JP2010277426A - 設計支援装置、設計支援方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】フィレットが付与される際に、必要な付属形状が誤って削除されることを防止することを課題とする。
【解決手段】設計支援装置に、フィレットが付与される相貫部分で相貫する相貫面においてトリムされる部分を特定するトリム部分特定部２２と、相貫面に付属形状が設定されている場合に、付属形状が設定されている部分とトリムされる部分とが重なるか否かを判定する重なり判定部２３と、少なくとも重なり判定部２３による判定結果に基づいて、フィレットの付与によって付属形状が失われるか否かを判定する消失判定部２５と、消失判定部２５によって付属形状が失われると判定された場合に、付属形状が失われることを示す通知を出力する通知出力部２６と、を備えた。
【選択図】図４

Description

本発明は、ＣＡＤ（Computer Aided Design、コンピュータ支援設計）／ＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing、コンピュータ支援製造）に関する。

従来、ＣＡＤ装置においてフィレット面を生成して付与することで角部を丸めることが行われている（特許文献１を参照）。また、ＣＡＤ装置において、稜線を自動判定し、稜線にフィレット面を生成する技術や（特許文献２を参照）、フィレット面同士が干渉しているか否かを判定し、干渉している部分を表示する技術がある（特許文献３を参照）。

特開平７−８５１１１号公報 特開平１０−２４０７９０号公報 特開２００１−２９０８５０号公報

従来、ＣＡＤ（Computer Aided Design、コンピュータ支援設計）／ＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing、コンピュータ支援製造）等のためのシステムを用いて設計された
物品形状中の角部に対して、フィレット面の付与による角部形状の丸め（面取り）が行われている。このフィレット面は、例えば、角部を形成する面の両方に接する円弧を有し、角部を形成する両面を繋ぐ面である。

しかし、フィレット面が付与される角部の近傍に何らかの付属形状が設定されている場合、フィレット面の付与の際に、角部を形成していた面が一部トリムされることで、角部の近傍に設定されていた付属形状が削除されてしまう可能性があった。

図１３は、従来の設計支援装置において、凸状座面、凹状座面、穴、確保平面等の付属形状が設定されている角部にフィレットを自動付与した結果、角部を構成する面が一部トリムされ、これに伴って足場を失った付属形状が失われる様子を示す図である。特に、フィレット面の生成及び付与を自動で行う場合、ユーザが認識することなく角部近傍に設定されていた形状が削除されてしまう可能性がある。

本発明は、上記した問題に鑑み、フィレットが付与される際に、必要な付属形状が誤って削除されることを防止することを課題とする。

本発明は、フィレットが実際に付与される前に、フィレット付与に伴ってトリムされる部分に付属形状が存在するか否かを判断し、フィレットが実際に付与されるとこの付属形状が失われると判断された場合には、付属形状が失われる旨の通知を行うことで、必要な付属形状が誤って削除されることを防止することを可能とした。

詳細には、本発明は、物品形状データに基づいて物品形状を特定する設計支援装置であって、前記物品形状における複数の面が相貫する相貫部分に付与されるフィレットを生成するためのフィレット情報を設定するフィレット情報設定手段と、前記フィレット情報に従ってフィレットが生成および付与されると仮定した場合に、前記相貫部分で相貫する相
貫面において該フィレット付与のためにトリムされる部分を特定するトリム部分特定手段と、前記相貫面の何れかに付属形状が設定されている場合に、該付属形状が設定された基底面における付属形状が設定されている部分と前記トリムされる部分とが重なるか否かを判定する重なり判定手段と、少なくとも前記重なり判定手段による判定結果に基づいて、前記フィレットの付与によって前記付属形状が失われるか否かを判定する消失判定手段と、前記消失判定手段によって前記付属形状が失われると判定された場合に、該付属形状が失われることを示す通知を出力する通知出力手段と、を備える設計支援装置である。

ここで、物品形状データは、設計支援装置を用いて設計される物品の形状を特定するためのデータであり、例えば、物品を構成する点、線および面等をＸＹＺ座標空間において表現するための座標や関数等の集合である。具体的には、ＣＡＤ装置において用いられるＣＡＤデータ等が、本発明に係る物品形状データに相当する。物品形状には、通常、２以上の面（平面または曲面）が相貫することで形成される相貫部分が含まれる。ここで、相貫部分とは、２以上の面が相貫する相貫線と、その相貫線で相貫する面（以下、「相貫面」と称する）のうち、相貫線近傍の部分を含む角部を指す。

従来、このような相貫部分には、角を滑らかにする（所謂面取り等）ために、フィレットが付与されることが行われている。ここで、フィレットは、例えば、円柱側面の一部形状であり、このような形状のフィレットで相貫部分が置き換えられる。なお、フィレットを生成するためのフィレット情報は、例えば、相貫面の夫々に接する円弧状のフィレット面を定義するためのＲ値を含むＲ属性情報である。

そして、相貫面のうち、相貫線近傍の部分は、フィレット付与に伴ってトリムされる。ここで、トリムとは、面の一部が削除されることをいい、本発明では、相貫部分がフィレットで置換されるため、相貫線まで延びていた相貫面の一部が、相貫線からフィレットの外周線まで後退するようにトリムされる。

本発明では、このようにしてフィレットが付与される場合に、相貫部分のトリムによって失われる付属形状の有無を、実際のフィレット付与に先立って判断する。ここで、付属形状とは、物品形状を構成する面（平面または曲面）の上に設定された、何らかの付属的な形状であり、例えば、座面、穴、確保平面等である。なお、本発明において、消失するか否かの検査対象となる付属形状が設定されている面を、基底面と称する。

本発明に係る設計支援装置では、フィレット情報に従ってトリム部分を特定し、特定されたトリム部分と付属形状が設定された部分が重なるか否かを判定する。そして、少なくともこの判定結果に基づいて、付属形状が失われるか否かを判定する。例えば、トリム部分と付属形状設定部分とが完全に重なる場合、トリムによって付属形状は完全に足場を失うため、付属形状はフィレット付与に伴って失われると判断出来る。トリム部分と付属形状設定部分とが一部重なる場合、基底面に直接設定された穴や確保平面の付属形状は失われるが、凸状座面や凹状座面等、基底面に対して高低差をもって設定された付属形状は、失われない可能性がある。即ち、付属形状が失われるか否かの判断は、少なくとも重なり判定手段による判定結果に基づいて行われるが、重なり判定の結果のみで付属形状の消失の有無が確定しない場合もある。

付属形状が失われると判定された場合、付属形状が失われることを示す通知が出力される。この通知は、例えば、失われる付属形状を矢印や引出線を用いて示し、「形状消失」等のメッセージを表示するものであってもよいし、失われる付属形状を強調表示するものであってもよい。また、音響等、画像表示以外の方法で通知が出力されてもよい。

また、本発明において、前記トリム部分特定手段は、前記フィレット情報に基づいて生
成されるフィレットと、前記相貫面と、が相貫する線であるフィレット外周線を算出することで、前記トリム部分を特定してもよい。

即ち、フィレット外周線は、フィレットが付与された場合にフィレットと面とが接合される線であり、相貫面はこのフィレット外周線までトリムされる。重なり判定手段は、このようにして特定されたトリム部分と、付属形状が設定されている部分とが重なるか否かを判定する。

また、本発明において、重なり判定手段は、トリム部分と付属形状設定部分との重なりを判定するに当たって、三次元空間上で形状を定義する技術において用いることが出来るどのような判定方法を用いてもよい。

例えば、本発明において、前記重なり判定手段は、前記相貫面が相貫する相貫線から前記付属形状までの距離と、該相貫線から前記フィレット外周線のうち前記基底面上にあるフィレット足線までの距離と、を比較することで重なりを判定してもよい。

この場合、相貫線からフィレット足線までの距離が相貫線から付属形状までの距離よりも長い場合に、フィレット付与のためのトリムが、付属形状が設定されている位置まで及び、付属形状が失われる（または、失われる可能性がある）と判断出来る。

また、本発明において、前記重なり判定手段は、前記付属形状の外縁を定める外縁線と、前記フィレット外周線のうち前記基底面上にあるフィレット足線と、の交点を算出することで重なりを判定してもよい。

この場合、付属形状の外縁線とフィレット足線との交点が有る場合に、フィレット付与のためのトリムが、付属形状が設定されている位置まで及び、付属形状が失われる（または、失われる可能性がある）と判断出来る。

また、上記した距離の比較による判定方法と、交点の有無による判定方法は、併せて判断されることで、フィレットが付与された場合の状況をより正確に判定することが可能となる。例えば、相貫線からフィレット足線までの距離が相貫線から付属形状までの距離よりも長く、且つ付属形状の外縁線とフィレット足線との交点が無い場合、フィレット付与のためのトリムは付属形状が設定されている足場を完全に消失させ、付属形状が失われると判断出来る。

また、本発明に係る設計支援装置は、前記付属形状が、前記基底面に対して高低差を有する座面である場合に、該座面と前記基底面とを繋ぐ座面側面の延長面が、前記フィレットと相貫するか否かを判定することで、フィレット付与の場合にも該座面側面が延長されることで該座面が成立するか否かを判定する、座面成立判定手段を更に備え、前記消失判定手段は、前記重なり判定手段によって前記付属形状設定部分と前記トリム部分とが重なると判定された場合であっても、前記座面成立判定手段によって前記座面側面の延長面が前記フィレットと相貫すると判定された場合に、前記フィレットの付与によっても前記座面が失われないと判定してもよい。

基底面に対して高低差をもって設定される座面は、基底面から上方または下方に延びる座面側面を介して設けられている。このため、座面および座面側面を含む付属形状設定部分のうち一部がトリム部分と重なる場合であっても、座面側面を延長してフィレットと相貫する場合には、仮にフィレットの付与が行われても、基底部およびフィレット面上に座面が成立する。

なお、以上説明した構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、可能な限り組み合わせることが出来る。更に、本発明は、設計支援装置が実行する方法、または設計支援装置としてのコンピュータに実行させるプログラムとしても把握することが可能である。また、本発明は、そのようなプログラムをコンピュータその他の装置、機械等が読み取り可能な記録媒体に記録したものでもよい。ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等から読み取ることができる記録媒体をいう。

例えば、本発明は、物品形状を特定するための物品形状データが記録される記憶装置に接続されたコンピュータが、前記物品形状における複数の面が相貫する相貫部分に付与されるフィレットを生成するためのフィレット情報を設定するフィレット情報設定ステップと、前記フィレット情報に従ってフィレットが生成および付与されると仮定した場合に、前記相貫部分で相貫する相貫面において該フィレット付与のためにトリムされる部分を特定するトリム部分特定ステップと、前記相貫面の何れかに付属形状が設定されている場合に、該付属形状が設定された基底面における付属形状が設定されている部分と前記トリムされる部分とが重なるか否かを判定する重なり判定ステップと、少なくとも前記重なり判定ステップにおける判定結果に基づいて、前記フィレットの付与によって前記付属形状が失われるか否かを判定する消失判定ステップと、前記消失判定ステップにおいて前記付属形状が失われると判定された場合に、該付属形状が失われることを示す通知を出力する通知出力ステップと、を実行する設計支援方法である。

本発明によれば、フィレットが付与される際に、必要な付属形状が誤って削除されることを防止することが可能となる。

実施形態に係るＣＡＤ装置のハードウェア構成の概略を示す図である。 実施形態に係るＣＡＤ装置の機能構成の概略を示す図である。 実施形態において、相貫部分にＲ属性が設定された様子を示す図である。 実施形態に係るＣＡＤ装置におけるフィレット付与前処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態において、フィレットの付与による形状消失の虞がある場合に表示される通知画面の内容を示す図である。 実施形態に係るＣＡＤ装置における穴または確保平面消失判定処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態に係るＣＡＤ装置が、仮想フィレット足線と付属形状のエッジとの交点計算によって重なり判定および消失判定を行う場合の相貫部分のイメージを示す図である。 実施形態に係るＣＡＤ装置が、相貫線から仮想フィレット足線までの距離と相貫線から検査対象エッジまでの距離との距離比較によって重なり判定および消失判定を行う場合の相貫部分のイメージを示す図である。 実施形態に係るＣＡＤ装置における凸状または凹状の座面消失判定処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態において、座面側面延長線とフィレットとの間に交点が算出される場合のイメージを示す断面図である。 実施形態において、座面側面延長線とフィレットとの間に交点が算出される場合のイメージを示す斜視図である。 実施形態において、座面側面延長線とフィレットとの間に交点が算出されない場合のイメージを示す断面図である。 付属形状が設定されている角部にフィレットを付与した結果、角部を構成する面が一部トリムされて付属形状が失われる様子を示す図である。

以下、本発明に係る設計支援装置をＣＡＤ装置として実施する場合の実施の形態について、図面に基づいて説明する。

＜構成＞
図１は、本実施形態に係るＣＡＤ装置１のハードウェア構成の概略を示す図である。ＣＡＤ装置１は、本発明の設計支援装置に相当し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１
１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２等の主記憶装置、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）
１３等の補助記憶装置、ＲＯＭ（Read Only Memory）１４、通信インターフェース１５、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や液晶ディスプレイ等の表示装置１６、およびキーボードやマウス等の入力装置１７を有するコンピュータである。図１に示されたコンピュータは、ＲＡＭ１２またはＲＯＭ１４に展開されたプログラムをＣＰＵ１１が実行することで、本発明に係るフィレット情報設定手段、トリム部分特定手段、重なり判定手段、座面成立判定手段、消失判定手段、および通知出力手段を備えるＣＡＤ装置１として機能する。

なお、本実施形態に係るＣＡＤ装置では、曲線や曲面の表現方式として、三次元ＣＡＤで多く用いられているＮＵＲＢＳ（Non-Uniform Rational B-Spline）を用いる。この表
現方式では、ＸＹＺ座標値で表される制御点を基準として、曲線が制御点から受ける影響力および影響範囲を表すＢスプライン関数と、曲線が制御点から受ける影響の大きさを表すウェイトによって、曲線が決定される。但し、曲線や曲面の表現に用いられる方式には、ベジエ（Bezier）等、その他の方式が用いられてもよい。

図２は、本実施形態に係るＣＡＤ装置１の機能構成の概略を示す図である。ＣＡＤ装置１は、図１に示された各ハードウェアがＣＰＵ１１によって制御されることで、フィレット情報設定部２１、トリム部分特定部２２、重なり判定部２３、座面成立判定部２４、消失判定部２５、および通知出力部２６を備えるＣＡＤ装置１として機能する。なお、本実施形態では、コンピュータを上記各手段または機能部として機能させるための各モジュールを含むプログラムを、ＣＰＵ１１が実行することで、本発明に係る設計支援装置を実現しているが、本発明に係る機能部の一部または本発明に係る１つ以上の機能部に相当する機能を実行するために、専用のプロセッサが用いられてもよい。

フィレット情報設定部２１は、ユーザ操作に従って、または自動的に、相貫部分に付与されるフィレットを生成するためのフィレット情報を設定する。本実施形態において、フィレット情報は、相貫面の夫々に接する円弧状のフィレット面を定義するためのＲ値を含むＲ属性情報である。

本実施形態に係るＣＡＤ装置１では、フィレットの付与を行う場合、はじめに、２以上の面が相貫（交差）する相貫部分に対して、Ｒ属性（フィレットとして付与される曲面のＲの度合いを決定するための情報）が設定される。なお、Ｒ属性の設定は、フィレットの付与対象となる相貫部分に対してフィレットのＲ属性を指定するユーザ操作に応じて行われてもよいし、ＣＡＤ装置１による、予め設定された条件等に応じた自動処理によって行われてもよい。なお、Ｒ属性が自動的に設定される場合、フィレット情報設定部２１は、ＣＡＤデータを参照して相貫部分を抽出し、抽出された相貫部分に対して、予め設定されたＲ属性を設定する。

トリム部分特定部２２は、フィレット情報に基づいて生成されるフィレットと相貫面とが相貫する線であるフィレット外周線を算出することで、フィレット情報に従ってフィレットが生成および付与されると仮定した場合に、相貫面においてフィレット付与のために
トリムされる部分を特定する。

重なり判定部２３は、相貫面の何れかに付属形状が設定されている場合に、基底面５２における付属形状が設定されている部分とトリム部分とが重なるか否かを判定する。また、座面成立判定部２４は、付属形状が、凸状または凹状の座面である場合に、座面側面の延長面が仮想フィレットと相貫するか否かを判定することで、フィレット付与の場合にも座面側面の延長により座面が成立するか否かを判定する。そして、消失判定部２５は、重なり判定部２３および座面成立判定部２４の少なくとも何れかによる判定結果に基づいて、フィレットの付与によって付属形状が失われるか否かを判定し、通知出力部２６は、消失判定部２５によって付属形状が失われると判定された場合に、該付属形状が失われることを示す通知を出力する。

図３は、本実施形態において、相貫部分にＲ属性が設定された様子を示す図である。図３には、図の左から順に、相貫線５１において相貫する面の一方（以下、「基底面５２」と称する）に凸状の座面６１が設定された角部、基底面５２に凹状の座面６３が設定された角部、基底面５２に穴６５が設定された角部、および基底面５２に平面確保線６６（以下、平面確保線６６によって確保された平面を、「確保平面」と称する）が設定された角部、が示されている。これらの座面６１，６３や穴６５、確保平面等は、角部の相貫部分近傍に設定された付属形状である。このため、相貫部分に設定されたＲ属性によっては、相貫面５２，５３の一部がトリムされた結果、トリムされた相貫面５２に設定されていた座面６１，６３や穴６５、確保平面等が失われてしまう可能性がある。なお、図３に示した例における平面確保線６６は、確保平面の中心付近に設定された穴６７の周囲を平面に保つために設定されたものである。

本実施形態に係るＣＡＤ装置１は、このようなＲ属性の設定が行われた場合に、設定されたＲ属性に従ってフィレットが実際に付与された結果、相貫部分近傍の付属形状に失われるものがないかを、後述するフィレット付与前処理を実行することで、確認する。

＜処理の流れ＞
図４は、本実施形態に係るＣＡＤ装置１におけるフィレット付与前処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートに示された処理は、ＣＡＤ装置１において、ＣＡＤデータに含まれる相貫部分に、ユーザによる指示操作に従ってまたは自動的にＲ属性が設定されたことを契機として開始される。なお、本フローチャートに示された処理の内容および順序は、本発明を実施するための一例であり、処理の具体的な内容および順序は、適宜、実施の形態に応じた内容および順序が採用されることが好ましい。

ステップＳ１０１では、Ｒ属性が付与（設定）されている相貫線５１を構成する相貫面５２，５３が抽出される。ＣＰＵ１１は、処理の対象となっているＣＡＤデータを参照して、本フローチャートに示された処理が開始される前にユーザによる指示操作に従ってまたは自動的にＲ属性が設定された相貫線５１を特定し、また、この相貫線５１を構成する（換言すると、この相貫線５１において相貫する）相貫面５２，５３を抽出する。その後、処理はステップＳ１０２へ進む。

ステップＳ１０２では、仮想フィレット７０の外周線が算出される。ここでは、実際にＣＡＤデータに反映されない仮想フィレット７０が生成され、この外周線が算出される。ＣＰＵ１１は、設定されたＲ属性に従って仮想フィレット７０を生成し、この仮想フィレット７０とステップＳ１０１で抽出された相貫面５２，５３とが相貫する線、即ち、仮想フィレット７０の外周線を算出する。その後、処理はステップＳ１０３へ進む。

ステップＳ１０３では、相貫面５２，５３に設定された穴６５の有無が判定される。Ｃ
ＰＵ１１は、Ｒ属性が設定された相貫線５１を構成する相貫面５２，５３に、付属形状としての穴（例えば、図３に示された穴６５を参照）が存在するか否かを判定する。相貫面５２，５３に穴６５がある場合、処理はステップＳ１０４へ進む。穴６５がない場合、処理はステップＳ１０５へ進む。

ステップＳ１０４では、穴消失判定処理が実行される。穴消失判定処理は、Ｒ属性に従って実際にフィレットが付与され、付属形状として穴６５が設定された面の一部がトリムされた場合に、この付属形状が失われるか否かを判定するための処理である。穴消失判定処理の詳細な内容については、図６を用いて後述する。穴消失判定処理による付属形状の消失判定の結果が得られると、処理はステップＳ１０５へ進む。

ステップＳ１０５では、相貫面５２，５３に設定された確保平面の有無が判定される。ＣＰＵ１１は、Ｒ属性が設定された相貫線５１を構成する相貫面５２，５３に、付属形状としての確保平面（例えば、図３に示された平面確保線６６による確保平面）が存在するか否かを判定する。相貫面５２，５３に確保平面がある場合、処理はステップＳ１０６へ進む。確保平面がない場合、処理はステップＳ１０７へ進む。

ステップＳ１０６では、確保平面消失判定処理が実行される。確保平面消失判定処理は、Ｒ属性に従って実際にフィレットが付与され、付属形状として確保平面が設定された面の一部がトリムされた場合に、この付属形状が失われるか否かを判定するための処理である。確保平面消失判定処理の詳細な内容については、図６を用いて後述する。確保平面消失判定処理による付属形状の消失判定の結果が得られると、処理はステップＳ１０７へ進む。

ステップＳ１０７では、相貫面５２，５３に設定された座面６１，６３の有無が判定される。ＣＰＵ１１は、Ｒ属性が設定された相貫線５１を構成する相貫面５２，５３に、付属形状としての座面（例えば、図３に示された凸状座面６１、凹状座面６３）が存在するか否かを判定する。相貫面５２，５３に座面６１，６３がある場合、処理はステップＳ１０８へ進む。座面６１，６３がない場合、処理はステップＳ１０９へ進む。

ステップＳ１０８では、座面消失判定処理が実行される。座面消失判定処理は、Ｒ属性に従って実際にフィレットが付与され、付属形状として座面６１，６３が設定された面の一部がトリムされた場合に、この付属形状が失われるか否かを判定するための処理である。座面消失判定処理の詳細な内容については、図９を用いて後述する。座面消失判定処理による付属形状の消失判定の結果が得られると、処理はステップＳ１０９へ進む。

ステップＳ１０９では、消失判定処理による判定の結果が表示される。図５は、本実施形態において、フィレットの付与による形状消失の虞がある場合に表示される通知画面の内容を示す図である。ＣＰＵ１１は、ステップＳ１０２で算出された仮想フィレット７０の外周線、および付属形状のエッジ（外縁線）６０を、表示装置１６を介して出力する。なお、付属形状のエッジ６０は、ＣＡＤデータを参照して検査対象となる付属形状の外縁を定義する情報を読み出すことや、付属形状と基底面５２との相貫線を算出することで得ることが出来る。更に、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１０８における消失判定処理の結果（戻り値）を受けて、仮にフィレットが付与されると消失すると判定さされた付属形状について、表示装置１６を介して注記を出力する。なお、本実施形態では、注記として「形状消失」等の警告表示が出力される。判定結果の通知が出力されると、本フローチャートに示された処理は終了する。

なお、本フローチャートに示された処理の終了後、ＣＡＤ装置１は、ユーザによる確認操作を受け付けてもよい。ＣＡＤ装置１は、付属形状の消失を許容することを示す操作を
ユーザから受け付けた場合、そのままフィレットの自動付与処理に進む。これに対して、ＣＡＤ装置１は、付属形状の消失を許容しないことを示す操作をユーザから受け付けた場合、検査対象となった相貫線５１に設定されたＲ属性を消去するか、新たなＲ属性の入力をユーザに促す出力を行う。

図６は、本実施形態に係るＣＡＤ装置１における穴／確保平面消失判定処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートに示された処理は、図４に示されたフィレット付与前処理において、ステップＳ１０４に示された穴消失判定処理またはステップＳ１０６に示された確保平面消失判定処理を実行するための関数が呼び出されたことを契機として開始される。なお、本フローチャートに示された処理の内容および順序は、本発明を実施するための一例であり、処理の具体的な内容および順序は、適宜、実施の形態に応じた内容および順序が採用されることが好ましい。

ステップＳ２０１およびステップＳ２０２では、仮想フィレット足線７１（仮想フィレット７０の外周線のうち、基底面５２上にある線）と付属形状のエッジ６０との交点の有無が判定される。図７は、本実施形態に係るＣＡＤ装置１が、仮想フィレット足線７１と付属形状のエッジ６０との交点計算によって重なり判定および消失判定を行う場合の相貫部分のイメージを示す図である。ＣＰＵ１１は、仮想フィレット足線７１と、検査対象となる付属形状（ここでは、穴６５または確保平面）のエッジ（外縁）６０との交点を計算する（ステップＳ２０１）。

なお、付属形状のエッジ６０は、ＣＡＤデータを参照して検査対象となる付属形状の外縁を定義する情報を読み出すことや、付属形状と基底面５２との相貫線を算出することで得ることが出来る。エッジ６０との交点が計算されると、ＣＰＵ１１は、ステップＳ２０１における計算によって、実際の交点が算出されたか否かを判定する（ステップＳ２０２）。交点が算出された（交点がある）場合、実際にフィレットを付与するために基底面５２がトリムされると、基底面５２のうち付属形状が設定された部分の一部が削除され、検査対象となっている付属形状が失われると判断できる。この場合、処理はステップＳ２０６へ進む。これに対して、交点が算出されなかった（交点が無い）場合、処理はステップＳ２０３へ進む。

ステップＳ２０３では、Ｒ属性が設定された相貫線５１上の点のうち、検査対象エッジ６０に最も近い点（以下、「基準点５４」と称する）が特定される。ＣＰＵ１１は、相貫線５１上の点位置（ＸＹＺ座標値）を所定のピッチで求め、求められた点のうち、この点を通り相貫線５１に垂直な平面（以下、「法平面断面」と称する）における検査対象エッジ６０との距離が最小となる点を、基準点５４として決定する。なお、本実施形態では、１／１０００ｍｍ精度のＣＡＤが用いられるため、相貫線５１上の点位置１／１００００ｍｍ程度のピッチで求められる。但し、基準点５４を決定する方法としては、その他の方法が用いられてもよい。その後、処理はステップＳ２０４へ進む。

ステップＳ２０４およびステップＳ２０５では、相貫線５１から仮想フィレット足線７１までの距離ｄ１、および相貫線５１から検査対象エッジ６０までの距離ｄ２が算出、比較される。図８は、本実施形態に係るＣＡＤ装置１が、相貫線５１から仮想フィレット足線７１までの距離ｄ１と相貫線５１から検査対象エッジ６０までの距離ｄ２との距離比較によって重なり判定および消失判定を行う場合の相貫部分のイメージを示す図である。ＣＰＵ１１は、ステップＳ２０３で特定された基準点５４を通る法平面断面における、相貫線５１から仮想フィレット足線７１までの距離ｄ１を算出する（ステップＳ２０４）。そして、ＣＰＵ１１は、ステップＳ２０３で算出された、相貫線５１から検査対象エッジ６０までの距離ｄ２と、ステップＳ２０４で算出された、相貫線５１から仮想フィレット足線７１までの距離ｄ１と、を比較する（ステップＳ２０５）。

比較の結果、「相貫線５１から仮想フィレット足線７１までの距離ｄ１ ＞ 相貫線５１から検査対象エッジ６０までの距離ｄ２」である場合、実際にフィレットを付与するために基底面５２がトリムされると、基底面５２のうち付属形状が設定された部分の一部または全部が削除され、検査対象となっている付属形状が失われると判断できる。この場合、処理はステップＳ２０６へ進む。これに対して、比較の結果、「相貫線５１から仮想フィレット足線７１までの距離ｄ１ ≦ 相貫線５１から検査対象エッジ６０までの距離ｄ２」である場合、基底面５２のうち付属形状が設定された部分は、実際にフィレットを付与するために基底面５２がトリムされても失われないため、付属形状とフィレットが両立可能であると判断出来る。この場合、処理はステップＳ２０７へ進む。

ステップＳ２０６は、ステップＳ２０２またはステップＳ２０５における判定の結果、実際にフィレットを付与するために基底面５２がトリムされると、検査対象となっている付属形状が失われると判定された場合に実行される処理である。ＣＰＵ１１は、呼び出し元の関数（図４に示したフローチャートを実行するためのプログラムモジュール）に対して、形状消失を示す戻り値を出力する。その後、本フローチャートに示された処理は終了し、フィレット付与前処理（図４を参照）に対して形状消失を示す戻り値が戻された結果、ステップＳ１０９における「形状消失」の通知出力が行われる。

ステップＳ２０７は、ステップＳ２０２およびステップＳ２０５における判定の結果、実際にフィレットを付与するために基底面５２がトリムされても、検査対象となっている付属形状は失われないと判定された場合に実行される処理である。ＣＰＵ１１は、呼び出し元の関数（図４に示したフローチャートを実行するためのプログラムモジュール）に対して、フィレットを実際に付与する処理を実行しても問題ないことを示す戻り値を出力する。その後、本フローチャートに示された処理は終了する。

なお、本実施形態では、距離の比較（ステップＳ２０３からステップＳ２０５）に先立って交点の計算を行い（ステップＳ２０１およびステップＳ２０２）、交点の有無によって干渉が判定されなかった場合には距離の比較によって付属形状が失われるか否かを判定することとしているが、交点の計算は省略し、距離の比較のみで付属形状が失われるか否かを判定することとしてもよい。

凸状または凹状の座面６１，６３については、フィレットを付けることにより座面６１，６３を有する面のうち座面６１，６３が設定されている部分が完全にトリムされてしまう場合に、座面６１，６３が失われることは、穴６５や確保平面の場合と同様である。しかし、凸状または凹状の座面６１，６３については、フィレット足線７１が座面６１，６３のエッジ（外縁）６０と交差する場合に、穴６５や確保平面の場合と異なり、座面６１，６３が失われずにフィレットが成立する場合がある。このため、本実施形態では、凸状または凹状の座面６１，６３については、穴６５や確保平面の場合と一部異なる方法で、付属形状が失われるか否かを判定することとしている。

図９は、本実施形態に係るＣＡＤ装置１における凸状／凹状座面消失判定処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートに示された処理は、図４に示されたフィレット付与前処理において、ステップＳ１０８に示された座面消失判定処理を実行するための関数が呼び出されたことを契機として開始される。なお、本フローチャートに示された処理の内容および順序は、本発明を実施するための一例であり、処理の具体的な内容および順序は、適宜、実施の形態に応じた内容および順序が採用されることが好ましい。

ステップＳ３０１では、Ｒ属性が設定された相貫線５１上の点のうち、検査対象エッジ６０に最も近い点（基準点５４）が特定される。基準点５４の特定方法は、ステップＳ２
０３で説明した内容と概略同様であるため、説明を省略する。なお、凸状または凹状の座面６１，６３の検査対象エッジ（外縁）６０は、ＣＡＤデータを参照して検査対象となる座面６１，６３の座面側面６２，６４を定義する情報を読み出し、座面側面６２，６４と基底面５２との相貫線を算出することで得ることが出来る。

ステップＳ３０２およびステップＳ３０３では、相貫線５１から仮想フィレット足線７１までの距離ｄ１、および相貫線５１から検査対象エッジ６０までの距離ｄ２が算出、比較される。ＣＰＵ１１は、ステップＳ３０１で特定された基準点５４を通る法平面断面における、相貫線５１から仮想フィレット足線７１までの距離ｄ１を算出する（ステップＳ３０２）。そして、ＣＰＵ１１は、ステップＳ３０１で算出された、相貫線５１から検査対象エッジ６０までの距離ｄ２と、ステップＳ３０２で算出された、相貫線５１から仮想フィレット足線７１までの距離ｄ１と、を比較する（ステップＳ３０３）。

比較の結果、「相貫線５１から仮想フィレット足線７１までの距離ｄ１ ≦ 相貫線５１から検査対象エッジ６０までの距離ｄ２」である場合、基底面５２のうち付属形状が設定された部分は、実際にフィレットを付与するために基底面５２がトリムされても失われないため、付属形状とフィレットが両立可能であると判断出来る。この場合、処理はステップＳ３０９へ進む。

これに対して、比較の結果、「相貫線５１から仮想フィレット足線７１までの距離ｄ１
＞ 相貫線５１から検査対象エッジ６０までの距離ｄ２」である場合、実際にフィレットを付与するために基底面５２がトリムされると、基底面５２のうち付属形状が設定された部分の一部または全部が削除され、検査対象となっている付属形状が失われる可能性がある。この場合、処理はステップＳ３０４へ進む。

ステップＳ３０４およびステップＳ３０５では、仮想フィレット足線７１と付属形状のエッジ６０との交点の有無が判定される。ＣＰＵ１１は、仮想フィレット足線７１（仮想フィレット７０の外周線のうち、基底面５２上にある線）と、検査対象となる付属形状（ここでは、座面６１，６３）のエッジ（外縁）６０との交点を計算する（ステップＳ３０４）。エッジ６０との交点が計算されると、ＣＰＵ１１は、ステップＳ３０４における計算によって、交点が算出されたか否かを判定する（ステップＳ３０５）。交点が算出された（交点がある）場合、付属形状が失われる可能性があるが、フィレットの位置によっては、座面側面６２，６４が延長されることで、付属形状である座面６１，６３が失われずに指定されたＲ属性のフィレットを付すことが出来る可能性がある。このため、処理はステップＳ３０６へ進む。これに対して、交点が算出されなかった（交点が無い）場合、実際にフィレットを付与するために基底面５２がトリムされると、基底面５２のうち付属形状が設定された部分が削除され、検査対象となっている座面６１，６３が座面側面６２，６４ごと失われると判断できる。この場合、処理はステップＳ３０８へ進む。

ステップＳ３０６およびステップＳ３０７では、基準点５４を通り相貫線５１に垂直な平面（法平面断面）上において、座面側面６２，６４の延長面と仮想フィレット７０とが相貫するか否かが判定される。なお、本実施形態では、座面側面６２，６４と法平面断面との相貫線（但し、計算に用いられるのは、座面側面６２，６４と法平面断面との相貫線のうち、フィレットで置換される角部寄りの相貫線である）を延長した線が、仮想フィレット７０と法平面断面との相貫線との間で交点を有するか否かを計算することで、座面側面６２，６４の延長面と仮想フィレット７０とが相貫するか否かを判定する。ＣＰＵ１１は、はじめに座面側面６２，６４と、ステップＳ３０１で特定された基準点５４を通る法平面断面との相貫線を求め、更に、仮想フィレット７０と同法平面断面との相貫線を求める。そして、ＣＰＵ１１は、これらの相貫線の交点を計算し（ステップＳ３０６）、交点が算出された場合、即ち座面側面６２，６４の延長面と仮想フィレット７０とが相貫する
場合、座面側面６２，６４を延長することで、座面６１，６３を消失することなくフィレットを付すことが可能であると判断する。

図１０は、本実施形態において、基準点５４を通る法平面断面において座面側面延長線と仮想フィレット７０との間に交点が算出される場合のイメージを示す断面図である。また、図１１は、本実施形態において、基準点５４を通る法平面断面において座面側面延長線と仮想フィレット７０との間に交点が算出される場合のイメージを示す斜視図である。図１０および図１１に示された例によれば、トリムによって基底面５２の付属形状設定部分が一部削除される場合であっても、座面側面６２を延長することで、フィレットと座面６１の双方が成立することが分かる。ステップＳ３０７において交点が算出された場合、処理はステップＳ３０９へ進む。

図１２は、本実施形態において、基準点５４を通る法平面断面において座面側面延長線と仮想フィレット７０との間に交点が算出されない場合のイメージを示す断面図である。本実施形態では、ステップＳ３０７において交点が算出されない場合、即ち座面側面６２の延長面と仮想フィレット７０とが相貫しない場合、座面６１，６３が消失すると判断する。ステップＳ３０７において交点が算出されなかった場合、処理はステップＳ３０８へ進む。

ステップＳ３０８は、ステップＳ３０５またはステップＳ３０７における判定の結果、実際にフィレットを付与するために基底面５２がトリムされると、検査対象となっている付属形状が失われると判定された場合に実行される処理である。ＣＰＵ１１は、呼び出し元の関数（図４に示したフローチャートを実行するためのプログラムモジュール）に対して、形状消失を示す戻り値を出力する。その後、本フローチャートに示された処理は終了し、フィレット付与前処理（図４を参照）に対して形状消失を示す戻り値が戻された結果、ステップＳ１０９における「形状消失」の通知出力が行われる。

ステップＳ３０９は、ステップＳ３０３またはステップＳ３０７における判定の結果、実際にフィレットを付与するために基底面５２がトリムされても、検査対象となっている付属形状は失われないと判定された場合に実行される処理である。ＣＰＵ１１は、呼び出し元の関数（図４に示したフローチャートを実行するためのプログラムモジュール）に対して、フィレットを実際に付与する処理を実行しても問題ないことを示す戻り値を出力する。その後、本フローチャートに示された処理は終了する。

本実施形態に係るＣＡＤ装置１によれば、相貫線５１にフィレット情報（Ｒ属性）を付与した場合に、実際にフィレットを付与する前に、付属形状とフィレットとの両立性を判定し、問題がある場合にはユーザに注意を喚起することが出来る。特に、相貫線５１にフィレット情報が付与された際や、フィレット付与の操作が行われた際に自動的に上記説明した判定処理が実行されることで、ユーザの不注意や自動処理による誤ったフィレットの付与や付属形状の削除を防止することが出来る。

１ ＣＡＤ装置
５１ 相貫線
５２ 相貫面（基底面）
５３ 相貫面
５４ 基準点
６０ 付属形状のエッジ
６１ 凸状座面
６２ 座面側面
６３ 凹状座面
６４ 座面側面
６５、６７ 穴
６６ 平面確保線
７０ 仮想フィレット
７１ 仮想フィレット足線

Claims (8)

1. 物品形状データに基づいて物品形状を特定する設計支援装置であって、
   前記物品形状における複数の面が相貫する相貫部分に付与されるフィレットを生成するためのフィレット情報を設定するフィレット情報設定手段と、
   前記フィレット情報に従ってフィレットが生成および付与されると仮定した場合に、前記相貫部分で相貫する相貫面において該フィレット付与のためにトリムされる部分を特定するトリム部分特定手段と、
   前記相貫面の何れかに付属形状が設定されている場合に、該付属形状が設定された基底面における付属形状が設定されている部分と前記トリムされる部分とが重なるか否かを判定する重なり判定手段と、
   少なくとも前記重なり判定手段による判定結果に基づいて、前記フィレットの付与によって前記付属形状が失われるか否かを判定する消失判定手段と、
   前記消失判定手段によって前記付属形状が失われると判定された場合に、該付属形状が失われることを示す通知を出力する通知出力手段と、
   を備える設計支援装置。
2. 前記トリム部分特定手段は、前記フィレット情報に基づいて生成されるフィレットと、前記相貫面と、が相貫する線であるフィレット外周線を算出することで、前記トリム部分を特定する、
   請求項１に記載の設計支援装置。
3. 前記重なり判定手段は、前記相貫面が相貫する相貫線から前記付属形状までの距離と、該相貫線から前記フィレット外周線のうち前記基底面上にあるフィレット足線までの距離と、を比較することで重なりを判定する、
   請求項２に記載の設計支援装置。
4. 前記重なり判定手段は、前記付属形状の外縁を定める外縁線と、前記フィレット外周線のうち前記基底面上にあるフィレット足線と、の交点を算出することで重なりを判定する、
   請求項２または３に記載の設計支援装置。
5. 前記付属形状が、前記基底面に対して高低差を有する座面である場合に、該座面と前記基底面とを繋ぐ座面側面の延長面が、前記フィレットと相貫するか否かを判定することで、フィレット付与の場合にも該座面側面が延長されることで該座面が成立するか否かを判定する、座面成立判定手段を更に備え、
   前記消失判定手段は、前記重なり判定手段によって前記付属形状設定部分と前記トリム部分とが重なると判定された場合であっても、前記座面成立判定手段によって前記座面側面の延長面が前記フィレットと相貫すると判定された場合に、前記フィレットの付与によっても前記座面が失われないと判定する、
   請求項１から４の何れか一項に記載の設計支援装置。
6. 前記フィレット情報は、前記相貫面の夫々に接する円弧状のフィレット面を定義するためのＲ値を含むＲ属性情報である、
   請求項１から５の何れか一項に記載の設計支援装置。
7. 物品形状を特定するための物品形状データが記録される記憶装置に接続されたコンピュータが、
   前記物品形状における複数の面が相貫する相貫部分に付与されるフィレットを生成するためのフィレット情報を設定するフィレット情報設定ステップと、
   前記フィレット情報に従ってフィレットが生成および付与されると仮定した場合に、前記相貫部分で相貫する相貫面において該フィレット付与のためにトリムされる部分を特定するトリム部分特定ステップと、
   前記相貫面の何れかに付属形状が設定されている場合に、該付属形状が設定された基底面における付属形状が設定されている部分と前記トリムされる部分とが重なるか否かを判定する重なり判定ステップと、
   少なくとも前記重なり判定ステップにおける判定結果に基づいて、前記フィレットの付与によって前記付属形状が失われるか否かを判定する消失判定ステップと、
   前記消失判定ステップにおいて前記付属形状が失われると判定された場合に、該付属形状が失われることを示す通知を出力する通知出力ステップと、
   を実行する設計支援方法。
8. 物品形状を特定するための物品形状データが記録される記憶装置に接続されたコンピュータを、
   前記物品形状における複数の面が相貫する相貫部分に付与されるフィレットを生成するためのフィレット情報を設定するフィレット情報設定手段と、
   前記フィレット情報に従ってフィレットが生成および付与されると仮定した場合に、前記相貫部分で相貫する相貫面において該フィレット付与のためにトリムされる部分を特定するトリム部分特定手段と、
   前記相貫面の何れかに付属形状が設定されている場合に、該付属形状が設定された基底面における付属形状が設定されている部分と前記トリムされる部分とが重なるか否かを判定する重なり判定手段と、
   少なくとも前記重なり判定手段による判定結果に基づいて、前記フィレットの付与によって前記付属形状が失われるか否かを判定する消失判定手段と、
   前記消失判定手段によって前記付属形状が失われると判定された場合に、該付属形状が失われることを示す通知を出力する通知出力手段と、
   として機能させるための設計支援用プログラム。

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