JP7067272B2 - How to create a work drawing automatically - Google Patents
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本発明は、工作図自動作成方法に関する。 The present invention relates to a method for automatically creating a work drawing.
機械製品をはじめとする各種製品の開発では、製品設計と製造準備とを同時並行で実施することが主流となっている。製造準備では、製品の三次元モデルに属性として定義されている寸法及び公差を利用して、機械加工の工作図を作成する。 In the development of various products such as mechanical products, it is the mainstream to carry out product design and manufacturing preparation at the same time. In manufacturing preparation, a machining drawing is created using the dimensions and tolerances defined as attributes in the 3D model of the product.
特許文献1では、製品の三次元モデルが持つ形状情報と加工工程の情報とを活用して、工作図を自動で作成している。 In Patent Document 1, a work drawing is automatically created by utilizing the shape information and the processing process information possessed by the three-dimensional model of the product.
加工工程の都合によって製品の三次元モデルにおいて設定された寸法基準点とは異なる位置に加工用の寸法基準点を設定する必要が生じる場合がある。この場合、従来の技術では、加工用の寸法基準点に基づく寸法情報を三次元モデルから取得することができないため、工作図を作成することが困難であった。 Depending on the convenience of the machining process, it may be necessary to set the dimensional reference point for machining at a position different from the dimensional reference point set in the three-dimensional model of the product. In this case, with the conventional technique, it is difficult to create a work drawing because the dimensional information based on the dimensional reference point for machining cannot be acquired from the three-dimensional model.
そこで、本明細書開示の工作図自動作成方法は、三次元モデルにおいて設定された寸法基準点とは異なる位置に加工用の寸法基準点が設定される場合にも、工作図を作成することを課題とする。 Therefore, the method for automatically creating a work drawing disclosed in the present specification can create a work drawing even when the dimensional reference point for machining is set at a position different from the dimensional reference point set in the three-dimensional model. Make it an issue.
かかる課題を解決するために、本明細書に開示された工作図自動作成方法は、加工に必要な寸法が記載された工作図を自動作成する工作図自動作成方法であって、製品の粗形材を表す粗形材モデルと、加工部位の第1の基準点からの寸法情報を含む加工部位モデルと、の組み合わせにより構成される製品モデルと、前記加工部位の加工工程ごとに、前記加工部位の加工に必要な寸法を、前記第1の基準点とは異なる第2の基準点を基準とするパラメータにより定義した工作図作成マスタと、前記第1の基準点と前記第2の基準点との相対位置関係を定義する補足モデルと、を用いて、前記加工工程ごとに、前記加工部位の前記第1の基準点からの寸法情報を、前記第2の基準点からの寸法情報に変換し、前記製品モデルと、前記加工工程ごとの前記第2の基準点からの寸法情報と、に基づいて、各加工工程後の製品形状を示すインプロセスモデルを作成し、前記インプロセスモデルの断面図を用いて前記加工工程ごとの工作図を作成する、処理をコンピュータが実行する。 In order to solve such a problem, the work drawing automatic creation method disclosed in the present specification is a work drawing automatic creation method for automatically creating a work drawing in which dimensions required for machining are described, and is a rough shape of a product. A product model composed of a combination of a rough-shaped material model representing a material and a machined part model including dimensional information from a first reference point of the machined part, and the machined part for each machined process of the machined part. A work drawing creation master in which the dimensions required for machining are defined by parameters with reference to a second reference point different from the first reference point, and the first reference point and the second reference point. Using the supplementary model that defines the relative positional relationship of the above, the dimensional information from the first reference point of the processed portion is converted into the dimensional information from the second reference point for each processing step. Based on the product model and the dimensional information from the second reference point for each processing process, an in-process model showing the product shape after each processing process is created, and a sectional view of the in-process model is created. The computer executes the process of creating a work drawing for each processing process using the above.
本明細書開示の工作図自動作成方法は、三次元モデルにおいて設定された寸法基準点とは異なる位置に加工用の寸法基準点が設定される場合にも、工作図を作成することができる。 The work drawing automatic creation method disclosed in the present specification can create a work drawing even when the dimensional reference point for machining is set at a position different from the dimensional reference point set in the three-dimensional model.
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されて描かれている場合もある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, in the drawings, the dimensions, ratios, etc. of each part may not be shown so as to completely match the actual ones. Also, depending on the drawing, details may be omitted.
一実施形態に係る工作図自動作成方法を実施する工作図自動作成システム100は、製品等の製作の際に用いられる工作図を自動で作成することができるシステムである。図1に示すように、工作図自動作成システム100は、CAD装置10と、工作図自動作成装置20と、例えば、ハードディスクドライブ等の記憶装置と、を備える。記憶装置は、製品モデル50、工作図作成マスタ60、工作図用補足モデル70、インプロセスモデル80、及び工作図90を記憶する。
The work drawing
製品モデル50は、CAD装置10で作成された設計対象物のモデルである。製品モデル50は、粗形材モデル51と、加工部位モデル52と、属性情報53と、を有する。
The
粗形材モデル51は、加工の対象となる粗形材の形状(加工を施す前の形状)を表すモデルである。粗形材モデル51には、粗形材の形状の他に、粗形材の属性情報(例えば材質など)を含めてもよい。粗形材モデル51は、例えば、三次元のソリッドモデルで表現される。
The rough
加工部位モデル52は、製品において1つの機能を果たす部位(加工部位)をモデル化したものである。加工部位モデル52は、加工部位を識別するための識別情報と、形状情報と、を備える。
The machined
識別情報は、加工部位モデル52を一意に識別するための情報である。
The identification information is information for uniquely identifying the machined
形状情報は、加工部位の全体形状を規定する三次元ソリッドデータと、設計要件情報と、を含む。三次元ソリッドデータは、各部位の特徴形状である断面形状をワイヤー線で表したものを加工部位の中心線で180°回転して囲まれた面形状から生成される。設計要件情報は、寸法基準点からの寸法及び寸法公差等の情報を含む。 The shape information includes three-dimensional solid data that defines the overall shape of the machined portion and design requirement information. The three-dimensional solid data is generated from a surface shape in which a cross-sectional shape, which is a characteristic shape of each part, is represented by a wire wire and rotated by 180 ° around the center line of the processed part. The design requirement information includes information such as dimensions and dimensional tolerances from the dimensional reference point.
本実施形態のCAD装置10では、図2に示すように、粗形材モデルに対して加工部位モデルの配置基準点を指定し、当該配置基準点に基づいて加工部位モデルを配置することによって、製品モデル50を作成する。したがって、製品モデル50は、粗形材モデル51と、加工部位モデル52との組み合わせで表される。製品の形状は、粗形材モデル51のソリッド形状と、これに対して適用される加工部位モデル52のソリッド形状との集合演算により求められる。すなわち、粗形材モデルのソリッド形状は実体(材料部分)を表すのに対し、加工部位モデルのソリッド形状は、機械加工により除去される部分の形状を表すので、製品形状を求めるための集合演算は、粗形材の形状から加工部位の形状を減算する演算となる。
In the
このようにして作成された製品モデル50は、加工部位モデルの配置基準点を寸法基準点として、加工部位モデル52が有する設計要件情報(寸法及び寸法公差)に基づく、寸法基準点から各点までの寸法及び寸法公差等を属性情報53として有している。なお、以後の説明において、製品モデル50において設定されている寸法基準点を設計寸法基準点と記載する。
The
工作図作成マスタ60は、加工部位の加工手順を定義するマスタである。工作図作成マスタ60は、図3(A)に示すように、一連の加工ステップ情報61から構成される。個々の加工ステップ情報61は、形状情報611と、加工属性情報612と、を含む。形状情報611は、加工部分の形状を示す情報であり、図3(B)に示すように、加工用の寸法基準点(以後、加工用寸法基準点と記載する)と、加工用寸法基準点から各点までの寸法をパラメータ(図3(B)の例では、L1~L3)により定義した寸法情報と、を含む。すなわち、工作図作成マスタ60では、各加工工程において加工に必要な寸法が加工用寸法基準点を基準とするパラメータにより定義されている。加工属性情報612は、例えば、各加工ステップにおいて使用する加工機、工具、切削条件、加工サイクル等の情報を含むことができる。
The work
工作図用補足モデル70は、製品モデル50の形状コピーによって作成される。工作図用補足モデル70は、例えば、対応する製品モデル50が保存される度に自動で更新され、製品モデル50の形状変更に追従するようになっている。なお、工作図用補足モデル70は、作業者が製品モデル50の更新情報をキャッチして、手動で更新するようにしてもよい。
The
工作図用補足モデル70には、図4に示すように、置換基準点と、基準置換寸法Lと、が定義されている。置換基準点は、加工工程の制約によって設計寸法基準点とは異なる位置に設定された加工用の寸法基準点の位置を表す。基準置換寸法Lは、置換基準点と設計寸法基準点との相対位置関係(置換基準点から設計寸法基準点までの寸法)を表すパラメータである。すなわち、工作図用補足モデル70では、設計寸法基準点と加工用寸法基準点との相対位置関係が定義されている。工作図用補足モデル70は、製品モデル50の形状コピーによって作成されるため、製品モデル50において設定された設計寸法基準点が工作図用補足モデル70にも存在する。したがって、作業者が、置換基準点と設計寸法基準点とを指定することによって、基準置換寸法Lは定義される。このとき、基準置換寸法Lが定義されると、CAD装置10によりLが測定され、Lの値を求めることができる。基準置換寸法Lの定義は、製品モデル50における配置基準点のIDが変わらない限り維持されるので、製品モデル50において製品形状が変更されても、CAD装置10によってLの値を求めることができる。
As shown in FIG. 4, a replacement reference point and a reference replacement dimension L are defined in the
工作図自動作成装置20は、CPU(Central Processing Unit),RAM(Random Access Memory),ROM(Read Only Memory)等を備え、ROM等に記憶されたプログラムをCPUが実行することによって、インプロセスモデル作成部201及び工作図作成部203として機能する。インプロセスモデル作成部201は、製品モデル50、工作図作成マスタ60、及び工作図用補足モデル70に基づいて、インプロセスモデル80を作成する。工作図作成部203は、インプロセスモデル80の断面図を用いて工作図を作成する。
The work drawing
次に、工作図自動作成装置20が実行する工作図作成処理について、図5のフローチャートを参照して説明する。
Next, the work drawing creation process executed by the work drawing
図5の処理では、まず、インプロセスモデル作成部201は、製品モデル50を読み込む(ステップS11)。次に、インプロセスモデル作成部201は、工作図作成マスタ60を読み込む(ステップS13)。次に、インプロセスモデル作成部201は、工作図用補足モデル70を読み込む(ステップS15)。なお、ステップS11~S15の処理順序は入れ替えてもよく、同時並行で行ってもよい。
In the process of FIG. 5, first, the in-process
次に、インプロセスモデル作成部201は、製品モデル50に含まれる加工部位モデル52の寸法情報と、工作図用補足モデル70の基準置換寸法Lの定義に基づいて、工作図作成マスタ60のパラメータを計算する(ステップS17)。例えば、工作図作成マスタ60の加工部位Aの寸法は、製品モデル50における加工部位Aの寸法(図2参照)と同一であるため、図6(A)に示すようにd1=5,d2=20,d3=25となる。ここで、CAD装置10が測定した基準置換寸法LがL=30であるとすると、例えば、L3=L-d3=30-25=5と計算できる。同様にして、L1=L-d1=30-5=25、L2=L-d2=30-20=10と計算できる。これにより、設計寸法基準点からの寸法情報が、加工用寸法基準点からの寸法情報に変換される。
Next, the in-process
インプロセスモデル作成部201は、製品モデル50と、加工用寸法基準点からの寸法情報に基づいて、インプロセスモデルを作成する(ステップS19)。具体的には、インプロセスモデル作成部201は、工作図作成マスタ60の一連の加工ステップ情報61を再生することにより、各加工工程を実行したときの製品形状を示すインプロセスモデルを作成する。より詳細には、インプロセスモデル作成部201は、製品モデル50の粗形材モデル51のソリッド形状に対して、各加工工程によって得られる加工部分のソリッド形状を順に減算することによって、各加工工程終了後の製品形状を生成し、図6(B)に示すようにインプロセスモデルを作成する。
The in-process
次に、工作図作成部203は、インプロセスモデル80の断面図を用いて加工工程ごとの工作図を作成する(ステップS21)。より具体的には、工作図作成部203は、例えば、ある方向から見たインプロセスモデルのソリッド形状を表示装置に表示し、断面図作成用のカット面の指定を受け付ける。そして工作図作成部203は、指定されたカット面でインプロセスモデルをカットした断面図を用いて、工作図を作成する。インプロセスモデル80が、加工用寸法基準点からの寸法情報を有するため、図6(C)に示すように、工作図に自動で加工用寸法基準点からの寸法情報を記載することができる。
Next, the work drawing
以上、詳細に説明したように、工作図自動作成装置20は、製品の粗形材を表す粗形材モデル51と、加工部位の設計寸法基準点(第1の基準点)からの寸法情報を含む加工部位モデル52と、の組み合わせにより構成される製品モデル50と、加工部位の加工工程ごとに、加工部位の加工に必要な寸法を、設計寸法基準点とは異なる加工用寸法基準点(第2の基準点)を基準とするパラメータにより定義した工作図作成マスタ60と、設計寸法基準点と加工用寸法基準点との相対位置関係(基準置換寸法L)を定義する工作図用補足モデル70と、を用いて、加工工程ごとに、加工部位の設計寸法基準点からの寸法情報を、加工用寸法基準点からの寸法情報に変換する。工作図自動作成装置20は、製品モデル50と、加工工程ごとの加工用寸法基準点からの寸法情報と、に基づいて、各加工工程後の製品形状を示すインプロセスモデル80を作成し、インプロセスモデル80の断面図を用いて加工工程ごとの工作図90を作成する。これにより、設計寸法基準点と加工用寸法基準点とが異なる場合にも、加工用寸法基準点からの寸法情報を含むインプロセスモデルを自動作成し、インプロセスモデルから工作図を作成できる。これにより、工作図の作成に係る手作業の工数を削減するとともに、手作業による誤記や記入漏れを防止することができる。
As described above in detail, the work drawing
なお、上記実施形態では、CAD装置10と工作図自動作成装置20とが別体である場合を例として説明したが、CAD装置10が工作図自動作成装置20のインプロセスモデル作成部201及び工作図作成部203を有していてもよい。
In the above embodiment, the case where the
なお、上記実施形態において、実際には、製品モデル50、工作図作成マスタ60、インプロセスモデル80、工作図90には穴径寸法が記載されるが、簡略化のため、記載を省略した。
In the above embodiment, the hole diameter dimensions are actually described in the
上記実施形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。 The above-described embodiment is merely an example for carrying out the present invention, the present invention is not limited thereto, and various modifications of these examples are within the scope of the present invention, and further, the present invention. It is self-evident from the above description that various other embodiments are possible within the scope.
10 CAD装置
20 工作図自動作成装置
50 製品モデル
60 工作図作成マスタ
70 工作図用補足モデル
80 インプロセスモデル
90 工作図
100 工作図自動作成システム
10
Claims (1)
製品の粗形材を表す粗形材モデルと、加工部位の第1の基準点からの寸法情報を含む加工部位モデルと、の組み合わせにより構成される製品モデルと、前記加工部位の加工工程ごとに、前記加工部位の加工に必要な寸法を、前記第1の基準点とは異なる第2の基準点を基準とするパラメータにより定義した工作図作成マスタと、前記第1の基準点と前記第2の基準点との相対位置関係を定義する補足モデルと、を用いて、前記加工工程ごとに、前記加工部位の前記第1の基準点からの寸法情報を、前記第2の基準点からの寸法情報に変換し、
前記製品モデルと、前記加工工程ごとの前記第2の基準点からの寸法情報と、に基づいて、各加工工程後の製品形状を示すインプロセスモデルを作成し、
前記インプロセスモデルの断面図を用いて前記加工工程ごとの工作図を作成する、
処理をコンピュータが実行する工作図自動作成方法。
It is a work drawing automatic creation method that automatically creates a work drawing in which the dimensions required for machining are described.
A product model composed of a combination of a rough shape material model representing a rough shape material of a product and a processing site model including dimensional information from a first reference point of the processing site, and for each processing process of the processing site. , The work drawing creation master in which the dimensions required for machining the machined portion are defined by parameters based on the second reference point different from the first reference point, the first reference point and the second reference point. Using a supplementary model that defines the relative positional relationship with the reference point, the dimensional information of the machined portion from the first reference point is obtained for each machining process, and the dimension from the second reference point is obtained. Convert to information,
Based on the product model and the dimensional information from the second reference point for each processing process, an in-process model showing the product shape after each processing process is created.
Using the cross-sectional view of the in-process model, a work drawing for each machining process is created.
A method for automatically creating a work drawing in which a computer executes processing.
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