JP6600780B1 - 上側のアンダーカット領域と下側の内部空間を形成する領域との接合による三次元造形物を製造する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)内部空間の上端と下端との中間位置における仮想水平方向平面、即ち切断予定平面の設定。
(2)切断予定平面の下側領域における水平方向を走行方向とする切削パスの作成。
(3)切断予定平面の上側領域における水平方向を走行方向とする切削パスの作成。
(4)前記(2)の水平方向を走行方向とする切削パスのうち、上端に位置しており、かつ水平方向を走行方向とする切削パスに対する切削が行われるに到った場合には、前記(1)の切断予定平面における切断を中止すべき旨の指令を設定し、前記(3)の水平方向を走行方向とする切削パスのうち、下端に位置しており、かつ水平方向を走行方向とする切削パスに対する切削への移行を指令することによる双方の水平方向を走行方向とする切削パスの結合。
a スキージの走行に伴う粉末による積層、レーザービーム又は電子ビームの照射による当該積層に対する焼結、切削工具の走行による当該焼結層に対する切削に基づく三次元造形物の製造方法であって、以下の工程によって上側のアンダーカット領域と下側の内部空間を形成する領域との接合による三次元造形物を製造する方法。
1.CAD/CAMシステムが、以下のステップを設定する。
(1)下端が開口している上側のアンダーカット領域の形状の作成及び上端が開口している下側の内部空間を形成する領域の形状の作成。
(2)内部空間を形成する下側の領域における内側壁部に対し、各切削工具の切削刃における所定の位置を基準とし、かつ水平方向を走行方向とする切削パスを、当該内側壁部の下端の位置又は当該下端近傍の位置から前記切削刃の切削幅を単位として、順次上側に沿った各位置にて作成。
(3)前記(2)によって順次作成され、かつ水平方向を走行方向とする切削パスの位置が、開口している上端の位置又は当該上端の位置に対し前記切削幅よりも短い距離にて下側の位置である最終段階の位置に到った場合には、前記上端の位置にて、更に積層を行うという指令の設定。
(4)アンダーカット領域の下端と内部空間を形成する領域の上端とを接合する指令。
2.前記1(1)のステップに基づく前記下側領域における積層及び焼結。
3.前記1(2)及び1(3)のステップによって作成され、かつ水平方向を走行方向とする切削パスに沿った前記内側壁部に対する切削。
4.前記1(1)及び1(4)のステップに基づく前記アンダーカット領域における積層及び焼結。
b スキージの走行に伴う粉末による積層、レーザービーム又は電子ビームの照射による当該積層に対する焼結、切削工具の走行による当該焼結層に対する切削に基づく三次元造形物の製造方法であって、以下の工程によって上側のアンダーカット領域と下側の内部空間を形成する領域との接合による三次元造形物を製造する方法。
1.CAD/CAMシステムが、以下のステップを設定する。
(1)下端が開口している上側のアンダーカット領域の形状の作成及び上端が開口している下側の内部空間を形成する領域の形状の作成。
(2)内部空間を形成する下側の領域における内側壁部に対し、各切削工具の切削刃における所定の位置を基準とし、かつ水平方向を走行方向とする切削パスを、当該内側壁部の下端の位置又は当該下端近傍の位置から前記切削刃の切削幅を単位として、順次上側に沿った各位置にて作成。
(3)前記(2)によって順次作成され、かつ水平方向を走行方向とする切削パスの位置が、開口している上端の位置、又は当該上端の位置に対し、切削幅よりも短い距離にて下側の位置に至った場合には、前記各位置に対し前記切削幅だけ上側の位置を前記最終段階の水平方向を走行方向とする切削パスとして作成すると共に、切削工具に対する当該最終段階の水平方向を走行方向とする切削パスにおける切削作動の中止指令の設定。
(4)アンダーカット領域の下端と内部空間を形成する領域の上端とを接合する指令。
2.前記1(1)のステップに基づく前記下側領域における積層及び焼結。
3.前記1(2)及び1(3)のステップによって作成され、かつ水平方向を走行方向とする切削パスに沿った前記内側壁部に対する切削。
4.前記1(1)及び1(4)のステップに基づく前記アンダーカット領域における積層及び焼結。
但し、背景技術の項において説明したように、現状のCAD/CAMシステムの場合には、単に水平方向を走行方向とする切削パスを設定し、かつ当該設定に基づいて切削が行われ、かつ前記下側領域の上端の位置を側方とする開口部における切削が最終段階である場合には、当該最終段階の切削が終了した段階にて、CAD/CAMシステムは、自動的に前記上端における開口部に対し、水平方向の切削を行うという制御を予定しており、このような予定に基づく切削が行われ、当該切削は効率的な造形に対する障害に該当する。
尚、図1(a)におけるNは、水平方向を走行方向とする切削パス3が下側の内部空間を形成する領域2の上端の位置23又は当該位置23よりも切削幅より短い距離で下側の位置という最終段階の水平方向を走行方向とする切削パス30に到るまでに必要な水平方向を走行方向とする切削パス3の数を表す一方、図1(b)は、図1(a)のNに対応する最終段階の水平方向を走行方向とする切削パス30が、前記上端23よりも切削幅よりも短い距離にて下側の位置である場合を示す。
1.CAD/CAMシステムが、以下のステップを設定する。
(1)下端11が開口している上側のアンダーカット領域1の形状の作成及び上端23が開口している下側の内部空間を形成する領域2の形状の作成。
(2)内部空間を形成する下側の領域2における内側壁部21に対し、各切削工具の切削刃における所定の位置を基準とする水平方向を走行方向とする切削パス3を、当該内側壁部21の下端の位置又は当該下端近傍の位置から前記切削刃の切削幅を単位として、順次上側に沿った各位置にて作成。
(3)前記(2)によって順次作成され、かつ水平方向を走行方向とする切削パス3の位置が、開口している上端の位置23又は当該上端の位置23に対し前記切削幅よりも短い距離にて下側の位置である最終段階の位置に到った場合には、前記上端の位置23にて、更に積層を行うという指令の設定。
(4)アンダーカット領域1の下端11と内部空間を形成する領域2の上端23とを接合する指令。
2.前記1(1)のステップに基づく前記下側領域における積層及び焼結。
3.前記1(2)及び1(3)のステップによって作成され、かつ水平方向を走行方向とする切削パス3に沿った前記内側壁部21に対する切削。
4.前記1(1)及び1(4)のステップに基づく前記アンダーカット領域1における積層及び焼結。
尚、図2(a)におけるNは、水平方向を走行方向とする切削パス3が内部空間を形成する領域2の上端の位置23又は、当該位置に対し切削幅よりも短い距離にて下側の位置であって、最終段階の切削位置よりも切削幅だけ下側の位置に到るまでに必要な水平方向を走行方向とする切削パス3の数を表す一方、図2(b)は、図2(a)のNに対応し、かつ水平方向を走行方向とする切削パス3の位置が前記上端の位置23である場合を示す。
1.CAD/CAMシステムが、以下のステップを設定する。
(1)下端11が開口している上側のアンダーカット領域1の形状の作成及び上端23が開口している下側の内部空間を形成する領域2の形状の作成。
(2)内部空間を形成する下側の領域2における内側壁部21に対し、各切削工具の切削刃における所定の位置を基準し、かつ水平方向を走行方向とする切削パス3を、当該内側壁部21の下端の位置又は当該下端近傍の位置から前記切削刃の切削幅を単位として、順次上側に沿った各位置にて作成。
(3)前記(2)によって順次作成され、かつ水平方向を走行方向とする切削パス3の位置が、開口している上端の位置23、又は当該上端の位置23に対し、切削幅よりも短い距離にて下側の位置に至った場合には、前記各位置に対し前記切削幅だけ上側の位置を前記最終段階の水平方向を走行方向とする切削パス30として作成すると共に、切削工具に対する当該最終段階の水平方向を走行方向とする切削パス30における切削作動の中止指令の設定。
(4)アンダーカット領域1の下端11と内部空間を形成する領域の上端とを接合する指令。
2.前記1(1)のステップに基づく前記下側領域における積層及び焼結。
3.前記1(2)及び1(3)のステップによって作成された水平方向を走行方向とする切削パス3に沿った前記内側壁部21に対する切削。
4.前記1(1)及び1(4)のステップに基づく前記アンダーカット領域1における積層及び焼結。
尚、ステップ1(3)のように最も上側における水平方向を走行方向とする切削パス3は切削工具の空転を前提としているが、実際には中止の指令によって前記空転が行われる訳ではない。
これに対し、切削刃の下端の位置を基準とした場合には、「当該内側壁部21の下端の位置又は当該下端近傍の位置」の何れをも選択することができる。
尚、図3(a)におけるN´は、アンダーカット領域1の下端11から作成され、かつ水平方向を走行方向とする切削パス3が下記の1(3)記載のように、最高開口部12の位置又は当該最高開口部12の位置に対しアンダーカット用切削工具の切削幅よりも短い距離だけ下側の位置による最終段階の水平方向を走行方向とする切削パス30に到るまでの数を表す一方、図3(b)は、図3(a)のN´に対応し、かつ水平方向を走行方向とする切削パス3が最高開口部12よりも切削方向幅よりも短い距離にて下側に位置する場合を示す。
1.CAD/CAMシステムによる以下のステップの設定。
(1)積層及び焼結によって順次上側に形成される開口部のうち、アンダーカット用切削工具を斜方向に挿入し得る最も上側の位置に該当する最高開口部12の位置の設定。
(2)アンダーカット領域1の内側壁部21に対し、アンダーカット用切削工具の切削刃における所定の位置を基準とし、かつ水平方向を走行方向とする切削パス3を、アンダーカット領域1の下端の位置11から、前記切削刃の切削幅を単位として、順次アンダーカット角度に基づく斜方向に沿った各位置にて作成。
(3)前記(1)によって順次形成され、かつ水平方向を走行方向とする切削パス3の位置が、前記(2)によって設定された最高開口部12の位置又は当該最高開口部12の位置に対しアンダーカット用切削工具の切削幅よりも短い距離だけ下側の位置である最終段階の位置に到るまで、前記(2)の水平方向を走行方向とする切削パス3の作成を継続。
2.アンダーカット領域1の下端11から最高開口部12に到る領域における積層及び焼結。
3.前記1(2)及び1(3)のステップによって作成され、かつ水平方向を走行方向とする切削パス3に沿ったアンダーカット領域1の内側壁部21に対する切削。
4.最高開口部12に対して上側領域13を形成するアンダーカット領域1の積層及び焼結。
但し、CAD/CAMシステムが、前記1(3)における最終段階の水平方向を走行方向とする切削パス30を作成するに到った場合に、最高開口部12の位置にて更に積層を行うという指令を設定した場合には、基本構成aの場合と同様に、最高開口部12に対する水平方向の切削を避けることができる。
11 アンダーカット領域における下端の位置及び下端面
12 アンダーカット領域の最高開口部
13 アンダーカット領域の最高開口部に対する上側領域
2 内部空間を形成する領域
21 内側壁部
22 底部
23 内部空間を形成する領域における上端の位置及び上端面
3 水平方向を走行方向とする切削パス
30 最終段階の水平方向を走行方向とする切削パス
4 切削工具
40 切削用円盤
Claims (5)
- スキージの走行に伴う粉末による積層、レーザービーム又は電子ビームの照射による当該積層に対する焼結、切削工具の走行による当該焼結層に対する切削に基づく三次元造形物の製造方法であって、以下の工程によって上側のアンダーカット領域と下側の内部空間を形成する領域との接合による三次元造形物を製造する方法。
1.CAD/CAMシステムが、以下のステップを設定する。
(1)下端が開口している上側のアンダーカット領域の形状の作成及び上端が開口している下側の内部空間を形成する領域の形状の作成。
(2)内部空間を形成する下側の領域における内側壁部に対し、各切削工具の切削刃における所定の位置を基準とし、かつ水平方向を走行方向とする切削パスを、当該内側壁部の下端の位置又は当該下端近傍の位置から前記切削刃の切削幅を単位として、順次上側に沿った各位置にて作成。
(3)前記(2)によって順次作成され、かつ水平方向を走行方向とする切削パスの位置が、開口している上端の位置又は当該上端の位置に対し前記切削幅よりも短い距離にて下側の位置である最終段階の位置に到った場合には、前記上端の位置にて、更に積層を行うという指令の設定。
(4)アンダーカット領域の下端と内部空間を形成する領域の上端とを接合する指令。
2.前記1(1)のステップに基づく前記下側領域における積層及び焼結。
3.前記1(2)及び1(3)のステップによって作成され、かつ水平方向を走行方向とする切削パスに沿った前記内側壁部に対する切削。
4.前記1(1)及び1(4)のステップに基づく前記アンダーカット領域における積層及び焼結。 - スキージの走行に伴う粉末による積層、レーザービーム又は電子ビームの照射による当該積層に対する焼結、切削工具の走行による当該焼結層に対する切削に基づく三次元造形物の製造方法であって、以下の工程によって上側のアンダーカット領域と下側の内部空間を形成する領域との接合による三次元造形物を製造する方法。
1.CAD/CAMシステムが、以下のステップを設定する。
(1)下端が開口している上側のアンダーカット領域の形状の作成及び上端が開口している下側の内部空間を形成する領域の形状の作成。
(2)内部空間を形成する下側の領域における内側壁部に対し、各切削工具の切削刃における所定の位置を基準とし、かつ水平方向を走行方向とする切削パスを、当該内側壁部の下端の位置又は当該下端近傍の位置から前記切削刃の切削幅を単位として、順次上側に沿った各位置にて作成。
(3)前記(2)によって順次作成され、かつ水平方向を走行方向とする切削パスの位置が、開口している上端の位置、又は当該上端の位置に対し、切削幅よりも短い距離にて下側の位置に至った場合には、前記各位置に対し前記切削幅だけ上側の位置を前記最終段階の水平方向を走行方向とする切削パスとして作成すると共に、切削工具に対する当該最終段階の水平方向を走行方向とする切削パスにおける切削作動の中止指令の設定。
(4)アンダーカット領域の下端と内部空間を形成する領域の上端とを接合する指令。
2.前記1(1)のステップに基づく前記下側領域における積層及び焼結。
3.前記1(2)及び1(3)のステップによって作成され、かつ水平方向を走行方向とする切削パスに沿った前記内側壁部に対する切削。
4.前記1(1)及び1(4)のステップに基づく前記アンダーカット領域における積層及び焼結。 - 以下のステップによって、アンダーカット領域における積層、焼結及び切削を実現することを特徴とする請求項1又は2の何れか一項に記載の、上側のアンダーカット角度が一定であるアンダーカット領域と下側の内部空間を形成する領域との接合による三次元造形物を製造する方法。
1.CAD/CAMシステムによる以下のステップの設定。
(1)積層及び焼結によって順次上側に形成される開口部のうち、アンダーカット用切削工具を斜方向に挿入し得る最も上側の位置に該当する最高開口部の位置の設定。
(2)アンダーカット領域の内側壁部に対し、アンダーカット用切削工具の切削刃における所定の位置を基準とし、かつ水平方向を走行方向とする切削パスを、アンダーカット領域の下端の位置から、前記切削刃の切削幅を単位として、順次アンダーカット角度に基づく斜方向に沿った各位置にて作成。
(3)前記(1)によって順次形成され、かつ水平方向を走行方向とする切削パスの位置が、前記(2)によって設定された最高開口部の位置又は当該最高開口部の位置に対しアンダーカット用切削工具の切削幅よりも短い距離だけ下側の位置である最終段階の位置に到るまで、前記(2)の水平方向を走行方向とする切削パスの作成を継続。
2.アンダーカット領域の下端から最高開口部に到る領域における積層及び焼結。
3.前記1(2)及び1(3)のステップによって作成され、かつ水平方向を走行方向とする切削パスに沿ったアンダーカット領域の内側壁部に対する切削。
4.最高開口部に対して上側領域を形成するアンダーカット領域の積層及び焼結。 - CAD/CAMシステムが、前記1(3)の水平方向を走行方向とする切削パスを作成するに到った場合に、最高開口部の位置にて更に積層を行うという指令を設定することを特徴とする請求項3記載の上側のアンダーカット領域と下側の内部空間を形成する領域との接合による三次元造形物を製造する方法。
- 前記下側の領域の底部における積層及び焼結を終了した段階にて、先端に切削用円盤を付した切削工具の回転によって、当該底部の上側の底面を切削することを特徴とする請求項1、2、3、4の何れか一項に記載の上側のアンダーカット領域と下側の内部空間を形成する領域との接合による三次元造形物を製造する方法。
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