JPH05224721A - ３次元曲面形状加工方法 - Google Patents
３次元曲面形状加工方法Info
- Publication number
- JPH05224721A JPH05224721A JP4024984A JP2498492A JPH05224721A JP H05224721 A JPH05224721 A JP H05224721A JP 4024984 A JP4024984 A JP 4024984A JP 2498492 A JP2498492 A JP 2498492A JP H05224721 A JPH05224721 A JP H05224721A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- curved surface
- overhang
- curved
- surface shape
- dimensional
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ＣＡＭ加工前に図面内のオーバーハング面の存
在を検出することにより、検出された面のみ修正して形
状を正確に加工できるようにする。 【構成】曲面の種類を判定し（ステップ３）、その曲面
の種類に合わせた方法で面上点を選び（ステップ４）、
それらの点ひとつひとつについて曲面の法線を計算し
（ステップ５）、法線の向きを調べオーバーハング面か
否か判定する（ステップ６）。判定は３次元座標系のＺ
軸と法線との角度により行う。これを図面中のすべての
曲面について実施する。 【効果】図面中のオーバーハング面がどれかわかるの
で、この曲面を予め修正しておくことにより正確な加工
が得られる。
在を検出することにより、検出された面のみ修正して形
状を正確に加工できるようにする。 【構成】曲面の種類を判定し（ステップ３）、その曲面
の種類に合わせた方法で面上点を選び（ステップ４）、
それらの点ひとつひとつについて曲面の法線を計算し
（ステップ５）、法線の向きを調べオーバーハング面か
否か判定する（ステップ６）。判定は３次元座標系のＺ
軸と法線との角度により行う。これを図面中のすべての
曲面について実施する。 【効果】図面中のオーバーハング面がどれかわかるの
で、この曲面を予め修正しておくことにより正確な加工
が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は３次元曲面形状加工方法
に関し、特に３次元曲面形状を加工するためのカッタパ
ス生成時の３次元曲面形状加工方法に関する。
に関し、特に３次元曲面形状を加工するためのカッタパ
ス生成時の３次元曲面形状加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、３次元ＣＡＭ（製造支援）システ
ムにおいて３次元曲面形状を加工しようとする際、ＣＡ
Ｄ図面における座標軸Ｘ，Ｙにより生成される平面（以
下ＸＹ平面と記す）に対し、曲面上の法線ベクトルが上
向き・下向きとも存在する局面（以下オーバーハング面
と称す）に関しては加工工具軌跡（カッタパス）を正確
に求める事が困難である。
ムにおいて３次元曲面形状を加工しようとする際、ＣＡ
Ｄ図面における座標軸Ｘ，Ｙにより生成される平面（以
下ＸＹ平面と記す）に対し、曲面上の法線ベクトルが上
向き・下向きとも存在する局面（以下オーバーハング面
と称す）に関しては加工工具軌跡（カッタパス）を正確
に求める事が困難である。
【０００３】そこで、従来の３次元曲面形状加工方法
は、カッタパスが正常に出力されない曲面をオーバーハ
ング面と見なし、曲面上のどの点をとっても法線ベクト
ルがすべて上向きあるいはすべて下向きになるよう、曲
面を分割した後、再度加工処理している。
は、カッタパスが正常に出力されない曲面をオーバーハ
ング面と見なし、曲面上のどの点をとっても法線ベクト
ルがすべて上向きあるいはすべて下向きになるよう、曲
面を分割した後、再度加工処理している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来の３次元曲面
形状加工方法では、システム操作の時間が非常にかかる
という問題点があった。
形状加工方法では、システム操作の時間が非常にかかる
という問題点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の３次元曲面形状
加工方法は、３次元ＣＡＤ図面中に存在するすべての曲
面について、曲面の種別を判別し、曲面上点の数の決定
と位置の算出を行い、それらの点における曲面の法線ベ
クトルを求め、それらのベクトルとＸＹ平面との比較に
よりオーバーハング面か否かを判定して３次元曲面形状
を加工することを特徴とする。
加工方法は、３次元ＣＡＤ図面中に存在するすべての曲
面について、曲面の種別を判別し、曲面上点の数の決定
と位置の算出を行い、それらの点における曲面の法線ベ
クトルを求め、それらのベクトルとＸＹ平面との比較に
よりオーバーハング面か否かを判定して３次元曲面形状
を加工することを特徴とする。
【０００６】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【０００７】図２はオーバーハング面の具体的な例を示
し、このような曲面を図面から自動的に検出するのが当
方式の特徴である。図２（ｂ）に示すように、ＸＹ平面
に対し、面上の法線が上向き・下向きとも存在する
（１）の面がオーバーハング面である。（２）の面は面
上のどの点をとっても法線が上向きなのでオーバーハン
グ面ではない。
し、このような曲面を図面から自動的に検出するのが当
方式の特徴である。図２（ｂ）に示すように、ＸＹ平面
に対し、面上の法線が上向き・下向きとも存在する
（１）の面がオーバーハング面である。（２）の面は面
上のどの点をとっても法線が上向きなのでオーバーハン
グ面ではない。
【０００８】図１は本発明の構成の概略図である。
【０００９】ステップ１では、図面のＺ軸ベクトル（Ｘ
Ｙ平面に対し垂直なベクトル）を求める。オーバーハン
グ判定の際に面の法線ベクトルと比較するためである。
ステップ２では、図面内の曲面のうち、オーバーハング
判定の対象となる曲面を決定する。
Ｙ平面に対し垂直なベクトル）を求める。オーバーハン
グ判定の際に面の法線ベクトルと比較するためである。
ステップ２では、図面内の曲面のうち、オーバーハング
判定の対象となる曲面を決定する。
【００１０】ステップ３では、その曲面の種類を判定す
る。曲面の種類は自由曲面・レリミット（両生成後切断
および分割）した自由曲面・球を除く２次曲面・球面の
４つである。法線を求めるための面上の点を算出するの
に、これらの４種の面で処理が異なるからである。
る。曲面の種類は自由曲面・レリミット（両生成後切断
および分割）した自由曲面・球を除く２次曲面・球面の
４つである。法線を求めるための面上の点を算出するの
に、これらの４種の面で処理が異なるからである。
【００１１】図３（ａ）は、それぞれの面種における面
上点の採用方法の図例である。
上点の採用方法の図例である。
【００１２】図３（ａ）は、レリミットしていない自由
曲面である。自由曲面を構成する数値情報は特定の数式
によって定義する事は出来ない為、ＸＹＺ値をパラメー
タｕ，ｖに変換して情報領域に格納してある。パラメー
タの下限値から上限値までをある定数によって等分割
し、曲面上のパラメータをいくつか求める。このパラメ
ータの１つ１つにおける曲面上の点を求めるのである。
曲面である。自由曲面を構成する数値情報は特定の数式
によって定義する事は出来ない為、ＸＹＺ値をパラメー
タｕ，ｖに変換して情報領域に格納してある。パラメー
タの下限値から上限値までをある定数によって等分割
し、曲面上のパラメータをいくつか求める。このパラメ
ータの１つ１つにおける曲面上の点を求めるのである。
【００１３】図３（ｂ）は、レリミットした自由曲面で
ある。曲面をレリミットして見かけの形が変わっても、
曲面自身が持っている幾何データ（パラメータ値，境界
線情報等）は変わらない。従って非レリミット面の時と
同様にｕ及びｖパラメータの等分値を求めても、その点
が必ずしも面上に存在するとは限らない。そこで面のル
ープ情報（レリミット後の面を構成する線列情報）を検
索し、ループを構成する境界線を抽出する。等分割して
得られたパラメータがこの境界線内に存在する時にの
み、曲面上の点を求めれば良い。
ある。曲面をレリミットして見かけの形が変わっても、
曲面自身が持っている幾何データ（パラメータ値，境界
線情報等）は変わらない。従って非レリミット面の時と
同様にｕ及びｖパラメータの等分値を求めても、その点
が必ずしも面上に存在するとは限らない。そこで面のル
ープ情報（レリミット後の面を構成する線列情報）を検
索し、ループを構成する境界線を抽出する。等分割して
得られたパラメータがこの境界線内に存在する時にの
み、曲面上の点を求めれば良い。
【００１４】図３（ｃ）は、２次曲面である。２次曲面
は、レリミットした自由曲面の時と同様に面のループを
構成する境界線を参照して処理する。ただし、２次曲面
は境界線沿いの法線ベクトルの方法だけでオーバーハン
グ判定ができる。そこで曲面上の点は次のようにして求
める。境界線が直線の場合はその端点をとり２時曲線な
ら端点と中点をとる。ただし、この方法は球面の場合に
は必ずしも有効でない。
は、レリミットした自由曲面の時と同様に面のループを
構成する境界線を参照して処理する。ただし、２次曲面
は境界線沿いの法線ベクトルの方法だけでオーバーハン
グ判定ができる。そこで曲面上の点は次のようにして求
める。境界線が直線の場合はその端点をとり２時曲線な
ら端点と中点をとる。ただし、この方法は球面の場合に
は必ずしも有効でない。
【００１５】図３（ｄ）は、オーバーハング面でありな
がら境界線上の面の法線がＸＹ平面に対しすべて上向き
（あるいは下向き）になる例である。球面においてはこ
うしたケースが考えられるため、面上の点をいくつか採
用する。面上点は球を表わす公式により求められる。
がら境界線上の面の法線がＸＹ平面に対しすべて上向き
（あるいは下向き）になる例である。球面においてはこ
うしたケースが考えられるため、面上の点をいくつか採
用する。面上点は球を表わす公式により求められる。
【００１６】このように、曲面の種別により図１のステ
ップ４での面上点の求め方が異なる。ステップ４で点を
求めたらステップ５でその点における曲面の法線ベクト
ルを求める。
ップ４での面上点の求め方が異なる。ステップ４で点を
求めたらステップ５でその点における曲面の法線ベクト
ルを求める。
【００１７】ステップ６ではステップ１で求めたＺ軸ベ
クトルとステップ５で求めた面の法線ベクトルとを比較
する。算出した面上点における法線ベクトルが、Ｚ軸ベ
クトルとすべて鋭角をなす（またはすべて鈍角をなす）
場合、その曲面はオーバーハング面ではないと判断す
る。逆に１つでも他の法線ベクトルと異なるベクトルが
発見されれば、その時点でその面はオーバーハング面と
し（図１のステップ７）、次の曲面の判定に移る（図１
のステップ９）。
クトルとステップ５で求めた面の法線ベクトルとを比較
する。算出した面上点における法線ベクトルが、Ｚ軸ベ
クトルとすべて鋭角をなす（またはすべて鈍角をなす）
場合、その曲面はオーバーハング面ではないと判断す
る。逆に１つでも他の法線ベクトルと異なるベクトルが
発見されれば、その時点でその面はオーバーハング面と
し（図１のステップ７）、次の曲面の判定に移る（図１
のステップ９）。
【００１８】このようにして図面内のすべての曲面をチ
ェックし、オーバーハングとして判定された面にフラグ
を設定して処理を終了する。
ェックし、オーバーハングとして判定された面にフラグ
を設定して処理を終了する。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、図面内に
存在するオーバーハング面を自動的にチェックし検出す
るので、ＣＡＭシステムによる図面処理を行う前に、オ
ーバーハング面だけを面分割しておくことが出来る。こ
れにより、ＣＡＭシステムですべての面に関するカッタ
パスを正確に求めることが出来るようになり、図面処理
がスムーズに行えるという効果を有する。
存在するオーバーハング面を自動的にチェックし検出す
るので、ＣＡＭシステムによる図面処理を行う前に、オ
ーバーハング面だけを面分割しておくことが出来る。こ
れにより、ＣＡＭシステムですべての面に関するカッタ
パスを正確に求めることが出来るようになり、図面処理
がスムーズに行えるという効果を有する。
【図１】本発明の構成の概略図である。
【図２】オーバーハング面を説明する図である。
【図３】曲面の種類による法線ベクトル算出点の求め方
の説明図である。（ａ）はレリミットのない自由曲面、
（ｂ）はレリミットされた自由曲面、（ｃ）は球以外の
２次曲面、（ｄ）は球面である。
の説明図である。（ａ）はレリミットのない自由曲面、
（ｂ）はレリミットされた自由曲面、（ｃ）は球以外の
２次曲面、（ｄ）は球面である。
Claims (1)
- 【請求項１】 ３次元ＣＡＤ図面中に存在するすべての
曲面について、曲面の種別を判別し、曲面上点の数の決
定と位置の算出を行い、それらの点における曲面の法線
ベクトルを求め、それらのベクトルとＸＹ平面との比較
によりオーバーハング面か否かを判定して３次元曲面形
状を加工することを特徴とした３次元曲面形状加工方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4024984A JPH05224721A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | ３次元曲面形状加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4024984A JPH05224721A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | ３次元曲面形状加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05224721A true JPH05224721A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=12153249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4024984A Withdrawn JPH05224721A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | ３次元曲面形状加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05224721A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0727302A1 (en) * | 1993-11-02 | 1996-08-21 | Hitachi, Ltd. | Method of correcting thickness of excessive curing of photomolded article and apparatus therefor |
| CN103252536A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-08-21 | 西北工业大学 | 辊轧叶片缘头圆滑转接加工方法 |
| JP2016085533A (ja) * | 2014-10-23 | 2016-05-19 | ファナック株式会社 | 曲率の小さな円弧・曲面の形状を指定可能な数値制御装置 |
-
1992
- 1992-02-12 JP JP4024984A patent/JPH05224721A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0727302A1 (en) * | 1993-11-02 | 1996-08-21 | Hitachi, Ltd. | Method of correcting thickness of excessive curing of photomolded article and apparatus therefor |
| EP0727302A4 (ja) * | 1993-11-02 | 1996-09-18 | ||
| US5858297A (en) * | 1993-11-02 | 1999-01-12 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus of correcting superfluous curing thickness of optical modeling product |
| EP1136235A1 (en) * | 1993-11-02 | 2001-09-26 | Hitachi Ltd. | Method and apparatus of correcting superfluous curing thickness of optical modeling product |
| CN103252536A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-08-21 | 西北工业大学 | 辊轧叶片缘头圆滑转接加工方法 |
| CN103252536B (zh) * | 2013-05-20 | 2015-01-28 | 西北工业大学 | 辊轧叶片缘头圆滑转接加工方法 |
| JP2016085533A (ja) * | 2014-10-23 | 2016-05-19 | ファナック株式会社 | 曲率の小さな円弧・曲面の形状を指定可能な数値制御装置 |
| US10429814B2 (en) | 2014-10-23 | 2019-10-01 | Fanuc Corporation | Numerical control apparatus |
| US10684604B2 (en) | 2014-10-23 | 2020-06-16 | Fanuc Corporation | Numerical control apparatus enabling specification of a circular arc shape movement trajectory |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |