際のＮＣ加工機で
行う場合には、その特殊形状の加工方向、例えば板金の
表面から裏面に向かっての加工と、板金の裏面から表面
に向かっての加工が必要となることがある。

【００１１】例えば、図１５に示すように３次元ＣＡＤ
モデルＡに特殊形状として例えばサラザグリ６、７が配
置されている。これらサラザグリ６、７は、板金のＡ側
（以下、便宜上、表面と称する）からＢ側（以下、便宜
上、裏面と称する）に向かっての加工と、板金の裏面か
ら表面に向かっての加工とが必要なもので、図１６に示
すＢ−Ｂ断面図１６示すように一方のサラザグリ６は表
面の方が裏面よりもその径が大きく、他方のサラザグリ
７は裏面の方が表面よりもその径が大きく形成されてい
る。

【００１２】これらサラザグリ６、７の加工は、図１７
(a)に示すように板金７に対してレーザ加工機を用いて
各貫通穴７ａ、７ｂを形成し、次に板金７の表面から金
型９を用いてプレス加工を行ってサラザグリ６ａを成形
する。板金７の裏面については、金型９を用いてプレス
加工を行ってサラザグリ６ｂを成形する場合や、手加工
で仕上げたりする場合がある。

【００１３】このような特殊形状の加工では、板金の表
面と裏面とに対してそれぞれ金型割付が必要となる。こ
のような特殊形状の加工情報は、製造部門において図面
等を参照して、板金展開データに手動で補う必要があっ
た。

【００１４】そこで本発明は、３次元ＣＡＤ装置から渡
された特殊形状データを３次元ＣＡＭ装置において認識
するためのプログラムを記憶したコンピュータにより読
み取り可能な記憶媒体を提供することを目的とする。

【００１５】又、本発明は、特殊形状の加工情報を自動
的に認識するための３次元ＣＡＤ装置及び３次元ＣＡＭ
装置を提供することを目的とする。

【００１６】又、本発明は、特殊形状の加工表裏情報を
自動的に認識できる３次元ＣＡＤ装置及び３次元ＣＡＭ
装置を提供することを目的とする。

【００１７】又、本発明は、特殊形状の加工情報を自動
的に認識できる３次元ＣＡＤ装置及び３次元ＣＡＭ装置
を用いて板金部品の製造を行う板金部品の製造方法を提
供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載による本発
明は、基礎形状に対して個別の形状を示すフィーチャが
付与されて構成される３次元ＣＡＤデータについて、前
記フィーチャに予め与えられている前記フィーチャの形
状を示す属性データに基づき、前記フィーチャの形状を
前記属性データと関連付けられた穴径を有する開口に置
換させるプログラムを具備することを特徴とするコンピ
ュータにより読み取り可能な記憶媒体である。

【００１９】請求項２記載による本発明は、請求項１記
載のコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体におい
て、前記属性データが示す形状が特殊形状である場合、
前記フィーチャの形状を前記属性データと関連づけられ
た穴径を有する開口に置換させるほか、前記特殊形状が
有する板金表面における向きを示す他の開口を前記向き
に応じて配置させるプログラムを具備することを特徴と
する。

【００２０】請求項３記載による本発明は、請求項１記
載のコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体におい
て、前記属性データが示す形状が特殊形状である場合、
前記基礎形状が示す一対の主面において、前記フィーチ
ャの形状を前記属性データと関連づけられた穴径を有す
る開口に置換させるときに、前記主面の一方と他方とで
穴径を異ならせて配置させるプログラムを具備すること
を特徴とする。

【００２１】請求項４記載による本発明は、基礎形状に
対して個別の形状を示すフィーチャが付与されて構成さ
れる３次元ＣＡＤデータを生成する手段と、前記フィー
チャに予め与えられている前記フィーチャの形状を示す
属性データに基づき、前記フィーチャの形状を前記属性
データと関連付けられた穴径を有する開口に置換させる
手段と、を具備することを特徴とする３次元ＣＡＤ装置
である。

【００２２】請求項５記載による本発明は、穴径と形状
とが関連づけられて設定されたテーブルを参照し、与え
られた３次元ＣＡＤデータが有する、前記テーブルに設
定されている穴径を有する開口を探索する手段と、探索
された開口が示す形状を、前記テーブルにおいて前記穴
径と関連付けられた形状に置換する手段と、を具備する
ことを特徴とする３次元ＣＡＭ装置である。

【００２３】請求項６記載による本発明は、形状を示す
属性データと関連付けられた穴径を有する開口を３次元
ＣＡＤデータから探索させ、探索された前記開口の形状
を、前記属性データが示す形状と置換させるプログラム
を具備することを特徴とするコンピュータにより読み取
り可能な記憶媒体である。

【００２４】請求項７記載による本発明は、３次元ＣＡ
Ｄデータが有するフィーチャの形状を、この形状と関連
付けられた穴径を有する開口に置換する工程と、フィー
チャの形状が置換された３次元ＣＡＤデータを板金展開
し、板金展開データを得る工程と、この板金展開データ
の前記形状と関連付けられた穴径を有する開口に対し
て、前記穴径に対応した形状を成形するための金型を割
り付ける工程と、前記金型によって、板金を成形する工
程と、を具備することを特徴とする板金部品の製造方法
である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００２６】図１は３次元板金ＣＡＤ／ＣＡＭシステム
を適用したＮＣ加工システムの全体構成図である。３次
元ＣＡＤ装置１０、３次元ＣＡM装置１１、ＣＡＤ／Ｃ
ＡＭファイルサーバコンピュータ１２、データ転送シス
テム（ＤＮＣ）１３及びＮＣ加工機１４は、通信回線１
５を介して相互に接続されている。このうちＣＡＤ／Ｃ
ＡＭファイルサーバコンピュータ１２には、加工データ
ベース１６及び特殊形状変換後形状データベース１７が
備えられている。

【００２７】図２は３次元ＣＡＤ装置１０及び３次元Ｃ
ＡM装置１１の機能ブロック図である。３次元ＣＡＤ装
置１０は、製品の３次元ＣＡＤモデルをモデリングして
設計するもので、３次元ＣＡＤモデル作成部１８及び特
殊形状抑制・特殊穴変換処理部（特殊形状変換手段）１
９の各機能を有している。

【００２８】このうち３次元ＣＡＤモデル作成部１８
は、３次元での製品設計用ソフトウエアを用いてオペレ
ータとの対話形式によって３次元ＣＡＤモデルをモデリ
ングしながら製品の設計を行う機能を有している。

【００２９】又、３次元ＣＡＤモデル作成部１８は、特
殊な加工を必要とする特殊形状データ、例えば上記図１
４(a)〜(f)に示すようにラック用レール、よろい窓、エ
ンボス、皿穴、ビード、抜き成形などの特殊形状のモデ
リングを行うとき、一定の定義により作成されたユーザ
定義フィーチャ及びフォームを利用して行う機能を有し
ている。すなわち、特殊形状のデータに対しては、その
属性データとして例えばラック用レール、よろい窓、エ
ンボス、皿穴、ビード、抜き成形などの名称、座標値、
公差、色などを持つものとなる。

【００３０】従って、３次元ＣＡＤモデル作成部１８
は、モデリングした３次元ＣＡＤモデルＡの幾何情報
（基礎形状）に加えて、この３次元ＣＡＤモデルＡの幾
何情報にどのような特殊形状のデータが配置されている
かの情報、すなわちどのようなフィーチャが配置されて
いるのかを認識する機能を有している。

【００３１】特殊形状抑制・特殊穴変換処理部１９は、
３次元ＣＡＤモデル作成部１８で作成された３次元ＣＡ
Ｄデータ中から特殊形状データを探索し、この特殊形状
データを、予め定められた形状でかつ３次元ＣＡＤ装置
１０での設計で使用されない大きさの加工形状、例えば
３次元ＣＡＤ装置１０での設計で通常使用されない例え
ば１／１０ｍｍ以下の円穴形状の特殊穴寸法に変換（置
換）する機能を有するもので、特殊形状データをコード
化するための特殊形状変換テーブル２０に対して読み取
り可能となっている。

【００３２】又、特殊形状抑制・特殊穴変換処理部１９
は、成形加工するときに金型を板金に押し付ける方向に
対して垂直な平面において異なる方向を有する特殊形状
（例えばラックレール、抜き成形、よろい窓、ビードな
ど）に対して割り付ける金型の向きを３次元ＣＡM装置
１１において認識させるための例えば二等辺三角形の穴
を上記円穴形状に付加する機能を有している。

【００３３】この特殊形状抑制・特殊穴変換処理部１９
は、３次元ＣＡＤ装置１０の演算処理部（ＣＰＵ）がプ
ログラムメモリ（記憶媒体）２１に記憶されているＣＡ
Ｄ／ＣＡＭデータ変換のプログラムを実行することによ
り作動するものとなっている。

【００３４】図３は特殊形状変換テーブル２０の模式図
である。この特殊形状変換テーブル２０は、システム定
義名称の項目に例えばタップＭ１．６、サラザグリ３．
０、サラザグリ３．０Ｖなど特殊形状を示すラベルが割
り当てられ、これらシステム定義名称に対して１対１で
対応させるよう特殊穴寸法が設定されている。

【００３５】この特殊穴寸法は、３次元ＣＡＤ装置１０
での設計で通常使用されない規格外の穴径、例えば１／
１０ｍｍ以下の円穴形状の寸法が割り当てられる。例え
ば、特殊形状のサラザグリ３．０に対して特殊穴寸法
「０．１８１」が記憶されている。この特殊穴寸法
「０．１８１」の左側から最初の「１」は特殊形状の一
方の面例えば表面方向を示し、次の「８」はサラザグリ
であることを示し、次の「１」はサラザグリの種類を示
している。又、特殊形状のサラザグリ３．０Ｖに対して
特殊穴寸法「０．３８１」が記憶されており、この特殊
穴寸法「０．３８１」の左側から最初の「３」は特殊形
状の他方の面例えば裏面方向を示すように割り付ける際
のルールを取り決めてある。なお、割り当てる穴径がユ
ニークな径であれば、特別な体系づけは必要なものでは
ない。

【００３６】特殊形状変換テーブル２０には、特殊穴寸
法に関連付けて、寸法、下穴径、第１工程割付金型、第
２工程割付金型、第３工程割付金型などの項目が用意さ
れている。このうち第１工程割付金型、第２工程割付金
型、第３工程割付金型には、特殊形状を加工する工程及
びこの工程で使用する金型の各データが記憶されるもの
で、例えばサラザグリ３．０の第１工程割付金型、第２
工程割付金型にそれぞれ記憶されているコード「３０
６」「１０６０」は、金型に対してユニークに割り当て
られている工具ナンバーを示している。

【００３７】上記特殊形状抑制・特殊穴変換処理部１９
は、特殊形状を上記特殊形状変換テーブル２０を用いて
コード化した後、円穴形状を加工基準点が明確に認識で
きるように円穴の中心座標を加工基準点になるように生
成する機能を有している。例えば、サラザグリ３．０を
特殊穴寸法「０．１８１」に変換すると、この特殊穴の
中心座標が加工基準点になる。

【００３８】プログラムメモリ２１には、３次元ＣＡＤ
データにおける特殊な加工を必要とする特殊形状データ
を、予め定められた形状でかつ３次元ＣＡＤ装置１０で
の設計で使用されない大きさで、かつ特殊形状の加工表
裏情報を有する特殊穴寸法を含んだの加工形状に変換さ
せるプログラムが記憶されている。

【００３９】次に、３次元ＣＡM装置１１の構成を説明
する。３次元ＣＡM装置１１は、３次元ＣＡＤ装置１０
からの３次元ＣＡＤデータを受け取り、この３次元ＣＡ
Ｄデータを板金への展開を行って板金展開データを求
め、この板金展開データに特殊穴寸法を元の特殊形状デ
ータに割り付けて製品単体の加工データを求めることが
可能なプログラムが読み取り可能に設けられており、か
つ実行可能に構成されている。

【００４０】すなわち、板金展開処理部２２は、３次元
ＣＡＤデータの平板への展開を行って板金展開データを
求める機能を有するもので、例えば図４(a)に示すＬ字
形状の３次元ＣＡＤモデルＭ１であれば、この３次元Ｃ
ＡＤモデルＭ１のデータを展開処理して板金展開データ
Ｎ１を求め、同図(b)に示すＵ字形状の３次元ＣＡＤモ
デルＭ２であれば、この３次元ＣＡＤモデルＭ２のデー
タを展開処理して板金展開データＮ２を求めるものとな
っている。

【００４１】又、この板金展開処理部２２は、３次元Ｃ
ＡＤデータを展開した求めた板金展開データ中から特殊
穴寸法を探索し、この特殊穴寸法を上記特殊形状変換テ
ーブル２０を参照して元の特殊形状データに割り付ける
（置換）割り付け手段としての機能を有している。

【００４２】この場合、板金展開処理部２２は、特殊形
状データに付加されている例えば二等辺三角形の穴のコ
ードを読取り、この二等辺三角形の穴のコードから特殊
形状、例えばラックレール、抜き成形、よろい窓、ビー
ドなどの割付け方向を認識する機能を有している。

【００４３】この板金展開処理部２２は、３次元ＣＡM
装置１１の演算処理部（ＣＰＵ）がプログラムメモリ２
８に記憶されているＣＡＤ／ＣＡＭデータ変換のプログ
ラムを実行することにより作動するものとなっている。

【００４４】この板金展開処理部２２により求められた
板金展開データは、加工機１４としてＮＣＴ加工機によ
り加工を行うものであれば、金型割付処理部２４に渡さ
れ、レーザ加工機により加工を行うものであれば、単品
加工データ処理部２５に渡されるようになっている。

【００４５】金型割付処理部２４は、ＮＣＴ加工機によ
り加工を行う場合、特殊形状変換テーブル２０を参照
し、特殊穴寸法から対応する寸法、下穴径、第１工程割
付金型、第２工程割付金型、第３工程割付金型などの項
目から工具ナンバーなどを読取り、１個の製品を加工す
るためのＮＣＴ加工機の金型割付情報を生成する機能を
有している。

【００４６】単品加工データ処理部２５は、レーザ加工
機により加工を行う場合、特殊形状変換テーブル２０を
参照し、特殊穴寸法から対応する寸法、下穴径などの項
目からレーザ加工条件などを読取り、１個の製品を加工
するためのレーザ加工機の加工情報を生成する機能を有
している。

【００４７】生産指示処理部２６は、生産指示として単
体の製品の個数、例えば上記図４(a)に示す３次元ＣＡ
ＤモデルＭ１を３個、同図(b)に示す３次元ＣＡＤモデ
ルＭ２を４個の指示を入力する機能を有している。

【００４８】ＮＣデータ作成処理部２７は、単品加工デ
ータ処理部２５からＮＣＴ加工機の金型割付情報又はレ
ーザ加工機の加工情報を受け取るとともに、生産指示処
理部２６から生産指示を受け取り、これら金型割付情
報、加工情報及び生産指示に基づいて図５に示すように
例えば１枚の元の板金３０から３次元ＣＡＤモデルＭ１
を３個、３次元ＣＡＤモデルＭ２を４個取り出すための
加工機１４のカッターパスを計算し、このカッターパス
からＮＣ加工機を動作させてＮＣ加工を行うためのＮＣ
プログラムデータを作成したり、又、加工工程が下穴を
開けてから金型でプレス成形するものであれば、レーザ
加工機に対する下穴加工情報を生成し、ＮＣＴ加工機に
対する金型割付を計算し、これらの情報に基づいてそれ
ぞれの加工機を動作させるためのＮＣプログラムデータ
を作成する機能を有している。

【００４９】プログラムメモリ（記憶媒体）２８には、
３次元ＣＡＤデータを展開処理させてＮＣ加工用の３次
元ＣＡＭデータを作成させる際に、変換された加工形状
を元の特殊形状データに割り付けさせ、かつ特殊形状の
加工表裏情報を認識させるプログラムが記憶されてい
る。

【００５０】上記図１に示すＣＡＤ／ＣＡＭファイルサ
ーバコンピュータ１２は、３次元ＣＡＤ装置１０からの
３次元ＣＡＤデータを受け取って特殊形状変換後形状デ
ータベース１７に保管し、かつ３次元ＣＡM装置１１か
らの読取り指示を受けて特殊形状変換後形状データベー
ス１７に保管されている３次元ＣＡＤデータを読み出し
て３次元ＣＡM装置１１に渡す機能を有している。この
場合、３次元ＣＡＤデータは、３次元ＣＡＤインタフェ
ース用中間フォーマットのＳＴＥＰファイルにより変換
されてＣＡＤ／ＣＡＭファイルサーバコンピュータ１２
に送られる。

【００５１】又、ＣＡＤ／ＣＡＭファイルサーバコンピ
ュータ１２は、３次元ＣＡM装置１１からのＮＣプログ
ラムデータを加工データベース１６に保管し、かつデー
タ転送システム１３からの読取り指示を受けて加工デー
タベース１６に保管されているＮＣプログラムデータを
読み出してデータ転送システム１３に渡す機能を有して
いる。

【００５２】データ転送システム１３は、加工データベ
ース１６に保管されているＮＣプログラムデータを各種
加工機１４に応じたフォーマットに変換して、加工機１
４に転送する機能を有している。

【００５３】次に、上記の如く構成されたシステムの作
用について図６に示す３次元ＣＡＤ装置／３次元ＣＡＭ
装置を用いてのＮＣプログラム作成工程の流れ図を参照
して説明する。

【００５４】先ず、３次元ＣＡＤ装置１０よる設計工程
において、該３次元ＣＡＤ装置１０は、ステップ＃１に
おいて、３次元ＣＡＤモデル作成部１８により３次元で
の製品設計用のソフトウエアを用いてオペレータとの対
話形式によって３次元ＣＡＤモデルをモデリングしなが
ら製品の設計を行う。

【００５５】このオペレータとの対話形式による３次元
ＣＡＤモデルのモデリングにおいて、特殊な加工を必要
とする特殊形状データ、例えば上記図１４(a)〜(f)に示
すようなラック用レール、よろい窓、エンボス、皿穴、
ビード、抜き成形などの特殊形状のモデリングを行うと
き、３次元ＣＡＤモデル作成部１８は、一定の定義によ
り作成されたユーザ定義フィーチャ及びフォームを利用
して、予め与えられている基礎形状データに付加する。
すなわち、この特殊形状データは、特殊形状名が属性と
して付加されたフィーチャを用意し、このフィーチャを
３次元ＣＡＤモデル上に配置する。このフィーチャは、
予め決められた定義に基づき原点、Ｘ軸、Ｙ軸が３次元
ＣＡＤモデル上の配置面となるように作成されている。
又、Ｚ軸は、特殊形状を例えば抜き加工機で打ち抜いて
形成するための打ち抜き方向と一致させている。そし
て、特殊形状データは、例えばラック用レール、よろい
窓、エンボス、皿穴、ビード、抜き成形などの名称、座
標値、公差、色などを示す属性データを有する。

【００５６】３次元ＣＡＤモデルのモデリングが終了す
ると、３次元ＣＡＤ装置１０から３次元ＣＡM装置１１
に３次元ＣＡＤデータを渡す前処理において、特殊形状
抑制・特殊穴変換処理部１９は、ステップ＃２におい
て、３次元ＣＡＤモデル作成部１８で作成された３次元
ＣＡＤデータ中から特殊な加工を必要とする特殊形状デ
ータを探索し、この特殊形状データを、図３に示す特殊
形状変換テーブル２０を参照してシステム定義名称に対
応する固有の特殊穴寸法に変換する。

【００５７】ここで、特殊形状データの探索について図
７を参照して説明する。

【００５８】特殊形状抑制・特殊穴変換処理部１９は、
ステップ＃２０において、３次元ＣＡＤモデル上に配置
されている特殊形状のフィーチャを探索し、次のステッ
プ＃２１においてフィーチャ固有の座標系を保持した状
態で、フィーチャの外観について抑制処理を行い、３次
元ＣＡＤモデルの外観上にフィーチャが見えない平板状
の形状にする。

【００５９】次に、特殊形状抑制・特殊穴変換処理部１
９は、ステップ＃２２において、予め特殊形状変換テー
ブル２０に定義されている特殊形状の名称に基づいて打
ち抜き方向と垂直な方向に方向性があるフィーチャであ
るか否かの判別を行い、この判別の結果、打ち抜き方向
と垂直な方向に方向性がないフィーチャに対してはステ
ップ＃２３において指定された開口としての穴径の貫通
円穴を生成し、打ち抜き方向と垂直な方向に方向性があ
るフィーチャに対してはステップ＃２４においてフィー
チャの基準位置から所定の位置にΔ穴を生成する。この
Δ穴が割り付けられる金型の板金に対する向きを定義づ
ける際に参照される。

【００６０】次に、特殊形状抑制・特殊穴変換処理部１
９は、ステップ＃２５において、予め特殊形状変換テー
ブル２０に定義されている特殊形状の名称に基づいて打
ち抜き方向に対して方向性（対象ではない形状）のある
形状か否かを判別する。

【００６１】この判別の結果、打ち抜き方向に対して方
向性のない形状であれば、特殊形状抑制・特殊穴変換処
理部１９は、ステップ＃２６において、開口としての貫
通円穴を生成する。

【００６２】一方、打ち抜き方向に対して方向性のある
形状であれば、特殊形状抑制・特殊穴変換処理部１９
は、ステップ＃２７において、フィーチャの基準位置に
対し、特殊形状変換テーブル２０に定義されている穴サ
イズに対応した例えばザグリ形状を生成する。このザグ
リ形状は、打ち抜き方向面とフィーチャ配置面とが同一
の場合、フィーチャ名の末尾に「Ｖ」の付加されていな
い特殊穴寸法を打ち抜き方向面の径に設定し、その反対
面はフィーチャ名の末尾に「Ｖ」の付加されていない径
の特殊穴寸法の径を設定した形状にする。

【００６３】例えば、特殊形状抑制・特殊穴変換処理部
１９は、特殊形状変換テーブル２０を参照いて、特殊形
状のタップ形状（タップ１．６）に対して特殊穴寸法
「０．１１１」に変換し、かつこの特殊穴形状の加工基
準点が明確に認識できるように特殊穴の中心座標を加工
基準点になるように生成する。例えば、タップ形状（タ
ップ１．６）を特殊穴寸法「０．１１１」に変換する
と、この特殊穴形状の中心座標が加工基準点になる。

【００６４】又、特殊穴寸法への変換を３次元ＣＡＤモ
デルで表現すると、図８に示すように３次元ＣＡＤモデ
ル中の特殊形状であるエンボス４及び抜き成形５は、そ
れぞれ円穴形状３１、３２に変換される。この場合、特
殊形状抑制・特殊穴変換処理部１９は、方向性のある特
殊形状として抜き成形５の割付け方向を３次元ＣＡM装
置１１において認識させるために二等辺三角形の穴３３
のコードを上記円穴形状３２に付加する。

【００６５】別の例を説明すると、特殊形状抑制・特殊
穴変換処理部１９は、特殊形状変換テーブル２０を参照
し、例えば特殊形状のサラザグリ３．０形状の場合、フ
ィーチャは、サラザグリ形状のサラ部表面の円の中心に
原点が定義されると共に、この原点を通るＸ軸、Ｙ軸が
定義され、かつ円柱部分の方向にＺ軸プラス方向が定義
された形状となっている。この原点のある平面に対し
て、サラザグリ３．０を参照して特殊穴寸法「０．１８
１」に変換すると共に、原点のある表面と反対面に対し
て特殊穴寸法「０．３８１」に変換する。なお、これら
特殊穴寸法「０．１８１」「０．３８１」に変換された
ザグリ形状の加工基準点が明確に認識できるように円穴
の中心座標を加工基準点になるように生成する。

【００６６】この特殊形状の円穴形状への変換を３次元
ＣＡＤモデルで表現すると、図９に示すように３次元Ｃ
ＡＤモデル中の特殊形状である各サラザグリ５０〜５３
及び各抜き成形５４、５５は、図１０に示す形状変換後
のモデル中に示すように各円穴形状５６〜５９及び６
０、６１に変換される。

【００６７】このとき、サラザグリ５０を例にとって具
体的に説明すると、図１１（左側）に示すように３次元
ＣＡＤモデル中のサラザグリ５０は、表面の穴径よりも
裏面の穴径の方が大きく形成されている。このサラザグ
リ５０を特殊形状変換テーブル２０に記憶されている例
えばサラザグリ３．０の特殊穴寸法「０．１８１」とサ
ラザグリ３．０Ｖの特殊穴寸法「０．３８１」を用いて
変換すると、図１１（右側）に示すように表面の径より
も裏面の径の方が小さい円穴形状５６に変換される。

【００６８】このようにサラザグリ３．０の表裏面の情
報をコード化して変換することにより、３次元ＣＡM装
置１１側でサラザグリ３．０の加工表裏及びその加工方
向が認識される。

【００６９】又、特殊形状抑制・特殊穴変換処理部１９
は、方向性のある特殊形状として抜き成形５４、５５の
割付け方向を３次元ＣＡM装置１１において認識させる
ために上記図１０に示すように二等辺三角形の穴６２、
６３のコードを上記円穴形状６０、６１に付加する。

【００７０】次に、３次元ＣＡＤ装置１０は、ステップ
＃３において、モデリング及び特殊形状の変換の終了し
た３次元ＣＡＤモデルを、３次元ＣＡＤインタフェース
用中間フォーマットのＳＴＥＰファイルにより変換して
ＣＡＤ／ＣＡＭファイルサーバコンピュータ１２に送
る。

【００７１】このＣＡＤ／ＣＡＭファイルサーバコンピ
ュータ１２は、３次元ＣＡＤ装置１０からの３次元ＣＡ
Ｄデータを受け取って特殊形状変換後形状データベース
１７に保管する。

【００７２】一方、３次元ＣＡM装置１１からＣＡＤ／
ＣＡＭファイルサーバコンピュータ１２に対して３次元
ＣＡＤデータの読取り指令が入力されると、このＣＡＤ
／ＣＡＭファイルサーバコンピュータ１２は、特殊形状
変換後形状データベース１７に保管されている３次元Ｃ
ＡＤデータを読み出して３次元ＣＡM装置１１に渡す。

【００７３】次に、３次元ＣＡＭ装置１１による展開工
程に移り、該３次元ＣＡＭ装置１１では、ステップ＃４
において、下穴を開けるためのレーザ加工機や金型でプ
レス成形するためのＮＣＴ加工機を設定する。

【００７４】次に、３次元ＣＡM装置１１の板金展開処
理部２２は、ステップ＃５において、ＣＡＤ／ＣＡＭフ
ァイルサーバコンピュータ１２からの３次元ＣＡＤデー
タを受け取り、次のステップ＃６において、オペレータ
により展開を行うための基準面が設定される。例えば上
記図１０に示すように形状変換後のモデルＭ２に対して
は、表面と裏面とのいずれかを展開基準面として設定す
る。

【００７５】次に、板金展開処理部２２は、ステップ＃
７において、上記図１０に示すように表面と裏面とのう
ちいずれかの選択された面を基準面として、３次元ＣＡ
Ｄデータを平板への展開を行って板金展開データを求め
る。例えば、３次元ＣＡＤモデルに対して表面を基準面
を設定して展開処理を行った場合、上記図４(a)に示す
Ｌ字形状の３次元ＣＡＤモデルＭ１であれば、この３次
元ＣＡＤモデルＭ１のデータを展開処理して板金展開デ
ータＮ１を求め、同図(b)に示すＵ字形状の３次元ＣＡ
ＤモデルＭ２であれば、この３次元ＣＡＤモデルＭ２の
データを展開処理して板金展開データＮ２を求める。

【００７６】又、３次元ＣＡＤモデルに対して裏面を基
準面に設定して展開処理を行った場合、例えば、上記図
１０に示すようにＬ字形状の３次元ＣＡＤモデルＭ３の
データを表裏面に対してそれぞれ展開処理して表面板金
展開データＮ２０及び裏面板金展開データＮ３０を求め
る。なお、各サラザグリ５０〜５３は、それぞれ穴径の
異なる表面の特殊穴寸法と裏面の特殊穴寸法とで表わさ
れているので、表面に対して各円穴形状５６ａ〜５９ａ
に展開処理し、裏面に対して各円穴形状５６ｂ〜５９ｂ
に展開処理している。

【００７７】次に、板金展開処理部２２は、ステップ＃
８において、３次元ＣＡＤデータを展開した求めた板金
展開データ中から特殊穴寸法を探索し、この探索した特
殊穴寸法を特殊形状変換テーブル２０を参照して元の特
殊形状データに割り付ける。この場合、板金展開処理部
２２は、上記図８に示す円穴形状３１に付加されている
二等辺三角形の穴３３のコードを読取り、この二等辺三
角形の穴３３のコードから抜き成形５の割付け方向を認
識する。

【００７８】図１２(a)(b)は板金展開処理して元の特殊
形状データを割り付けした結果を示し、同図(a)が板金
の表面であり、同図(b)が板金の裏面である。板金の表
面及び裏面には、それぞれ特殊形状である各サラザグリ
５０ａ，５０ｂ，５１ａ，…５３ｂ及び各抜き成形５４
ａ，５４ｂ，…，５５ｂが割り付けられている。

【００７９】又、板金展開処理部２２は、上記図１０に
示すように３次元ＣＡＤデータを展開した求めた表面板
金展開データＮ２０及び裏面板金展開データＮ３０の中
から特殊穴寸法を探索し、この探索した特殊穴寸法を特
殊形状変換テーブル２０を参照して元の特殊形状データ
に割り付ける。このとき板金展開処理部２２は、表面板
金展開データＮ２０の各円穴形状５６ａ〜５９ａ及び裏
面板金展開データＮ３０の各円穴形状５６ｂ〜５９ｂか
ら各サラザグリ５０〜５３の特殊加工表裏方向、すなわ
ち表面加工用穴径であるか又は裏面加工用穴径であるか
を取得する。

【００８０】次に、板金展開処理部２２により求められ
た板金展開データは、加工機１４としてＮＣＴ加工機に
より加工を行うものであれば、ステップ＃９において金
型割付処理部２４に渡され、レーザ加工機により加工を
行うものであれば、単品加工データ処理部２５に渡され
る。

【００８１】このうち金型割付処理部２４は、ＮＣＴ加
工機により加工を行う場合、特殊形状変換テーブル２０
を参照し、特殊穴形状から対応する寸法、下穴径、第１
工程割付金型、第２工程割付金型、第３工程割付金型な
どの項目から工具ナンバーなどを読取り、１個の製品を
加工するためのNCT加工機の金型割付情報を生成する。

【００８２】又、単品加工データ処理部２５は、レーザ
加工機により加工を行う場合、特殊形状変換テーブル２
０を参照し、特殊穴形状から対応する寸法、下穴径など
の項目からレーザ加工条件などを読取り、１個の製品を
加工するためのレーザ加工機の加工情報を生成する。

【００８３】次に、ＮＣデータ作成処理部２７は、単品
加工データ処理部２５からＮＣＴ加工機の金型割付情報
又はレーザ加工機の加工情報を受け取るとともに、生産
指示処理部２６から生産指示を受け取り、これら金型割
付情報、加工情報及び生産指示に基づいて上記図５に示
すように例えば１枚の元の板金３０から３次元ＣＡＤモ
デルＭ１を３個、３次元ＣＡＤモデルＭ２を４個取り出
すための加工機１４のカッターパスを計算し、このカッ
ターパスからＮＣ加工機を動作させてＮＣ加工を行うた
めのＮＣプログラムデータを作成する。

【００８４】又、ＮＣデータ作成処理部２７は、加工工
程が下穴を開けてから金型でプレス成形するものであれ
ば、レーザ加工機に対する下穴加工情報を生成し、ＮＣ
Ｔ加工機に対する金型割付を計算し、これらの情報に基
づいてそれぞれの加工機を動作させるためのＮＣプログ
ラムデータを作成する。

【００８５】このように３次元ＣＡM装置１１で作成さ
れたＮＣプログラムデータは、ＣＡＤ／ＣＡＭファイル
サーバコンピュータ１２に送られ、このＣＡＤ／ＣＡＭ
ファイルサーバコンピュータ１２の加工データベース１
６に保管される。

【００８６】そして、データ転送システム１３からＣＡ
Ｄ／ＣＡＭファイルサーバコンピュータ１２に対して読
取り指示が送られると、このＣＡＤ／ＣＡＭファイルサ
ーバコンピュータ１２は、加工データベース１６に保管
されているＮＣプログラムデータを読み出してデータ転
送システム１３に渡す。

【００８７】このデータ転送システム１３は、加工デー
タベース１６に保管されているＮＣプログラムデータを
各種加工機１４に応じたフォーマットに変換して、加工
機１４に転送する。

【００８８】このように上記一実施の形態においては、
３次元ＣＡＤデータにおける特殊な加工を必要とする特
殊形状データを、特殊形状変換テーブル２０を参照して
３次元ＣＡＤ装置１０での設計で通常使用されない例え
ば１／１０ｍｍ以下の円穴形状の特殊穴寸法に変換し、
この後、３次元ＣＡＤデータを展開処理してＮＣ加工用
の３次元ＣＡＭデータを作成する際に、板金展開データ
中から特殊穴寸法を探索し、この探索した特殊穴寸法を
特殊形状変換テーブル２０を参照して元の特殊形状デー
タに割り付けるようにしたので、３次元ＣＡＤモデルに
サラザグリ５０〜５３、エンボス４、抜き成形５などの
特殊形状データが含まれていても、３次元ＣＡＤモデル
で作成された特殊形状を３次元ＣＡM装置１１に伝達す
るための属性情報が必要なく、３次元ＣＡM装置１１に
取り込まれた３次元の幾何形状情報だけで、特殊形状を
板金展開データに自動的に継承でき、オペレータの操作
により設計図面等を参照しながら特殊形状データを手動
で再入力作業する必要がなく、オペレータの介在なしで
例えば板金部品の加工情報の生成ができる。

【００８９】又、３次元ＣＡＤデータにおける特殊形状
データを、予め定められた形状でかつ３次元ＣＡＤ装置
１０での設計で使用されない大きさでかつ特殊形状の加
工表裏情報を示す特殊穴寸法を含む加工形状に変換し、
この後、３次元ＣＡＤデータを展開処理してＮＣ加工用
の３次元ＣＡＭデータを作成する際に、加工形状を元の
特殊形状データに割り付けると共に特殊形状の加工表裏
情報を取得するようにしたので、サラザグリ、ラック用
レール、よろい窓、エンボス、皿穴、ビード、抜き成形
などの特殊形状の加工表裏情報を自動的に認識でき、一
定方向の加工しかできないＮＣ加工機を使用するときに
有効である。

【００９０】なお、本発明は、上記一実施の形態に限定
されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない
範囲で種々に変形することが可能である。

【００９１】さらに、上記実施形態には、種々の段階の
発明が含まれており、開示されている複数の構成要件に
おける適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出でき
る。例えば、実施形態に示されている全構成要件から幾
つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとす
る課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で
述べられている効果が得られる場合には、この構成要件
が削除された構成が発明として抽出できる。

【００９２】例えば、上記一実施の形態は、次の通り変
形してもよい。上記一実施の形態では、３次元板金ＣＡ
Ｄ／ＣＡＭシステムを適用したＮＣ加工システムについ
て説明したが、板金ＣＡＤ／ＣＡＭシステムに限らず、
特殊加工を必要とする特殊形状が形成される各種製品の
設計を行う３次元ＣＡＤ／ＣＡＭシステムに適用できる
ことは言うまでもない。

【００９３】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、３
次元ＣＡＤ装置から渡された特殊形状データを３次元Ｃ
ＡＭ装置において認識するためのプログラムを記憶した
コンピュータにより読み取り可能な記憶媒体を提供でき
る。

【００９４】又、本発明によれば、特殊形状の加工情報
を自動的に認識するための３次元ＣＡＤ装置及び３次元
ＣＡＭ装置を提供できる。

【００９５】又、本発明によれば、特殊形状の加工表裏
情報を自動的に認識できる３次元ＣＡＤ装置及び３次元
ＣＡＭ装置を提供できる。

【００９６】又、本発明によれば、特殊形状の加工情報
を自動的に認識できる３次元ＣＡＤ装置及び３次元ＣＡ
Ｍ装置を用いて板金部品の製造を行う板金部品の製造方
法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる一実施の形態の３次元板金ＣＡ
Ｄ／ＣＡＭシステムを適用したＮＣ加工システムの全体
構成図。

【図２】本発明に係わる一実施の形態のＮＣ加工システ
ムにおける３次元ＣＡＤ装置及び３次元ＣＡＭ装置の機
能ブロック図。

【図３】本発明に係わる一実施の形態のＮＣ加工システ
ムにおける特殊形状変換テーブルの模式図。

【図４】本発明に係わる一実施の形態のＮＣ加工システ
ムにおける板金展開処理部での３次元ＣＡＤデータから
板金展開データへの展開処理を示す図。

【図５】本発明に係わる一実施の形態のＮＣ加工システ
ムにおけるＮＣデータ作成処理部の作用を示す模式図。

【図６】本発明に係わる一実施の形態のＮＣ加工システ
ムにおけるＣＡＤ／ＣＡＭデータ変換の流れ図。

【図７】本発明に係わる一実施の形態のＮＣ加工システ
ムにおけるＣＡＤ／ＣＡＭデータ変換での特殊形状デー
タの探索を示す流れ図。

【図８】本発明に係わる一実施の形態のＮＣ加工システ
ムにおける３次元ＣＡＤモデルを特殊形状に変換した後
の３次元ＣＡＤモデルを示す図。

【図９】本発明に係わる一実施の形態のＮＣ加工システ
ムにおける３次元ＣＡＤモデルを示す図。

【図１０】本発明に係わる一実施の形態のＮＣ加工シス
テムにおける３次元ＣＡＤモデルの表裏面を基準面とし
た形状変換・展開を示す図。

【図１１】本発明に係わる一実施の形態のＮＣ加工シス
テムにおける特殊形状変換テーブルを用いたサラザグリ
の形状変換の具体例を示す図。

【図１２】本発明に係わる一実施の形態のＮＣ加工シス
テムにおける表裏面に対して板金展開処理して元の特殊
形状データを割り付けした結果を示す図。

【図１３】従来のＣＡＤ／ＣＡＭシステムでの特殊形状
データの再入力を示す模式図。

【図１４】各種の特殊形状例を示す外観図。

【図１５】３次元ＣＡＤモデルに表裏面から各サラザグ
リを配置した図。

【図１６】３次元ＣＡＤモデルに表裏面から配置した各
サラザグリの断面図。

【図１７】板金の表裏面に形成されるサラザグリの加工
工程を示す図。

【符号の説明】

１０：３次元ＣＡＤ装置、 １１：３次元ＣＡＭ装置、 １２：ＣＡＤ／ＣＡＭファイルサーバコンピュータ、 １３：データ転送システム（ＤＮＣ）、 １４：ＮＣ加工機、 １５：通信回線、 １６：加工データベース、 １７：特殊形状変換後形状データベース、 １８：３次元ＣＡＤモデル作成部、 １９：特殊形状抑制・特殊穴変換処理部（特殊形状変換
手段）、 ２０：特殊形状変換テーブル、 ２１：プログラムメモリ、 ２２：板金展開処理部、 ２４：金型割付処理部、 ２５：単品加工データ処理部、 ２６：生産指示処理部、 ２７：ＮＣデータ作成処理部、 ２８：プログラムメモリ、 ３０：板金 ３１，３２：円穴形状 ３３：二等辺三角形の穴

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基礎形状に対して個別の形状を示すフィ
   ーチャが付与されて構成される３次元ＣＡＤデータにつ
   いて、前記フィーチャに予め与えられている前記フィー
   チャの形状を示す属性データに基づき、前記フィーチャ
   の形状を前記属性データと関連付けられた穴径を有する
   開口に置換させるプログラムを具備することを特徴とす
   る記憶媒体。
2. 【請求項２】 前記属性データが示す形状が特殊形状で
   ある場合、前記フィーチャの形状を前記属性データと関
   連づけられた穴径を有する開口に置換させるほか、前記
   特殊形状が有する板金表面における向きを示す他の開口
   を前記向きに応じて配置させるプログラムを具備するこ
   とを特徴とする請求項１記載の記憶媒体。
3. 【請求項３】 前記属性データが示す形状が特殊形状で
   ある場合、前記基礎形状が示す一対の主面において、前
   記フィーチャの形状を前記属性データと関連づけられた
   穴径を有する開口に置換させるときに、前記主面の一方
   と他方とで穴径を異ならせて配置させるプログラムを具
   備することを特徴とする請求項１記載の記憶媒体。
4. 【請求項４】 基礎形状に対して個別の形状を示すフィ
   ーチャが付与されて構成される３次元ＣＡＤデータを生
   成する手段と、 前記フィーチャに予め与えられている前記フィーチャの
   形状を示す属性データに基づき、前記フィーチャの形状
   を前記属性データと関連付けられた穴径を有する開口に
   置換させる手段と、を具備することを特徴とする３次元
   ＣＡＤ装置。
5. 【請求項５】 穴径と形状とが関連づけられて設定され
   たテーブルを参照し、与えられた３次元ＣＡＤデータが
   有する、前記テーブルに設定されている穴径を有する開
   口を探索する手段と、 探索された開口が示す形状を、前記テーブルにおいて前
   記穴径と関連付けられた形状に置換する手段と、を具備
   することを特徴とする３次元ＣＡＭ装置。
6. 【請求項６】 形状を示す属性データと関連付けられた
   穴径を有する開口を３次元ＣＡＤデータから探索させ、
   探索された前記開口の形状を、前記属性データが示す形
   状と置換させるプログラムを具備することを特徴とする
   記憶媒体。
7. 【請求項７】 ３次元ＣＡＤデータが有するフィーチャ
   の形状を、この形状と関連付けられた穴径を有する開口
   に置換する工程と、 フィーチャの形状が置換された３次元ＣＡＤデータを板
   金展開し、板金展開データを得る工程と、 この板金展開データの前記形状と関連付けられた穴径を
   有する開口に対して、前記穴径に対応した形状を成形す
   るための金型を割り付ける工程と、 前記金型によって、板金を成形する工程と、を具備する
   ことを特徴とする板金部品の製造方法。