JP2003186512A - 中間段階モデル作成装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工指示図面の生成を容易にする。 【解決手段】 １つの加工工具で加工できる加工法形状
部品情報２４４を用いて製品モデル２０を定義する。加
工法形状部品情報は、その加工により形成される加工箇
所の形状や加工属性の情報を含む。加工法形状部品情報
２４４に加工箇所の配置情報２４６を組み合わせると、
１つの加工内容を示す加工ステップ情報２４２となる。
加工ステップ情報２４２を実際の加工の順序に従って並
べた加工情報２４を、その加工の対象となる粗形材モデ
ル２２と組み合わせることで、最終的な製品形状や加工
の情報を含んだ製品モデル２０が得られる。履歴再生処
理部１２で所望段階までの加工ステップ情報２４２を粗
形材モデル２２に適用することで、加工途中のワーク形
状や加工属性を示した中間段階モデルを生成できる。中
間段階モデルから、断面図等を作成することで、加工指
示用の図面を生成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＡＤ（コンピュ
ータ支援設計）を利用して、製品加工の工程を支援する
ための装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】機械製品を初めとする各種製品の開発の
際には、製品形状の設計（製品設計と呼ぶ）だけでな
く、その製品の生産準備のための設計が必要になる。例
えば自動車のエンジン設計では、生産準備のために、製
品の粗形材を作るための金型等の型の設計（型設計と呼
ぶ）や、切削その他の機械加工工程の設計（加工工程設
計と呼ぶ）を行う。

【０００３】製品設計では製品の完成形状を設計する。
近年では、３次元ＣＡＤシステムを利用することで、所
望の３次元製品形状を効率よく設計できるようになって
いる。また型設計では、その製品の素材となる粗形材を
作り出すための金型の形状を設計する。型設計でも３次
元ＣＡＤの利用により設計作業の効率化が図られてい
る。

【０００４】加工工程設計では、粗形材から、設計され
た製品完成形状を得るための加工手順を設計する。１つ
の加工内容は、使用する加工機や加工工具、切削条件そ
の他の加工条件により表される。製品を完成させるに
は、一般に複数段階の加工が必要であり、全体の加工工
程はそれら各段階の加工条件のシーケンスとなる。

【０００５】従来は、製品設計部門がまず製品形状を設
計し、これをもとに型設計部門及び加工工程設計部門が
作業を行うという順序で設計を進めることが一般的であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の製品設計のため
のＣＡＤシステムは製品の完成形状を表現するモデルを
作成するための機能しか含んでおらず、また製品設計者
自身の加工に関する知識が十分でない場合もあるので、
製品設計者が製品設計段階で加工性（加工が可能か否か
や加工の容易さ、加工コストなど）についての十分な検
討を行うことは困難であった。このため、この後の加工
工程設計の段階で加工性に問題があることが判明し、設
計変更などにより開発の期間やコストが増大する場合が
ある。また、開発日程上の制約等で設計変更ができない
場合、生産時の目標の加工コストや加工時間が達成でき
ない場合も出てくる。

【０００７】また、加工工程設計部門が加工の都合によ
り設計に修正を加える場合も往々にしてある。ところ
が、ＣＡＤシステム上のモデルは製品形状しか表現でき
ないため、加工工程設計部門では紙図面やＣＡＭ（コン
ピュータ支援製造）システムを用いて作業を行ってい
る。このため、加工工程設計部門での設計修正は該部門
の図面やＣＡＭモデルに対して行われ、製品設計部門や
型設計部門等の図面やＣＡＤモデルとの整合性を維持す
ることが困難であった。

【０００８】また、一つの製品は複数の加工工程を経て
生産されるが、それら各工程が別々の加工部署や加工機
で行われることが一般的であり、さらには別の工場に外
注される場合もある。このため、それら各工程ごとの加
工内容を示した加工指示図面（指示書）を作成し、各加
工部署に渡すことが行われている。このような加工指示
図面は、加工工程設計部門等が個々に作成する必要があ
り、かなりの労力・時間を要していた。

【０００９】本発明はこのような従来の問題を解決する
ためになされたものであり、加工指示図面等、加工部署
の加工内容を示す情報を容易に作成することができる装
置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る装置は、加工対象の粗形材の形状を表
す粗形材モデルと、加工によって形成される加工部位の
形状の情報を含む１以上の加工法形状部品と、それら各
加工法形状部品に対応する加工を前記粗形材に対して実
行する実行順序の情報と、により製品の形状を定義した
製品モデルを記憶するモデル記憶手段と、前記実行順序
における途中の順番までの加工法形状部品を順に前記粗
形材モデルに適用することで、その順番までの各加工法
形状部品に対応する加工が施された状態の製品形状を示
す中間段階モデルを作成するモデル作成手段とを備え
る。

【００１１】本発明の好適な態様では、前記加工法形状
部品は、１つの加工工具で加工される加工部位の形状の
情報を含む。

【００１２】また別の好適な態様では、前記実行順序の
情報は、加工に用いる加工機を基準に定めた各単位工程
の順序と、それら各単位工程に属する各加工法形状部品
の当該単位工程内での順序の情報を含み、前記モデル作
成手段は、指定された前記単位工程までの各加工法形状
部品を順に前記粗形材モデルに適用することで、中間段
階モデルの一種として、その単位工程の加工結果の製品
形状を示すインプロセスモデルを作成する手段を備え
る。

【００１３】また別の好適な態様では、前記各加工法形
状部品は当該部品が表す加工箇所の加工属性情報を含
み、前記中間段階モデルには、そのモデルが含む加工法
形状部品の加工属性情報が関連づけられている。

【００１４】また別の好適な態様では、前記粗形材モデ
ル及び前記加工法形状部品は各々の形状の情報を３次元
ソリッドモデルとして含み、これらの組合せで表される
前記製品モデル及び前記中間段階モデルの形状も３次元
ソリッドモデルで表現される。

【００１５】また別の好適な態様では、前記モデル作成
手段で作成された中間段階モデルについて、指定された
断面の断面図を作成する手段を備える。

【００１６】また別の好適な態様は、前記モデル作成手
段で作成された中間段階モデルについて、所定の投影面
に対する投影図を作成する手段を備える。

【００１７】また別の好適な態様は、前記中間段階モデ
ルに対応するワークの測定結果を、該中間段階モデルの
属性情報として保持する手段を備える。

【００１８】また別の好適な態様は、前記中間段階モデ
ルと、前記実行順序においてその中間段階モデルに対し
て適用される加工法形状部品を加工するための加工工具
の情報とに基づき、該加工工具についての干渉検査を行
う手段を備える。

【００１９】また別の好適な態様は、前記インプロセス
モデルに対応する前記単位工程で用いられる各加工工具
の工具モデルを、各加工工具が適用される加工箇所に対
して配置した状態を表すモデルを生成し、このモデル
と、該単位工程で用いる治具を表す治具モデルとに基づ
き、該治具についての干渉検査を行う手段を備える。

【００２０】また別の好適な態様は、前記製品モデルに
含まれる前記加工法形状部品及び前記実行順序の情報に
基づき、前記単位工程の加工を行うＮＣ加工機を制御す
るＮＣ加工プログラムを生成する手段を備える。

【００２１】また別の好適な態様は、複数種類の前記加
工法形状部品が登録されたライブラリと、このライブラ
リに登録された１以上の加工法形状部品と、前記粗形材
モデルとに基づき製品モデルを作成する製品モデル作成
手段とを備え、前記製品モデル作成手段は、ユーザか
ら、前記ライブラリ中の加工法形状部品に対する選択指
示と、その選択指示に係る加工法形状部品の配置を示す
配置情報の入力とを受け付ける加工法形状部品選択手段
と、この加工法形状部品選択手段によって選択された各
加工法形状部品の適用順序の指定をユーザから受け付
け、これを前記実行順序として登録する順序入力手段と
を備える。

【００２２】また本発明に係る方法は、加工対象の粗形
材の形状を表す粗形材モデルと、加工によって形成され
る加工部位の形状の情報を含む加工法形状部品と、の組
合せにより表された製品モデルであって、それら各加工
法形状部品に対応する加工を前記粗形材に対して実行す
る実行順序の情報を保持した製品モデル、を作成するス
テップと、前記実行順序における途中の順番までの各加
工法形状部品を順に前記粗形材モデルに適用すること
で、その順番までの加工法形状部品に対応する加工が施
された状態の製品形状を示す中間段階モデルを作成する
ステップとを含む。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。

【００２４】図１は、本発明の一実施形態としての中間
段階モデル作成システムの概略構成を示す機能ブロック
図である。このシステムは、製品を加工する各加工部署
に対する加工指示図面、加工指示書の作成などに利用で
きるシステムである。

【００２５】このシステムは、大まかに言えば、製品の
形状や加工属性などを規定した電子的なデータである製
品モデル２０を記憶した記憶装置と、その製品モデル２
０を用いて加工指示図面等を作成等の処理を行う中間段
階モデル作成装置１０とを含んでいる。ここで、中間段
階モデルとは、最終的な完成製品（ここでの「完成」は
機械加工作業における完成の意味である）ができるまで
の一連の加工手順の途中段階における製品形状や加工属
性などを示すモデルである。加工指示図面等は、この中
間段階モデルをもとに生成される。

【００２６】さて、本実施形態における製品モデル２０
は、従来の一般的なＣＡＤ装置で作成される製品モデル
とは異なり、製品の形状情報だけでなく、製品形状各部
の加工内容やそれら各部の加工順序などの情報を含んで
いる。より詳細には、製品モデル２０は、粗形材モデル
２２と加工情報２４とを含んでいる。

【００２７】粗形材モデル２２は、加工の対象となる粗
形材の形状を表すモデルである。粗形材モデル２２に
は、粗形材の形状の他に、その粗形材の属性情報（例え
ば材質など）を含めることもできる。粗形材の形状は、
好適には３次元のソリッドモデルで表現する。

【００２８】加工情報２４は、一連の加工ステップ情報
２４２から構成される。個々の加工ステップ情報２４２
は、加工法形状部品情報２４４と配置情報２４６とを含
んでいる。

【００２９】加工法形状部品情報２４４は、加工法形状
部品を表す情報である。加工法形状部品は、１つの加工
機で１つの加工工具を用いて加工される加工内容の単位
（単位加工内容と呼ぶ）を表すモデルである。

【００３０】図２に加工法形状部品の具体例を示す。こ
こでは、３つの加工法形状部品を例示している。これら
各加工法形状部品は、各々が示す単位加工内容により形
成される加工部分の形状情報２５０−１〜２５０−３
と、その加工の内容を示す加工属性情報２５５−１〜２
５５−３とを含んでいる。加工法形状部品の形状情報２
５０は、好適には３次元のソリッドモデルで表現する。
加工属性情報２５５は、例えば、寸法公差、工具モデル
名称、割り当て加工機、切削条件、加工サイクルなどの
項目を含むことができる。「寸法公差」は、当該単位加
工内容の加工で要求される寸法公差であり、必要な場合
に設定される。「工具モデル名称」は、当該単位加工内
容の加工に用いられる加工工具を特定するための識別情
報である。ここで、工具モデルとは、加工工具の形状や
他の属性を示すモデルである。加工部署への加工指示だ
けならば、工具の名称でよいが、ここではシステム上に
電子データとして用意された工具モデルを利用すること
で、工具干渉検査その他の処理を行うことを想定して、
工具モデルを特定する識別情報を用いることにしている
（詳細は後述）。「割り当て加工機」は、当該単位加工
内容の加工のために割り当てられた加工機の識別情報で
ある。「切削条件」は、当該単位加工内容の加工の際の
切削条件を示す項目であり、例えば加工工具の回転数や
送り速度などが含まれる。「加工サイクル」は、当該単
位加工内容の加工を行う際の加工サイクルを示すコード
である。加工サイクルは、例えば、「穴加工開始位置ま
では工具を高速で送り、その開始位置から所定深さまで
は工具を低速で送り、その後送り速度を上げ、加工すべ
き深さまで達すると送りを止めた状態でしばらく工具を
回転させる」、「所定量だけ送っては少し戻す動作を繰
り返す（キツツキ動作）」等といった、工具の動作パタ
ーンを規定する情報（ルール）である。同じ工具で同じ
穴形状を形成する場合でも、工具の動作パターンには様
々な種類が考えられ、用いる動作パターンによって出来
映えが異なってくる。本実施形態では、これら様々な動
作パターン（すなわち、加工サイクル）にコードを与え
て予め登録しておき、用いる加工サイクルをコードによ
り指定できるようにしている。この他、加工属性情報２
５５には、加工の際に用いるクーラントの指定などの加
工属性項目を含めることもできる。また、各加工法形状
部品２５０の寸法情報を加工属性情報２５５に含めるこ
ともできる。なお、各加工法形状部品２５０に対してこ
れら全ての加工属性項目が設定される必要はなく、各部
品２５０に必要な項目のみが設定される。

【００３１】ちなみに、図２に例示した３つの加工法形
状部品２５０−１〜２５０−３をその順に適用すること
により、図３に示した加工部位Ａ３１０が形成される。

【００３２】なお、加工法形状部品情報２４４は、以上
説明した加工法形状部品の形状及び加工属性の情報その
ものであってもよいし、別途ライブラリ等に蓄積されて
いるその加工法形状部品の情報を参照するための情報
（例えば加工法形状部品の識別情報など）であってもよ
い。

【００３３】再び図１に戻って、配置情報２４６は、加
工法形状部品情報２４４が示す加工法形状部品が製品モ
デルを定義する空間内でどのように配置されるかを示す
情報である。これは例えば、加工法形状部品が配置され
る位置及び向きで表すことができる。

【００３４】加工法形状部品は加工形状及び加工属性を
表すだけだが、その配置状態を配置情報２４６として指
定することで、製品モデルを定義する空間内でのその加
工法形状部品の位置及び向きが決定され、これにより当
該加工法形状部品が表す単位加工内容によって形成され
る加工部分が決まる。

【００３５】本実施形態では、予め用意した加工法形状
部品群の中から設計者が所望のものを選び、それを製品
モデルの空間上に配置することで、単位加工内容が適用
された結果を示す製品モデルを定義する。例えば、製品
モデルの形状は、粗形材モデルのソリッドモデルと、配
置情報２４６に従って配置される加工法形状部品のソリ
ッドモデルとの集合演算で求められる。加工法形状部品
が、単位加工内容によりワークから除去される部分の形
状を表すものとすれば、この集合演算は粗形材モデルか
ら加工法形状部品の減算処理となる。

【００３６】このように加工ステップ情報２４２は、実
際に製品形成に適用される個別具体的な単位加工内容を
表している。そして加工情報２４は、最終的な完成製品
を形成するのに必要な１以上の単位加工内容を示す加工
ステップ情報２４２を、その適用順序（加工手順）に従
って並べた並び（シーケンス）となる。個々の加工ステ
ップ情報２４２は、当該単位加工内容によって形成され
る加工部分の形状情報を備えているので、粗形材モデル
２２に対して各加工ステップ情報２４２を、並び順に従
って最後まで順番に適用していくことにより、最終的な
完成製品の形状を得ることができる。この製品モデル形
状算出には、従来の３次元ＣＡＤのソリッドモデラが備
えている操作履歴再生機能を利用することができる。す
なわち、従来のＣＡＤシステムではモデル形状に対して
加えた形状操作（オペレーション）のシーケンスを操作
履歴として記憶しておき、この操作履歴に従って各形状
操作を順に加えていくことでモデル形状を算出するが、
この形状操作を加工ステップ情報２４２（特にその形状
情報）に置き換えたものが本実施形態のモデル形状算出
方法になる。従来のＣＡＤシステムの操作履歴再生機能
の場合、算出されるのはモデルの形状のみであるが、本
実施形態では、加工ステップ情報２４２の加工法形状部
品２４４が形状情報だけでなく加工属性情報も含んでい
るので、履歴再生機能により製品の形状が求められるだ
けでなく、求められた製品形状の各部位について、その
部位に対応する加工法形状部品の加工属性情報を参照で
きるようにすることもできる。なお、本実施形態におけ
る加工ステップ情報２４２の並びは、将来に行われる加
工の手順（スケジュール）を示しているので、これに
「履歴」という用語を当てるのはその用語の本来の意味
からすれば厳密な用法とは言えないが、従来のＣＡＤシ
ステムの操作履歴再生機能のアナロジーとして理解しや
すいので本明細書ではこれを用いることとする。

【００３７】加工情報２４における各加工ステップ情報
２４２の並び順は、例えば加工工程設計者が製品モデル
の内容や加工現場の設備等を勘案して決定する。この加
工工程設計を含む製品モデルの構築のための支援装置や
その処理手順については、後でその一例を説明する。

【００３８】加工工程設計では、作業効率上同じ加工機
で連続して実行可能な加工ステップ群は連続した順序に
なるように設計が行われるので、加工情報２４において
も、各加工ステップ情報２４２が、同一加工機で連続し
て処理されるもの同士１つのグループを形成する。この
グループを「工程」と呼ぶ。すなわち、加工情報２４に
おいては、各加工ステップ情報２４２がそれら工程２４
０の単位に分類されており、それら各工程２４０は１以
上の加工ステップ情報２４２の並びから構成されること
になる。加工機側から見れば、１つの工程２４０が、そ
の加工機で実行すべき加工処理の内容となる。

【００３９】以上、本実施形態における製品モデル２０
のデータ内容の一例について説明した。中間段階モデル
作成装置１０は、この製品モデル２０の情報をもとに、
中間段階モデルや加工指示図面（指示書）を作成する。

【００４０】中間段階モデル作成装置１０において、履
歴再生処理部１２は、製品モデル２０の加工情報２４内
の一連の加工ステップ情報２４２を、上述の履歴再生機
能により任意の順序まで履歴再生することで、一連の加
工手順の途中までを実行したときの製品を示す中間段階
モデルを生成する。形状について言えば、粗形材モデル
２２のソリッド形状に対して、各加工ステップ情報２４
２のソリッド形状を順に減算していくことで、任意の段
階の中間段階モデルの形状を生成することができる。ま
た、この中間段階モデルは、完成製品を示す製品モデル
と同様、各部位に対応する加工属性を参照できるように
することができる。例えば、中間段階モデルにおいて、
各加工法形状部品が規定するソリッド形状に対して当該
加工法形状部品の定義情報をリンクしておくことによ
り、ユーザが中間段階モデルの画面表示上で加工法形状
部品の示す領域をマウス等で選択することで、その加工
法形状部品の加工属性情報を呼び出して表示させるよう
にすることもできる。

【００４１】ここで本実施形態では、各加工機の担当す
る１つの工程２４０の加工結果を示すモデルを、「イン
プロセスモデル」と呼ぶことにする。また本明細書で
は、個々の単位加工内容の適用結果を示すモデルを、加
工「操作」の適用結果という意味で、「オペレーション
モデル」と呼ぶことにする。この場合、インプロセスモ
デルはオペレーションモデルの一種となる。また、オペ
レーションモデルは、中間段階モデルと等価である（最
終的な完成製品を示す製品モデルも「中間」段階モデル
の一種として取り扱う）。また、最後の工程２４０のイ
ンプロセスモデルは、完成製品の製品モデルである。

【００４２】また、図面生成処理部１４は、履歴再生処
理部１２で生成した中間段階モデルから、従来の設計図
面と同等の２次元図面を生成する。

【００４３】次に、この中間段階モデル作成装置１０の
処理を、具体例に基づいて説明する。図３は、この具体
例で題材として用いる製品モデル２０の構成を説明する
ための図である。この例では、製品モデル２０は、３種
類の加工部位Ａ，Ｂ，Ｃにより構成されている。加工部
位は、１以上の加工法形状部品の組である。例えば平面
切削加工は、所望の加工深さ近傍まで粗く削り取る「荒
取り」と、所望の加工深さまで所望の面粗度（表面粗
さ）を実現すべく精密に切削する「仕上げ」、といった
具合に複数段階に分けて加工されるのが一般的であり、
それら各段階では用いる加工工具が異なり、場合によっ
ては用いる加工機も異なる。この場合「荒取り」や「仕
上げ」が単位加工内容を示す加工法形状部品（加工ステ
ップ）であるが、これら各加工法形状部品を単独で取り
扱うよりは、１つの機能を果たす部位を示す１まとまり
の単位（「平面加工」）として取り扱えるようにした方
が、ユーザにとって概念的な把握が行いやすい。そこで
本実施形態では、例えば１つの部位を加工により形成す
るために適用すべき一連の加工法形状部品のシーケンス
を、「加工部位」として取扱可能としている。なお、後
述する製品モデルの作成手順の例示では、加工部位の概
念を用いた例を説明する。

【００４４】図３において、加工部位Ａ３１０は、穴加
工を表しており、Ａ１「芯モミ」、Ａ２「面取り＋下
穴」、Ａ３「仕上げ」の３つの単位加工内容に対応する
加工法形状部品（より厳密に言えば、配置情報２４６も
含む加工ステップ情報２４２）の並びで構成される。加
工部位Ｂは、ネジ穴加工を示しており、Ｂ１「芯モ
ミ」、Ｂ２「下穴」、Ｂ３「ネジたて」の３つの単位加
工内容を表す加工法形状部品の並びで構成される。そし
て、加工部位Ｃ１は、平面加工を表しており、Ｃ１「荒
取り」、Ｃ２「仕上げ」の２つの単位加工内容を表す加
工法形状部品の並びで構成される。最終的な製品モデル
２０は、直方体ブロックの粗形材（図示省略）の上面
を、一部を残して水平に削り（加工部位Ｃ）、その上面
に２個の穴（加工部位Ａ）と２個のネジ穴（加工部位
Ｂ）が形成されたものとなる。

【００４５】この製品モデル２０のうち、加工部位Ｃの
「荒取り」Ｃ１と加工部位Ａ及びＢの「芯モミ」Ａ１及
びＢ１とが同じ加工機（仮に加工機Ｎｏ．１と呼ぶ）で
連続して実行可能であり、残りの各単位加工内容Ａ２，
Ａ３，Ｂ２，Ｃ２が別の１つの加工機（加工機Ｎｏ．２
と呼ぶ）で連続して実行可能であるとすると、この製品
モデル２０を構成するための加工情報２４（図１参照）
は、例えば図４に示すようなものとなる。図４の情報
は、まず第１工程として、加工機Ｎｏ．１で平面荒取り
加工Ｃ１、及び各穴の芯モミ加工Ｂ１，Ａ１をこの順に
実行し、次に第２工程として、各穴の下穴加工Ａ２，Ｂ
２、仕上げ加工Ａ３、平面の仕上げＣ２をこの順に実行
する、という加工手順（及び個々の加工ステップの内
容）を示している（なお、加工部位Ｂの加工法形状部品
「ネジたて」Ｂ３については、ネジ穴加工のための別の
加工機で加工するので、繁雑さを避けるために図５では
省略している）。

【００４６】図４に示す加工情報２４を含んだ製品モデ
ル２０が与えられた場合、中間段階モデル作成装置１０
の履歴再生処理部１２は、図５に示す各中間段階のモデ
ルを生成することができる。

【００４７】加工機Ｎｏ．１で行われる第１工程では、
工程開始時点のワークは粗形材モデル２２で表され、こ
れに対して第１ステップ（１−０１ステップ）の平面荒
取り加工Ｃ１の加工ステップ情報を適用することで、そ
の加工Ｃ１を施した段階でのワークの状態を示すオペレ
ーションモデルが得られる。以降、この第１工程の後続
の加工ステップ情報を順に適用していき、第１工程の最
後の加工ステップ情報（芯モミ加工Ａ１）が適用される
と、この第１工程でのワークの完成状態を示すインプロ
セスモデルが得られる（１−０３ステップ）。

【００４８】加工機Ｎｏ．２で行われる第２工程では、
工程開始時点のワークは、前工程（第１工程）のインプ
ロセスモデルで表される（図示省略）。これに対して第
２工程の各加工ステップ情報（図４参照）を順に適用し
ていくことで、各ステップでのワークの状態を示すオペ
レーションモデルが得られ、第２工程最後の加工ステッ
プ情報の適用まで完了すると、第２工程でのワークの完
成状態を示すインプロセスモデルが得られる。図３〜図
５の例では、この第２工程のインプロセスモデルは、最
終的な製品を示す製品モデルと等価である。

【００４９】このように履歴再生処理部１２は、製品モ
デル２０に含まれる加工情報２４の加工ステップ情報２
４２の並びを任意の順序まで履歴再生することで、それ
ら各順序までの単位加工内容が施されたワーク状態を示
す中間段階モデル（オペレーションモデル）を生成する
ことができる。

【００５０】また、履歴再生処理部１２に、どの加工ス
テップまでの中間段階モデルを作成するかの指定をユー
ザから受け付けるためのユーザインタフェース手段を設
けることも好適である。このユーザインタフェースは、
例えば、図４に示すような工程２４０の並び及び加工ス
テップ情報２４２の並びを表示し、その中から所望の工
程又は加工ステップをユーザに選択させるようなもので
よい。この場合、ユーザインタフェース表示では、各工
程２４０及び加工ステップ情報２４の内容を示す名称や
説明などを表示すれば、ユーザの選択が容易になる。こ
れら名称や説明は、加工工程設計時などに予め登録して
おけばよい。また、全ての工程２４０のインプロセスモ
デルを求めるなどの一括指示を行えるようにすることも
好適である。

【００５１】以上の処理で所望の中間段階モデルが求め
られた場合、図面生成処理部１４は、そのモデルから所
定の２次元図面を生成する。この図面としては、例えば
断面図や投影図などがある。図面生成処理部１４は、断
面図や投影図の作成条件の入力を受け付けるためのユー
ザインタフェース手段を提供する。断面図の作成条件は
例えば断面の位置であり、投影図の作成条件は例えば投
影方向である。ユーザインタフェース手段は、例えば図
６（ａ）に示すように、ある方向から見た中間段階モデ
ルのソリッド形状３５０を表示し、この表示上で断面図
用カット面３６０の指定を受け付ける。ソリッド形状３
５０の表示やカット面３６０の指定入力は、従来のＣＡ
Ｄ装置の表示や面の指定手法を利用することができる。
投影方向の指定は、例えばそのソリッド形状３５０の表
示上で投影方向をユーザに矢印等で指定させるなどで行
うことができる。図６（ｂ）は、このような指定に従っ
て図面生成処理部１４が出力する加工指示図面３７０の
一例を示す。例示した加工指示図面３７０は投影図と断
面図を１つずつ含んでいるが、複数の投影図及び／又は
複数の断面図を含む加工指示図面３７０を作成すること
もできる（ユーザは投影方向や断面を複数指定すればよ
い）。また、投影図又は断面図の一方のみの加工指示図
面を作成することもできる。中間段階モデルは、形状情
報だけでなく、その形状を構成する各部の加工属性の情
報を含んでいるので、図面生成処理部１４は、これら各
部の加工属性情報を中間段階モデルの情報から求め、こ
れら加工属性情報を含んだ加工指示図面３７０を作成す
ることもできる。図６（ｂ）の例でも、穴加工部位につ
いての加工属性が断面図に示されている。また、図面生
成処理部１４は、中間段階モデルの情報から、各部の寸
法情報を抽出して加工指示図面３７０に表示することも
できる。なお、図６は、図５の第２工程の２−０１ステ
ップが完了した段階のオペレーションモデルについての
例である。また、投影図の投影方向をユーザが指定する
として説明したが、１つの工程２４０における各工具の
加工方向を１つに限定すれば、ユーザから投影方向の指
定を受けなくても、その加工方向を投影方向とすること
で、その工程に適した投影図を生成することができる。

【００５２】以上説明したように、本実施形態のシステ
ムによれば、加工ステップ情報２４２のシーケンスによ
り製品の完成状態を定義した製品モデル２０を用いるこ
とで、そのシーケンスの途中の任意の加工ステップまで
を実行したときのワークの状態を示す中間段階モデル
（オペレーションモデル）を作成することができ、更に
その中間段階モデルから加工指示図面を作成することも
できる。１つの工程２４０の各加工ステップについての
加工指示図面を作成し、当該工程２４０の担当者に提供
すれば、担当者はこれを参照して加工を行うことができ
る。加工指示図面は、加工担当者に対して紙図面で提供
することも可能であるが、中間段階モデル作成装置１０
では電子データとして持っているのでこの電子データを
提供することももちろん可能である。

【００５３】また、工程２４０に対応する中間段階モデ
ルのデータを当該工程の担当者に提供することも可能で
ある。この場合、提供するデータとしては、例えば前工
程の結果を示すインプロセスモデルと、当該工程の加工
ステップ情報２４２のシーケンスとを、中間段階モデル
を規定するデータとして提供するなどの構成でよい。加
工担当者の用いる端末に対し、履歴再生処理部１２の機
能を設けておけば、該端末で適宜各加工ステップのオペ
レーションモデルを生成し、表示することができる。ま
た、加工担当者の端末に更に図面生成処理部１４の機能
を設けておけば、そのオペレーションモデルから所望の
投影図や断面図などを生成し、画面表示したり印刷出力
したりすることができる。

【００５４】このように本実施形態では、単位加工内容
（加工ステップ）ごとと言った詳細な区切りごとのワー
ク状態を示す加工指示図面や中間段階モデルを自動生成
し、加工担当者に対して提供することができる。加工担
当者は、これを利用して加工作業を進めることができる
だけでなく、例えば指示通りに加工できない場合など
に、各加工ステップごとのワークを実測して中間段階モ
デルと比較するなどして、どの加工ステップに原因があ
るか等を突きとめることも可能になる。

【００５５】次に、中間モデル作成のための機構に加
え、製品モデル２０の作成（すなわち設計）のための支
援装置なども含めた、より大規模なシステムの実施形態
を説明する。

【００５６】図７は、この第２の実施形態のシステム構
成を示す機能ブロック図である。このシステムにおい
て、ＣＡＤ装置１００は、製品モデル２０の作成支援
（すなわち「設計支援」）の機能と、上述の中間段階モ
デル作成機能とを備えた装置である。ここで、製品モデ
ル２０は、図１の実施形態における製品モデル２０と同
等のものである。加工部署端末１２０は、機械加工を行
う部署に設置された（あるいは加工担当者が持ってい
る）コンピュータ装置であり、ＣＡＤ装置１００を用い
て作成された製品モデル２０をもとに中間段階モデルを
作成したり、実際の加工物の測定結果を入力したりする
機能を備える。

【００５７】加工部位ライブラリ４０は、加工部位モデ
ル群が登録されたデータベースである。加工部位モデル
は、図３の説明において示した「加工部位」をモデル化
したものであり、製品における１つの機能を果たす部位
の形状や加工内容の情報を含む。加工部位モデルは、主
要な項目として、その加工部位を形成するために適用す
る単位加工内容（加工法形状部品）のシーケンスの情報
を含んでいる。

【００５８】この加工部位モデルのデータ内容の一例を
図８に示す。

【００５９】図８に示すように加工部位モデル４００
は、大まかに言って、モデル識別情報４１０，加工部位
製品形状４２０，加工法アセンブリ４３０の情報を含ん
でいる。図８は、図３に例示した穴加工部位Ａ３１０の
モデルのデータ内容である。

【００６０】モデル識別情報４１０は、この加工部位モ
デル４００の識別や検索のための情報である。モデル識
別情報４１０としては、例えば、当該加工部位モデルが
適用されるワークのタイプを示す情報や、そのワークに
おいて加工部位が適用される適用部位を示す情報、その
加工部位の名称などの情報を用いることができる。ここ
で、ワークタイプは、例えば「直列４気筒エンジンブロ
ック」や「Ｖ型６気筒エンジンブロック」など、ワーク
の種類を示す名称などでよい。加工部位モデルの適用部
位は、例えば上面、下面、側面など、そのワークにおけ
る部位を示す名称等の情報を用いることができる。加工
部位の名称は、例えば「ネジ穴加工」、「バンク面削
り」など、その加工部位の特徴を示す名称を用いること
ができる。これら以外に加工部位モデルの検索に利用で
きるキーワードをモデル識別情報４１０に含めることも
好適である。

【００６１】加工部位製品形状４２０は、加工部位の全
体形状を規定するワイヤーデータである。図３の穴加工
部位Ａの場合、図９（ａ）に示すように当該穴加工部位
Ａの特徴形状である断面形状をワイヤー線で表したもの
となる。この加工部位製品形状４２０によれば、２次元
の設計図面に慣れた設計者が、この加工部位モデルの形
状を簡単に認識できる。このような断面形状は、後述す
る加工法アセンブリ４３０に含まれるソリッド形状のデ
ータから導き出すこともできるが、このシステムでは高
速な参照を可能にするために予め加工部位モデルの情報
項目の一つとして登録している。

【００６２】また加工部位モデル４００には、この加工
部位製品形状４２０に関連づけて、設計要件情報４２５
が登録されている。この設計要件情報４２５は、この加
工部位モデル４００が表す加工部位に、製品設計の観点
で付与される設計要件の情報である。

【００６３】設計要件情報４２５には、例えば、図９
（ｂ）に表すように寸法公差４２６や面粗度４２７、幾
何公差などが含まれる。図では、幾何公差の一例として
位置度４２８が設定されている様子を示している。ま
た、設計要件情報４２５は、当該加工部位各部の寸法の
数値情報も組み込むことができる。設計要件情報４２５
は、図９（ｂ）に例示した２次元図面情報としてモデル
４００に組み込み、この図面情報を設計要件情報４２５
として適宜ＣＡＤ装置１００で表示するようにすればよ
い。またこの代わりに、ワイヤーデータ４２０の各該当
箇所に寸法公差等の各設計要件の項目を属性として対応
付け、ワイヤーデータ４２０の表示において各箇所をマ
ウス等でクリックすると、対応付けられた設計要件項目
が表示されるようにすることもできる。いずれにして
も、設計要件情報４２５は、設計者がこの加工部位モデ
ル４００に設定された設計要件の内容を確認することが
できるよう、表示可能となっている。なお、設計要件情
報４２５の項目として図９に示した寸法公差等はあくま
で一例であり、この他にも各種設計要件項目の情報を含
むことができる。また、加工部位の全ての箇所にこれら
の設計要件項目が全て設定される必要はなく、それらの
項目は設計上必要な箇所にのみ設定される。

【００６４】加工法アセンブリ４３０は、当該加工部位
モデルを構成する１以上の加工法形状部品２５０から構
成される。図３の加工部位Ａの場合、加工法アセンブリ
４３０には、図２に示した３つの加工法形状部品２５０
−１〜２５０−３が含まれる。これら各加工法形状部品
２５０−１〜２５０−３には、それぞれ加工属性情報２
５５−１〜２５５−３が関連づけて登録されている。こ
れら加工法形状部品２５０及び加工属性情報２５５は、
図２を参照して説明したものと同様である。また、加工
法アセンブリ４３０には、各加工法形状部品２５０の適
用順序（加工の順序）の情報も保持されている。

【００６５】以上、穴加工の加工部位モデルを説明した
が、他の種類の加工部位の加工部位モデルのデータ内容
も、それと基本的に同様でよい。

【００６６】例えば図３に示した平面加工部位Ｃの場合
は、加工部位製品形状４２０として加工の結果形成され
る製品完成面（平面）と一致する平面を規定するワイヤ
ーデータを用い、加工法アセンブリ４３０は「荒取り」
と「仕上げ」の２つの加工法形状部品の並びから構成す
ればよい。この場合、加工部位製品形状４２０のワイヤ
ーデータは、製品完成面を含む無限平面の含まれる閉じ
たワイヤー線３４０（図３参照）を表すものとしてい
る。このワイヤーデータは、単なる２次元的な線図では
なく、加工の際の基準座標系における該ワイヤー線の３
次元的な位置の情報（例えば矩形の各頂点の座標など）
を持っている。したがって、この基準座標系において所
定の基準位置に粗形材モデルを配置すると、このワイヤ
ー線の示す平面が、その粗形材モデルに対して当該加工
部位モデルに係る平面削り加工を行った場合の、製品完
成面を表す面となる。なお、製品完成面（平面）そのも
のは様々なデータ表現が可能であるが、ここでワイヤー
データを用いたのは、一つには穴加工部位の加工部位製
品形状４２０のデータ表現との整合性のためであり、も
う一つには、ワイヤー線を、工具パス自動生成の際の基
準に用いることができるからである。図３の例のではワ
イヤー線は矩形であったが、ワイヤー線を実際の製品完
成面の輪郭形状に応じたものとすることで、この線に沿
って加工時の工具のパスを生成することができる。また
「荒取り」、「仕上げ」といった各加工法形状部品は、
加工部位製品形状のワイヤ線を底面形状とし、加工で削
り取る厚み（加工深さ）を高さとしたソリッド形状で表
現できる。また、平面加工部位の各加工法形状部品は、
加工部位製品形状が示す製品完成面に対するオフセット
量（該完成面からの高さ）で指定することもできる。こ
の場合、例えば「仕上げ」部品は、製品完成面からのオ
フセットが０となる。

【００６７】以上、加工部位モデルについて説明した。
本実施形態のＣＡＤ装置１００では、粗形材モデルに対
して、これら加工部位モデルを順に配置していくことに
より、製品モデルを作成する。これが本実施形態のシス
テムにおける製品設計作業となる。ＣＡＤ装置１００の
製品モデル管理部１１０は、ユーザに対してそのような
製品設計作業の環境を提供し、ユーザの操作に応じて製
品モデルを構成する処理を行う。

【００６８】製品モデル管理部１１０は、現在の製品モ
デルのソリッド形状を表示画面に表示し、このモデルに
対するキーボードやポインティングデバイス等を用いた
操作をユーザから受け付ける。また、製品モデル管理部
１１０は、配置する加工部位モデルを選択するためのツ
ールを提供する。これは、例えば、ユーザからモデル識
別情報４１０（図８参照）に関する検索条件の指定を受
け付け、この条件を満足する加工部位モデルを加工部位
ライブラリ４０から検索するものでよい。検索結果は、
例えば、検索条件を満足する加工部位モデルのリストと
して表示される。例えば、ワークタイプとして「直列４
気筒エンジンブロック」を指定し、適用部位として「上
面」を指定すると、それらライブラリの中から、「直列
４気筒エンジンブロック」の「上面」の加工部位として
登録された加工部位モデルが抽出され、リスト表示され
る。このリスト表示では、例えば、各加工部位モデルご
とに、ワークタイプや適用部位、加工部位名称などの識
別情報を表示すると共に、加工法形状部品２５０のワイ
ヤーモデルを表示する。特に穴加工部位に関しては、製
品設計者は断面形状で把握していることも多いので、ワ
イヤーモデルを表示することで、設計者が所望の加工部
位モデルを特定する際の助けとなる。また、加工部位モ
デルの設計要件情報４２５、各加工法形状部品２５０や
加工属性情報２５５も表示することで、設計者がその加
工部位モデルが所望のものかを判断する材料を提供でき
る。設計要件情報や加工法アセンブリの情報のような詳
細な情報は、設計者の指示に応じて表示するようにして
もよい。

【００６９】このようなツールにより、ユーザが所望の
加工部位モデルを求めると、ユーザは、マウス等のポイ
ンティングデバイスを用いて、製品モデルの表示画面上
で、その加工部位モデルの適用位置（配置位置）を指定
する。また、必要に応じて適用方向（配置方向）を指定
することもできる。これにより、ワークに対して順に加
工を加えていくのと同様の感覚で、製品モデルを形成し
ていくことができる。

【００７０】例えば図１０には、製品モデルに穴加工部
位を配置する場合の操作を示している。この例は、上面
に加工部位Ｘ（穴加工）及び加工部位Ｙ（平面加工）
が、右側面に加工部位Ｚ（穴加工）が既に適用されてい
る状態の製品モデル５００に対し、穴の加工部位モデル
４００を配置する場合の操作を示している。この場合、
ユーザは、前述の検索ツール等を用いて、加工部位ライ
ブラリ４０から所望の加工部位モデル４００を検索し、
この加工部位モデル４００の適用位置５０２や適用方向
５０４を、製品モデル５００の表示画面上で指示する。
図１０の例では、同じ加工部位モデル４００が２カ所に
配置されている。この指示を受けた製品モデル管理部１
１０は、製品モデル５００のソリッド形状と、配置され
た２つの加工部位モデル４００のソリッド形状との集合
演算を行い、加工部位モデル４００（加工部位Ｖ）の配
置により更新された製品モデル５２０の形状を求めて表
示する。

【００７１】このような操作を繰り返して必要な加工部
位モデルを配置していくことにより、最終的な完成製品
を示す製品モデルを作成することができる。ここで作成
される製品モデルは、例えば、粗形材モデルと、これに
対して加工部位モデルを配置する配置操作の履歴とで表
現することができる。これで製品の形状や各部の加工属
性が表現される。ただしこの段階では、各加工部位モデ
ルに含まれる各加工法形状部品の適用順序は決まってい
ないので、図１で説明した製品モデル２０の状態までに
は至っていない。

【００７２】各加工法形状部品の適用順序、すなわち加
工手順は、加工工程設計を担当する設計者が決定する。
ＣＡＤ装置１００は、この加工手順の設定処理を行う加
工手順設定処理部１１２を備える。加工手順設定処理部
１１２の基本機能は、製品モデルに含まれる各加工法形
状部品（より厳密に言えば、モデル上での配置の情報と
組み合わさった加工ステップ情報）に対して、ユーザか
らそれぞれ適用順序の入力を受ける機能である。また、
加工手順設定処理部１１２に、この順序入力作業を容易
にするための支援機能を持たせることも好適である。こ
の支援機能としては、例えば、それら加工法形状部品群
を、使用する加工機及び加工方向（図１０の適用方向５
０４）が共通するものごとにグループ化し、そのグルー
プ分類をユーザに提示する機能がある。加工機及び加工
方向が共通の加工法形状部品は、同じ加工機で、ワーク
の保持状態を変えることなく連続して加工することがで
きるので、そのようなグループは、図１等に示した工程
２４０（又はそれに極めて近いもの）として取り扱うこ
とができる。加工工程設計者が、このグループ分類をも
とに各工程２４０を定め、それら各工程２４０の適用順
序を定め、更に各工程２４０内の各加工法形状部品の適
用順序を定めることで、図１に示した加工手順の情報を
も含んだ製品モデル２０が構成できる。なお、更に加工
機及び加工方向を同じくするグループを、更に使用する
加工工具を同じくする加工法形状部品ごとのサブグルー
プに分類し、これを設計者に提示することも好適であ
る。加工工具が共通する加工法形状部品は連続して加工
する方が効率的であると言えるので、設計者はそのよう
なサブグループ分類を参照することで、工程２４０内で
の各加工法形状部品の適用順序に関し、作業効率の良い
順序を容易に決定することができる。なお、自動・手動
にかかわらず加工部位の加工法の順序が入れ替わる状態
はＮＧなので、システムがこのチェックを行う。

【００７３】以上、ＣＡＤ装置１００による各部の加工
属性や加工手順の情報を含んだ製品モデル２０の作成処
理を説明した。ＣＡＤ装置１００は、この製品モデル２
０をもとに中間段階モデルを作成する履歴再生処理部１
１４や加工指示図面等を作成する図面生成処理部１１６
を備える。履歴再生処理部１１４及び図面生成処理部１
１６は、図１の構成における履歴再生処理部１２及び図
面生成処理部１４と同様のものでよい。

【００７４】工具・治具干渉検査部１１８は、履歴再生
処理部１１４で生成した中間段階モデルを用いて、加工
工具や治具の干渉検査などを行うためのツールである。

【００７５】工具干渉検査の場合、検査部１１８は、あ
る加工ステップまでを適用して得られる中間段階モデル
と、その加工ステップに用いる加工工具のＣＡＤモデル
（工具モデル）とを用いることで、ワークと工具とが干
渉しないかどうか検査することができる。図１１に例示
するように、例えば図５に示した第２工程の２−０１ス
テップについての工具干渉検査では、２−０１ステップ
で用いる加工工具の工具モデル６１０（これは当該ステ
ップの加工法形状部品の加工属性の「工具モデル名称」
で特定できる）を加工経路に沿って動かし、このときの
工具モデル６１０と２−０１ステップのオペレーション
モデル６００との干渉の有無を検査する。この検査は、
オペレーションモデル６００と工具モデル６１０のソリ
ッド形状同士の演算により自動的に行うことができる。
製品モデルやオペレーションモデルの形状変更が行われ
た場合、この干渉検査を再度実行する。なお、工具モデ
ル６１０のデータは、工具モデルライブラリ４２に登録
されており、各加工法形状部品の加工属性の工具モデル
名称（図２参照）は、このライブラリ４２における工具
モデルの識別名を用いる。

【００７６】治具干渉検査の場合、検査部１１８は、図
１２に示すように、工程２４０（図１参照）のインプロ
セスモデル７００（すなわちその工程でのワークの完成
形状）に対し、その工程で用いる全加工工具の工具モデ
ル７１０と、その工程で用いる治具のソリッド形状を表
す治具モデル７２０とをアセンブル（すなわち、ワーク
に対する各工具、治具の適用位置に合わせて配置）し、
工具モデル７１０と治具モデル７２０との干渉及び治具
モデルを製品モデルやオペレーションモデルとの干渉の
有無を検出する。製品モデルやオペレーションモデルの
形状変更が行われた場合、この干渉検査を再度実行す
る。

【００７７】このようにして工具や治具の干渉が検出さ
れた場合は、製品の設計変更や、工具・治具の設計変更
を行う等の対応をとることができる。

【００７８】以上ＣＡＤ装置１００について説明した。
このＣＡＤ装置１００によれば、加工属性情報を持つ加
工部位モデルを順に配置していくという操作により、形
状のみならず加工属性情報を含んだ製品モデルを作成す
ることができる。このため、加工工程設計では、個々の
加工部位の加工属性情報を決める必要がなくなる。ま
た、本実施形態では、製品の形状も加工に関する情報も
同じ製品モデル２０に一元化されているので、従来のよ
うに製品設計と加工工程設計の結果を整合させる手間が
不要になる。

【００７９】また、例えば穴加工の場合、各々の加工工
具が加工できる形状（加工結果の形状）は当該工具の形
状によって定まっているので、逆に言えば加工法形状部
品の形状は加工工具の工具モデルを参照して規定するこ
とができる。このように工具モデルを参照して加工法形
状部品の形状を規定した場合、加工法形状部品は必ず加
工することができる形状となり、これら加工法形状部品
のシーケンスとして定義される加工部位モデルも加工可
能な形状となる。したがって、このような加工部位モデ
ルを配置することにより規定される製品モデルは、基本
的に加工可能な形状となるので、従来のように設計され
た製品形状が加工できないという問題の発生を大幅に低
減することができる。さらには、工具・治具干渉検査部
１１８により、加工工具や治具の干渉検査を行うことが
できるので、ＣＡＤ装置１００にて加工可能性をより詳
しく検討することができる。

【００８０】また加工部位ライブラリ４０に、過去の実
績等から加工性が良好な加工部位モデルを登録してお
き、これらを用いて製品を設計すれば、生成される製品
モデルは加工性の点でも良好なものとなり、製品設計の
段階で、加工の面でも良質な設計を実現することが可能
になる。

【００８１】また図７のシステム例は、ある工程の加工
を担当する加工部署の端末１２０が、製品モデル２０や
加工部位ライブラリ４０，工具モデルライブラリ４２に
アクセス可能な環境にある場合を例示している。この場
合、ＣＡＤ装置１００の履歴再生処理部１１４と同等の
履歴再生処理部１２４を加工部署端末１２０に設けてお
けば、ＣＡＤ装置１００を用いる設計部門から加工部署
側に中間段階モデルや加工指示図面を提供しなくても、
加工部署側が自分の端末１２０から自由に製品モデル２
０にアクセスし、中間段階モデルや加工指示図面を生成
することができる。この場合、設計部門から加工部署へ
は、その加工部署が担当する工程２４０の開始点と終了
点の加工ステップを特定するための情報だけ知らせれ
ば、その加工部署は自己の担当する工程２４０の任意の
中間段階モデルや加工指示図面を生成できる。そして、
設計変更により製品モデル２０に変更が加えられた場合
には、中間段階モデルや加工指示図面は製品モデル２０
を参照しているので、それら中間段階モデル等は製品モ
デル２０の変更に連動して自動的に変更される。

【００８２】また、加工部署端末１２０の測定結果入力
部１２２は、当該部署で加工したワークの測定結果を入
力するための手段である。この入力部１２２では、加工
ステップごとの加工結果の測定結果を、そのステップに
対応するオペレーションモデルに対応付けて登録するこ
とができる。例えば図１３に示すように、図５の加工手
順の２−０１ステップのオペレーションモデルに対し、
測定結果６２０を属性情報として登録することができ
る。この場合、例えば、図１の加工ステップ情報２４２
の並びにおいてオペレーションモデル６００を規定する
加工ステップを示す順番を、そのオペレーションモデル
６００に対応するワークの測定結果６２０に持たせるこ
とで、登録した測定結果６２０をオペレーションモデル
６００に対応付けることができる。なお、測定結果６２
０が、個々の加工部位や加工法形状部品について求めら
れたものである場合、その測定結果６２０に対応する加
工部位や加工法形状部品を特定するための情報を登録す
るようにすればよい。なお、数値的な測定結果６２０の
他に、測定点からワイヤー線データやサーフェスデータ
を自動作成し、形状イメージを把握しやすくするために
デファオルメしたデータに補正した結果、及び加工結果
の状態や実際に加工に用いた詳細な加工条件などをオペ
レーションモデルの属性として登録することも好適であ
る。

【００８３】このように、加工によってできたワークの
測定結果等の情報を、これに対応するオペレーションモ
デルの属性として登録できるようにしたことで、製品モ
デル２０を核として、各オペレーションモデルやそれに
対応するワークの測定結果等の情報を一元管理すること
ができる。したがって、製品モデル２０の３次元ソリッ
ド形状の表示画面から、各加工ステップを実行した段階
でのワーク各部の設計及び実加工結果の加工状態を同時
に参照できるようにすることも可能である。

【００８４】また、本実施形態のシステムでは、製品モ
デル２０の情報から、加工機を制御するためのＮＣ（数
値制御）加工プログラムを自動生成することもできる。
すなわち、製品モデル２０に含まれる加工ステップ情報
２４２は、加工に用いる加工工具の名称（工具モデル名
称）や公差、切削条件などの加工属性情報と、加工位置
・方向（配置情報２４６）を含んでいるので、これらか
ら当該加工ステップに対応するＮＣ加工プログラムモジ
ュールを自動生成できる。加工機（工程２４０）単位で
のＮＣ制御プログラムは、その加工機が担当する工程２
４０に含まれる各加工ステップ情報２４２のＮＣ加工プ
ログラムモジュールを順番に並べることで構成できる。
図１４に、図５の例の第２工程における加工ステップご
とのワーク形状（オペレーションモデル）の遷移と、こ
れに対応して生成されるＮＣ制御プログラムの一例を示
す。なお、設計変更により製品モデル２０が変更された
場合、変更された製品モデル２０からＮＣ加工プログラ
ムを再生成することで、設計変更に対応したＮＣ加工プ
ログラムを得ることができる。このように、製品モデル
２０をもとにＮＣ加工プログラムが自動生成できるの
で、ＣＡＭモデルは不要になる。

【００８５】また、本実施形態のシステムは、ワークを
測定するための３次元測定プログラムの作成の支援にも
利用可能である。すなわち、測定対象とするワークを示
すオペレーションモデルを生成し、ユーザがこのオペレ
ーションモデルの表示画面上で測定部位を指定できるよ
うにすれば、この指定に基づき測定プログラムを生成す
ることができる。また、オペレーションモデルから得ら
れる加工精度情報（寸法公差、幾何公差等）から、測定
部位、測定内容、測定方法、測定点などを自動生成する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態のシステム構成を示
す図である。

【図２】 加工法形状部品を説明するための図である。

【図３】 製品モデルの一例を示す図である。

【図４】 加工情報の一例を示す図である。

【図５】 各加工ステップの中間段階モデルを示す図で
ある。

【図６】 加工指示図面を説明するための図である。

【図７】 本発明の第２の実施形態のシステム構成を示
す図である。

【図８】 加工部位モデルを説明するための図である。

【図９】 加工部位製品形状を説明するための図であ
る。

【図１０】 製品モデルの作成操作を説明するための図
である。

【図１１】 工具干渉検査を説明するための図である。

【図１２】 治具干渉検査を説明するための図である。

【図１３】 測定結果をオペレーションモデルに対応付
けて登録することを説明するための図である。

【図１４】 ＮＣ加工プログラムの生成を説明するため
の図である。

【符号の説明】

１０ 中間段階モデル作成装置、１２ 履歴再生処理
部、１４ 図面生成処理部、２０ 製品モデル、２２
粗形材モデル、２４ 加工情報、２４０ 工程、２４２
加工ステップ情報、２４４ 加工法形状部品情報、２
４６ 配置情報。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B046 AA05 DA10 JA02 KA06 5H269 AB01 AB19 BB07 BB14 EE11 NN01 NN16 QA02 QC01 QC03 QD03 QE04 QE05 QE08 QE10 QE19

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工対象の粗形材の形状を表す粗形材モ
   デルと、加工によって形成される加工部位の形状の情報
   を含む１以上の加工法形状部品と、それら各加工法形状
   部品に対応する加工を前記粗形材に対して実行する実行
   順序の情報と、により製品の形状を定義した製品モデル
   を記憶するモデル記憶手段と、 前記実行順序における途中の順番までの加工法形状部品
   を順に前記粗形材モデルに適用することで、その順番ま
   での各加工法形状部品に対応する加工が施された状態の
   製品形状を示す中間段階モデルを作成するモデル作成手
   段と、 を備える中間段階モデル作成装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の中間段階モデル作成装置
   であって、 前記加工法形状部品は、１つの加工工具で加工される加
   工部位の形状の情報を含むことを特徴とする中間段階モ
   デル作成装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の中間段階モデル作
   成装置であって、 前記実行順序の情報は、加工に用いる加工機を基準に定
   めた各単位工程の順序と、それら各単位工程に属する各
   加工法形状部品の当該単位工程内での順序の情報を含
   み、 前記モデル作成手段は、指定された前記単位工程までの
   各加工法形状部品を順に前記粗形材モデルに適用するこ
   とで、中間段階モデルの一種として、その単位工程の加
   工結果の製品形状を示すインプロセスモデルを作成する
   手段を備える、 ことを特徴とする中間段階モデル作成装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の中間段
   階モデル作成装置であって、 前記各加工法形状部品は当該部品が表す加工箇所の加工
   属性情報を含み、前記中間段階モデルには、そのモデル
   が含む加工法形状部品の加工属性情報が関連づけられて
   いることを特徴とする中間段階モデル作成装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の中間段
   階モデル作成装置であって、 前記粗形材モデル及び前記加工法形状部品は各々の形状
   の情報を３次元ソリッドモデルとして含み、これらの組
   合せで表される前記製品モデル及び前記中間段階モデル
   の形状も３次元ソリッドモデルで表現されることを特徴
   とする中間段階モデル作成装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の中間段階モデル作成装置
   であって、 前記モデル作成手段で作成された中間段階モデルについ
   て、指定された断面の断面図を作成する手段を備えるこ
   とを特徴とする中間段階モデル作成装置。
7. 【請求項７】 請求項５記載の中間段階モデル作成装置
   であって、 前記モデル作成手段で作成された中間段階モデルについ
   て、所定の投影面に対する投影図を作成する手段を備え
   ることを特徴とする中間段階モデル作成装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載の中間段
   階モデル作成装置であって、 前記中間段階モデルに対応するワークの測定結果を、該
   中間段階モデルの属性情報として保持する手段、 を備える中間段階モデル作成装置。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかに記載の中間モ
   デル作成装置であって、 前記中間段階モデルと、前記実行順序においてその中間
   段階モデルに対して適用される加工法形状部品を加工す
   るための加工工具の情報とに基づき、該加工工具につい
   ての干渉検査を行う手段、 を備えることを特徴とする中間モデル作成装置。
10. 【請求項１０】 請求項３記載の中間モデル作成装置で
    あって、 前記インプロセスモデルに対応する前記単位工程で用い
    られる各加工工具の工具モデルを、各加工工具が適用さ
    れる加工箇所に対して配置した状態を表すモデルを生成
    し、このモデルと、該単位工程で用いる治具を表す治具
    モデルとに基づき、該治具についての干渉検査を行う手
    段、 を備えることを特徴とする中間モデル作成装置。
11. 【請求項１１】 請求項３記載の中間モデル作成装置で
    あって、 前記製品モデルに含まれる前記加工法形状部品及び前記
    実行順序の情報に基づき、前記単位工程の加工を行うＮ
    Ｃ加工機を制御するＮＣ加工プログラムを生成する手
    段、 を備えることを特徴とする中間モデル作成装置。
12. 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれかに記載の中
    間モデル作成装置であって、 複数種類の前記加工法形状部品が登録されたライブラリ
    と、 このライブラリに登録された１以上の加工法形状部品
    と、前記粗形材モデルとに基づき製品モデルを作成する
    製品モデル作成手段と、 を備え、前記製品モデル作成手段は、 ユーザから、前記ライブラリ中の加工法形状部品に対す
    る選択指示と、その選択指示に係る加工法形状部品の配
    置を示す配置情報の入力とを受け付ける加工法形状部品
    選択手段と、 この加工法形状部品選択手段によって選択された各加工
    法形状部品の適用順序の指定をユーザから受け付け、こ
    れを前記実行順序として登録する順序入力手段と、 を備える中間モデル作成装置。
13. 【請求項１３】 加工対象の粗形材の形状を表す粗形材
    モデルと、加工によって形成される加工部位の形状の情
    報を含む加工法形状部品と、の組合せにより表された製
    品モデルであって、それら各加工法形状部品に対応する
    加工を前記粗形材に対して実行する実行順序の情報を保
    持した製品モデル、を作成するステップと、 前記実行順序における途中の順番までの各加工法形状部
    品を順に前記粗形材モデルに適用することで、その順番
    までの加工法形状部品に対応する加工が施された状態の
    製品形状を示す中間段階モデルを作成するステップと、 を含む中間段階モデル作成方法。