JP2016536672A - 製造設計のチェックを実施するための方法 - Google Patents

Abstract

現実部品の仮想モデルの構成中に、製造設計のチェックを実施するための方法のある変形例が：仮想モデル中への仮想的特徴の挿入に応じて、仮想的特徴に基づき現実部品に対する最小ストック形状を推定する工程；最小ストック形状に基づき現実部品に指定された材料の利用可能な材料ストック断面のセットから第１の材料ストック断面を選択する工程；材料ストック断面のセットにおける第２の材料ストック断面で現実部品の製造を可能にするよう、ユーザーに仮想的特徴の寸法を調整させる工程；第１の時間に続く第２の時間において、製造施設にコンピュータネットワークを通じて、仮想モデルに従う現実部のユニットの製造のためのオーダーを送る工程；を含む。【選択図】図１

Description

［関連する出願のクロスリファレンス］
この出願は、２０１３年１０月１７日に出願された米国仮出願Ｎｏ．６１／８９２，３７０の利益を主張し、ここに参照することで、この出願に組み込まれる。

この出願は、一般的に、製造の分野に関するものであり、より具体的には、製造の分野において部品生産の見積もりをするための新規で有用な方法に関するものである。

図１は、方法のフローチャート表示である。

図２は、方法のある変形例のグラフィック描写である。

図３は、方法のある変形例のグラフィック描写である。

図４は、方法のある変形例のフローチャート表示である。

図５は、方法のある変形例のフローチャート表示である。

本発明の実施例の以下の記載は、本発明をそれらの実施例に限定することを意図しておらず、むしろ当業者がこの発明を構成し使用することを可能とすることを意図している。

１．方法
図１に示すように、コンピュータデバイスで実行するコンピュータ支援ドラフティングエンジン内で、現実部品の仮想モデルの構成中に製造設計のチェックを実施するための方法Ｓ１００は：仮想モデル中への仮想的特徴の挿入に応じて、仮想的特徴に基づき現実部品に対する最小ストック形状を推定する工程（ブロックＳ１２０）；最小ストック形状に基づき現実部品に指定された材料の利用可能な材料ストック断面のセットから第１の材料ストック断面を選択する工程（ブロックＳ１２２）；第１の時間において、第１の材料ストック断面未満の、材料の利用可能な材料ストック断面のセットにおける、第２の材料ストック断面で現実部品の製造を可能にするよう、コンピュータ支援ドラフティングエンジンを介して、ユーザーに仮想的特徴の寸法を調整させる工程（ブロックＳ１２４）；第１の時間に続く第２の時間において、製造施設にコンピュータネットワークを通じて、仮想モデルに従う現実部品のユニットの製造のためのオーダーを送る工程（ブロックＳ１５０）；を含む。

図１に示すように、方法Ｓ１００のある変形例は：コンピュータ支援ドラフティングエンジンにおいて、工場設備で現在稼働中の切削工具のセットの形状を特定する製造ファイルを受け取る工程（ブロックＳ１１０）；仮想モデル中への仮想的特徴の挿入に応じて、製造ファイルで特定された切削工具のセットから、仮想的特徴に従う現実部品の機械加工に適する最大の寸法の第１の切削工具を先制して選択する工程（ブロックＳ１３０）；第１の時間において、切削工具のセットにおける、第１の切削工具の寸法より大きい寸法の第２の切削工具で現実部品の機械加工を可能にするよう、コンピュータ支援ドラフティングエンジンを介して、ユーザーに仮想的特徴の形状を調整させる工程（ブロックＳ１３２）；第１の時間に続く第２の時間において、製造施設へコンピュータネットワークを通じて、仮想モデルに従う現実部品のユニットの製造のためのオーダーを送る工程（ブロックＳ１５０）；を含む。

図１に示すように、方法Ｓ１００の他の変形例は：コンピュータ支援ドラフティングエンジンにおいて、工作機械の利用可能性、工具の利用可能性、および、製造施設に対する利用可能な材料のストック寸法のセットを定義する製造ファイルを受け取る工程（ブロックＳ１１０）；コンピュータ支援ドラフティングエンジン内での部品ファイルへの寸法が規定されたストック形状の特徴の挿入に応じて、および、部品ファイル内での材料の選択に応じて、コンピュータ支援ドラフティングエンジン内で第１の通知を表示する工程（ブロック１２４）であって、第１の通知が、利用可能な材料のストック寸法位のセットに基づき、代替ストック形状の示唆を含む工程；部品ファイルへの第２の寸法が規定された特徴形状の挿入に応じて、コンピュータ支援ドラフティングエンジン内で第２の通知を表示する工程（ブロックＳ１３２）であって、第２の通知が、工具の利用可能性に基づき、第１の寸法が規定された特徴形状の代替の寸法に対する示唆を含む工程；部品ファイルへの第３の寸法が規定された特徴形状の挿入に応じて、工作機械の利用可能性に基づき、第２の寸法が規定された特徴形状に対する製造可能性スコアを生成する工程（ブロックＳ１４０）；しきい値製造可能性スコア以下となる製造可能性スコアに応じて、コンピュータ支援ドラフティングエンジン内において、第３の通知を表示する工程（ブロックＳ１４２）であって、第３の通知が代替特徴形状に対する示唆を含む工程；を含む。

２．用途
通常、（製造されるべき）現実部品の仮想モデルはコンピュータ支援ドラフティング（ＣＡＤ）プログラム内において構成されるため、方法Ｓ１００はリアルタイムで製造設計（ＤＦＭ）のチェックを実施する。新規な仮想的特徴が、仮想モデルを含む部品ファイル内に挿入（すなわち、生成または内部に「形成」）されるため、方法Ｓ１００は、特定の製造施設の（現在の）製造能力に従う製造ファイルを考慮にいれて仮想モデルを解析するため、ユーザーのワークステーション（例えば、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ）上でローカルに実行するＣＡＤプログラム内で実行でき、製造可能性の問題は新しい仮想特徴内で特定されるため、仮想モデルの他の仮想特徴を変更するために、方法Ｓ１００は、−ＣＡＤプログラムを介して−、ユーザーにプロンプトまたは示唆の配信を取り扱うことができる。方法Ｓ１2００は、図３および４に示すように、例えばユーザーのワークステーション上などのＣＡＤプログラム内で実行するＤＦＭプラグイン内で、同様に、実行される。

ある実施例において、特定の仮想的特徴の寸法（例えば、厚さ）を減少させて、ユニットの製造のための、より小さい材料ストック断面の選択を可能とするために、例えばＣＡＤプログラム内においてプロンプト（例えば、通知）を表示することによって、仮想モデルに対応する現実部品のユニットに対する材料選択に基づき、および、現実部品のユニットを製造するのに必要な最小ストック形状に基づき、方法Ｓ１００は製造可能性に関連する通知を発生し、そのことは、図１および２に示すように、より少ない材料の廃棄および／または減少させたユニット毎のコストと関連する。他の実施例において、複合表面の局所的半径を増加させて、より大きいボールエンドミルで−複合表面に従って−現実部品の表面仕上げを可能とするために、例えばＣＡＤプログラム内において、あるいは、ＤＦＭプラグイン内において、通知を表示することによって、仮想モデル内で定義した仮想的特徴に基づき、および、製造ファイルで定義されているように、製造施設の工具利用可能性（例えば、工具のサイズ、工具の形状）に基づき、方法Ｓ１００は製造可能性に関連する通知を発生し、そのことは、減少させた機械加工時間およびそのため減少させたユニット毎のコストと関連する。さらに他の実施例において、ブラインドポケットのコーナーをフィレット加工りして、図１に示すように、エンドミルでブラインドポケットの機械加工を可能とする（例えば、ブラインドワイヤＥＤＭよりむしろ）ために、例えばＣＡＤプログラム内において、あるいは、ＤＦＭプラグイン内において、通知を表示することによって、仮想モデルへ挿入された仮想的特徴に基づき、および、対応する現実部品のユニットの製造のために、選択した製造プロセス（例えば、フライス加工、旋削、スピニング、砂型鋳造、射出成形など）に基づき、方法Ｓ１００は製造可能性に関する通知を発生し、そのことは、現実部品の製造を可能とし、および／または、現実部品に対する減少させたユニット毎のコストと関連する。しかしながら、方法Ｓ１００は、いかなる他の部品または製造可能性ファクターに基づき、製造可能性に関連する通知を発生することができ、また、方法Ｓ１００は、他の好適な方法で、ＣＡＤプログラム内および／またはＤＦＭプラグイン内において、これらの通知またはプロンプトを表示することができる。

通常、仮想的特徴が仮想モデルを含む部品ファイルに加えられているため、実質的にリアルタイムで仮想モデルの形状に従って製造すべき現実部品に対する製造能力の問題を特定するために、方法Ｓ１００は、−製造施設の製造および／または材料の調達の能力などを特定する−製造ファイルを、仮想モデルに加えられた仮想的特徴に適用する。製造ファイルは、特定の製造施設に特化されており、製造施設の現在、確認済みおよび／または計画された製造能力（例えば、手元のおよび操作可能なマシニングセンター）；製造施設で利用可能な一般および／またはカスタム工具のリスト；および／または、製造施設に対する工具、機械加工具および／またはマシニングセンターの利用可能性のスケジュール（例えば、カレンダー形式で）など；を含むことができる。製造ファイルは、付加的にあるいは選択的に、材料ストック断面の、例えばローカル、地域および／または国際的な供給などの一般的なデータ、および、共通材料に対する、あるいは、製造施設によってサポートされる材料に対する、材料ストック長さ、を含む。

方法Ｓ１００は、例えばデスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレット、または、他のコンピュータデバイス上などの、ワークステーション上で実行されるＣＡＤモデリングプログラム内において実行される。例えば、方法Ｓ１００は、ＣＡＤプログラム内の製造設計（ＤＦＭ）プラグイン内で実行することができ、ＤＦＭプラグインは、インターネット接続を介して製造施設から製造ファイルを検索し（例えば、製造施設から、および／または、製造施設によって集められた製造データのホストとなるアプリケーションサーバーから）、ＣＡＤプログラム内に構築された仮想モデル内の仮想的特徴を製造ファイルと局所的に比較し、仮想的特徴がその中に構成されているため、実質的にリアルタイムでＣＡＤプログラム内に製造可能性に関連する通知を発生して表示する。あるいは、方法Ｓ１００は、例えばその場所のコンピュータ支援ドラフティングアプリケーションのホストとなるアプリケーションサーバー内などの、ワークステーションから遠隔的に実行され、または、製造施設のホストとなるサーバー上で局所的に実行される。しかしながら、方法Ｓ１００は、例えばクラウドベースの、メインフレームコンピュータシステム、グリッドコンピュータシステム、または、他の好適なコンピュータシステムまたはコンピュータネットワークなどの、いかなる他のコンピュータシステム上でも実行できる。

現在の製造施設に特化したデータを集めることによって−例えば製造施設から直接製造ファイルをダウンロードすることによって−、および、それらのデータをユーザーのコンピュータデバイスで局所的に仮想モデルに適用することによって、方法Ｓ１００は、製造施設の現実かつ現在の製造能力に基づき、特定の製造施設によって、現実部品のユニットの製造のために安全でリアルタイムの製造可能性の解析を可能とする。特に、現実部品の仮想（例えば、ＣＡＤ）モデルのすべてまたは部品を仮想モデルの仮想的特徴を調整するための製造可能性に関連するプロンプトを発生する処理のためのリモートサーバにアップロードするよりはむしろ、方法Ｓ１００は、現実部品の仮想モデルの構成中にＣＡＤプロラムで局所的に実行され、その結果、仮想モデルのどれもが（あるいは、ごく限定された部品は）、現実部品のための製造問題を特定するために、ユーザーのワークステーションから送信される必要はない。さらにまた、現実かつ現在の製造データを製造施設からダウンロードして、ユーザーのワークステーションで局所的に実行することによって、方法Ｓ１００は、一旦仮想モデルが完成されて製造施設に送られるよりはむしろ、特徴が仮想モデルに加えられるため、リアルタイムで仮想モデルのための製造可能性に関連するプロンプトを発生する。特に、ＣＡＤプログラム内の部品ファイルに加わった各々の新しい仮想的特徴をテストすること−例えば部品ファイルに先に加わった仮想的特徴との関連で−によって、方法Ｓ１００は、現実部品の仮想モデル（例えば、完成の種々のステージにおいて）を、製造可能性の検出のために離れた存在(例えば、製造施設）に再度送ることなく、ユーザーが各仮想的特徴の製造可能性および／または関連する製造コストをすぐに確かめることを可能とする。

方法Ｓ１００は、例えば普通のまたは確立された製造実践および普通の材料ストック断面の一般的な利用可能性に基づき、一般的（例えば、設備に依存しない）ＤＦＭプロンプトをユーザーに配信する近似した機能性を、選択的に実行することができる。

３．製造ファイル
方法Ｓ１００のブロックＳ１１０は、コンピュータデバイス上で実行するコンピュータ支援ドラフティングエンジンにおいて、特定の製造施設の製造利用可能性を特定する製造ファイルを受け取る工程を記載している。通常、ブロックＳ１１０は、例えば工作機化の利用可能性、工具の利用可能性、製造施設によってサポートされている機械加工のための材料のストック断面、製造施設で現在使用されている、または、製造施設によってサポートされている、切削工具の形状などの、製造施設に対応する製造データを受け取り、検索し、または、集めるよう機能する。ブロックＳ１１０は、また、製造施設の、マシニングセンターの形状、現在の製造スケジュール、価格構成、価格モデル、特徴的な製造リスク、および／または、製造過程を含む製造ファイルを集めることができる。

ある実施例において、製造ファイルは、製造施設内で走査可能なマシニングセンターの機械加工能力を特定する。例えば、特定の製造施設は、各種サイズの旋盤のセット、各種サイズのフライス盤のセットおよび各種サイズのボーリングおよびタッピングマシンのセットをサポートし、製造ファイルは、現在製造施設で走査するようスケジュールされた各マシニングセンターに対し、Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ａ、Ｂなどの行程における加工量、最大部品加工寸法（例えば、旋盤のための最大フロー）、工具交換装置でサポートされた工具の数、工具交換位置、先読み能力（例えば、サーフェシングのため）、最大スピンドル速度および工具供給、最大スピンドルまたは工具負荷、テーブル面積および固定オプション、動作の精度および正確さ、スピンドル期限、および／または、主ネジのバックラッシュなどを特定することができる。製造ファイルは、また、例えば、どのマシニングセンターが特定の材料を扱うよう構成されている、もしくは構成されるか、どの工具が特定のマシニングセンターにロードされまたは将来ロードされ、ある期間（例えば、８週間）にわたって、現在スケジュールされているおよび／または将来スケジュールされるマシニングセンターの構成のカレンダー、および、マシニングセンターに割り当てられた固定タイプ（例えば、硬いあご部を有するバイス、軟らかいあご部を有するバイス、真空プレート、特別の固定のためのＴスロットベッド、割出台など）、を含むことができる。例えば、製造ファイルは、特定のＣＮＣフライス盤が、プラスチック、アルミニウム合金、合金銅、および／または、銅合金を機械加工するようスケジュールされているときに、特定される。製造ファイルは、付加的にあるいは選択的に、どの標準工具（例えば、標準ラッフィングエンドミル、標準サイズのフィニッシングエンドミル、標準サイズのボールエンドミル、標準センタードリル）が、および／または、どのカスタムまたはあまり一般的でない工具（例えば、カスタムキーシートカッター、スレッドミル）が、特定のＣＮＣフライス盤にロードされるのかを特定する。ブロックＳ１２４およびブロックＳ１３０は、そのため、例えば、現実部品に対するオーダーのより早い実現を可能にするようカレンダー中でより早く利用可能なマシニングセンターなどの代わりのマシニングセンターで、現実部品の製造を可能とするように、仮想モデル中の仮想的特徴を調整するプロンプトをユーザーに配信する。

製造ファイルは、同様に、一般的な工具の利用可能性および／または製造施設によって現在ストックされている工具、を特定することができる。例えば、製造ファイルは、製造施設で使用または採用されている、エンドミルおよび旋盤のサイズおよび構成（例えば、フルートの数、ラッフィングまたはフィニッシング仕様、センターカッティング仕様、コーディング、材料、関連する作業物質、正または負のレーキ、エンドプロファイル、最大工具アスペクト比など）、固定オプション（例えば、固定プレートストック、軟らかいあご部、硬いあご部、真空プレートなど）、固定タブの優先、のリストを含むことができる。製造ファイルは、付加的にあるいは選択的に、例えば製造施設と提携しているサプライヤー（例えば、工具製造者、小売業者、または、卸売業者）から利用可能な工具のサイズおよび構成のリストを含むことができる。この実施例において、製造ファイルは、また、特定の切削工具に対する静的単位および／または単位時間の価格を特定することができる。あるいは、製造ファイルは、例えば、特定の工具に対する寿命または耐用年数の期間を規定する工具に特化した摩耗モデルに基づき、例えば機械加工操作に対する、部品材料タイプ、スピンドル速度、供給速度および／またはカットタイプ（例えば、上昇または標準）などに依存する、特定の工具で機械加工するためのコストに対する時間依存性の連続ファンクションまたはステップファンクションを規定するモデルを含むことができる。ブロックＳ１３０は、そのため先制して：第１の３次元仮想形状に従って現実部品のユニットを機械加工するように−製造施設に対し利用可能なマシニングセンターおよび利用可能な切削工具のセットから−マシニングセンターおよび特定の切削工具を選択し；第１の３次元仮想形状を機械加工するために、特定の切削工具に対しての工具の通路、スピンドル速度および供給速度を予測し；現在の仮想モデルに従って現実部品のユニットの製造における特定の工具の使用に対するコストを計算し；ブロックＳ１３２は、現実部品のユニットに対する製造コストを減少させるために、異なる切削工具および／または異なるマシニングセンターによる製造を可能とするよう、仮想的特徴を調整するようユーザーにプロンプトを配信する。

製造ファイルは、また、他の工作機械のタイプに対する同様の情報を含むことができ、例えば他の公知の、機械加工、成形（例えば、スピニング、スタンピング、パンチング）、切削（例えば、ウォータージェットカッティング、ワイヤＥＤＭ、レーザカッティング）、付加製造（例えば、溶解堆積モデリング）、溶接、ろう付け、鋳造（例えば、砂型鋳造、インベストメント鋳造、ダイカスト）、射出成形、および／または、他の製造技術などの、製造施設によってサポートおよび／または提供された製造技術に対応することができる。例えば、製造ファイルは、各種材料における各種シートメタル厚さに対する最大および最小の溶接フィレットサイズ、最小ウォータージェット切り口（すなわち、切断幅）、ワイヤＥＤＭ加工に対する最小コーナー半径、最小溶解堆積特徴のサイズなど、を特定することができる。

製造ファイルは、製造施設による製造中にサポートされた各種の材料に対する材料ストック利用可能性（例えば、材料ストック断面寸法）を特定することができる。例えば、製造ファイルは、製造施設内の各種マシニングセンターに割り当てられた作業物質のタイプのリスト、および、例えば各種サポートした材料の各々の溶接性、機械加工性、可鍛性、機械加工特性のデータなどを特定する各種材料に対する対応するデータシート、を含むことができる。製造ファイルは、また、例えばバー、ロッドおよびプレートストックに対する、対応する寸法公差（例えば、幅および厚さで±０．１０インチ）および対応する形状公差（例えば１０インチを超える±０．２０インチの平面度）の幅、厚さ、直径および／または最大長さの寸法；ゲージ、最大幅および長さの寸法、および、シート材料ストックに対する対応する寸法公差などの材料ストック断面寸法を含むことができる。製造ファイルは、さらに、例えば現在の材料供給および市場価格に基づき、１つ以上の材料ストックの予想利用可能性を特定することができる。例えば、製造ファイルは、例えば１／４インチバイ４インチの３０３ステンレス鋼板のインチ当たりの価格、６０６１−Ｔ６アルミニウム押出し型材（例えば、８０／２０）のフィート当たりの価格、および、ポリエチレン射出成形ペレットのオンス当たりの価格などの、各種ストック断面における種々の材料の単位長さ当たりの価格のためのスケジュールを含むことができる。製造ファイルは、すべての材料または材料ストック寸法にわたって一定で、材料または材料ストック寸法に対し特定される、材料ストックからの切断部当たりの価格を含むことができる。例えば、製造ファイルは、ステンレス鋼に対し１平方インチ当たり０．２９ドルの断面、６０６１−Ｔ６アルミニウムに対し１平方インチ当たり０．１５ドルの断面、および、ポリエチレンに対し１平方インチ当たり０．０４ドルの断面などの、ストックの各材料および断面積に対する係数に基づく切断部当たりの価格の動的モデルを含むことができる。例えば、製造ファイルは、特定のストック材料の単位長さ当たりの価格とジョブのためのストック材料の総量との間の逆相関を規定する定数機能に基づいて、材料の単位長さ当たりの静的価格（すなわち、オーダーしたストック材料の総量で変化しない価格）または動的な価格を含むことができる。ブロックＳ１１０は、また、現実部品のユニットの現在の数に対するオーダーのための材料配達の運送費と同様に、−例えば、商品データベースから各種材料に対する商品製法を検索することによって−現在の現実の材料コストを製造ファイルに追加することができ；ブロックＳ１２０およびＳ１３０は、そのため、それらのデータを実行して、仮想モデル中の仮想的特徴に従って現実部品を機械加工するためのコストを計算することができ；ブロックＳ１２４およびＳ１３２は、材料ストックコストを減少するため、無駄な材料を減少するため、および／または、現実部品に対する機械加工時間そのため機械加工コストを減少するために、仮想的特徴を調整するためのプロンプトをユーザーに自動的に配信することができる。

ブロックＳ１１０は、そのため、前述の静的または動的製造のいずれか１つ以上、および／または、製造施設に関する価格関連パラメーターまたはモデルを含む製造ファイルを、（受動的に）受け取ることができ、または、（能動的に）検索することができる。これらの価格パラメーターおよび／またはモデルは、製造施設によって定義され、次に、例えばインターネットを介して、ブロックＳ１１０のＣＡＤプログラムに配信される。ある実施例において、製造ファイルは、製造施設によって自動的に（もしくは、半手動的に）作成される。ある実施例において、製造施設の製造能力のモデルは、試作および製造の仕事が製造施設によって達成されるため、および、達成された仕事の詳細が製造可能性モデルに付加されるため、時間とともに発生して洗練される。そのような製造データは、また、例えば新しい工具および／またはマシニングセンターがオンラインまたはオフラインとなるため、および、仕事が製造施設で達成されるため、製造ファイルの代表によって、マニュアルで製造ファイルに付加される。製造施設は、これらのデータをセットして、および／または、例えば１秒毎、１分毎、１時間毎、１日毎または１週間毎のスケジュールでアップデートすることができ、ブロックＳ１１０は、自動的に製造可能性に関するプロンプトをユーザーに提供するために、方法Ｓ１００の続くブロックにおいて、これらの適用のためのアップデートされたデータを能動的または受動的に集めることができる。ブロックＳ１１０は、そのため、現在（すなわちアップデートされた）製造可能性に関するプロンプトを、ＣＡＤプログラムを介してユーザーに配信するために、方法Ｓ１００の続くブロックにおいて、適用する製造施設から、現在の製造、プロジェクトされた能力、工具、材料ストック、マシニングセンターの利用可能性、および、他のデータを集めることができる。あるいは、ブロックＳ１１０は、積極的に、それらのデータを集め、例えば製造関連データに対する製造施設と提携したサーバーからデータを取得することによって、ユーザーのワークステーション上に局所的に蓄積された局所的製造ファイル中に、これらのデータを集約することができる。

一旦、ＣＡＤプログラムがオープンされ、および／または、新しい部品ファイルがユーザーの（例えば、顧客の）コンピュータデバイス上に局所的に生成されると、ブロックＳ１１０は、ＣＡＤプログラム内および／またはＤＦＭプラグイン内に製造ファイルをロードすることができる。しかしながら、ブロックＳ１１０は、ほかの経路により、製造施設などの製造、工具および／または材料源としての能力にアクセスする機能を有し、ユーザーが現実部品の仮想モデルを作成するため、方法Ｓ１００の続くブロックにおいて、ユーザーにリアルタイムの製造可能性に関連するプロンプトを可能とするよう、ＣＡＤプログラムおよび／またはＤＦＭプラグインを実行する局所的ワークステーション上にこれらのデータをロードする機能を有している。

４．部品ファイル
ある変形例において、方法Ｓ１００は、現実部品の仮想モデルがコンピュータ支援ドラフティングエンジン内に構成される部品ファイルを起動する。通常、方法Ｓ１００は、図１に示すように、ＣＡＤプログラム内に新しい部品ファイル（および／またはアセンブリファイル内の新しい部品ファイル）を生成することができる。方法Ｓ１００は、そのため、例えば、ユーザーがＣＡＤプログラムを介してエンターした、旋削されたボス部およびカット部、押し出されたボス部およびカット部、掃引されたボス部およびカット部、溶接部など−仮想形状のシーケンスを記録するために、および、特徴のシーケンスから仮想的な３次元モデルを作り出すために、部品ファイルを準備することができ；ブロックＳ１２０、Ｓ１２２、Ｓ１２４、Ｓ１３０、Ｓ１３２などは、製造可能性の問題を先取りするため、および／または、相対的に高い製造コストおよび／または相対的に高い製造リスクに影響を及ぼす仮想モデルの特徴を特定するために、仮想体型を通じて各種段階において、仮想モデルを解析することができる。

５．ストック
方法Ｓ１００のブロックＳ１２０は、仮想モデル内への仮想的特徴の挿入に応じて、仮想的特徴に基づき現実部品のための最小ストック形状を推定する工程を記載し；方法Ｓ１００のブロックＳ１２２は、最小ストック形状に基づき、現実部品に対し割り当てられた材料の利用可能な材料ストック断面のセットから、第１の材料ストック断面を選択する工程を記載し；方法Ｓ１００のブロックＳ１２４は、最初に、第１の材料ストック断面未満の利用可能な材料ストック断面のセットにおいて、第２の材料ストック断面で現実部品の製造を可能とするように、コンピュータ支援ドラフティングエンジンを介して、ユーザーに仮想的特徴の寸法を調整するよう指示する工程を記載している。通常、ブロックＳ１２０、Ｓ１２２およびＳ１２４は、仮想モデル内で定義された１つ以上の仮想的特徴に従って、現実部品のユニットを作製するために必要な材料の量（「ストック形状」）の最小３次元寸法を予測する機能を有しており、図５に示すように、現実部品に対する材料ストックのコストを減少させ、現実部品に対する製造時間（およびそのため総製造コスト）を減少させ、現実部品などのユニットのオーダーに対する達成時間を減少させるため、仮想モデルにおける１つ以上の仮想的特徴を調整するようにユーザーに示唆する機能を有している。例えば、ブロックＳ１２０、Ｓ１２２およびＳ１２４は、最小ストック形状に基づき、現実部品のために選出した材料において利用可能な第１の材料ストック断面を特定し、ほぼぴったりだが（いく分）現実部品に対しアンダーサイズで、材料において利用可能な第２の材料ストック断面を特定し、現実部品の製造のための第２の材料ストック断面の選択を可能とするように、仮想モデルの仮想的特徴の寸法をユーザーに修正する示唆を与えるために、部品ファイル内で定義された１つ以上の仮想的特徴から現実部品のための最小限必要なストック形状を推定するために協力し合うことができる。他の例において、ブロックＳ１２０、Ｓ１２２およびＳ１２４は、現実部品を製造するために必要なストック形状の断面に最も近い断面の材料ストックを特定し、特定の材料ストックの断面が、仮想モデルに基づき現実部品に対し予測されたストック形状の断面に対しアンダーサイズである場合、特定の材料ストックで現実部品の製造を可能とするよう、モデル中の仮想的特徴を調整することをユーザーに指示するために協力し合うことができる。ブロックＳ１２０は、そのため、仮想モデル内で定義された、単一の仮想的特徴または仮想形状のセットに基づき、現実部品に対する最小ストック形状を推定することができ、ブロックＳ１２４は、第２の材料ストック断面で現実部品の製造を可能にする調整のため、−仮想モデル内に含まれる仮想形状のセットから−特定の仮想的特徴を選択することができる。

ある実施例において、ブロックＳ１２０は、現実部品のユニットを製造するための機械加工プロセスを予測し、予測した製造プロセスに従って現実部品のための最小ストック形状を計算する。例えば、ブロックＳ１２０は、除去加工プロセス（例えば、旋削加工、フライス加工）を介して、現実部品の製造予測をデフォルトにすることができ、ブロックＳ１２０は、図１に示すように、現実部品に対するストック形状で−旋削されたボス部または押し出されたボス部などの−部品ファイル内に挿入された第１の仮想的特徴（または仮想形状）を関連付けることができる。この例において、ブロックＳ１２０は、そこから現実部品のユニットが機械加工される最小材料ストック寸法を推定するため、ストック形状から寸法を抽出することができる。ブロックＳ１２０は、さらに、機械加工のための材料ストックの好ましい位置、１つ以上のフリップ部品および対応するフリップ部品のシーケンス、製造中現実部品を有するユニットにおける、タブの位置または他の固定のための特徴、および／または、固定のための特徴の寸法などを予測し、ブロックＳ１２０は、現実部品のユニットに対する最小ストック寸法を推定し、十分なストック材料での信頼性の高い固定を達成し、現実部品の完成したユニットにおいて仮想モデルを完全に実現するために、これらのパラメーターを第１の仮想形状に適用する。最小ストック寸法の推定に基づき、ブロックＳ１２２は、次に、例えばデフォルトの材料（例えば、６０６１−Ｔ６アルミニウム）のため、あるいは、それに応じて−製造施設によってサポートされて製造ファイル中で知ることのできる材料のリストから−コンピュータ支援ドラフティングプログラム中に入力された、特定の材料の選択など、現実部品のための最小ストック寸法の推定を完全に囲むストック材料に対する、断面積のおよび最小長さのストック材料（例えば、製造ファイル中で特定されているような、切断公差の計算、帯鋸の切断公差など）を選択することができる。

別の実施例において、ブロックＳ１２０は、部品ファイル中で定義された寸法および／または公差に基づいて、仮想モデル−およびその中に含まれたすべての仮想的特徴−を完全に含む、最小直線量（例えば、フライス加工のため）およびシリンダー量（例えば、旋削のため）を外挿することができる。ブロックＳ１２０は、また、現実部品の製造を介して固定用セットアップを予測し、予測した固定方法を達成するのに必要な仮想モデルに仮想固定用特徴を付け加え、仮想モデルの仮想的特徴および現実部品に対し自動的に予測された仮想固定用特徴の両者からなる現実部品に対する最小ストック形状を計算するために、２０１４年１０月１７日付で出願した米国特許出願Ｎｏ．１４／５１７，７１１に記載された方法および技術を実行することができる。例えば、ブロックＳ１２０は、仮想モデルで定義された仮想的特徴の全てまたは多くのサブセットについて、共通軸の周りの軸対称を特定し、旋盤上の旋削による現実部品の製造を予測し、旋削操作中チャックから現実部品をサポートするために十分な現実部品から延びる固定用ボス部の寸法および位置を予測し、最終部品の形状および固定用ボス部の形状の両者に適合するよう、現実部品に対するストック形状の最小長さを計算することができる。

近似した例において、薄く機械加工された部品を定義する仮想モデルに対し、ブロックＳ１２０は、垂直マシニングセンターでフライス加工すること、および、薄いウェブ上での固定技術に従って現実部品を固定することによって、現実部品の製造を予測することができ；この例において、ブロックＳ１２０は、現実部品の周辺を機械加工するための切削工具（例えば、エンドミル）を選択し、切削工具の寸法に基づき現実部品の周辺の周りの薄いウェブ幅を推定し、現実部品のユニットの製造のため、材料ストックの最小断面および最小長さを推定するために、薄いウェブの外壁および材料ストックの外側の周辺の間に、材料の最小幅要求を適用するように、ブロックＳ１３０およびＳ１３２と協力し合うことができる。他の例において、ブロックＳ１２０は、垂直マシニングセンターでフライス加工することにより現実部品の製造を予測することができ、仮想モデルで定義される平坦な表面に対する曲がったあるいは複合された表面の高い比率に基づき、現実部品を有するユニット中のタブのセットによる現実部品の固定を予測することができる。この例において、ブロックＳ１２０は、最小断面および最大長さの多くのタブ、および、製造中現実部品から基礎となる材料ストック内に延びる多くのタブのそれぞれの位置、を自動的に計算することができ、ブロックＳ１２０は、現実部品のユニットの製造のため材料ストックの最小断面および最小長さを推定するように、タブの端部および材料ストックの外側境界との間に、材料の最小幅要求を適用することができる。

ブロックＳ１２０は、そのため、そこから仮想モデルに従って現実部品のユニットを機械加工する、最小ストック形状（例えば、長さ、幅、高さ、および／または、直径）を推定するために、部品ファイル内に含まれる１つ以上の仮想的特徴を解析することができる。最小ストック形状から、ブロックＳ１２２は、次に、ブロックＳ１２０で決定された現実部品の最小ストック形状に最も近似して最小ストック形状を完全に含む断面の第１の材料ストックを−利用可能な材料ストックのリストから−選択することができる。ブロックＳ１２２は、さらに、第１の材料ストックの断面および対応する面を横切る最小形状の断面の間の寸法の相違（例えば、長さ、幅、厚さ、半径）を計算することができ；第１の材料ストックの寸法が、現実部品に対して計算された最小ストック形状の寸法を、−例えば０．１２５インチを超えて、あるいは、選択された材料における材料ストックの寸法に対するステップ幅の半分を超えて−しきい値より大きく超えた場合、ブロックＳ１２２は、第１の材料ストックよりも小さい材料ストックの１つの寸法（あるいは多くの寸法）で現実部品の製造を可能とするために、対応する仮想的特徴を変更することをユーザーに指示するようブロックＳ１２４をトリガーすることができ、それによって、廃棄材料、機械加工時間およびユニット毎のコストなどを減少させる。

あるいは、ブロックＳ１２２は、ブロックＳ１２０で決定された現実部品の最小ストック形状に最も近似する断面の材料ストックを−利用可能な材料ストックのリストから−選択することができる。ブロックＳ１２２は、さらに、第１の材料ストックの断面および対応する面を横切る最小形状の断面の間の寸法の相違（例えば、長さ、幅、厚さ、半径）を計算することができる。この実施例において、第１の材料ストック断面および最小形状の断面の間の寸法の相違が、例えばしきい値未満の分（例えば、０．２５インチ未満の分）だけ、最小ストック形状に対しアンダーサイズとなる第１の材料ストックを示す場合、ブロックＳ１２２は、選択された材料ストックが最小形状を完全に囲むように、最小形状の断面を減少させるよう（最小限）変更される、仮想モデルの部品（例えば、仮想モデル中の特定の仮想形状または仮想形状の部品）を特定することができる。ブロックＳ１２４は、次に、それに応じて仮想モデル（例えば、仮想モデル中の特定の仮想形状または仮想形状の部品）を変更するよう、ユーザーにプロンプトを配信する。しかしながら、第１の材料ストックの断面および最小形状の断面の間の寸法の相違が、しきい値より大きい分（例えば、０．２５インチより大きい分）だけ、最小ストック形状に対しアンダーサイズとなる第１の材料ストックを示す場合、ブロックＳ１２２は、現実部品の製造のために他の（より大きい）材料ストック断面を選択することができる。

前述の実施例のある例において、ブロックＳ１１０は、製造ファイルから０．２５インチ（０．６４ｍｍ）のしきい値の差を検索することができ、ブロックＳ１２４は、仮想モデル内に定義された仮想的特徴の厚さを０．２５５インチから０．２５０インチへ減少させるようにユーザーに指示することができ、図１および図２に示すように、部品は０．３７５インチ厚のストックプレートよりむしろ０．２５インチ厚のストックプレートから機械加工される。この例において、ブロックＳ１２４は、また、利用可能な材料ストックにおける寸法公差を考慮することができ、０．００５インチの公差で仮想モデル中の仮想的特徴の寸法の入った厚さを０．２５０インチから０．２４５インチに減少させるようにユーザーに指示することができ、その結果、現実部品は、特定の寸法および公差を満たすために、０．３７５インチのストックプレートから機械加工するよりも、±０．０１０インチの寸法公差で公称０．２５インチのストックプレートから機械加工させることができる。ブロックＳ１２４は、同様に、現実部品のために選択された材料ストック断面の標準寸法公差に基づき、仮想的特徴の寸法上の公差を調整するようユーザーに指示することができる。例えば、ブロックＳ１２４は、仮想モデル中の仮想的特徴の厚さ寸法における公差を０．２５０±０．０５インチから０．２５０±０．０１０インチへ緩めるようユーザーに指示することができ、その結果、現実部品は、現実部品に対する特定の厚さ寸法および公差を満たすために、０．３７５インチのストックプレートからよりは、±０．１０インチの寸法公差を有する公称０．２５インチのストックプレートから機械加工される。ブロックＳ１２４は、そのため、コンピュータ支援ドラフティングエンジン内において、仮想的特徴の寸法で特定された長さを減少させ、および／または、仮想的特徴の寸法における公差を緩めるために、プロンプトを表示することができる。

ブロックＳ１２４は、また、仮想モデル内の１つ以上の仮想的特徴を変更するようユーザーに指示することで、最小最終パス深さ（例えば、製造ファイルで特定されているように、ステンレス鋼に対し０．００５インチ、アルミニウムに対し０．００２インチ）および最終部品上の公差（例えば、±０．００５インチ）を考慮することができる。例えば、現実部品に対する材料として選択されたアルミニウムに対し、ブロックＳ１２４は、０．２５０±０．００５インチから０．２４３±０．００５インチに減少させるようユーザーに指示することができる、その結果、部品ファイル中の仮想的特徴に対し特定された厚さ寸法および公差を達成しながら、±０．０１０インチの寸法公差および０．００２インチの最終パスを備える公称０．２５インチ厚のストックプレートから、現実部品は、機械加工される。しかしながら、近似の例において、仮想的特徴に割り当てられた０．２７０±０．００２５インチの厚さ寸法に対し、ブロックＳ１２２は、現実部品の最小形状（例えば、０．２６７５インチ）および材料ストックの最小利用可能対応寸法（例えば、０．２５インチ−０．０１０インチまたは０．２４０インチ）の間の寸法差がしきい値差を超える（例えば、０．０２７５インチの差が０．０２５インチのしきい値差を超える）ため、現実部品に対する０．３７５インチ厚のストックプレートを選択することができ；この例において、ブロックＳ１２４は、そのため、仮想的特徴に対し割り当てられた寸法において、厚さを減少させ、および／または、公差を緩めるためのプロンプトを保留することができる。

前述の実施例において、ブロックＳ１２２およびＳ１２４は、また、ブロックＳ１２０で決定された−材料の選択されたストック断面および現実部品の最小ストック形状との間の動的（例えば、パラメーター化された）しきい値差を適用することができる。例えば、ブロックＳ１２２は、現実部品の全寸法のパーセント（例えば、１％）として、仮想モデル内において、各寸法または仮想的特徴に対するしきい値差を計算することができる。ブロックＳ１２２およびＳ１２４は、別の例として、例えば現実部品に対し選択された材料中で利用可能なストック断面に対する隣接するストックサイズ間の寸法差の１０％に対応する動的しきい値差のように、仮想的特徴を変更するプロンプトをトリガーするよう、現実部品に対し選択された材料の利用可能なストック断面のサイズに基づく−現実部品の最小ストックサイズおよび材料ストック断面との間の−パラメーター化されたしきい値差を実行することができる。さらに別の例として、ブロックＳ１２２およびＳ１２４は、例えば、ユーザーによって手動でセットされたしきい値差またはユーザーの決定されたコスト感受性に基づき自動的にセットされたしきい値差などの、ユーザーのためにカスタマイズされたしきい値差を実行することができる。

他の実施例において、ブロックＳ１２０は、例えばオーダーに対しユーザーによって選択された現実部品のユニットの量に基づき、現実部品に対しユーザーによって選択された材料（例えば、熱成形プラスチック）に基づき、仮想モデル内のリビングヒンジの同定に基づき、仮想モデル内の１つ以上の仮想的特徴の厚さに基づき、仮想モデル内の仮想表面の複雑性に基づき、および／または、仮想モデルの仮想表面上のテクスチャーコールアウトに基づき、射出成形（または、ダイキャスト、サンドキャストなど）による製造に好適なように、−仮想モデルで表された−現実部品を特定することができる。この実施例において、ブロックＳ１２０は、現実部品を完全に含んでいる最小直線量（例えば、体積）を計算することができ、ブロックＳ１２２は、−標準モールドサイズのセットから−最小直線量に基づき射出成形によって現実部品のユニットを製造するのに十分な、特定の標準モールドサイズを選択することができる。ブロックＳ１２２は、また、特定の標準モールドサイズから作製された工具による現実部品の製造のため、特定の射出成形マシンまたは射出成形マシンのタイプまたはグループを特定するために、例えば製造ファイルで特定された、製造施設で走査可能な射出成形マシンのプラテンサイズ（および総トン数）に対する最小モールドサイズを参照することができる。（ブロックＳ１２０は、同様に、それにより現実部品が製造される工具および／または機械加工具を予測するために、最小モールドサイズを、サンドキャストされた現実部品に対する利用可能なサンドキャスト用の上型および下型のペアの寸法に対し、または、製造施設で走査可能な１つ以上のダイキャストマシンのプラテンサイズに対し、比較することができる。）ブロックＳ１２４は、次に、例えば現実部品の最小直線量が、より小さい標準モールドサイズおよび／またはより小さい射出成形マシンで現実部品の実現可能な製造品の先端（例えば、１つ以上の寸法において０．０２５インチを有する）上にあり、そのため工具コストおよび現実部品に対するユニット毎のコストを減少させている場合、より小さいモールドおよび／またはより小さい射出成形マシンで部品の製造を可能とする仮想モデルにおける仮想形状の寸法における減少を示唆するために、前述の技術のいずれかを実現することができる。

ブロックＳ１２０は、また、材料および／または部品に対し好ましい製造方法を選択し、選択された材料および／または製造方法に基づき利用可能な材料タイプをフィルターにかけ、利用可能な材料タイプのフィルターをかけられたセットから現実部品の製造のために最も近い材料ストック断面を選択するよう、ユーザーに指示することができる。また、ブロック１２０は、例えば、正方形の面を有する直線状の押出のためにフライス加工を選択することによって、旋削されたボス部に対し旋削加工を選択することによって、シートメタルの特徴および／または溶接物のためにシートメタル成形（例えば、曲げ加工）を選択することによって、現実部品のためのプラスチック材料の選択に対応して、ドラフト角度をフィーチャーする、ストック形状のために射出成形を選択することによって、現実部品のためのアルミニウム合金または銅合金材料の選択に対応して、ドラフト角度をフィーチャーする、大きいストック形状のために砂型鋳造を選択することによって、現実部品のためのアルミニウム合金または銅合金材料の選択に対応して、ドラフト角度をフィーチャーする、小さいストック形状のためにインベストメント鋳造を選択することによって、および／または、現実部品のための合金鋼の選択に対応して、ドラフト角度をフィーチャーする、ストック形状のために前述の方法を選択することによって、など、部品ファイル内に挿入されたストック形状の形状に基づき、現実部品に対する製造プロセスを予測することができる。ブロックＳ１２２は、次に、製造方法に好適な材料に従って、現実部品のための材料および対応する材料ストックサイズをフィルターにかけることができ、ブロックＳ１２４は、現実部品の１つ以上のユニットのオーダーに対し、材料コスト、製造時間、生産コスト、リードタイムなどを減少させるにあたり、ユーザーを先制してガイドするために、決定した製造方法に従って現実部品の仮想モデル中で定義された１つ以上の寸法および公差を調整するよう、ユーザーに対しプロンプトを提示する、上述した方法または技術を実行することができる。

同様に、ブロックＳ１２２は、例えば、ストック形状および／または部品ファイル中に挿入された仮想的特徴に基づき、現実部品に対する材料を予測することができ、ブロックＳ１２４は、現実部品に対し予測された（または、ユーザーによって手動で選択された）材料のタイプに従って、仮想モデル内に仮想的特徴の寸法を調整するプロンプトを生成することができる。例えばブロックＳ１２２は、部品ファイル内の溶接部の特徴の挿入に応じて、現実部品に対し、３０４系ステンレス鋼（すなわち、溶接できるステンレス鋼）の選択の予測および／またはその推奨をすることができ、ブロックＳ１２３は、旋削またはフライス加工に好適な−部品ファイル内への−仮想的特徴の挿入に応じて、３０３系ステンレス鋼の選択の予測および／またはその推奨をすることができる。この例において、ブロックＳ１２２は、また、顧客ファイルにアクセスし、顧客（すなわち、ユーザー）が顧客ファイル内に含まれるデータに基づき医療装置内で働くことを決定し、そのため医療装置によるユーザーの過去の仕事に基づき、現実部品に対し３１６Ｌ系ステンレス鋼の選択の予測および／またはその推奨をすることができる。ブロックＳ１２２は、次に、現実部品（または、モールド、材料固定具など）に対し予測された特定の材料のストックサイズのセットから、最も近似する材料ストック寸法を選択することができ、例えば、部品に対し選択された材料が、部品ファイルに挿入された仮想シートメタル特徴の厚さと実質的にマッチする厚さにおいて、利用可能でない場合、現実部品に対するシートメタルのゲージ選択を減少（または増加）するように、現実部品の寸法の調整のためのプロンプトをそれに従い発生するよう、ブロックＳ１２４をトリガーすることができる。ブロックＳ１２４は、さらに、仮想モデル中で示された現実部品の最小ストック寸法とより良くフィットする種々のストック形状または断面において、ストック材料の利用可能性および／またはコストに基づき、他の材料タイプおよび／または材料グレードを推奨することができる。ブロックＳ１２０、Ｓ１２２およびＳ１２４は、また、追加の形状特徴は部品ファイルに付加されるため、現実部品に対する、製造方法、材料予測、材料推奨、および／または、寸法変更プロンプトをアップデートすることができる。特に、ブロックＳ１２０、Ｓ１２２およびＳ１２４は、適用可能な各新しい特徴の寸法、公差および／または他の形状を調整するよう、製造コストを減少するよう、材料コストを減少するよう、および／または、現実部品に対する製造リスクを減少させるよう、ユーザーに先立って示唆を提供するために、仮想モデル中への各新しい特徴の挿入に応じて、繰り返すことができる。

ある実施例において、ブロックＳ１２４は、例えば、調査中特定の仮想的特徴を視覚的に示すために、仮想モデル中の表面の縁をハイライトすること、または、仮想モデル中の表面または体積を（例えば、赤色に）カラーリングする（例えば、陰影をつける）ことのように、対応する仮想的特徴の視覚的表示を変更することによって、モデル化された部品の寸法を変更するようユーザーに指示する。ブロックＳ１２４は、また、例えば、ＣＡＤプログラム中において仮想的特徴の上にバブル状の説明文の形態で、部品ファイル内の部品特徴ツリーにおいてテキストの注意の形態で、または、ＤＦＭプラグイン内におけるテキストの注意および説明の形態で、テキストによる通知を表示することができる。

ブロックＳ１２４は、さらに、−例えば、ＤＦＭプラグイン内またはそうでなければＣＡＤプログラム内のプロンプトを介して−ブロックＳ１２２で選択された第１の材料ストック断面および、ブロックＳ１２４で現実部品に対して提案された第２の材料ストック断面を備える現実部品の１つ以上のユニットの製造に関連するコストを、ユーザーに提示することができる。例えば、ブロックＳ１２２は、現実部品のための最小ストック形状に基づき、現実部品のユニットのための第１の材料ストック断面に対する最小ストック長さを計算することができ、第１の材料ストック断面を備える現実部品のための第１の機械加工時間を計算することができ、次に、第１の機械加工時間および最小ストック長さの第１の材料ストック断面のコストに基づき、第１の材料ストック断面から現実部品を製造するための第１のコストを推定することができる。この例において、ブロックＳ１２２は、例えば、マシニングセンターのコスト（マシニングセンターのセットアップおよびマシニングセンターの操作を含む）、切削工具のコスト、および、製造施設によって特定されたマージンに基づき、現実部品に対する第１の機械加工時間を、現実部品のユニットを製作するための機械加工コストへ変換するために、米国特許出願Ｎｏ．１４／５１７、７１１に記載された方法または技術を実行することができる。さらにまた、この例において、ブロックＳ１２２は、第２の材料ストック断面で現実部品のユニットに対する第２の機械加工時間を計算することができ、次に、第２の機械加工時間および最小ストック長さの第２の材料ストック断面のコストに基づき、第２の材料ストック断面から現実部品のユニットを製造するための第２のコストを推定することができる。ブロックＳ１２４は、次に、ユーザーによるレビューのために、ＣＡＤプログラム内の第１のコストおよび第２のコストを表示（例えば、データの表示）することができる。通常、機械加工時間は現実部品を生成するためのユニット毎のコストに比例して関連し、機械加工時間は現実部品のユニットを生成するため材料ストックから取り除かれるべき材料の量に比例して関連し、現実部品のユニットのためのより大きい初期材料ストックは、ユニットを完成するためにより多くの材料の除去を必要とし；そのため、現実部品のための他の（例えば、より小さい）材料ストックを提案することによって、方法Ｓ１００は、低費用の材料ストックで製造できる現実部品を設計する際ユーザーをガイドするだけでなく、短い時間ですなわちより低い製造コストで機械加工できる（または製造できる）現実部品を設計する際ユーザーをガイドすることができる。ブロックＳ１２２およびＳ１２４は、例えば、プロンプトに対し質的なサポートを提供するために、および、これらのコストデータを推定してユーザーに提示するために、共同することができる。この例において、ブロックＳ１２２は、ユニット毎のコストとして、すなわち、各材料ストック断面で仮想形状に従って現実部品の１つのユニットを製造するための関連コストとして、第１のコストおよび第２のコストを計算することができる。あるいは、ブロックＳ１２２およびＳ１２４は、製造施設へのオーダーによる提案のために選択されたユニットの量の全体にわたる第１のコストおよび第２のコストを推定するために共同することができ；ブロックＳ１２４は、そのため、第１の材料ストック断面の材料ストックで製造された現実部品、および、第２の材料ストック断面の材料ストックで製造された現実部品、のユニットの全オーダーのために推定したコストをユーザーに提示することができる。この実施例において、ブロックＳ１２４は、さらに、現実部品を製造するための固定具（例えば、固定プレート、カスタムソフトジョー）を製造および装着するためのコストを推定し、第１のコストおよび第２のコストを生成するために、これらのコストを第１および第２の材料ストック断面に対する材料コストおよび機械加工コストと合計することができる。ブロックＳ１２４は、付加的な方法として、あるいは、他の方法として、第１のコストと第２のコストとの間の相違を表示し、部品ファイル、ＤＦＭプラグインおよび／またはＣＡＤプログラムを介してのいかなる他の方法においても、ユーザーにコスト関連のデータを提示することができる。

図１および４に示すように、方法Ｓ１００のある変形例は、第１の時間に続き第２の時間に先立つ第３の時間において、ＣＡＤプログラム内での仮想的特徴の寸法の調整に応じて、調整に基づき現実部品に対する最小ストック形状を再計算する工程、および、ＣＡＤプログラムを介して、寸法の調整で第２の材料ストック断面の現実化の確認を提示する工程、を記載するブロックＳ１２６を含んでいる。通常、ブロックＳ１２６は、例えば、調整が第２の材料ストック断面で現実部品の製造を可能にしたことを確認することによって、または、調整が第２の材料ストック断面で現実部品の製造を可能にするには不十分であることをユーザーに知らせることによって、ブロックＳ１２４におけるプロンプトの提示工程に続く１つ以上の仮想的特徴の調整に応答するよう機能する。例えば、ブロックＳ１２４における調整のために示唆された、仮想的特徴に関連する寸法および／または寸法公差の変更の受領に応えて、ブロックＳ１２６は、調整を具体化するまたは反対することを繰り返すよう、ブロックＳ１２０、Ｓ１２２および／またはＳ１２４をトリガーすることができる。

さらにまた、図４に示すように、方法Ｓ１００のある変形例は、仮想モデルへの第２の仮想的特徴の挿入に応じて、第２の仮想的特徴に基づき、現実部品に対する最小ストック形状を再計算する工程；最小ストック形状に基づき、利用可能な材料ストック断面のセットから第３の材料ストック断面を選択する工程；および、第１の時間に続き第２の時間に先立つ第３の時間において、第３の材料ストック断面未満の、材料の利用可能な材料ストック断面のセットにおける、第４のストック断面で現実部品の製造を可能にするよう、ＣＡＤプログラムを介して、第２の仮想的特徴の寸法を調整するようユーザーに指示する工程；を記載するブロックＳ１２８を含む。通常、ブロックＳ１２８は、仮想モデル中へのそれに続く仮想形状の挿入に応じて、現実部品の新しい最小ストック形状に十分な新しい材料ストック断面を特定し、仮想モデルにおけるそのような微細な調整が、少ない材料の浪費でより早くおよび／またはより低価格の現実部品の製造を可能とする場合、第２の仮想的特徴（または仮想モデル内における他の仮想的特徴）を調整するようユーザーに示唆するよう、ブロックＳ１２０、Ｓ１２２およびＳ１２４などをトリガーするよう機能する。

しかしながら、ブロックＳ１２０、Ｓ１２２、Ｓ１２４、Ｓ１２６および／またはＳ１２８などは、現実部品の製造のための第１の材料ストックサイズを検出するよう、および、より小さい材料ストック断面サイズ、より小さいモールド、より小さい固定具、または、より小さいマシニングセンターの製造を可能とし、改良した固定を可能とし、より適切なマシニングセンターにおける製造を可能とし、または、より流線型の部品の製造を可能とするために、仮想モデルで定義された１つ以上の寸法および／または公差を変更するようユーザーに指示するよう、いかなる他の方法においても、共同することができ、それによって、現実部品の１つ以上のユニットのオーダーに対し、材料コスト、製造時間、製造リスク、および、製造コストを減少させる。

６．工具
方法Ｓ１００のブロックＳ１３０は、仮想モデル中への仮想的特徴の挿入に応じて、製造ファイルで特定された切削工具のセットから、仮想的特徴に従って現実部品を機械加工するために好適な最も大きい寸法の第１の切削工具を先立って選択する工程を記載し、方法Ｓ１００のブロックＳ１３２は、第１の時間において、ＣＡＤプログラムを介して、切削工具のセットの中で、第１の切削工具の寸法よりも大きい寸法の第２の切削工具で、現実部品の機械加工を可能とするために、仮想的特徴の形状を調整するようユーザーに指示する工程を記載している。通常、ブロックＳ１３０およびＳ１３２は、例えば、より大きいエンドミル、または、仮想モデルの現在の仮想形状で可能なものよりもより安定な形状の工具（例えば、硬い点状の旋盤工具よりはフィレット加工した先端の旋盤工具）などの、他の切削工具で現実部品（バイタルモデルで表される）の製造を可能にするために、仮想モデル内において仮想的特徴を変更するようユーザーに指示する機能を有している。

ある実施例において、部品ファイル内へのボア形状の挿入に応じて、ブロックＳ１３０は、ボア形状からボアサイズを抽出し、ボアサイズを製造ファイル内で言及されている一般のツイストドリルのサイズを比較する。一般のツイストドリルのサイズにマッチしていない（ボア形状の公差および一般のツイストドリルのサイズないにおいて）ボアサイズに対し、ブロックＳ１３２は、他のボアサイズを示唆するプロンプトを表示することができる。例えば、図１に示すように、０．２５２インチの入力されたボアサイズに対し、ブロックＳ１３２は、＃７２のツイストドリルサイズにマッチする最も近い０．２５０インチの小さいボアサイズへの、または、＃７１のツイストドリルサイズにマッチする最も近い０．２６０インチの大きいボアサイズへの、ボア形状の変更を示唆することができる。

前述の例において、ブロックＳ１３２は、また、０．２５０インチのボアに対し、一般の０．００１インチ−オーバーボアのリーマーサイズとマッチする０．２５１インチのボアサイズに、ボア形状の変更を示唆することができる。この例において、ブロックＳ３２は、さらに、０．２５２インチ、０．２５０インチ、０．２６０インチ、および、０．２５１インチのボアサイズのそれぞれまたはサブセットで、現実部品のユニットを機械加工するためのコストを計算することができ、例えば、ＤＦＭプラグインを介して、または、ＣＡＤプログラムを介して、これらの特徴製造に特化したコストの変動をユーザーに提示することができる。例えば、ブロックＳ１３２は、＃７２ツイストドリルでボア形状をドリル加工し、現実部品をワイヤーＥＤＭマシンへ移動させ、ワイヤーＥＤＭマシンでボア形状の直径から最後の０．００２インチを取り除くためのコスト；公称０．２５２インチ直径のカスタムツイストドリルを作製し、カスタムツイストドリルをマシンセンターに装着し、カスタムツイストドリルでボア形状を機械加工するためのコスト；標準の＃７２ツイストドリルでボア形状をドリル加工するためのコスト；標準の＃７１ツイストドリル（＃７１ツイストドリルより小さい共通サイズ）でボア形状をドリル加工するためのコスト；および、マシニングセンターで０．２５１インチオーバーサイズのリーマーを選択し、オーバーサイズのリーマーでボアを０．２５１インチまでリーマー加工するために、標準の＃７２ツイストドリルでボア形状をドリル加工するためのコスト；を計算するために、上述したブロックＳ１２４における方法および技術と近似した方法および技術を実行することができる。この例において、ブロックＳ１３２は、前述した工具をマシニングセンターに装着するためのセットアップ時間、工具交換時間（例えば、ツイストドリルからリーマーに切り替えるための）、現実部品を１つあるいは各種のマシニングセンターに装着するためのセットアップ時間、および／または、切削工具の各々でドリル工程およびリーマー工程を実施するための時間、を推定するために、例えば、製造ファイルで定義された工程モデルに基づき、米国特許出願Ｎｏ．１４／５１７、７１１に記載された方法および技術を実施することができ；ブロックＳ１３２は、次に、コストデータまたは製造ファイル中で定義されたコストモデルに基づき、これらの時間の各々を対応するコストに変換することができる。ブロックＳ１３２は、現実部品の単一のユニットに対し、あるいは、オーダーにおける現実部品のユニットの全量に対し、これらのコストの各々を合計することができ、各ドリル工程のオプションのコスト効果をユーザーが確認できるように、例えば、ＤＦＭプラグインを介して、または、ＣＡＤプログラムを介して、ユーザーにそれらの値を提示することができる。

この実施例において、ブロックＳ１３０は、また、入力されたボア形状からボア末端形状を抽出することができ、次に、ボア末端形状を製造ファイルで言及された一般的なボア末端形状と比較することができる。四角形ショルダー部のブラインドボアに対し、ブロックＳ１３２は、図１及び３に示すように、ブラインドボアをスルーホールに変更するプロンプト、または、ボアの末端をツイストボアでのドリル加工では一般的な円錐断面に変更するプロンプト、を表示することができる。上述したように、ブロックＳ１３２は、また、例えば、ツイストドリルでドリル加工して、次に、ボアの底を四角形にするためにボアにエンドミルを押し込むためのコスト；現実部品を介してボアをドリル加工するためのコスト；プラグを機械加工して、次に、四角形ショルダー部のボア末端形状を形成するために、ブラインドボアの底でプラグを挿入するためのコスト；および、ツイストドリルでボアをドリル加工し、円錐ボア末端形状をそのまま残すためのコスト；を含む、各種の利用可能なボア末端形状でボア形状を製造することに関連するコストを推定することができる。ブロックＳ１３２は、次に、例えば上述したように、これらのコストデータをユーザーに提供することができる。

ブロックＳ１３２は、さらに、ボア形状のアスペクト比（すなわち、直径に対する長さの比）を計算することができ、ボア形状のアスペクト比が製造ファイルで特定されている最大推奨ボアアスペクト比を超える場合、ボア形状の長さを減少させるよう、および／または、ボア形状の直径を増加させるよう、ユーザーに指示することができる。この実施例において、ブロックＳ１３２は、例えば、現実部品のために選択された材料、最大推奨ボアアスペクト比（例えば、選択された材料に対する）、および／または、製造ファイル内で特定された製造施設の製造ヒストリーに基づき、仮想モデルで定義された現在のボア形状に従って、現実部品のユニットを製造するための第１の故障リスクを推定するために、米国特許出願Ｎｏ．１４／５１７、７１１に記載された方法および技術を実施することができる。ブロックＳ１３２は、また、上述したように、他の好適なボアアスペクト比のボア形状を作製する際における故障のリスクを予測し、各種ボアアスペクト比に対する推定した故障リスクを製造コストに変換するために、および、ボア形状に対する対応する推奨変化と連動して、ユーザーにこれらのコストを提示するために、リスクモデルを実施することができる。

他の実施例において、ブロックＳ１３０およびＳ１３２は、第１の切削工具半径より大きい半径の第２の切削工具で、−仮想モデルに従って−現実部品の機械加工を可能とするために、仮想モデルにおける仮想的特徴の形状を調整するようユーザーに指示するために共同する。ある例において、仮想モデル内への仮想ポケットの挿入に応じて、ブロックＳ１３０は、ポケットを現実部品に機械加工するのに好適な最大エンドミルサイズを決定する。ブロックＳＳ１３２は、次に、例えば、ポケット形状が相対的に高いアスペクト比（例えば、しきい値アスペクト比よりも大きいアスペクト比）の切削工具で機械加工を必要とする場合、または、工具の直径に対するポケットから取り除かれるべき材料の量の比が工具直径比に対するしきい値量を超える場合、ポケットの形状を変更するようユーザーに指示することができる。例えば、ブロックＳ１３０は：ポケットを現実部品に機械加工するために、マシニングセンター内における現実部品の適切または好ましい位置を予測することができ；ポケットの垂直コーナーの、最大深さ、最小幅および最小内部フィレット半径を抽出することができ；ポケットの最小幅およびポケットの最小内部フィレット半径の少ない方に基づき、ポケットを製造するために、切削工具の最大直径をセットすることができ；ポケットの最大深さに基づき切削工具の最小切削長さをセットすることができる。この例において、ブロックＳ１３０は、次に、ポケットを現実部品に製造するのに好適なものから切削工具のリストにフィルターをかけるために、製造ファイルに特定されているように、切削工具の最大直径および最小切削長さを、製造施設で使用可能な切削工具の直径に対し、クロスリファレンスすることができる。この例において、ブロックＳ１３０は、また、例えば、プラスチックのための高速鋼切削工具、アルミニウムのための固体タングステンカーバイド切削工具、ステンレス鋼のためのチタン炭窒化物切削工具、セラミックス（例えば、アルミナ）のためのダイヤモンド被覆タングステンカーバイト切削工具、および、新材料（例えば、チタン）のためのコバルト切削工具などの、現実部品のために選択された材料に基づきポケットを製造するために適切な切削工具のリストに対しフィルターをかけることができる。この例において、ブロックＳ１３０は、例えば、相対的に小さいポケットおよび／または相対的にルーズな公差（例えば、±０．００５インチ）を備えるポケットを製造するための荒削りおよび仕上げ削りのパスのために単一の三枚刃エンドミルを選択することによって、あるいは、相対的に大きいポケットおよび／または相対的にタイトな公差（例えば、±０．００２インチ）を備えるポケットを製造するために、第１の荒削りエンドミルおよび第２の五枚刃仕上げエンドミルを選択することによって、ポケットのための仮想モデルで定義された寸法公差に基づき、および／または、ポケットを製造するために現実部品から取り除かれる材料の量に基づき、ポケットを製造するために適切な切削工具のリストに対しフィルターをかけることができる。ブロックＳ１３０は、そのため、例えば、材料、形状、切削タイプ（例えば、仕上げ削り、荒削り）、および、ユーザーによって指定された寸法および公差に従って、現実部品においてポケットを製造するために特定された他の要求などに合う、最大直径およびより小さい切削長さの特定の切削工具などの、現実部品においてポケットの機械加工のために好適な特定の切削工具を−製造施設で機械加工のために利用可能な切削工具のリストから−特定することができる。

この例において、ブロックＳ１３２は、次に、現実部品に対し選択した材料においてポケットを機械加工する間における切削工具の破断やダメージのリスクを示す、選択した切削工具に対するリスク評価を−例えば、製造ファイルから、あるいは、切削工具のサプライヤーや製造者から直接−検索することができる。（あるいは、ブロックＳ１３２は、例えば製造ファイル内に含まれた工具リスクモデルに基づき、選択した切削工具でポケットを機械加工するリスクを計算することができる。）特に、切削工具で機械加工するリスクは、切削工具の直径に反比例し、切削工具の長さに比例し、刃のプロファイル、刃の数、刃のレーキ、および、機械加工すべき材料に関連し、ブロックＳ１３２は、副内製造リスクを示す大きい（例えば、より安定している）切削工具で現実部品におけるポケットの製造を可能とするように、仮想モデル中の仮想的特徴を変更するようにユーザーに対しプロンプトを選択的に配信するために、−問題のポケットとの関連で−切削のためのこのリスク評価を取り扱うことができる。例えば、製造ファイルは、（機械加工操作の間に工具に破断またはダメージを与えるリスクに基づき）（例えば、プラスチックに対し８：１、アルミニウムに対し６：１、および、鋼に対し４：１などの）特定の材料に対する切削工具のための最大推奨アスペクト比（すなわち、直径に対する長さの比）を特定することができ、ブロックＳ１３２は、より小さいアスペクト比（例えば、最大推奨アスペクト比に近いまたはそれ未満の）切削工具で現実部品におけるポケットの機械加工を可能とするために、ポケットの最小内部コーナーフィレット半径を増加するよう、および／または、ポケットの深さを減少させるよう、ユーザーに対しプロンプトを配信することができる。同様に、ブロックＳ１３２は、より短い切削長さの工具でポケットの製造を可能とするために、内側ステップをある深さでポケット内に挿入するよう、および／または、幅方向の寸法における公差またはポケットの壁の平坦性を緩めるよう、ユーザーに対しプロンプトを配信することができる。もしおよび一旦、仮想モデル内でポケットに対する変更が行われた場合は、ブロックＳ１３０およびＳ１３２は、低いリスクの切削工具が変更されたポケット形状に従ってポケットを製造するために使用できることを確認するため、および／または、最大推奨アスペクト比がポケットに対し選択された切削工具に対し満たされることを確認するため、ポケットの形状の再評価を繰り返すことができる。

しかしながら、前述の実施例において、従来の機械加工技術を介してポケットを製造するために適切な切削工具が利用可能な切削工具のリストから特定できない場合、ブロックＳ１３０は、仮想モデル内に仮想ポケット特徴のフラグを立てることができ、仮想ポケット特徴を変更するためにユーザーに指示するようブロックＳ１３２をトリガーすることができる。例えば、仮想ポケット特徴が四角形の内部コーナーを定義している場合、ブロックＳ１３０は、従来の機械加工に対しては不適切とのポケットのフラグを立てることができ、ブロックＳ１３２は、仮想ポケット特徴の各垂直内部コーナーにフィレットを挿入するようユーザーに指示することができる。ブロックＳ１３２は、また、ポケットの深さおよび切削工具の最小推奨アスペクト比に基づき、好ましい内部フィレット半径を推定することができ、プロンプト内において、この最小内部フィレット半径をユーザーに提示することができる。この例において、ブロックＳ１３２は、また、例えば第２のワイヤーＥＤＭ機械加工操作を介して、または、ポケットを形成するために異なる構造をろう付けまたは溶接することによって、四角形の内部コーナーを有するポケットを製造するための他の製造方法を特定することができ；ブロックＳ１３２はその後、上記および米国特許出願１４／５１７，７１１の方法または技術を実施して、推奨サイズの切削工具を用いた従来の機械加工を介した現実部品の製造および／または他の製造方法を介した現実部品の製造の、ユニット毎および／またはオーダー毎のコストを見積もることができる。ブロックＳ１３２は、ユーザーに仮想モデル中で特定された現在のポケットを有する現実部品を製造するためのコストを確認させることができるよう、および、現在の形状の認められた価値に対するそのようなコストを評価させることができるよう、−例えば、現実部品を製造するための１つ以上の他の製造方法を選択するためのオプション−プロンプト中これらのコストをユーザーに提示することができる。

他の実施例において、ブロックＳ１３２は、切削工具で仮想的特徴（例えば、ポケット）に従って現実部品を機械加工するために、現実部品から取り除かれる材料の量を推定し、しきい値比を超えている第１の切削工具の半径に対する取り除かれるべき材料の量の比に応じて、第２（例えば、より大きい）の切削工具を備える仮想特徴に従って、現実部品の機械加工を可能にするために、仮想的特徴の形状を調整するようユーザーに指示する。前述の例のように、ブロックＳ１３０で選択された第１の切削工具に対し、ブロックＳ１３２は、ポケットの量を計算し、（例えば、ポケットの深さおよび切削工具の刃の長さのうち少ない方に沿う切削刃の直径に基づいて）切削工具の切削量を計算し、ポケットの製造のために使用されるより大きい切削具を可能とするため、切削工具の切削量に対するポケットの堆積の比がしきい値比の値（例えば、８０：１）を超える場合、ポケットの変更をするようユーザーにプロンプトを配信し、それによって、機械加工時間および現実部品のユニット毎のコストを減少させる。ブロックＳ１３２は、付加的にあるいは選択的に、その後に（より小さい）仕上げ切削工具での仕上げ削りパスが続く、ポケットを介しての荒削りパスのための第２の切削工具を先立って選択するよう、ブロックＳ１３０をトリガーする。

さらに他の実施例において、ブロックＳ１３２は、第１の切削工具のサイズ（例えば、第１の球面半径）より大きいサイズ（例えば、大きい第２の球面半径）の第２の切削工具（例えば、ボールエンドミル）で現実部品の表面仕上げを可能とするために、仮想モデル中の仮想的特徴で定義された複合表面を平滑化するようにユーザーに対しプロンプトを配信する。この実施例において、部品ファイルへの仮想複合表面の挿入に応じて、ブロックＳ１３０は、図５に示すように、それにより現実部品が、例えばデフォルト内またはユーザーが入力した公差（例えば、±０．００５インチ）内で、仮想複合表面に従って機械加工される、切削工具（例えば、ボールエンドミル）の最大半径を決定するために、仮想複合表面の微分係数を計算し、決定された最大切削工具半径未満または同じ寸法（例えば、球面半径）の切削工具を選択する。この実施例において、ブロックＳ１３２は、複合表面を横切る最大切削工具半径の頻度を計算し、複合表面を横切る最大切削半径の頻度に基づき、実質的に小さい最大切削工具の半径の異常値を特定し、具体的な工作物中で複合表面を生成するために、より大きい切削工具（例えば、ボールエンドミル）および／またはより大きいステップオーバーで表面仕上げを可能とするために、仮想モデル中の仮想複合表面の対応する領域を軟化させるようユーザーに指示する。例えば、ブロックＳ１３２は、図５に示すように、ユーザーが変更された仮想モデルの部品を特定するのをガイドするために、ＣＡＤプログラム内で表示された（例えば、レンダリングされた）仮想モデル中の仮想複合表面の対応する領域をハイライトすることができる。ブロックＳ１３２は、同様に、ＣＡＤプログラム内またはＤＦＭプラグイン内において、大きい切削工具を満たす−仮想モデル内で特定された−現実部品の寸法要求を可能とするため、仮想複合表面の特徴の寸法における公差を緩めるプロンプトを表示することができる。

ブロックＳ１３２は、上述したように、例えば、現実部品の仮想モデルの３Ｄレンダリングにおいて、対応する仮想的特徴をハイライトしたり色の陰影を付けたりすることによって、ＣＡＤプログラムまたはＤＦＭプラグインを介してユーザーに通知を提示するための、いかなる技術または方法をも実行することができる。しかしながら、ブロックＳ１３２は、他の方法においても、部品ファイル内の仮想的特徴の他の寸法のための示唆を生成して表示する機能を持つこともできる。

前述の実施例およびブロックＳ１２４と同様に、ブロックＳ１３０およびＳ１３２は、さらに：第１の切削工具で仮想的特徴に従って現実部品を機械加工するための第１の機械加工時間を計算し；第１の機械加工時間および第１の切削工具のコストに基づき、第１の切削工具で現実部品を機械加工するための第１のコストを推定し；第２の切削工具で仮想的特徴に従って現実部品を機械加工するための第２の機械加工時間を計算し；第２の機械加工時間および第２の切削工具のコストに基づき、第２の切削工具で現実部品を機械加工するための第２のコストを推定し；ＣＡＤプログラム内で、第１のコストおよび第２のコストを表示するために、共同することができる。

図４および５に示すように、方法Ｓ１００のある変形例は、第１の時間に続き第２の時間に先立つ第３の時間において、ＣＡＤプログラム内での仮想的特徴の形状の調整に応じて、仮想形状に従って現実部品を機械加工するための最大工具半径を再計算する工程、および、ＣＡＤプログラムを介して、第２の切削工具の半径を超える最大工具半径に応じて、仮想的特徴に従って現実部品を機械加工するための第２の切削工具の現実化の確認を支持する工程、を記載するブロックＳ１３６を含む。通常、ブロックＳ１３６は、例えば、ブロックＳ１３２で配信されたプロンプトを追跡するなど、仮想モデル中の１つ以上の仮想的特徴に対して成された変更に基づき、現実部品の切削工具オプションの再評価をするために、上述したブロックＳ１２６と近似した方法および技術を実施することができる。例えば、ブロックＳ１３６は、寸法に対するおよび／または仮想モデルの仮想的特徴の公差に対する変化に応じて繰り返すように、ブロックＳ１３０およびＳ１３２をトリガーすることができる。

しかしながら、ブロックＳ１３０、Ｓ１３２および／またはＳ１２６は、いかなる方法でも、より大きく、より安定で、または、リスクの少ない切削工具で現実部品の製造を可能とするために、現実部品の部品を製造するための第１の切削工具を検知し、仮想モデル中で定義された、１つ以上の寸法および／または公差を変更するようユーザーに指示するために共同することができ、それによって、機械加工時間、工具コスト、製造リスク、および、現実部品の１つ以上のユニットのオーダーのための製造コスト、を減少させる。

７．製造可能性
図１に示すように、方法Ｓ１００のある変形例は、現実部品を製造するために最初に選択されたマシニングセンターの利用可能性に基づき、仮想モデル内の寸法の入った仮想的特徴のための製造可能性スコアを発生する工程を記載する、ブロックＳ１４０を含むことができる。この変形例において、方法Ｓ１００は、さらに、しきい値製造可能性スコア以下に収まる製造可能性スコアに応じて、ＣＡＤプログラム内において、通知を表示する工程を記載する、ブロックＳ１４２を含むことができ、ここで通知は仮想的特徴に対する変更のための示唆を含む。通常、ブロックＳ１４０およびＳ１４２は、対応する現実部品の製造可能性を可能にする、および／または、改善するために、現実部品の製造可能性を推定し、仮想モデル中の仮想的特徴を変更するようユーザーに指示するよう機能する。

ある実施例において、方法Ｓ１００は、部品ファイルのためのアルミニウム砂型鋳造コールアウトを記録する。この実施例において、現実部品の予測または選択された分割線を２分割する、予測または選択された分離方向と平行の、正方形表面を定義する仮想的特徴の挿入に応じて、ブロックＳ１４０は、仮想的特徴における抜き勾配不足のため、新しい仮想的特徴を有する現実部品に対し、低い製造可能性スコアを割り当て、ブロックＳ１４２は、それに従い、新しい仮想的特徴の正方形表面を変更するようユーザーに指示することができる。例えば、ブロックＳ１４２は、現実の分割線のそれぞれの側面の正方形表面において抜き勾配を作るようユーザーに指示することができる。この例において、ブロックＳ１４０は、例えば、０°の抜き勾配を有する仮想的特徴に対し１０／１００の製造可能性スコア、２°の抜き勾配を有する仮想的特徴に対し７５／１００の製造可能性スコア、５°の抜き勾配を有する仮想的特徴に対し１００／１００の製造可能性スコアなどの、仮想的特徴を横切る抜き勾配に比例する製造可能性スコアを割り当てることができ、ブロックＳ１４２は、対応する製造可能性スコアが、例えば２０／１００のしきい値製造可能性スコアなどのしきい値製造可能性スコア以下の場合、仮想的特徴を変更するようユーザーに指示することができる。

他の実施例において、方法Ｓ１００は、部品ファイルに対しプラスチック射出成形部品のコールアウトを記録する。この実施例において、アンダーカットを定義する仮想的特徴の挿入に応じて、ブロックＳ１４０は、新しい仮想的特徴に対し低い製造可能性スコアを割り当て、ブロックＳ１４２は、仮想的特徴内において正しく抜き勾配を付けた表面でアンダーカットを置き換えるようユーザーに指示する。この実施例において、ユーザーが通知を隠したり無視した場合、方法Ｓ１００は、アンダーカットが部品ファイル内でエラーやミスではないと決定することができ、ブロックＳ１４０は、アンダーカットを生成するためのカム駆動モールド構成の実現可能性に対応して、新しい製造可能性スコアを発生することができる。そのような複数部品駆動型の射出成形モールドに対する低い製造可能性スコアに対し、ブロックＳ１４２は、複数部品駆動型の射出成形モールドに対し適切な製造可能性スコアを達成するために、アンダーカットの位置および／または形状を変更するようユーザーに指示することができる。また、ブロックＳ１４０は、現実部品においてアンダーカットを生成するために、機械加工後の操作の実現可能性に対応して、新しい製造可能性スコアを発生することができる。機械加工後の操作に対する低い製造可能性スコアに対し、ブロックＳ１４２は、同様に、機械加工後の操作に対し適切な製造可能性スコアを達成するために、アンダーカットの位置および／または形状を変更するようユーザーに指示することができる。

他の実施例において、部品ファイル内への正方形コーナーのポケットを定義する仮想的特徴の挿入に応じて、ブロックＳ１４０は、製造ファイル内で定義されているように、フライス加工のための最小ポケットコーナー半径に基づき、正方形コーナーに対し低い製造可能性スコアを推定することができ、ブロックＳ１４２は、上述したように、定義された深さおよび断面のポケットを効率的に生成するのに適したサイズのコーナーフィレットを示唆することができる。

ブロックＳ１４２は、また、上述したように、例えば現実部品の仮想モデルの３Ｄレンダリングにおける対応する仮想的特徴をハイライトするか陰影をつけることによって、ＣＡＤプログラムを介して、または、ＤＦＭプラグインを介して、ユーザーに通知を提示するために適切ないかなる技術または方法を実施することができる。しかしながら、ブロックＳ１４０は、他の方法により、あるいは、他の製造可能性スコアシステムに従って、部品ファイル内に製造可能性のエラーを特定することができ、ブロックＳ１４２は、部品ファイル内の仮想的特徴の他の寸法または形状のための示唆を発生および表示するよう機能することができる。

方法Ｓ１００は、また、付加的な仮想的特徴を部品ファイルに追加することができるため、前述のブロックのいずれをも繰り返すことができ、現実部品の製造可能性を全体として可能とするおよび／または改善するために、現在および／または前回入力した仮想的特徴を変更するプロンプトを発生することができる。

８．オーダーの提出
方法Ｓ１００のブロックＳ１５０は、第１の時間に続く第２の時間で、製造施設にコンピューターネットワークを通じて、仮想モデルに従う現実部品のユニットの製造のためのオーダーを提出する工程を記載する。通常、ブロックＳ１５０は、図４および５に示すように、ＣＡＤプログラムおよび／または引用したプラグインを介して、ユーザーから、現実部品の１つ以上のユニットに対するオーダーの提出の確認を受領するよう機能し、製造施設によるオーダーの実現をキューイング（すなわち、スケジューリング）するため−例えばコンピューターネットワーク（例えば、インターネット）を通じて−製造施設に対応する部品データおよびオーダーの詳細を送るよう機能する。

ある実施例において、ブロックＳ１５０は、例えば製造施設と提携しているサーバーに部品ファイル全体をアップロードすることによって、製造施設にデジタルファイルの形式で現実部品の完全な仮想モデルを伝達する。同等に、ブロックＳ１５０は、仮想モデルを含む部品ファイルを製造施設で読むことができる他のファイルタイプに変換することができ、例えば、データ暗号化規格（ＤＥＳ）、トリプルデータ暗号化規格（３−ＤＥＳ）、または、共通鍵暗号化規格（ＡＥＳ）に従って、あるいは、ディフィー／ヘルマン鍵交換プロトコル、ワイヤレス送信層セキュリティープロトコル（ＷＴＬＳ）、または、他の適切な暗号プロトコルに従って、製造施設に送信する前に暗号化することができる。また、ブロックＳ１５０は、仮想モデルに基づき、現実部品に対し、平面図、正面図および／または切断断面図で、設計図を作製することができ、それから、これらの設計図を製造施設へ伝達する。

ブロックＳ１５０は、また、現実部品のためのオーダーフォームを−直接的あるいは間接的に（例えば、リモートサーバーを介して）、コンピューターネットワークを通じて製造施設に送信することができる。例えば、オーダーフォームは：現実部品のユニットの量；計画された配信日または配信ウィンドウ；計画されたオーダーのコスト；ブロックＳ１２０、Ｓ１２２およびＳ１２４で計算されたように、材料、最小ストック長さ、および、第２の材料ストック断面に対する仕様；および／または、ブロックＳ１３０およびＳ１３２で選択されたように、特定の切削工具または特定の切削工具のセットで、仮想的特徴に従って現実部品を機械加工するための仕様、を特定することができる。製造施設は、また、例えば、部品のための製造操作を達成するための特定のマシニングセンターおよび工具、製造操作オーダーおよび部品フリップ、特定のマシニングセンターまたはマシニングセンタータイプおよび標準またはカスタムの工具などのためのコールアウトを含む、各種の製造操作のための自動生成工具パスなどの、製造ノートを送信することができる。

ブロックＳ１５０は、また、例えば、製造見積もりの全額の２０％などの製造見積もりの一部に対し、または、すべての工具およびストック材料コストに対する先行支払い、などの、ユーザーから製造施設への支払いを取り扱うことができる。一旦オーダーが満たされると、ブロックＳ１５０は、また、ユーザーから製造施設への残高の残りの支払いを取り扱うことができる。しかしながら、ブロックＳ１５０は、一旦部品オーダーが、ＣＡＤプログラムを介して、または、引用されたプラグインなどを介して、ユーザーによって局所的に確認されると、部品ファイルのフォームおよび製造施設に対する製造見積もりを、他の方法で、連絡（例えば、送信）するよう機能することができる。

９．ヒューマンインターフェース
方法Ｓ１００は、さらに、ＣＡＤプログラムまたはＤＦＭプラグイン内のチャットウィンドウを介してユーザーとリアルタイムで、または、製造のための製造施設への部品ファイルの提出後非同期で、製造施設の人間の代表者（例えば、製造エンジニア）による部品ファイルのレビューをサポートすることができる。ある例において、方法Ｓ１００は、例えば、異なるタイプまたは仮想的特徴調整の程度を特定する他のＤＦＭプロンプトを入力することによって、あるいは、ＤＦＭプロンプトを完全に消去することによって、代表者が、方法Ｓ１００のブロックで発生したＤＦＭプロンプト（例えば、仮想的特徴を変更するための）を無効にすることを可能とする。この例において、方法Ｓ１００は、次に、付加的な製造可能性の変更が種々の部品オーダーに対し１人以上の代表者によって提案されるため、長い時間をかけてＤＦＭモデルを教えるため、教師付きまたは半教師付き学習の形態で、マニュアルのＤＦＭプロンプトの無効の詳細を製造モデルに挿入することができる。ＤＦＭモデルは、次に、長い時間をかけてＤＦＭエラーの検出および訂正を改善するために、ユーザーのコンピューター装置においてＣＡＤプログラムまたはＤＦＭプラグイン内にアップロードされることができ、または、製造可能性ファイルに挿入されることができる。

方法Ｓ１００は、また、ユーザーと代表者との間の、テキストによる、音による、あるいは、視覚によるコミュニケーションを可能とするために、ＣＡＤプログラムまたはＤＦＭプラグビン内で、コミュニケーション（例えば、チャット）ウィンドウを実施することができる。方法Ｓ１００は、そのため、方法Ｓ１００の１つ以上のブロックにおいて、（疑わしい）ＤＦＭプロンプトまたは製造示唆出力を正しくする、あるいは、変更するために、ユーザーが代表者の気を引くことを可能とすることができ、方法Ｓ１００は、上述したように、代表者の応答をＤＦＭモデル内に挿入することができる。しかしながら、方法Ｓ１００は、部品が仮想的にＣＡＤプログラム内で生成されるため、他の方法によって、ＤＦＭチェックを実施するよう機能することができる。

本発明のシステムおよび方法は、少なくとも一部分が、コンピューターで読み取れる媒体で記憶するコンピューターで読み取れる指令を受け取るよう構成されたマシンとして、具体化されおよび／または実施することができる。指令は、アプリケーション、アプレット、ホスト、サーバー、ネットワーク、ウェブサイト、コミュニケーションサービス、コミュニケーションインターフェース、ユーザーのコンピューターまたはモバイル装置のハードウェア／ファームウェア／ソフトウェア要素、または、それらの適切な組み合わせと統合された、コンピューターで実行可能なコンポーネントによって実行することができる。実施例の他のシステムおよび方法は、少なくとも一部分が、コンピューターで読み取れる媒体で記憶するコンピューターで読み取れる指令を受け取るよう構成されたマシンとして、具体化されおよび／または実施することができる。指令は、上述したタイプの装置およびネットワークと一体化されたコンピューターで実行可能なコンポーネントによって実行することができる。コンピューターで読み取れる媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＥＰＲＯＭ、光学装置（ＣＤまたはＤＶＤ）、ハードドライブ、フロッピーディスク、または他の適切な装置などの、適切なコンピューターで読み取れる媒体上に記憶することができる。コンピューターで実行可能なコンポーネントは、いかなる適切な専用ハードウェア装置でも指令を（代わりにあるいは付加的に）実行できるが、プロセッサーとすることができる。

当業者であれば、先の詳細な説明からおよび図面および特許請求の範囲から理解されるため、変形および変更は、以下の特許請求の範囲で定義された本発明の範囲から逸脱しない範囲内で、本発明の実施例に対し行うことができる。

Claims (20)

1. コンピュータデバイスで実行するコンピュータ支援ドラフティングエンジン内で、現実部品の仮想モデルの構成中に製造設計のチェックを実施するための方法において：
   ・仮想モデル中への仮想的特徴の挿入に応じて、仮想的特徴に基づき現実部品に対する最小ストック形状を推定する工程；
   ・最小ストック形状に基づき現実部品に指定された材料の利用可能な材料ストック断面のセットから第１の材料ストック断面を選択する工程；
   ・第１の時間において、第１の材料ストック断面未満の、材料の利用可能な材料ストック断面のセットにおける、第２の材料ストック断面で現実部品の製造を可能にするよう、コンピュータ支援ドラフティングエンジンを介して、ユーザーに仮想的特徴の寸法を調整させる工程；
   ・第１の時間に続く第２の時間において、製造施設にコンピュータネットワークを通じて、仮想モデルに従う現実部品のユニットの製造のためのオーダーを送る工程；
   を備えることを特徴とする方法。
2. さらに、製造施設によって機械加工可能な材料のセットにおいて、各材料に対する材料ストック断面を特定する製造ファイルを受け取る工程、および、ユーザーに材料のセットから材料を選択させる工程と、を備え；第１の材料ストック断面を選択する工程が、コンピュータ支援ドラフティングプログラムを介して、材料に対する選択の受領に応じて、材料に対する利用可能な材料ストック断面のセットを選択する工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. さらに：
   ・仮想モデル中への第２の仮想的特徴の挿入に応じて、第２の仮想的特徴に基づき現実部品に対する最小ストック形状を再計算する工程；
   ・最小ストック形状に基づき利用可能な材料ストック断面のセットから第３の材料ストック断面を選択する工程；および、
   ・第１の時間に続き第２の時間に先立つ第３の時間において、第３の材料ストック断面未満の、材料の利用可能な材料ストック断面のセットにおける、第４の材料ストック断面で現実部品の製造を可能にするよう、コンピュータ支援ドラフティングエンジンを介して、ユーザーに第２の仮想的特徴の寸法を調整させる工程；
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. さらに、第１の時間に続き第２の時間に先立つ第３の時間において、コンピュータ支援ドラフティングエンジン内での仮想的特徴の寸法の調整に応じて、調整に基づき現実部品に対する最小ストック形状を再計算する工程、および、コンピュータ支援ドラフティングエンジンを介して、寸法の調整で第２の材料ストック断面の現実化の確認を示す工程、を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 現実部品に対する最小ストック形状を推定する工程が、仮想モデル内で定義された仮想形状のセットに基づき、現実部品に対する最小ストック形状を推定する工程であって、仮想形状のセットが仮想的特徴を備える工程を備える；および、ユーザーに仮想的特徴の寸法を調整させる工程が、仮想形状のセットから、第２の材料ストック形状で現実部品の製造を可能にする調整に対して、仮想的特徴を選択する工程を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. ユーザーに仮想的特徴の寸法を調整させる工程が：
   ・現実部品に対する最小ストック形状に基づき、第１の材料ストック断面に対する最小ストック長さを計算する工程；
   ・第１の材料ストック断面で現実部品に対する第１の機械加工時間を計算する工程；
   ・第１の機械加工時間および最小ストック長さの第１の材料ストック断面のコストに基づき、第１の材料ストック断面から現実部品を製造するための第１のコストを推定する工程；
   ・第２の材料ストック断面で現実部品のユニットに対する第２の機械加工時間を計算する工程；
   ・第２の機械加工時間および最小ストック長さの第２の材料ストック断面のコストに基づき、第２の材料ストック断面から現実部品のユニットを製造するための第２のコストを推定する工程；および、
   ・コンピュータ支援ドラフティングエンジン内で、第１のコストおよび第２のコストを表示する工程；
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 現実部品のユニットの製造のためのオーダーを送る工程が、製造施設に関連するデータベースに、仮想モデルの形状、現実部品のユニットの量に対する要求、および、材料、最小ストック長さおよび第２の材料ストック断面に対する仕様をアップロードする工程、を備えることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. さらに、コンピュータ支援ドラフティングエンジン内で、第１の機械加工時間および第２の機械加工時間を表示する工程、を備えることを特徴とする請求項６に記載の方法。
9. ユーザーに仮想的特徴の寸法を調整させる工程が、コンピュータ支援ドラフティングエンジン内で、仮想的特徴の寸法における許容範囲を緩めるプロンプトを表示する工程、を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. ユーザーに仮想的特徴の寸法を調整させる工程が、第２の材料ストック断面の基準寸法公差に基づき、ユーザーに仮想的特長の寸法上の公差を調整させる工程、を備えることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. ユーザーに仮想的特徴の寸法を調整させる工程が、コンピュータ支援ドラフティングエンジン内で、仮想的特徴の寸法で特定された長さを減少させるプロンプトを表示する工程、を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
12. コンピュータデバイスで実行するコンピュータ支援ドラフティングエンジン内で、現実部品の仮想モデルの構成中に製造設計のチェックを実施するための方法において：
    ・コンピュータ支援ドラフティングエンジンにおいて、工場設備で現在稼働中の切削工具のセットの形状を特定する製造ファイルを受け取る工程；
    ・仮想モデル中への仮想的特徴の挿入に応じて、製造ファイルで特定された切削工具のセットから、仮想的特徴に従う現実部品の機械加工に適する最大の寸法の第１の切削工具を先制して選択する工程；
    ・第１の時間において、切削工具のセットにおける、第１の切削工具の寸法より大きい寸法の第２の切削工具で現実部品の機械加工を可能にするよう、コンピュータ支援ドラフティングエンジンを介して、ユーザーに仮想的特徴の形状を調整させる工程；
    ・第１の時間に続く第２の時間において、製造施設へコンピュータネットワークを通じて、仮想モデルに従う現実部品のユニットの製造のためのオーダーを送る工程；
    を備えることを特徴とする方法。
13. 第１の切削工具を先制して選択する工程が、仮想形状に従って現実部品を機械加工するための加工方向を予測する工程、仮想形状に従って現実部品を機械加工するための最大工具半径を特定する工程、および、切削工具のセットから、最大工具半径未満の最大半径の第１の切削工具を選択する工程を備え、ユーザーに仮想的特徴の形状を調整させる工程が、第１の切削工具半径より大きい半径の第２の切削工具で現実部品の機械加工を可能にするよう、ユーザーに仮想的特徴の形状を調整させる工程を備えることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. さらに、第１の時間に続き第２の時間に先立つ第３の時間において、コンピュータ支援ドラフティングエンジン内での仮想的特徴の形状の調整に応じて、仮想形状に従って現実部品を機械加工するための最大工具半径を再計算する工程、および、コンピュータ支援ドラフティングエンジンを介して、第２の切削工具の半径を超える最大工具半径に応じて、特徴形状に従って現実部品の機械加工のための第２の切削工具の現実化の確認を示す工程、を備えることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. ユーザーに仮想的特徴の形状を調整させる工程が：
    ・第１の切削工具で、仮想的特徴に従って現実部品を機械加工するための第１の機械加工時間を計算する工程；
    ・第１の機械加工時間および第１の切削工具のコストに基づき、第１の切削工具で現実部品を機械加工するための第１のコストを推定する工程；
    ・第２の切削工具で、仮想的特徴に従って現実部品を機械加工するための第２の機械加工時間を計算する工程；
    ・第２の機械加工時間および第２の切削工具のコストに基づき、第２の切削工具で現実部品を機械加工するための第２のコストを推定する工程；
    ・コンピュータ支援ドラフティングエンジン内で、第１のコストおよび第２のコストを表示する工程；
    を備えることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
16. ユーザーに仮想的特徴の形状を調整させる工程が、ユーザーに仮想的特徴で定義された内部フィレットの半径を増加させる工程、を備えることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
17. 第１の切削工具を先制して選択する工程が、仮想的特徴で定義された複合表面の誘導体に基づく最大工具半径を計算する工程、および、最大工具半径未満の第１の球面半径の第１のボールエンドミルを備える第１の切削工具を選択する工程、を備え；ユーザーに仮想的特徴の形状を調整させる工程が、第１の球面半径より大きい第２の球面半径のボールエンドミルを備える第２の切削工具で現実部品の表面仕上げを可能にするよう、ユーザーに仮想的特徴で定義された複合表面を平滑化させる工程、を備えることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
18. ユーザーに仮想的特徴の形状を調整させる工程が、第１の切削工具で仮想的特徴に従って現実部品を機械加工するために、現実部品から取り除くべき材料の量を推定する工程、および、しきい値比率を超える第１の切削工具の半径に対する取り除かれるべき材料の量の比率に応じて、第２の切削工具で仮想的特徴に従って現実部品の機械加工を可能にするよう、ユーザーに仮想的特徴の形状を調整させる工程、を備えることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
19. 現実部品のユニットの製造のためのオーダーを送る工程が、製造施設に関連するデータベースに、仮想モデルの形状、現実部品のユニットの量に対する要求、および、第２の切削工具で仮想的特徴に従って現実部品を機械加工するための仕様をアップロードする工程、を備えることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
20. ユーザーに仮想的特徴の形状を調整させる工程が、コンピュータ支援ドラフティングエンジン内で、仮想的特徴の寸法における許容範囲を緩めるプロンプトを表示する工程、を備えることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
    
    

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