JP3087526B2 - フィレット面の生成方法 - Google Patents

フィレット面の生成方法

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JP3087526B2 JP05192208A JP19220893A JP3087526B2 JP 3087526 B2 JP3087526 B2 JP 3087526B2 JP 05192208 A JP05192208 A JP 05192208A JP 19220893 A JP19220893 A JP 19220893A JP 3087526 B2 JP3087526 B2 JP 3087526B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、コンピュータ支援設
計(CAD)装置が具える三次元形状モデリングシステ
ムでフィレット面を生成させる方法に関し、特には、フ
ィレット面の半径精度を向上させ得る、フィレット面の
生成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】CAD装置が具える三次元形状モデリン
グシステムで、先に作成した形状中の角部を丸めるため
にそこに埋め込むフィレット面を生成させる際、従来
は、該モデリングシステムで、先ず、所望のフィレット
半径を指定して、先に作成した形状中のフィレット面を
埋め込むべき角部を形成する二つの面の両方に接する上
記指定したフィレット半径の接円弧を、その角部に沿っ
て、あらかじめ指定した間隔で複数求め、次いで、それ
らの接円弧同士を滑らかに繋いで、フィレット面を生成
させていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のフィレット面の生成方法で生成させたフィレット
面は、特に複合曲面に沿ってそれを生成させた場合に、
設定された接円弧の場所によっては、半径が所望のフィ
レット半径にならず、フィレット面の形状不良が発生し
てしまう場合がある。
【0004】すなわち例えば、図2(b)に示すよう
に、大きな半径で丸められた側面を持つ形状Sの上端角
部に埋め込むフィレット面Fを生成させる場合、その上
端角部の稜線Eに沿って、ある程度間隔をあけながら各
々稜線Eに直行する複数の平面を設定して、それらの平
面内でそれぞれ接円弧A1 〜A5 を求め、それらの接円
弧A1 〜A5 間を滑らかに繋ぐ補間曲面として、フィレ
ット面を生成させるが、求めた接円弧の向きには多少の
誤差があるので、稜線Eの曲線部と直線部との接続箇所
に丁度どれかの接円弧が位置した場合は良いものの、図
示の如く、その接続箇所に接円弧がなかった場合には、
その接続箇所に近い接円弧A3 の向きの誤差から、求め
た補間曲面の延在方向が稜線Eの延在方向に必ずしも一
致せず、それゆえ図中破線で示すように、フィレット面
Fの半径がその接続位置付近で部分的に所望の半径より
も大きくなってフィレット面Fが部分的に膨らんだり、
逆にフィレット面の半径がその接続箇所付近で部分的に
所望の半径よりも小さくなってフィレット面が部分的に
縮んだりしてしまう場合がある。
【0005】そしてかかるフィレット面の形状不良が発
生した場合は、CAD装置の使用者の人手によるフィレ
ット面の形状修正作業が必要となり、これがため従来
は、特に複合曲面に沿ってフィレット面を生成させる場
合に、その生成に手間が嵩んでしまうという問題があっ
た。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記従来の
方法の課題を有利に解決した生成方法を提供することを
目的とするものであり、この発明のフィレット面の生成
方法は、三次元形状モデリングシステムで、先に作成し
た形状中の角部に埋め込むフィレット面を生成させるに
際し、先ず前記モデリングシステム中の接円弧探索手段
により、前記先に作成した形状中のフィレット面を埋め
込むべき角部を形成する二つの面の両方に接する所望の
フィレット半径の接円弧をその角部に沿って複数求め、
次いで、前記モデリングシステム中のフィレット面生成
手段により、それらの接円弧同士を滑らかに繋いでフィ
レット面を生成させ、次いで、前記モデリングシステム
中のフィレット面半径検査手段により、前記複数の接円
弧のそれぞれの間につき、その隣り合う接円弧間に位置
する前記フィレット面の半径を検査し、前記検査の結
果、前記フィレット面の半径が前記所望のフィレット半
径でない隣り合う接円弧間があった場合には、前記モデ
リングシステム中の接円弧追加手段により、その所望の
フィレット半径でない接円弧間に接円弧を追加した後、
その接円弧を追加した隣り合う接円弧間およびその付近
の接円弧を含めた範囲について、前記フィレット面生成
手段により前記フィレット面を生成させる処理から繰り
返し、前記処理を繰り返す範囲以外の範囲については、
先に生成させた前記フィレット面をそのまま使用するこ
とを特徴とするものである。
【0007】
【作用】かかる方法によれば、接円弧探索手段で求めた
複数の接円弧からフィレット面生成手段で生成させたフ
ィレット面の各接円弧間における半径をフィレット面半
径検査手段で検査し、所望のフィレット半径でなかった
接円弧間およびその付近については接円弧追加手段で接
円弧を追加してフィレット面生成手段でフィレット面を
生成させ直すので、フィレット面の半径精度を向上させ
得て、フィレット面の形状不良の発生を防止することが
でき、それゆえ、特に複合曲面に沿ってフィレット面を
生成させる場合に、フィレット面の形状修正作業を不要
とし得て、フィレット面を生成させる際の手間を少なく
することができる。
【0008】また、この方法によれば、生成させたフィ
レット面のうちで、検査の結果その半径が所望のフィレ
ット半径でなかった部分およびその付近だけを再生成さ
せ、それ以外の部分は先に生成させたフィレット面を用
いるので、特に比較的長い角部に沿ってフィレット面を
埋め込むような場合に、再生成の時間を短縮することが
できる。
【0009】
【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳
細に説明する。図1は、この発明のフィレット面の生成
方法の一実施例の手順を示すフローチャートであり、こ
の実施例の方法では、CAD装置が有する三次元形状モ
デリングシステムとして、先に本発明者が1990年11月に
精密工学会誌に発表した論文「ソリッドモデラの問題点
と曲面立体共存モデラの開発」中で提案した、面相互の
接続関係を表す位相データを持つ曲面立体共存モデラを
用い、そのモデラによって、図2(a)に示す、先に作
成した、大きな半径で丸められた側面を持つ形状S中の
上端角部に埋め込むフィレット面を生成させる。
【0010】かかるフィレット面の生成処理を行うに際
し、ここでは先ず、図1中のステップ1で、所望のフィ
レット半径(一定の値でも良く、角部に沿って変化する
値でも良い)を上記モデラに指定して、図2(a)に示
すように、上記形状S中の上端角部を形成する上面と側
面との両方に各々上記指定したフィレット半径を持って
接する複数の接円弧、例えば図示例では五つの接円弧A
1 〜A5 を、その角部の稜線Eに沿って並ぶとともにそ
の稜線Eに各々直交する複数の平面内でそれぞれ作成
し、次いでステップ2で、図2(b)に示すように、そ
の作成した複数の接円弧A1 〜A5 間を滑らかに繋ぐ補
間曲面として、フィレット面Fを生成させる。従って、
上記ステップ1を実行する上記モデリングシステムは接
円弧探索手段に、また上記ステップ2を実行する上記モ
デリングシステムはフィレット面生成手段にそれぞれ相
当する。
【0011】続いてここでは、図1中のステップ3で、
上記複数の接円弧のそれぞれの間、すなわち例えば図示
例では接円弧A1 ,A2 間、A2 ,A3 間、A3 ,A4
間およびA4 ,A5 間について、上記生成させたフィレ
ット面Fの、例えばその接円弧間を等分した三箇所で、
その箇所での半径が上記指定したフィレット半径である
か否かを検査する。この半径の検査は、例えば、生成さ
せたフィレット面Fのその検査する箇所での半径を計算
して求め、その求めた半径が上記指定したフィレット半
径に対し所定の公差の範囲内にあるか否かを調べること
にて行うことができ、求めた半径が上記公差範囲内にあ
る場合は、その半径は実質的に上記指定したフィレット
半径であると判断し得る。従って、上記ステップ3を実
行する上記モデリングシステムはフィレット面半径検査
手段に相当する。
【0012】そして上記ステップ3における検査の結
果、いずれかの接円弧間で、その三箇所の検査箇所の少
なくとも一箇所についてフィレット面Fの半径が上記指
定したフィレット半径でなかった場合には、ステップ4
からステップ5へ進んで、その接円弧間の、好ましくは
そのフィレット半径でなかった各箇所に一つの接円弧を
追加した後、上記ステップ2へ戻り、その接円弧を追加
した接円弧間および、フィレット面がその接円弧の追加
の影響を受ける、例えばその接円弧を追加した接円弧間
の両側の接円弧のさらに両外側の接円弧までの範囲で、
上記フィレット面を生成させる処理から繰り返す。従っ
て、上記ステップ5を実行する上記モデリングシステム
は接円弧追加手段に相当する。
【0013】すなわち例えば図示例では接円弧A3 ,A
4 間で検査した三箇所のうちの中央の一箇所についてフ
ィレット面Fの半径が上記指定したフィレット半径でな
かったとすると、その接円弧A3 ,A4 間の中央に一つ
の接円弧A6 を追加した後、上記ステップ2へ戻り、そ
の接円弧A6 も使用して、接円弧A3 ,A4 のさらに両
外側の接円弧A2 〜A5 までの範囲で、フィレット面を
生成させる処理から繰り返す。なお、それにより再生成
させたフィレット面でも未だ上記指定したフィレット半
径でない箇所が残った場合には、そのフィレット半径で
ない箇所のある接円弧間につきさらに接円弧を追加して
さらにフィレット面を再生成させる。
【0014】この一方、上記のようにステップ2へ戻っ
てフィレット面を生成させる処理を繰り返す範囲以外の
範囲、すなわち例えば、図示例では接円弧A1 ,A2
については、上記ステップ2で先に生成させたフィレッ
ト面Fをそのまま使用する。また、上記ステップ3での
検査の結果、全ての接円弧間でフィレット面Fの半径が
上記指定したフィレット半径であった場合は、先に生成
させたフィレット面Fをその全体に亘りそのまま使用す
る。
【0015】上述したこの実施例の方法によれば、生成
させたフィレット面Fの半径精度を向上させることがで
きるので、フィレット面の形状不良の発生を防止するこ
とができ、それゆえ、特に複合曲面に沿ってフィレット
面を生成させる場合に、フィレット面の形状修正作業を
不要とし得て、フィレット面を生成させる際の手間を少
なくすることができる。
【0016】また、この実施例の方法によれば、生成さ
せたフィレット面Fのうちで、検査の結果その半径が所
望のフィレット半径でなかった部分およびその付近だけ
を再生成させ、それ以外の部分は先に生成させたフィレ
ット面を用いるので、特に比較的長い角部に沿ってフィ
レット面を埋め込むような場合に、再生成の時間を短縮
することができる。
【0017】以上、図示例に基づき説明したが、この発
明は上述の例に限定されるものでなく、例えば、接円弧
間の距離や先に作成した形状の複雑さ等に応じて、接円
弧間のフィレット半径を検査する箇所の数や追加する接
円弧の数を適宜変更しても良い。そしてこの発明は、上
記以外の他の種類の三次元形状モデリングシステムを用
いても実施し得て、上記作用効果を奏することができ
る。
【0018】
【発明の効果】かくしてこの発明のフィレット面の生成
方法によれば、フィレット面の半径精度を向上させるこ
とができるので、フィレット面の形状不良の発生を防止
することができ、それゆえ、特に複合曲面に沿ってフィ
レット面を生成させる場合に、フィレット面の形状修正
作業を不要とし得て、フィレット面を生成させる際の手
間を少なくすることができる。
【0019】また、生成させたフィレット面のうちで、
検査の結果その半径が所望のフィレット半径でなかった
部分およびその付近だけを再生成させ、それ以外の部分
は先に生成させたフィレット面を用いるので、特に比較
的長い角部に沿ってフィレット面を埋め込むような場合
に、再生成の時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のフィレット面の生成方法の一実施例
の手順をを示すフローチャートである。
【図2】(a)〜(c)は、上記実施例の方法の各段階
で作成した形状を示す説明図である。
【符号の説明】
S 先に作成した形状 E 角部に沿う稜線 F フィレット面 A1 〜A5 接円弧 A6 追加した接円弧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江口 誠治 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 石井 貴継 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 UNIVAC TECHNOLOGY REVIEW,NO.11,p1−12, 橋本可輝,「複数の曲面を接続するフィ レット曲面創成法」 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 17/50

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 三次元形状モデリングシステムで、先に
    作成した形状中の角部に埋め込むフィレット面を生成さ
    せるに際し、 先ず、前記モデリングシステム中の接円弧探索手段によ
    り、前記先に作成した形状中のフィレット面を埋め込む
    べき角部を形成する二つの面の両方に接する所望のフィ
    レット半径の接円弧をその角部に沿って複数求め、 次いで、前記モデリングシステム中のフィレット面生成
    手段により、それらの接円弧同士を滑らかに繋いでフィ
    レット面を生成させ、 次いで、前記モデリングシステム中のフィレット面半径
    検査手段により、前記複数の接円弧のそれぞれの間につ
    き、その隣り合う接円弧間に位置する前記フィレット面
    の半径を検査し、 前記検査の結果、前記フィレット面の半径が前記所望の
    フィレット半径でない隣り合う接円弧間があった場合に
    は、前記モデリングシステム中の接円弧追加手段によ
    り、その所望のフィレット半径でない接円弧間に接円弧
    を追加した後、その接円弧を追加した隣り合う接円弧間
    およびその付近の接円弧を含めた範囲について、前記フ
    ィレット面生成手段によりフィレット面を生成させる処
    理から繰り返し、 前記処理を繰り返す範囲以外の範囲については、先に生
    成させた前記フィレット面をそのまま使用することを特
    徴とする、フィレット面の生成方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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UNIVAC TECHNOLOGY REVIEW,NO.11,p1−12,橋本可輝,「複数の曲面を接続するフィレット曲面創成法」

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