JP2002032107A - 工作物を機械加工する方法 - Google Patents

工作物を機械加工する方法

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JP2002032107A
JP2002032107A JP2001130611A JP2001130611A JP2002032107A JP 2002032107 A JP2002032107 A JP 2002032107A JP 2001130611 A JP2001130611 A JP 2001130611A JP 2001130611 A JP2001130611 A JP 2001130611A JP 2002032107 A JP2002032107 A JP 2002032107A
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ジョージ・アンソニー・ウェルス
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 工作物(20)を機械加工する方法の提供。 【解決手段】 工作物(20)は工作物(20)の数値
モデルを作成するためにモデル化される。工作物(2
0)を取り付け具(10)の所定位置に保持するための
複数の取り付け具ロケータポイント(14)の位置を測
定し、それらの位置の数値モデルを作成する。工作物
(20)の数値モデルを取り付け具ロケータポイント
(14)の位置の数値モデルと併合して、取り付け具
(10)上の工作物(20)の併合数値モデルを作成す
る。取り付け具(10)上の工作物(20)の併合数値
モデルに基づいて、工作物(20)を機械加工するため
の機械加工パラメータを計算する。工作物(20)を複
数の取り付け具ロケータポイント(14)に装着し、計
算された機械加工パラメータに従って工作物(20)を
機械加工する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的には工作物の
機械加工に関し、特に精密でない取り付け具を使用して
工作物を機械加工する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジニアリング図面は、仕上げ後の工
作物の様々な特徴について許容される寸法を指定する。
それらの寸法は、多くの場合、基準点として知られてい
る工作物上の複数の点に関連している。指定寸法に適合
させるため、機械加工中、工作物は取り付け具に保持さ
れる。仕上げ後の工作物が指定の図面寸法に適合するよ
うに取り付け具を設計し、機械加工工程を展開させると
きには、通常、2つの方法のうち一方を採用する。
【0003】それらの方法のうち第1の方法を採用する
場合、工作物の基準点及びその他の特徴が機械加工され
る間、工作物を取り付け具に堅固に保持する。工作物を
取り付け具から取り外さずに基準点や、その他の特徴が
加工されるため、特徴は加工機械の精度の範囲内で基準
点に対して機械加工される。しかし、工作物の様々な部
分を露出させるために取り付け具内で工作物を移動させ
ずに工作物の全ての特徴を機械加工することは不可能で
あるので、この方法を採用した場合、多くの工作物を機
械加工できなくなってしまう。工作物を移動させると、
機械と基準点との関係が壊れ、寸法精度は失われる。
【0004】先に挙げた第2の方法を使用する場合に
は、まず、工作物の基準点を機械加工し、続いて、工作
物を機械加工中に既知の場所と向きに保持するために工
作物の基準点と係合する複数のロケータポイントを有す
る取り付け具で工作物を位置決めする。この方法を使用
して工作物を正確に機械加工するためには、ロケータポ
イントを機械に対して精密に位置決めすることが不可欠
である。ポイントを確実に精密に位置決めするために
は、ロケータポイントの位置許容差が仕上げ後の工作物
の寸法許容差と比較してごくわずかであるように、取り
付け具を精密に製造しなければならない。更に、ロケー
タポイントが正しい位置にあるように保証するため、取
り付け具を定期的に検査しなければならない。位置許容
差が小さく、定期点検が必要であることによって、この
種の取り付け具を製造し、保守するためのコストは高
く、その結果、この方法を使用して工作物を機械加工す
るためのコストも高くなる。
【0005】
【発明の概要】本発明のいくつかの特徴の中でも、工作
物を機械加工する方法の提供に特に目を向けることがで
きる。工作物の数値モデルを作成するために、工作物を
モデル化する。工作物を取り付け具の所定位置に保持す
るための複数の取り付け具ロケータポイントの位置を測
定し、それらの位置の数値モデルを作成する。工作物の
数値モデルを取り付け具ロケータポイントの位置の数値
モデルと併合して、取り付け具上の工作物の併合数値モ
デルを作成する。取り付け具上の工作物の併合数値モデ
ルに基づいて、工作物を機械加工するための機械加工パ
ラメータを計算する。工作物を複数の取り付け具ロケー
タポイントに装着し、計算された機械加工パラメータに
従って工作物を機械加工する。
【0006】本発明のその他の特徴は以下の説明から一
部は明白になり、また、一部は以下の説明の中で指摘さ
れるであろう。
【0007】
【発明の実施の形態】図面のいくつかの図を通して、同
一の図中符号は対応する部品を示す。
【0008】そこで図面、特に図1を参照すると、本発
明の方法を実行するときに使用される取り付け具の全体
が図中符号10で示されている。取り付け具10は、コ
ンピュータで数値制御されるフライス盤などの機械(図
示せず)に装着される本体12を含む。取り付け具10
は、工作物20(図2)の基準点に接触する複数の接点
又はロケータポイント14を有する。以下に更に詳細に
説明するが、これらのロケータポイントの位置は厳密に
わかるように測定される。しかし、ロケータポイント1
4の厳密な位置がわかったとしても、それらを厳密に指
定する必要はなく、ロケータポイント14が工作物20
の基準点と接触している限り、ロケータポイント14の
位置は広範囲で変動しても良い。すなわち、ロケータポ
イント14の位置許容差は工作物20の寸法許容差の数
倍であって差し支えない。取り付け具10のその他の面
及び特徴は従来通りのものであるので、ここでは詳細な
説明を省略する。
【0009】図2に示すように、工作物20(例えば、
ガスタービンエンジンの翼部)は、工作物の基準点(図
示せず)が取り付け具10のロケータポイント14に当
接するように取り付け具10に装入されている。所定の
位置に装入された後、工作物20を機械の所定位置に堅
固に保持するため、工作物20は取り付け具10にクラ
ンプ固定される。
【0010】本発明の方法を使用する場合、工作物20
は従来通りのコンピュータプログラムを使用して数値モ
デル化され、これにより、工作物の数値モデルが作成さ
れる。ソリッドモデル化能力、併合能力、平行移動能力
及び回転能力を備えているプログラムであれば、数値モ
デルを作成するために、従来のどのような数値モデル化
プログラムを使用しても良い。現実の工作物の特徴をモ
デル化しても本発明の趣旨から逸脱することにはならな
いであろうが、好ましい一実施例においてはエンジニア
リング図面から公称工作物をモデル化する。あるいは、
工作物を機械加工する前に、その特定の工作物の寸法の
ばらつきを考慮に入れるために工作物を数値モデル化す
ることも可能である。
【0011】取り付け具10を所定位置に設置し、座標
測定装置などの従来の測定装置を使用して、取り付け具
ロケータポイント14の位置を精密に測定する。前述の
従来のコンピュータプログラムを使用して取り付け具ロ
ケータポイント14の位置の数値モデルを作成し、プロ
グラムを使用して取り付け具10のモデルと工作物20
のモデルとを併合して、取り付け具に工作物が装入され
た状態の併合数値モデルを作成する。当業者には理解さ
れるであろうが、工作物を機械加工するための機械加工
パラメータは、この取り付け具に工作物が装入された状
態の併合数値モデルから計算されれば良い。従来の数値
技法及び高速コンピュータを使用すれば、併合モデルの
複雑な平行移動や回転も難なく直ちに実行できるので、
測定された精密でない取り付け具10を使用しても、工
作物20を精密に機械加工できるであろう。機械加工パ
ラメータが計算されたならば、従来のように工作物20
を取り付け具10のロケータポイント14に装着し、計
算された機械加工パラメータを使用して工作物を機械加
工する。
【0012】取り付け具ロケータポイント14の位置は
従来の測定装置を使用して定期的に(例えば、仕様と異
なる工作物20が発見された後などに)再測定され、ロ
ケータポイントの位置の変動を反映させるためにモデル
は更新される。更に、先に述べた通り、機械加工すべき
特定の工作物を測定し、その工作物を機械加工するため
の機械加工パラメータを計算するのに先立って、特定の
工作物の寸法測定値に従って工作物の数値モデルを調整
することもできる。この手続きを使用すると、必要に応
じて更に寸法精度を向上させることが可能になるであろ
う。
【0013】作業中、取り付け具ロケータポイントと工
作物の数値モデルを作成し且つそれらの数値モデルを併
合するためのコンピュータプログラムを実行するため
に、Model B−160Hewlett−Packardワークステーシ
ョンなどのコンピュータが使用される。工作物を機械加
工するための機械加工パラメータの計算にもこのコンピ
ュータを使用して良い。すなわち、コンピュータは測定
装置から入力を受信し、工作物を機械加工するために使
用される機械へ機械加工パラメータを直接出力する。
【0014】本発明又はその好ましい実施例に要素を導
入する場合、冠詞「a」、「an」、「the」及び「said」
はそれらの要素の1つ又は2つ以上が存在することを意
味するものである。用語「comprising(具備する)」、
「including(含む)」及び「having(有する)」は包
括的であり且つ列挙されている要素の他にも更に要素が
存在することを意味するものである。
【0015】上述の構成においては本発明の範囲から逸
脱せずに様々な変更を行うことが可能であるので、以上
の説明に含まれる又は添付の図面に示される全ての事項
は単なる例であり、限定的な意味をもつと解釈されては
ならない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の方法を実行するために使用される取
り付け具の斜視図。
【図2】 工作物が装入された状態の取り付け具の斜視
図。
【符号の説明】
10 取り付け具、 12 本体、 14 位置決めポイント、 20 工作物

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 工作物(20)を機械加工する方法にお
    いて、 工作物(20)の数値モデルを作成するために、前記工
    作物(20)を数値モデル化する工程と、 前記工作物(20)を取り付け具(10)の所定位置に
    保持するための複数の取り付け具ロケータポイント(1
    4)の位置を測定する工程と、 前記取り付け具ロケータポイント(14)の位置の数値
    モデルを作成する工程と、 前記工作物(20)の数値モデルと前記取り付け具ロケ
    ータポイント(14)の位置の数値モデルとを併合し
    て、前記取り付け具(10)上の前記工作物(20)の
    併合数値モデルを作成する工程と、 前記取り付け具(10)上の前記工作物(20)の併合
    数値モデルに基づいて、前記工作物(20)を機械加工
    するための機械加工パラメータを計算する工程と、前記
    工作物(20)を前記複数の取り付け具ロケータポイン
    ト(14)に装着する工程と、 計算された機械加工パラメータに従って、前記複数のロ
    ケータポイント(14)に位置決めされた前記工作物
    (20)を機械加工する工程とから成る方法。
  2. 【請求項2】 前記工作物(20)の数値モデルは公称
    寸法に規定された工作物(20)のモデルである請求項
    1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記工作物(20)の寸法を測定する工
    程と、前記工作物(20)を機械加工するための機械加
    工パラメータを計算するのに先立って、前記工作物(2
    0)の測定寸法に従って前記工作物(20)の数値モデ
    ルを調整する工程とを更に含む請求項1記載の方法。
JP2001130611A 2000-05-01 2001-04-27 工作物を機械加工する方法 Withdrawn JP2002032107A (ja)

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