JP6237556B2 - 中間体データ作成補助装置および切削加工品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は，中間体データ作成補助装置および切削加工品の製造方法に関する。さらに詳細には，切削加工品の取り代を適切に設けることのできる中間体データ作成補助装置および切削加工品の製造方法に関する。

切削加工品は，鋳造により製造された鋳物より，表面精度や寸法精度が要求される面を切削加工によって削り出すことで製造されることがある。このような鋳物に切削加工を行う場合，その切削加工がなされる鋳物の部分には，適切に取り代が設けられている必要がある。

例えば，特許文献１には，最終的構造物（切削加工品）の３次元形状データのうちの表面粗さを指定する仕上げ記号が付けられている部分にのみ取り代を設けて，切削加工前の中間的構造物（鋳物）の３次元形状データを作成する方法が開示されている。これにより，中間的構造物形状設計データを簡易に作製することができるとされている。

特開平９−１６６５７号公報

しかしながら，上記の従来技術では，作成した鋳物の３次元形状データについて，取り代を付加するべき箇所に取り代が設けられていない場合に，これを適切に見つけることができない。すなわち，取り代の設け忘れがある場合にも，その取り代を設け忘れた鋳物の３次元形状データに基づいて，鋳物が製造されてしまう。この場合，取り代を設け忘れた鋳物より，良好な切削加工面が形成された切削加工品を製造することができないという問題があった。

本発明は，前記した従来の技術が有する問題点の解決を目的としてなされたものである。すなわちその課題とするところは，中間体の切削加工箇所に適切に取り代を付加することのできる中間体データ作成補助装置および切削加工品の製造方法を提供することである。

この課題の解決を目的としてなされた本発明の一態様に係る中間体データ作成補助装置は，切削加工後の切削加工品の３次元形状データである切削加工品データをもとに，切削加工の取り代が付加された中間体の３次元形状データである中間体データを作成する中間体データ作成を補助する中間体データ作成補助装置であって，切削加工品データ中の切削加工面データを出力する切削面出力部と，切削面出力部が出力した切削加工面データの外周を構成するエッジの端点であるエッジ端点を出力する端点出力部と，未完成の中間体データである未完成中間体データ中の平面データである粗平面データを出力する粗平面出力部と，端点出力部が出力したエッジ端点を，粗平面出力部が出力した粗平面データの面内に，切削加工面データの法線方向または粗平面データの法線方向について投影した投影点を出力する投影点出力部と，投影点出力部が出力した投影点に基づいて，投影点が面内に投影された粗平面データが，取り代を設ける対象面であるか否かを判定する取り代判定部とを有し，取り代判定部は，投影点が切削加工面データ上の加工面上投影点である場合には，加工面上投影点を面内に投影した粗平面データを，取り代を設ける対象面であると判定し，取り代を設ける対象面であると判定しない粗平面データについては，取り代を設ける対象面ではないと判定するものであることを特徴とする中間体データ作成補助装置である。

本発明の中間体データ作成補助装置では，未完成中間体データ中の粗平面データの面内に切削加工品データの切削加工面データのエッジ端点を投影した投影点を作成する。そして，その投影点が加工面上投影点である場合，その加工面上投影点が面内に投影された粗平面データを，取り代を付加する対象面であると判定する。その取り代を付加する対象面であると判定された粗平面データに取り代を付加することにより，取り代が適切に付加された中間体データを作成することができる。よって，中間体の切削加工箇所に適切に取り代を付加することができる。

また上記に記載の中間体データ作成補助装置において，端点出力部は，切削加工面データのエッジ端点のすべてを出力するものであり，投影点出力部は，すべてのエッジ端点について，粗平面データの面内に投影した投影点を出力するものであり，取り代判定部は，粗平面データの面内に投影されたすべての投影点のうち，少なくとも１つが加工面上投影点である場合には，加工面上投影点を面内に投影した粗平面データを，取り代を設ける対象面であると判定するものであることが好ましい。エッジ端点のすべてを使用することにより，一部に取り代が付加されているが，その他の部分に取り代を付加する必要のある粗平面データについても適切に，取り代を設ける対象面であると判定することができるからである。

また上記に記載の中間体データ作成補助装置において，粗平面出力部は，未完成中間体データ中のすべての粗平面データを出力するものであり，投影点出力部は，すべての粗平面データについてそれぞれ，エッジ端点を面内に投影した投影点を出力するものであり，取り代判定部は，すべての粗平面データについてそれぞれ，取り代を設ける対象面であるか否かを判定するものであることが好ましい。すべての粗平面データについて，取り代を付加する対象面であるか否かの判定をすることができるからである。すなわち，取り代を付加する必要があるすべての粗平面データについて，取り代を付加する対象面であると判定することができるからである。

また上記に記載の中間体データ作成補助装置において，切削面出力部が出力した切削加工面データと，そのエッジ端点について投影点出力部が出力した投影点との距離である投影点距離を算出して出力する投影点距離出力部を有し，取り代判定部は，投影点距離出力部が算出した投影点距離が予め定めた投影点距離閾値以下である場合には，投影点距離に係る投影点を，加工面上投影点であると判定し，投影点距離出力部が算出した投影点距離が投影点距離閾値を超えている場合には，投影点距離に係る投影点を，加工面上投影点ではないと判定するものであることが好ましい。十分な取り代が付加されていない粗平面データについても，取り代を付加する対象面であると判定することができるからである。

また，本発明の他の態様に係る切削加工品の製造方法は，中間体に切削加工を行うことにより切削加工品を製造する切削加工品の製造方法であって，予め作成された切削加工後の切削加工品の３次元形状データである切削加工品データをもとに，切削加工前の中間体の３次元形状データである中間体データを作成する中間体データ作成工程と，中間体データ作成工程で作成された中間体データに基づいて中間体を製造する中間体製造工程と，中間体製造工程で製造された中間体に切削加工を行うことで切削加工品を製造する切削加工工程とを有し，中間体データ作成工程では，中間体データの作成を補助する装置として，切削加工品データ中の切削加工面データを出力する切削面出力部と，切削面出力部が出力した切削加工面データの外周を構成するエッジの端点であるエッジ端点を出力する端点出力部と，未完成の中間体データである未完成中間体データ中の平面データである粗平面データを出力する粗平面出力部と，端点出力部が出力したエッジ端点を，粗平面出力部が出力した粗平面データの面内に，切削加工面データの法線方向または粗平面データの法線方向について投影した投影点を出力する投影点出力部と，投影点出力部が出力した投影点に基づいて，投影点が面内に投影された粗平面データが，取り代を設ける対象面であるか否かを判定する取り代判定部とを有し，取り代判定部が，投影点が切削加工面データ上の加工面上投影点である場合には，加工面上投影点を面内に投影した粗平面データを，取り代を設ける対象面であると判定し，取り代を設ける対象面であると判定しない粗平面データについては，取り代を設ける対象面ではないと判定するものである中間体データ作成補助装置を用い，少なくとも中間体データ作成補助装置により取り代を設ける対象面であると判定された未完成中間体データの粗平面データに取り代を設けて中間体データを作成し，切削加工工程では，中間体のうち，少なくとも中間体データ作成工程で取り代を付加した中間体データの箇所に切削加工を行うことを特徴とする切削加工品の製造方法である。

本発明によれば，中間体の切削加工箇所に適切に取り代を付加することのできる中間体データ作成補助装置および切削加工品の製造方法が提供されている。

第１の形態に係る鋳物データ作成補助装置を説明するための図である。 第１の形態に係る鋳物データ作成補助装置による取り代を付加する必要があるか否かを判定する手順を示すフローチャートである。 切削加工品データの一例を部分的に示す図である。 未完成鋳物データの一例を部分的に示す図である。 切削加工品データおよび未完成鋳物データの一部を重ねて示した断面図である。 切削加工品データおよび未完成鋳物データの図５とは異なる部分を重ねて示した断面図である。 切削加工品データおよび未完成鋳物データの図５および図６は異なる部分を重ねて示した断面図である。 図３とは異なる切削加工品データの一例を部分的に示す図である。 図４とは異なる未完成鋳物データの一例を部分的に示す図である。 第２の形態に係る鋳物データ作成補助装置を説明するための図である。 第２の形態に係る鋳物データ作成補助装置による取り代を付加する必要があるか否かを判定する手順を示すフローチャートである。 切削加工品データと未完成鋳物データとの位置に，取り代として十分でない程度の差がある場合を示した断面図である。

以下，本発明を具体化した最良の形態について，図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態では，切削加工が行われる前の中間体として鋳物を製造し，その鋳物に切削加工を行うことにより切削加工品を製造する方法について説明する。

［第１の形態］
第１の形態においては，以下に記載している手順により，切削加工品を製造する。
１．鋳物データの作成
２．鋳物の製造
３．鋳物の取り代の切削加工

本形態では，まず，「１．鋳物データの作成」を行う。本形態における鋳物データは，３次元形状データである。また，鋳物データは，切削加工後の切削加工品の３次元形状データである切削加工品データをもとに作成されたものである。さらに，本形態では，予め切削加工品データに基づいて作成された未完成の鋳物データである未完成鋳物データを使用する。

未完成鋳物データは，切削加工品前の鋳物を，できるだけ切削加工品に近い形状で製造できるように作成されたものである。すなわち，未完成鋳物データは，例えば，切削加工品のうち，鋳造では形成できない形状の穴などが形成されていない状態のものである。

ここで，部品には，高い寸法精度や表面精度が要求される面がある。このような高い精度が要求される面については，切削加工を行うことにより形成される。よって，鋳物には，切削加工品のうちの高い精度が要求される面に，適切に切削加工の取り代が設けられていなければならない。そのためには，鋳物データについても，切削加工が行われる部分に確実に取り代が設けられていることが重要である。よって，本形態では，未完成鋳物データに，切削加工の取り代を付加することにより鋳物データを作成する。この，未完成鋳物データに取り代を設けて鋳物データを作成する方法については，後に詳述する。

次に，作成された鋳物データにより，「２．鋳物の製造」を行う。すなわち，まず，鋳型を作製し，その鋳型に溶融金属を流し込むことによって鋳物を製造する。鋳型は，その内部に流し込まれた溶融金属が，鋳物データの通りの形になるように作製されたものである。また，溶融金属を鋳型に流し込んだ後，その溶融金属を冷却する。鋳型内の溶融金属を冷却して固化させることにより，鋳物データの通りの形の鋳物が製造される。そして，鋳型より鋳物を取り出す。これにより，鋳物が製造される。

そして，「３．鋳物の取り代の切削加工」を行う。鋳物は鋳物データの通りに製造されたものである。このため，鋳物には，取り代が設けられている。よって，その取り代の部分について，フライスなどにより切削加工を行うことで切削加工品を製造する。なお，鋳物の取り代の部分以外の部分についても，切削加工を行っても良い。

ここで，本形態の鋳物データの作成方法について説明する。前述したように，本形態では，未完成鋳物データに取り代を付加することにより鋳物データを作成する。また，本形態では，鋳物データを，適切に取り代が設けられるように補助する装置を用いつつ作成する。

図１に，本形態の鋳物データの作成を補助する鋳物データ作成補助装置１０を示す。鋳物データ作成補助装置１０は，入力された切削加工品データと未完成鋳物データとにより，その未完成鋳物データに取り代を付加する必要があるか否かを判定するものである。また，本形態の鋳物データ作成補助装置１０は，取り代判定部１１，切削面出力部１２，端点出力部１３，粗平面出力部１４，投影点出力部１５を有している。そして，鋳物データ作成補助装置１０は，未完成鋳物データに取り代を付加する必要があるか否かを，取り代判定部１１によって判定するものである。

切削面出力部１２は，鋳物データ作成補助装置１０に入力された切削加工品データ中の切削加工面データをすべて取得して出力するものである。そのため，鋳物データ作成補助装置１０に入力される切削加工品データ中の切削加工面データには，予め，その面が切削加工面であることを示す情報が付与されている。切削加工面であることを示す情報は，例えば，切削加工品データの切削加工面データに色情報や属性を付与しておくことなどにより行うことができる。

端点出力部１３は，切削加工面データの外周を構成するエッジの端点であるエッジ端点をすべて取得して出力するものである。粗平面出力部１４は，鋳物データ作成補助装置１０に入力された未完成鋳物データ中の平面データである粗平面データをすべて取得して出力するものである。投影点出力部１５は，すべてのエッジ端点をそれぞれ，そのエッジ端点に係る切削加工面の法線方向について，すべての粗平面データの面内に投影した投影点を取得して出力するものである。

ここで，図２のフローチャートにより，本形態の鋳物データ作成補助装置１０による取り代を付加する必要があるか否かを判定する手順について説明する。まず，切削面出力部１２は，入力された切削加工品データ中の切削加工面データを取得し，出力する（Ｓ１０１）。端点出力部１３は，切削面出力部１２が出力した切削加工面データについて，そのエッジ端点をすべて取得し，出力する（Ｓ１０２）。

続いて，粗平面出力部１４は，入力された未完成鋳物データ中の粗平面データを取得し，出力する（Ｓ１０３）。投影点出力部１５は，端点出力部１３が出力したエッジ端点を，粗平面出力部１４が出力した粗平面データの面内に投影した投影点を取得し，出力する（Ｓ１０４）。

そして，取り代判定部１１は，投影点出力部１５が出力した投影点が，切削面出力部１２が出力した切削加工面データ上の点であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。投影点が，切削加工面データ上の点，すなわち加工面上投影点であるか否かは，例えば，投影点と，その投影点に係るエッジ端点との距離が，０であるか否かにより判定することができる。

投影点が加工面上投影点であると判定される場合には（Ｓ１０５：ＹＥＳ），未完成鋳物データのうちの，加工面上投影点に係る粗平面データが，取り代を付加する対象面であると判定する（Ｓ１０６）。一方，投影点が加工面上投影点でないと判定される場合には（Ｓ１０５：ＮＯ），未完成鋳物データのうちの，その投影点に係る粗平面データが，取り代を付加する対象面ではないと判定する（Ｓ１０７）。

なお，投影点出力部１５は，切削加工面にエッジ端点が複数ある場合，そのすべてのエッジ端点について，粗平面データの面内に投影して投影点を取得し，出力する。そして，取り代判定部１１は，粗平面データに投影された投影点が複数あるとき，その複数の投影点のうちの少なくとも１つが加工面上投影点である場合に，その加工面上投影点が面内に投影された粗平面データについて，取り代を付加する対象面であると判定する。

また，粗平面出力部１４は，すべての粗平面データを出力することができる。そして，鋳物データ作成補助装置１０では，出力された粗平面データが複数ある場合には，粗平面データの数だけステップＳ１０３以降の手順を行う。そして，鋳物データ作成補助装置１０では，すべての粗平面データについてそれぞれ，取り代を付加する対象面である（Ｓ１０６），または，取り代を付加する対象面ではない（Ｓ１０７）と判定することができる。

さらに，切削面出力部１２は，すべての切削加工面データを出力することができる。そして，鋳物データ作成補助装置１０では，切削加工面データが複数ある場合には，切削加工面データの数だけ図２の手順を行う。そして，鋳物データ作成補助装置１０では，すべての切削加工面についてそれぞれ，取り代を付加する対象の粗平面がある（Ｓ１０６），または，取り代を付加する対象の粗平面がない（Ｓ１０７）と判定することができる。これにより，鋳物データ作成補助装置１０は，未完成鋳物データについて，取り代を付加する必要があるか否かを判定する。

次に，本形態について，切削加工品データおよび未完成鋳物データの一例により説明する。図３は，切削加工品データの一例である切削加工品データＸ１の一部を示す図である。図４は，未完成鋳物データの一例である未完成鋳物データＸ２の一部を示す図である。未完成鋳物データＸ２は，切削加工品データＸ１をもとに作成されたものである。また図４には，未完成鋳物データＸ２のうち，図３に示す切削加工品データＸ１の部分となる部分について示している。

図３に示す切削加工品データＸ１は，ハッチングにより示している切削加工面データＡ，Ｂ，Ｃを有している。切削加工面データＡ，Ｂ，Ｃには，予め切削加工面であることを示す色情報が付与されている。よって，切削面出力部１２は，切削加工品データＸ１が入力された場合に，切削加工面データＡ，Ｂ，Ｃを出力する。

図３の例の切削加工品データＸ１において，２つの円形が一部重なった形状である切削加工面データＡは，その円形の交わる交点の箇所にエッジ端点Ａ１，Ａ２を有している。このため，端点出力部１３は，切削加工面データＡについて，エッジ端点Ａ１，Ａ２を出力する。また，外周が四角形である切削加工面データＢは，その角部の箇所にそれぞれエッジ端点Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を有している。このため，端点出力部１３は，切削加工面データＢについて，エッジ端点Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を出力する。

また，円形である切削加工面データＣは，円の外周上の対面する箇所にエッジ端点Ｃ１，Ｃ２を有している。本形態では，円形である切削加工面データＣの外周が，２つの同一面内の半円を，その端点が一致するように合わせて構成されるソフトにより切削加工品データＸ１を作成しているからである。このため，端点出力部１３は，切削加工面データＣについて，エッジ端点Ｃ１，Ｃ２を出力する。

また，図４に示す未完成鋳物データＸ２は，ハッチングにより示している粗平面データＤ，Ｅ，Ｆを有している。よって，粗平面出力部１４は，未完成鋳物データＸ２が入力された場合，粗平面データＤ，Ｅ，Ｆを出力する。

図５は，切削加工品データＸ１の切削加工面データＡの部分と，未完成鋳物データＸ２の粗平面データＤの部分とを重ねて示した断面図である。図５には，切削加工品データＸ１の断面をハッチングにより，未完成鋳物データＸ２の断面の外形を太い実線によりそれぞれ示している。

図５に示すように，未完成鋳物データＸ２の粗平面データＤは，切削加工品データＸ１の切削加工面データＡと同じ位置にある面データである。このため，未完成鋳物データＸ２は切削加工品データＸ１の切削加工面データＡについての取り代がなく，粗平面データＤは取り代を付加する必要のある面である。

そして，切削加工面データＡのエッジ端点Ａ１，Ａ２をそれぞれ，切削加工面データＡの法線方向について粗平面データＤの面内ＤＰに投影した点を，投影点Ｄ１，Ｄ２としている。よって，投影点出力部１５は，投影点Ｄ１，Ｄ２を出力する。

なお，未完成鋳物データＸ２の粗平面データＤは，切削加工品データＸ１の切削加工面データＡと同じ位置にある。このため，取り代判定部１１は，投影点Ｄ１，Ｄ２をともに切削加工面データＡ上の加工面上投影点であると判定する。つまり，投影点Ｄ１，Ｄ２を面内ＤＰに投影した粗平面データＤについて，取り代を付加する対象面であると判定することができる。これにより，取り代を付加する必要がある粗平面データＤについて，取り代を付加する対象面であると判定することができる。

図６は，切削加工品データＸ１の切削加工面データＢの部分と，未完成鋳物データＸ２の粗平面データＥの部分とを重ねて示した断面図である。図６においても，切削加工品データＸ１の断面をハッチングにより，未完成鋳物データＸ２の断面の外形を太い実線によりそれぞれ示している。

図６に示すように，未完成鋳物データＸ２の粗平面データＥは，切削加工品データＸ１の切削加工面データＢとは異なる位置にある面データである。また，完成鋳物データＸ２は切削加工品データＸ１の切削加工面データＢについての取り代がすでに設けられており，粗平面データＥは取り代を付加する必要のない面である。

そして，切削加工面データＢのエッジ端点Ｂ１，Ｂ２をそれぞれ，切削加工面データＢの法線方向について粗平面データＥの面内ＥＰに投影した点を，投影点Ｅ１，Ｅ２として示している。また，カッコを付して示しているエッジ端点Ｂ３，Ｂ４についてもそれぞれ，切削加工面データＢの法線方向について粗平面データＥの面内ＥＰに投影した点を，投影点Ｅ３，Ｅ４として示している。よって，投影点出力部１５は，投影点Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４を出力する。

なお，未完成鋳物データＸ２の粗平面データＥは，切削加工品データＸ１の切削加工面データＢとは異なる位置にある。このため，取り代判定部１１は，投影点Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４はいずれも切削加工面データＢ上の加工面上投影点ではないと判定する。つまり，投影点Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４を面内ＥＰに投影した粗平面データＥを，取り代を付加する対象面ではないと判定する。これにより，未完成鋳物データＸ２のすでに取り代が設けられている粗平面データＥについて，取り代を付加する対象面ではないと判定することができる。

図７は，切削加工品データＸ１の切削加工面データＣの部分と，未完成鋳物データＸ２の粗平面データＦの部分とを重ねて示した断面図である。図７においても，切削加工品データＸ１の断面をハッチングにより，未完成鋳物データＸ２の断面の外形を太い実線によりそれぞれ示している。

図７に示すように，未完成鋳物データＸ２の粗平面データＦは，切削加工品データＸ１の切削加工面データＣとは異なる位置にある面データである。また，完成鋳物データＸ２は切削加工品データＸ１の切削加工面データＣについての取り代を付加する必要がなく，粗平面データＦは取り代を付加する必要のない面である。

そして，切削加工面データＣのエッジ端点Ｃ１，Ｃ２をそれぞれ，切削加工面データＣの法線方向について粗平面データＦの面内ＦＰに投影した点を，投影点Ｆ１，Ｆ２として示している。よって，投影点出力部１５は，投影点Ｆ１，Ｆ２を出力する。

なお，未完成鋳物データＸ２の粗平面データＦは，切削加工品データＸ１の切削加工面データＣとは異なる位置にある。このため，取り代判定部１１は，投影点Ｆ１，Ｆ２はいずれも切削加工面データＣ上の加工面上投影点ではないと判定する。つまり，投影点Ｆ１，Ｆ２を面内ＦＰに投影した粗平面データＦを，取り代を付加する対象面ではないと判定する。これにより，未完成鋳物データＸ２の取り代を付加する必要がない粗平面データＦについて，取り代を付加する対象面ではないと判定することができる。

上記のように，本形態の鋳物データ作成補助装置１０により，未完成鋳物データＸ２について，取り代を付加する必要がある粗平面データＤを適切に，取り代を付加する対象面であると判定することができる。これにより，その後，未完成鋳物データＸ２の粗平面データＤに適切に取り代を付加し，切削加工品データＸ１の鋳物データを作成することができる。

次に，図８は，切削加工品データの一例である切削加工品データＹ１の一部を示す図である。図９は，未完成鋳物データの一例である未完成鋳物データＹ２の一部を示す図である。未完成鋳物データＹ２は，切削加工品データＹ１をもとに作成されたものである。また図９には，未完成鋳物データＹ２のうち，図８に示す切削加工品データＹ１の部分となる部分について示している。

図８に示す切削加工品データＹ１は，ハッチングにより示している切削加工面データＧを有している。切削加工面データＧについても，予め切削加工面であることを示す色情報が付与されている。よって，切削面出力部１２は，切削加工品データＹ１が入力された場合に，切削加工面データＧを出力する。

図８の切削加工品データＹ１において，切削加工面データＧは，８つのエッジ端点Ｇ１〜Ｇ８を有している。このため，端点出力部１３は，切削加工面データＧについて，すべてのエッジ端点Ｇ１〜Ｇ８を出力する。

また，図９に示す未完成鋳物データＹ２は，ハッチングにより示している粗平面データＨを有している。よって，粗平面出力部１４は，未完成鋳物データＹ２が入力された場合，粗平面データＨを出力する。

ここで，図９に示す粗平面データＨは，図８に示す切削加工面データＧと同一面内にある。つまり，粗平面データＨは，切削加工面データＧの一部と同じ位置にある。このため，未完成鋳物データＹ２は切削加工品データＹ１の切削加工面データＧについての取り代の一部がなく，粗平面データＨは取り代を付加する必要のある面である。

そして，図９には，切削加工面データＧのエッジ端点Ｇ１〜Ｇ８をそれぞれ，切削加工面データＧの法線方向について粗平面データＨの面内に投影した点を，投影点Ｈ１〜Ｈ８として示している。よって，投影点出力部１５は，投影点Ｈ１〜Ｈ８を出力する。

なお，未完成鋳物データＹ２の粗平面データＨは，切削加工品データＹ１の切削加工面データＧの一部と同じ位置にある。このため，取り代判定部１１は，投影点Ｈ１〜Ｈ８をともに切削加工面データＧ上の加工面上投影点であると判定する。つまり，投影点Ｈ１〜Ｈ８を面内に投影した粗平面データＨを，取り代を付加する対象面であると判定する。

これにより，鋳物データ作成補助装置１０は，未完成鋳物データＹ２の粗平面データＨが切削加工品データＹ１の切削加工面データＧの一部のみと同一面である場合にも，粗平面データＨについて適切に，取り代を付加する対象面であると判定することができる。すべてのエッジ端点に基づいて，粗平面データが取り代を設ける対象面か否かを判断しているからである。そして，その後，未完成鋳物データＹ２の粗平面データＨに適切に取り代を付加し，切削加工品データＹ１の鋳物データを作成することができる。

一方，例えば，取り代を付加するか否かの判定を，本形態とは異なる装置を用い，切削加工面データＧのエッジ端点Ｇ６やＧ７のみを用いて行った場合，粗平面データＨを，適切に取り代を付加する対象面であると判定できないおそれがある。つまり，図９に示すように，切削加工面データＧのエッジ端点Ｇ６やＧ７の箇所については，未完成鋳物データＹ２の内部に位置している。このため，切削加工面データＧについての取り代が，すでに付加されていると判定されかねないからである。よって，切削加工品データＹ１の鋳物データを，適切に作成できないおそれがある。

上記のように，本形態の鋳物データ作成補助装置１０は，未完成鋳物データについて，取り代を付加する必要がある粗平面データを適切に判定した結果を出力することができる。鋳物データ作成補助装置１０の使用者は，鋳物データ作成補助装置１０の出力した判定結果に基づいて適切に，未完成鋳物データに取り代を付加することができる。また，すべての粗平面データについて，取り代を設ける対象面であるか否かを判定することができるため，取り代を漏れなく付加することができる。すなわち，鋳物データ作成補助装置１０を用いた「１．鋳物データの作成」により，取り代が適切に付加された鋳物データを作成することができる。

また，作成された鋳物データに基づいて，「２．鋳物の製造」を行うことで，取り代が適切に付加された鋳物が製造される。そして，製造された鋳物のうちの上記「１．鋳物データの作成」により付加された取り代の箇所の切削加工を行う「３．鋳物の取り代の切削加工」により，切削加工面が良好に形成された切削加工品を製造することができる。

以上詳細に説明したように，本形態に係る鋳物データ作成補助装置１０は，取り代判定部１１，切削面出力部１２，端点出力部１３，粗平面出力部１４，投影点出力部１５を有している。そして，鋳物データ作成補助装置１０により，入力した未完成鋳物データ中の粗平面データについて，取り代を付加する対象面であるか否かを適切に判定することができる。このため，未完成鋳物データに適切に取り代が付加された鋳物データを作成することができる。そして，その鋳物データに基づいて鋳物を製造し，鋳物の取り代の箇所について切削加工を行うことで，切削加工面が良好に形成された切削加工品を製造することができる。よって，中間体の切削加工箇所に適切に取り代を付加することのできる中間体データ作成補助装置および切削加工品の製造方法が実現されている。

［第２の形態］
次に，第２の形態について説明する。第２の形態においては，第１の形態の鋳物データ作成補助装置１０とは異なる鋳物データ作成補助装置を用いる。なお，本形態においても，第１の形態と同様，以下に記載している手順により，切削加工品を製造する。
１．鋳物データの作成
２．鋳物の製造
３．鋳物の取り代の切削加工

また，本形態においても，「２鋳物の製造」，「３．鋳物の取り代の切削加工」については，第１の形態と同様である。また，「１．鋳物データの作成」においても，予め切削加工品データをもとに作成された未完成鋳物データに取り代を設けて鋳物データを作成する。そして，本形態では，第１の形態の鋳物データ作成補助装置１０（図１）とは異なる，図１０に示す鋳物データ作成補助装置２０を用いつつ鋳物データを作成する。

本形態の鋳物データ作成補助装置２０についても，入力された切削加工品データと未完成鋳物データとにより，その未完成鋳物データに取り代を付加する必要があるか否かを判定するものである。また，図１０に示すように，本形態の鋳物データ作成補助装置２０は，取り代判定部２１，切削面出力部２２，端点出力部２３，粗平面出力部２４，投影点出力部２５，投影点距離出力部２６を有している。

鋳物データ作成補助装置２０の切削面出力部２２，端点出力部２３，粗平面出力部２４，投影点出力部２５はそれぞれ，第１の形態の鋳物データ作成補助装置１０の切削面出力部１２，端点出力部１３，粗平面出力部１４，投影点出力部１５と同じである。つまり，本形態の鋳物データ作成補助装置２０の取り代判定部２１は，第１の形態の鋳物データ作成補助装置１０の取り代判定部１１とは異なるものである。さらに，鋳物データ作成補助装置２０は，第１の形態の鋳物データ作成補助装置１０とは異なり，投影点距離出力部２６を有する。

投影点距離出力部２６は，切削面出力部２２が出力した切削加工面データと，その切削加工面データのエッジ端点について投影点出力部２５が出力した投影点との距離である投影点距離を算出し，出力するものである。そして，本形態の鋳物データ作成補助装置２０の取り代判定部２１は，投影点距離出力部２６が出力した投影点距離により，未完成鋳物データに取り代を付加する必要があるか否かを判定するものである。

ここで，図１１のフローチャートにより，本形態の鋳物データ作成補助装置２０による取り代を付加する必要があるか否かを判定する手順について説明する。まず，切削面出力部２２は，入力された切削加工品データ中の切削加工面データを取得し，出力する（Ｓ２０１）。端点出力部２３は，切削面出力部２２が出力した切削加工面データについて，そのエッジ端点をすべて取得し，出力する（Ｓ２０２）。

続いて，粗平面出力部２４は，入力された未完成鋳物データ中の粗平面データを取得し，出力する（Ｓ２０３）。投影点出力部２５は，端点出力部２３が出力したエッジ端点を，粗平面出力部２４が出力した粗平面データの面内に投影した投影点を取得し，出力する（Ｓ２０４）。

次に，投影点距離出力部２６は，切削面出力部２２が出力した切削加工面データと投影点出力部２５が出力した投影点との距離を算出し，出力する（Ｓ２０５）。切削加工面データと投影点との距離は，例えば，投影点と，その投影点に係るエッジ端点との距離により算出することができる。

そして，取り代判定部２１は，投影点距離出力部２６が出力した投影点距離が，予め定めた閾値以下である場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ），その投影点距離に係る投影点が加工面上投影点であると判定する。これにより，未完成鋳物データ中の，加工面上投影点に係る粗平面データを，取り代を付加する対象面であると判定する（Ｓ２０７）。なお，閾値は，その長さが取り代として十分な長さとなる値に設定されている。

一方，投影点距離出力部２６が出力した投影点距離が，予め定めた閾値を超えている場合（Ｓ２０６：ＮＯ），その投影点距離に係る投影点が加工面上投影点でないと判定する。これにより，未完成鋳物データ中の，加工面上投影点でないと判定した投影点に係る粗平面データを，取り代を付加する対象面ではないと判定する（Ｓ２０８）。

すなわち，鋳物データ作成補助装置２０は，切削加工面データと粗平面データとの位置が異なる場合にも，その切削加工面データと粗平面データとの差が取り代として十分でない場合には，その粗平面データを取り代の対象面として判定することができる。

図１２は，図３で説明した切削加工品データＸ１の切削加工面データＡの部分を断面により示した図である。また，図１２には，図４とは異なる未完成鋳物データＸ３についても，その断面の外形を太い実線により示している。図１２の未完成鋳物データＸ３は，図４とは異なり，その粗平面データＩの位置が，切削加工面データＡの位置とわずかに異なる。

このような粗平面データＩと切削加工面データＡとのわずかな差は，例えば，切削加工品データＸ１あるいは未完成鋳物データＸ３を異なる形式のデータに変換した場合の変換過程において生じることがある。また，切削加工面データＡについての取り代を付加したときに，その付加した取り代が十分ではなかった場合にも生じることがある。しかし，粗平面データＩと切削加工面データＡとの差はわずかであるため，未完成鋳物データＸ３には切削加工面データＡについての十分な取り代がなく，粗平面データＩは取り代を付加する必要のある面である。

そして，まず，本形態の鋳物データ作成補助装置２０の切削面出力部２２は，切削加工品データＸ１が入力された場合に，切削加工面データＡを出力する。また，端点出力部２３は，エッジ端点Ａ１，Ａ２を出力する。さらに，粗平面出力部２４は，未完成鋳物データＸ３が入力された場合，粗平面データＩを出力する。加えて，投影点出力部２５は，切削加工面データＡのエッジ端点Ａ１，Ａ２をそれぞれ，切削加工面データＡの法線方向について粗平面データＩの面内ＩＰに投影した投影点Ｉ１，Ｉ２を出力する。

次に，投影点距離出力部２６は，投影点Ｉ１，Ｉ２についてそれぞれ，切削加工面データＡとの距離である投影点距離Ｌを算出して出力する。また，図１２には，投影点距離の閾値Ｋを示している。つまり，投影点距離Ｌは，閾値Ｋよりも短い。よって，取り代判定部２１は，投影点距離Ｌが閾値Ｋ以下であることにより，その投影点距離Ｌに係る投影点Ｉ１，Ｉ２が加工面上投影点であると判定する。これにより，未完成鋳物データＸ３中の，加工面上投影点である投影点Ｉ１，Ｉ２に係る粗平面データＩを，取り代を付加する対象面であると判定することができる。

よって，本形態の鋳物データ作成補助装置２０は，切削加工面データと粗平面データとに取り代として十分ではない程度の差がある場合にも，その粗平面データを適切に，取り代を付加する対象面として判定することができる。すなわち，本形態の鋳物データ作成補助装置２０を用いることにより，適切な大きさの取り代が設けられた鋳物データを作成することができる。

上記のように，本形態の鋳物データ作成補助装置２０は，未完成鋳物データの取り代を付加する必要がある粗平面データに，十分な取り代が適切に付加されているか否かを判定した結果を出力することができる。すなわち，使用者は，鋳物データ作成補助装置２０を用いた「１．鋳物データの作成」により，十分な取り代が適切に付加された鋳物データを作成することができる。

また，作成された鋳物データに基づいて，「２．鋳物の製造」を行うことで，十分な取り代が適切に付加された鋳物が製造される。そして，製造された鋳物のうちの上記「１．鋳物データの作成」により付加された取り代の箇所の切削加工を行う「３．鋳物の取り代の切削加工」により，切削加工面が良好に形成された切削加工品を製造することができる。

以上詳細に説明したように，本形態に係る鋳物データ作成補助装置２０は，取り代判定部２１，切削面出力部２２，端点出力部２３，粗平面出力部２４，投影点出力部２５，投影点距離出力部２６を有している。そして，鋳物データ作成補助装置２０によっても，入力した未完成鋳物データ中の粗平面データについて，取り代を付加する対象面であるか否かを適切に判定することができる。また，鋳物データ作成補助装置２０により，良好な切削加工面を形成するために十分な取り代が付加された鋳物データを作成することができる。そして，その鋳物データに基づいて鋳物を製造し，鋳物の取り代の箇所について切削加工を行うことで，切削加工面が良好に形成された切削加工品を製造することができる。よって，本形態においても，中間体の切削加工箇所に適切に取り代を付加することのできる中間体データ作成補助装置および切削加工品の製造方法が実現されている。

なお，上記の実施形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。従って本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲で種々の改良，変形が可能である。すなわち，例えば，上記の実施形態では，投影点出力部１５，２５について，エッジ端点を，切削加工面データの法線方向について，粗平面データの面内に投影した投影点を取得して出力するものとして説明した。しかし，投影点出力部１５，２５は，エッジ端点を，粗平面データの法線方向について，粗平面データの面内に投影した投影点を取得して出力するものであってもよい。その投影点に基づいて，投影点が面内に投影された粗平面データが取り代を設ける対象面であるか否かを適切に判定することができることに変わりはないからである。

また例えば，切削面出力部１２，２２は，切削加工品データ中の切削加工面データをすべて取得して出力するものに限らず，切削加工面データのうちの使用者が指定した一部の切削加工面データについてのみ出力するものであっても良い。使用者が指定した切削加工面データの箇所について，未完成鋳物データに適切に取り代が付加されているかを判定できるからである。

また例えば，上記の実施形態では，未完成鋳物データを，切削加工品前の鋳物をできるだけ切削加工品に近い形状で製造できるように作成されたもの，すなわち，鋳造では形成できない形状の穴などが形成されていない状態のものとして説明した。しかし，未完成鋳物データとして，切削加工品データを直接，用いることもできる。また例えば，本発明は，中間体を鋳造により製造する場合に限られるものではなく，鍛造により中間体が製造される場合にも適用することができる。

１０ 鋳物データ作成補助装置
１１ 取り代判定部
１２ 切削面出力部
１３ 端点出力部
１４ 粗平面出力部
１５ 投影点出力部
Ｘ１ 切削加工品データ
Ｘ２ 未完成鋳物データ
Ａ，Ｂ，Ｃ 切削加工面データ
Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｃ１，Ｃ２ エッジ端点
Ｄ，Ｅ，Ｆ 粗平面データ
Ｄ１，Ｄ２，Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｆ１，Ｆ２ 投影点

Claims (5)

1. 切削加工後の切削加工品の３次元形状データである切削加工品データをもとに，切削加工の取り代が付加された中間体の３次元形状データである中間体データを作成する中間体データ作成を補助する中間体データ作成補助装置において，
   前記切削加工品データ中の切削加工面データを出力する切削面出力部と，
   前記切削面出力部が出力した切削加工面データの外周を構成するエッジの端点であるエッジ端点を出力する端点出力部と，
   未完成の前記中間体データである未完成中間体データ中の平面データである粗平面データを出力する粗平面出力部と，
   前記端点出力部が出力した前記エッジ端点を，前記粗平面出力部が出力した前記粗平面データの面内に，前記切削加工面データの法線方向または前記粗平面データの法線方向について投影した投影点を出力する投影点出力部と，
   前記投影点出力部が出力した前記投影点に基づいて，前記投影点が面内に投影された前記粗平面データが，取り代を設ける対象面であるか否かを判定する取り代判定部とを有し，
   前記取り代判定部は，
   前記投影点が前記切削加工面データ上の加工面上投影点である場合には，前記加工面上投影点を面内に投影した前記粗平面データを，取り代を設ける対象面であると判定し，
   取り代を設ける対象面であると判定しない前記粗平面データについては，取り代を設ける対象面ではないと判定するものであることを特徴とする中間体データ作成補助装置。
2. 請求項１に記載の中間体データ作成補助装置において，
   前記端点出力部は，前記切削加工面データの前記エッジ端点のすべてを出力するものであり，
   前記投影点出力部は，すべての前記エッジ端点について，前記粗平面データの面内に投影した前記投影点を出力するものであり，
   前記取り代判定部は，
   前記粗平面データの面内に投影されたすべての前記投影点のうち，少なくとも１つが前記加工面上投影点である場合には，前記加工面上投影点を面内に投影した前記粗平面データを，取り代を設ける対象面であると判定するものであることを特徴とする中間体データ作成補助装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の中間体データ作成補助装置において，
   前記粗平面出力部は，前記未完成中間体データ中のすべての前記粗平面データを出力するものであり，
   前記投影点出力部は，すべての前記粗平面データについてそれぞれ，前記エッジ端点を面内に投影した前記投影点を出力するものであり，
   前記取り代判定部は，
   すべての前記粗平面データについてそれぞれ，取り代を設ける対象面であるか否かを判定するものであることを特徴とする中間体データ作成補助装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の中間体データ作成補助装置において，
   前記切削面出力部が出力した前記切削加工面データと，その前記エッジ端点について前記投影点出力部が出力した前記投影点との距離である投影点距離を算出して出力する投影点距離出力部を有し，
   前記取り代判定部は，
   前記投影点距離出力部が算出した前記投影点距離が予め定めた投影点距離閾値以下である場合には，前記投影点距離に係る前記投影点を，前記加工面上投影点であると判定し，
   前記投影点距離出力部が算出した前記投影点距離が前記投影点距離閾値を超えている場合には，前記投影点距離に係る前記投影点を，前記加工面上投影点ではないと判定するものであることを特徴とする中間体データ作成補助装置。
5. 中間体に切削加工を行うことにより切削加工品を製造する切削加工品の製造方法において，
   予め作成された切削加工後の切削加工品の３次元形状データである切削加工品データをもとに，切削加工前の中間体の３次元形状データである中間体データを作成する中間体データ作成工程と，
   前記中間体データ作成工程で作成された前記中間体データに基づいて前記中間体を製造する中間体製造工程と，
   前記中間体製造工程で製造された前記中間体に切削加工を行うことで前記切削加工品を製造する切削加工工程とを有し，
   前記中間体データ作成工程では，
   前記中間体データの作成を補助する装置として，
   前記切削加工品データ中の切削加工面データを出力する切削面出力部と，
   前記切削面出力部が出力した切削加工面データの外周を構成するエッジの端点であるエッジ端点を出力する端点出力部と，
   未完成の前記中間体データである未完成中間体データ中の平面データである粗平面データを出力する粗平面出力部と，
   前記端点出力部が出力した前記エッジ端点を，前記粗平面出力部が出力した前記粗平面データの面内に，前記切削加工面データの法線方向または前記粗平面データの法線方向について投影した投影点を出力する投影点出力部と，
   前記投影点出力部が出力した前記投影点に基づいて，前記投影点が面内に投影された前記粗平面データが，取り代を設ける対象面であるか否かを判定する取り代判定部とを有し，
   前記取り代判定部が，
   前記投影点が前記切削加工面データ上の加工面上投影点である場合には，前記加工面上投影点を面内に投影した前記粗平面データを，取り代を設ける対象面であると判定し，
   取り代を設ける対象面であると判定しない前記粗平面データについては，取り代を設ける対象面ではないと判定するものである中間体データ作成補助装置を用い，
   少なくとも前記中間体データ作成補助装置により取り代を設ける対象面であると判定された前記未完成中間体データの前記粗平面データに取り代を設けて前記中間体データを作成し，
   前記切削加工工程では，
   前記中間体のうち，少なくとも前記中間体データ作成工程で取り代を付加した前記中間体データの箇所に切削加工を行うことを特徴とする切削加工品の製造方法。

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