JPH0784622A - Ｃａｄ／ｃａｍ結合システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】加工対象の最終形状が複数の輪郭線を備えてい
る場合でも、ＣＡＤ情報に基づいてＣＡＭ情報を自動生
成することができるＣＡＤ／ＣＡＭ結合システムを提供
することにある。 【構成】加工対象のＣＡＤ情報を作成するＣＡＤシステ
ムと、このＣＡＤ情報をＣＡＭ情報に変換するＡＩツー
ルと、このＣＡＭ情報をＮＣコードに変換するＣＡＭシ
ステムとを備えている。上記ＡＩツールの知識ベース
は、加工対象の形状を表す複数の輪郭線のそれぞれに沿
う工具経路をモデル表現するとともに、ワークの輪郭線
ｗｏｒｋ−ｌｉｎｅと加工対象の形状を表す複数の輪郭
線ｓｅｇｍｅｎｔｓ−１，ｓｅｇｍｅｎｔｓ−２によ
り、これら輪郭線間の切削領域と切削領域の初めの輪郭
線と終わりの輪郭線をモデル表現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＡＤ情報を自動的に
ＣＡＭ情報に変換できるＣＡＤ／ＣＡＭ結合システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＡＤシステムで作成した加工対
象のＣＡＤ情報に基づいて加工対象を加工する場合、ユ
ーザーが、キーボード操作により、ＣＡＤ情報に工具経
路を逐一付加してＣＡＭ情報を作成していた。このＣＡ
Ｍ情報は、ＮＣ工作機械に対応したＮＣコードに変換さ
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、ＣＡ
Ｄ情報に基づくＣＡＭ情報の作成をユーザーのキーボー
ド操作により行っているため、作業性が著しく悪かっ
た。また加工対象の最終形状が複数の輪郭線で表される
場合には、ユーザーの操作の繁雑さがより一層増すこと
になる。そこで、ＣＡＤ情報に基づくＣＡＭ情報の作成
を自動的に行うことが、要望されていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、その要旨は、加工対象
のＣＡＤ情報を作成するＣＡＤシステムと、このＣＡＤ
情報をＣＡＭ情報に変換するＡＩツールと、このＣＡＭ
情報をＮＣコードに変換するＣＡＭシステムとを備え、
上記ＡＩツールの知識ベースは、加工対象の形状を表す
輪郭線に沿う工具経路をモデル表現するとともに、ワー
クの輪郭線と加工対象の形状を表す複数の輪郭線を用い
て、これら輪郭線間の切削領域をモデル表現するととも
に、各切削領域での切削始めに位置する輪郭線と切削終
わりに位置する輪郭線とをモデル表現したことことを特
徴とするＣＡＤ／ＣＡＭ結合システムにある。

【０００５】

【作用】本発明では、加工対象の最終形状の輪郭線に沿
う工具経路をモデル表現したので、ＣＡＤ情報に基づき
ＣＡＭ情報を自動作成することが可能となる。しかも、
加工対象の最終形状が複数の輪郭線を備えている場合で
も、これら輪郭線とワークの輪郭線を用いて、切削領域
をモデル表現するとともに、各切削領域での切削始めと
切削終わりをモデル表現したので、ＣＡＭ情報の自動作
成が可能である。

【０００６】

【実施例】まず、本発明の原理について図１〜図４を参
照して説明する。これら図において、加工されるワーク
１００はすべて直方体形状とする。ワーク１００は平面
形状において、矩形の外側輪郭線ｗｏｒｋ−ｌｉｎｅを
有している。このワーク１００を切削することにより、
図示の加工対象を得る。図１の加工対象２００は、互い
に独立した２つの凸部２０１，２０２（島形状）を有し
ている。この場合、各凸部２０１，２０２はそれぞれ外
側の輪郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓ−１，ｓｅｇｍｅｎｔｓ−
２を有している。これら輪郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓー１，
ｓｅｇｍｅｎｔｓー２は、互いに独立していて包含関係
にない。 図２の加工対象３００は一つの環状の凸部３０１を有し
ている。環状の凸部３０１は、外側の輪郭線ｓｅｇｍｅ
ｎｔｓー１と内側の輪郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓー２とを有
している。この場合、外側の輪郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓー
１は、内側の輪郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓー２を包含する。
図３の加工対象４００は一つの環状の凸部４０１と、そ
の内側に配置された凸部４０２を有している。環状の凸
部４０１は、外側の輪郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓー１と内側
のｓｅｇｍｅｎｔｓー２とを有している。凸部４０２は
外側の輪郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓー３を有している。この
場合、輪郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓー１は輪郭線ｓｅｇｍｅ
ｎｔｓー２を包含し、輪郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓー２は輪
郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓー３を包含する。図４の加工対象
５００は、工具（ドリル）の軸方向において２段をなす
凸部５０１，５０２を有している。各凸部５０１，５０
２は、それぞれ外側の輪郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓー１，ｓ
ｅｇｍｅｎｔｓー２を有している。これら輪郭線ｓｅｇ
ｍｅｎｔｓー１，ｓｅｇｍｅｎｔｓー２は、異なる階層
を有している。

【０００７】上記のように、種々の形状をなす加工対象
のための切削領域は、輪郭線を用いたモデル表現により
表すことができる。このモデル表現では、括弧内で囲わ
れた領域が切削領域を表し、括弧内の輪郭線が各領域で
の切削始まりと切削終わりの輪郭線を表す。

【０００８】詳述すると、図１の場合には、次のように
表現することができる。 （ drawing （work-line segments-1 segments-2）） ここでｄｒａｗｉｎｇは関数である。この関数は括弧が
一つであり、切削領域が一つであることを意味してい
る。また、輪郭線ｗｏｒｋ−ｌｉｎｅと輪郭線ｓｅｇｍ
ｅｎｔｓ−１，ｓｅｇｍｅｎｔｓ−２ の間が切削領域
であることを意味するとともに、例えばｗｏｒｋ−ｌｉ
ｎｅからｓｅｇｍｅｎｔｓ−１，ｓｅｇｍｅｎｔｓ−２
に向かって切削することを意味する。なお、独立した凸
部がさらに存在する場合には、括弧内の例えば最後に輪
郭線を付加すればよいことは勿論である。

【０００９】図２の場合には、次のようにモデル表現す
ることができる。 （ drawing （work-line segments-1) ( segments-
2）） ここでは、関数ｄｒａｗｉｎｇが２つの括弧を有してお
り、切削領域が２つあるこを表している。また、括弧の
記載順序により切削領域の切削順序も表している。さら
に詳述すると、輪郭線ｗｏｒｋ−ｌｉｎｅと輪郭線ｓｅ
ｇｍｅｎｔｓ−１との間が切削領域であるとともに，輪
郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓ−２で囲われた領域が切削領域で
あることを表している。また、一方の切削領域では、ｗ
ｏｒｋ−ｌｉｎｅからｓｅｇｍｅｎｔｓ−１に向かって
切削すること、他方の切削領域ではｓｅｇｍｅｎｔｓ−
２から内方向に向かって切削することをも意味する。

【００１０】図３の場合には、次のように表現すること
ができる。 （ drawing （work-line segments-1) ( segments-2
segments-3）） これは、輪郭線ｗｏｒｋ−ｌｉｎｅと輪郭線ｓｅｇｍｅ
ｎｔｓ−１との間が切削領域であるとともに、輪郭線ｓ
ｅｇｍｅｎｔｓ−２と輪郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓ−３で囲
われた領域が切削領域であることを意味する。また、ｗ
ｏｒｋ−ｌｉｎｅからｓｅｇｍｅｎｔｓ−１に向かって
切削すること、およびｓｅｇｍｅｎｔｓ−２からｓｅｇ
ｍｅｎｔｓ−３に向かって切削することを意味する。な
お、輪郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓ−３の中にさらに輪郭線が
あり切削領域を付加する場合には、さらに括弧を上記モ
デル表現に付け加えればよいことは勿論である。

【００１１】図４の場合には、一つの関数ｄｒａｗｉｎ
ｇだけでは、モデル表現することができない。したがっ
て、モデル表現は２段階の切削工程に対応する２つの関
数に分けられて、次のようになる。 （ drawing （work-line segments-2）） （ drawing （work-line segments-1）） これは、第１段階の切削工程では、輪郭線ｗｏｒｋ−ｌ
ｉｎｅと輪郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓ−２の間が切削領域で
あることを意味するとともに、ｗｏｒｋ−ｌｉｎｅから
ｓｅｇｍｅｎｔｓ−２に向かって切削することを意味す
る。そして、第２段階の切削工程では、輪郭線ｗｏｒｋ
−ｌｉｎｅと輪郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓ−１の間が切削領
域であることを意味するとともに、ｗｏｒｋ−ｌｉｎｅ
からｓｅｇｍｅｎｔｓ−１に向かって切削することを意
味する。なお、凸部が３段階以上になる場合には、３つ
以上の関数を有するモデル表現が用いられることは勿論
である。

【００１２】上記例はいずれも１つまたは２つの凸部を
有する加工対象のための知識表現について述べたが、上
記表現を自在に組み合わせることにより、あらゆる形状
の加工対象をモデル表現することができる。

【００１３】上記輪郭線は、一つまたは複数の線要素を
含んでいる。知識ベースは、後述するように、これら輪
郭線の工具経路に関するモデル表現をも含んでいる。そ
して、上述した輪郭線によるモデル表現と、各輪郭線の
工具経路のモデル表現により、荒加工における工具経路
が決定されるのである。例えば図３において輪郭線ｓｅ
ｇｍｅｎｔｓ−２，ｓｅｇｍｅｎｔｓ−３は右回りの工
具経路でモデル表現されているとする。この場合、輪郭
線ｓｅｇｍｅｎｔｓ−２，ｓｅｇｍｅｎｔｓ−３間の領
域の切削に際して、工具はまず輪郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓ
−２に沿って右回りに一周し、それから右回りに渦巻き
をなしながら内側に向かって進み、最後に輪郭線ｓｅｇ
ｍｅｎｔｓ−３に沿って右回りに一周する。

【００１４】次に、本発明の一実施例を図面を参照して
説明する。図５に示すように、本発明のＣＡＤ／ＣＡＭ
結合システムは、加工対象のＣＡＤ情報を作成するＣＡ
Ｄシステム１と、このＣＡＤ情報をＣＡＭ情報に変換す
るＡＩツール２と、このＣＡＭ情報を機械設定情報に基
づいてＮＣコードに変換するＣＡＭシステム３とを備え
ている。機械設定情報はＮＣ工作機械５の種類によって
異なる。ＣＡＤシステム１とＡＩツール２は、ワークス
テーション４上で稼働しており、ＣＡＭシステムはパー
ソナルコンピュータ上で稼働している。ワークステーシ
ョン４とパーソナルコンピュータは、インサーネットに
より接続されており、それぞれにはキーボードとディス
プレイが付設されている。また、上記パーソナルコンピ
ュータとＮＣ工作機械５はケーブルで接続されている。
上記ＣＡＤ情報はCADlanguageフォ−マットで格納され
ており、ＩＧＥＳに準拠した形式である。

【００１５】次に、上記ＣＡＤ情報とＣＡＭ情報の関係
について説明する。線要素の一つである円弧のＣＡＤ情
報は、中心点の座標と、半径と、円弧の両端の基本線か
らの角度，両端の座標を原則的に含んでいる。他方、円
弧のＣＡＭ情報は、工具経路上において、この円弧の前
の線要素との関係（前の線要素と接線をなすか交差する
か）と、中心点の座標と、方向と、半径と、円弧の終点
の座標，円弧の終点と基本ラインとの間の角度を原則的
に含んでいる。直線のＣＡＤ情報，ＣＡＭ情報はそれぞ
れ両端の座標を原則的に含んでいる。ただし、ＣＡＭ情
報において線要素のための工具経路が特定されるのであ
れば、上記情報のうちの幾つかは省くことができる。ま
た、１つの線要素のＣＡＭ情報のいくつかは、工具経路
上で前または後に位置する線要素のＣＡＭ情報に置き換
えることが可能である。

【００１６】次に、加工対象をカムを例にとって説明す
る。このカムは階層の異なる２つのカム部を有してい
る。一方のカム部の輪郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓ−１は、図
６に示すように、少なくとも４つの線要素すなわち、Ba
se-Arc（基本円弧），Lift-Line（リフト機能を担う直
線），Top-Arc（リフト状態を維持するための円弧），S
ide-Arc（下降機能を担う円弧）を含んでいる。すなわ
ち、３つの円弧と一つの直線を含んでいる。他の図示し
ない輪郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓ−２も同様の線要素を有し
ている。

【００１７】上記カムを切削加工するために用意された
ＡＩツール２の知識ベースは、図７に示すフレームシス
テムを含んでいる。このフレームシステムは、順にＩＳ
Ａ関係となっているフレーム「kernel」，「cam-assemb
ly」，「fpcam」，「fpcam***」，「fpcam♯♯♯」を有
している。ここで、フレーム「kernel」が最上位概念フ
レームであり、フレーム「fpcam♯♯♯」が最下位概念
フレームすなわちインスタンスである。図７において、
ＩＳＡ関係は実線の矢印で示されている。さらに、フレ
ームシステムは、フレーム「kernel」とＩＳＡ関係にあ
るフレーム「LispProc」を備えている。

【００１８】本実施例では、上記最下位概念フレーム
「fpcam♯♯♯」は、実際の加工対象のＣＡＤ情報を格
納するためのものであり、知識ベースの構築時には存在
せず、ＡＩツール２により自動作成される。

【００１９】次に、本発明で最も重要なフレーム「fpca
m***」について、図６を参照して説明する。このフレー
ム「fpcam***」は、工具ファイルスロット「tool-fil
e」を有しており、ここに、材料に対応する工具情報の
ファイル名が格納されている。本実施例では、材料とし
てワックスを指定したので、このワックスを切削するの
に好適なドリルの情報を含むファイル名（ｗａｘ１）が
格納されている。また、ワークの寸法を表すスロット
「workーsize」，ドリルの深さ方向の送りを表すスロッ
ト「pass-pitch」、工具経路のシミュレーションの視点
スロット「view-point」等がある。この実施例では、視
点スロットには、（ｉｓｏ）すなわち斜め上方からの視
点が格納されている。さらに、フレーム「fpcam***」に
は、工具経路の方向（円弧の場合）を表すスロット「di
rection」がある。この実施例では、時計回り方向
（２．ｃｗ）が格納されている。

【００２０】次に、本発明に係わる特徴部について説明
する。フレーム「fpcam***」は、荒加工処理における切
削領域，切削方向を表すスロット「ｃａｍ−ｄｒａｗｉ
ｎｇ−１」，「ｃａｍ−ｄｒａｗｉｎｇ−２」を有して
いる。それぞれに次のような関数ｄｒａｗｉｎｇが格納
されている。 cam-drawing-1: （drawing （work-line segments-
2）） cam-drawing-2: （drawing （work-line segments-
１）） これは、本実施例のカムが２段のカム部を有しており、
図４と同じように切削領域，切削方向がモデル表現され
ることを意味している。前述したように、ｗｏｒｋーｌ
ｉｎｅは、ワークの輪郭線を表し、ｓｅｇｍｅｎｔｓ−
１，ｓｅｇｍｅｎｔｓ−２は、２つのカム部の輪郭線を
表している。

【００２１】フレーム「fpcam***」は、輪郭線スロット
「ｗｏｒｋーｌｉｎｅ」，「ｓｅｇｍｅｎｔｓ−１」，
「ｓｅｇｍｅｎｔｓ−２」を有している。スロット「ｗ
ｏｒｋ−ｌｉｎｅ」には、始点ｓｔａｒｔ０と、４つの
線要素（直線）ｌｉｎｅ１，ｌｉｎｅ２，ｌｉｎｅ３，
ｌｉｎｅ４が順に格納されている。これは工具経路が始
点ｓｔａｒｔ０から始まり、ｌｉｎｅ１からｌｉｎｅ４
まで順に沿うことを表している。スロット「ｓｅｇｍｅ
ｎｔｓ−１」には、始点ｓｔａｒｔ１と、４つの線要素
ｂａｓｅ−ａｒｃ，ｌｉｆｔ−ｌｉｎｅ，ｔｏｐ−ａｒ
ｃ，ｓｉｄｅ−ａｒｃが順に格納されている。これは工
具経路が始点ｓｔａｒｔ１から始まり、ｂａｓｅ−ａｒ
ｃからｓｉｄｅ−ａｒｃまで順に沿うことを表してい
る。図８にはスロット「ｓｅｇｍｅｎｔｓ−２」の値は
示されていないが、スロット「ｓｅｇｍｅｎｔｓ−１」
と同様である。このように、輪郭線スロットで線要素を
順序付けることにより、加工対象の輪郭線に沿う工具経
路がモデル表現されている。

【００２２】フレーム「fpcam***」は、輪郭線ｓｅｇｍ
ｅｎｔｓ−１に関して、工具経路の始点「start1」，各
線要素「Base-Arc」，「Lift-Line」，「Top-Arc」，
「Side-Arc」のスロットを有している。各線要素スロッ
トにはＣＡＤ情報が格納される。具体的には、各線要素
スロットには、１番目に円弧か直線か線要素の種類、円
弧の場合には、２番目以降順に、中心点のｘ，ｙ，ｚ座
標，半径、円弧の両端の基本ラインからの角度が格納さ
れる。スロット「Base-Arc」の場合、スロット値は（ar
c ４０.０ ３２.０ ０.０ ２０.０ … ）となる。輪
郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓ−２，ｗｏｒｋ−ｌｉｎｅについ
ても同様である。

【００２３】上記フレーム「fpcam***」の各線要素スロ
ットには、アトリビューション「ｃａｍ」が付属してい
る。アトリビューションは、特定の属性をもって一種の
デーモン機能のような管理を行うものである。

【００２４】上記構成において、まずＣＡＤシステム１
で作成されたＣＡＤ情報の読み込みついて説明する。こ
の読み込みの基本的手法は、設計工学会会誌，２７巻，
１２号（１９９２年），５３７ー５４２頁に開示されて
いる。キーボード操作により、ＣＡＤ情報の読み込み指
令と各フレーム「fpcam***」の指定を行う。すると、フ
レーム「fpcam***」のスロット「recognition」値が付
加手続きとして起動し、プロダクションシステムに移行
する。この際に、フレーム「fpcam***」のスロット中に
存在するアトリビューション「rule」の値をプロダクシ
ョンシステム中に組み込む。これにより、次の手続きが
実行される。

【００２５】線要素（Base-Arc,Lift-Line,Top-Arc,Sid
e-Arc）をそれぞれ認識し、フレーム「fpcam***」のス
ロット「Base-Arc」,「Lift-Line」,「Top-Arc」,「Sid
e-Arc」に、線要素毎のＣＡＤ情報を格納する。このフ
レーム「fpcam***」には、現実に切削を所望するカムの
ＣＡＤ情報やそれに付随する数値を格納してもよいが、
本実施例では、標準モデルのカムのＣＡＤ情報が格納さ
れる。

【００２６】次に、現実に切削を所望するカムのＣＡＤ
情報の読み込みについて説明する。この場合には、キー
ボード操作により、ＣＡＤ情報の読み込み指令とフレー
ム「fpcam♯♯♯」の指定を行う。すると、フレームシ
ステムは自動的に、フレーム「fpcam***」の下位概念と
して、フレーム「fpcam♯♯♯」を生成する。前述と同
様に、フレーム「fpcam***」のスロット「recognitio
n」値が付加手続きとして起動し、プロダクションシス
テムに移行し、フレーム「fpcam♯♯♯」にスロット「B
ase-Arc」,「Lift-Line」,「Top-Arc」,「Side-Arc」を
作成するとともに、これらスロットに線要素毎のＣＡＤ
情報を格納する。

【００２７】次に、上記フレーム「fpcam♯♯♯」に格
納されたＣＡＤ情報に基づいて、ＣＡＭ情報がどのよう
に生成されるかについて詳述する。ユーザーがキーボー
ド操作によりＣＡＭ情報の生成の指令とフレーム「fpca
m♯♯♯」の指定を行うと、ＩＳＡ関係にある図９のフ
レーム「fpcam」のスロット「macro-template」が参照
される。このスロットには、例えば１１段階の手続コー
ドが格納されている。以下、順を追って説明する。 （１）ＣＡＭ情報生成プログラムをスタートさせる。 （２）工具情報をロードする。具体的には、「fpcam**
*」のスロット「tool-file」の値が上記手続きコードに
代入され、次のマクロコードが作成される。 （ｎｅｗ ｗａｘ１ ＠ ｃｒ） このマクロコードは、工具情報ファイルｗａｘ１（ワッ
クス用のドリル）をロードして、このファイルから使用
される工具を選択することを指令するものである。な
お、ｎｅｗは新規のＣＡＭ情報の生成を意味する。

【００２８】（３）工具経路に関するＣＡＭ情報を生成
する。具体的には、スロット「cam-drawingー１」，「c
am-drawing−２」が参照される。なお、指定されたフレ
ーム「fpcam♯♯♯」には、該当するスロットがないの
でＩＳＡ関係にあるフレ−ム「fpcam」スロット「cam-d
rawingー１」，「cam-drawingー２」が参照されること
になり、以下のリスト式が評価される。 （ drawing Start0 Line1 Line2 Line3 Line4 Start1 B
ase-Arc Lift-LineTop-Arc Side-Arc) （ drawing Start0 Line1 Line2 Line3 Line4 Start2
… ） なお、上段のリスト式は「cam-drawingー１」に相当す
るものであり、下段のリスト式は「cam-drawingー２」
に相当するものである。ここで関数「drawing」は、上
記の順序でスロットを参照する。スロット「start0」，
「line1」，「line2」，「line3」，「line4」について
は説明を省略する。スロット「Start1」 ,「Base-Arc」，
「Lift-Line」，「Top-Arc」，「Side-Arc」は、フレー
ム「fpcam♯♯♯」，「fpcam***」の両者にあるが、指
定された下位フレーム「fpcam♯♯♯」のスロットが優
先される。ただし、フレーム「fpcam♯♯♯」にはアト
リビューション「ｃａｍ」は付属していないので，「fp
cam***」の各スロットのアトリビューション「ｃａｍ」
が継承され、その評価が行われる。

【００２９】上記アトリビューション「ｃａｍ」の評価
を工具経路の始点である「start１」について説明す
る。このスロットのアトリビューション「ｃａｍ」は、
下記のようになっている。 （ｓｔａｒｔ−ｐｒｏｆ ￥ｓｅｃｏｎｄ ＠ｃｒ ￥
ｔｈｉｒｄ ＠ｃｒ） ここで、￥ｓｅｃｏｎｄ，￥ｔｈｉｒｄは、スロット値
の２番目，３番目の値（ｘ座標，ｙ座標）の参照を行う
ことを示している。フレーム「fpcam♯♯♯」のスロッ
ト「Start1」は図示されていないが、フレーム「fpcam*
**」のスロット「Start1」と等しい値（図６参照）が格
納されていたと仮定した場合、下記のようなマクロコー
ドが作成される。 （ｓｔａｒｔ−ｐｒｏｆ ＄４０.０ ＠ｃｒ ＄７.０
＠ｃｒ）

【００３０】次に「Ｂａｓｅ−Ａｒｃ」についてのアト
リビューション「ｃａｍ」の評価を説明する。このスロ
ットのアトリビューション「ｃａｍ」は、下記のように
なっている。 （ａｒｃ ？ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ￥ｆｉｆｔｈ ＠ｃ
ｒ ￥ｓｅｃｏｎｄ＠ｃｒ ａｃｃｅｐｔ ＠ｃｒ ＠
ｃｒ ＠ｃｒ） ここで、？ｄｉｒｅｃｔｉｏｎは、スロット「ｄｉｒｅ
ｃｔｉｏｎ」の値を代入することを意味している。な
お、このスロット「ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ」はフレーム
「fpcam***」に存在する。￥ｆｉｆｔｈ，￥ｓｅｃｏｎ
ｄは、スロット「Ｂａｓｅ−Ａｒｃ」の値の５番目，２
番目の値（Ｂａｓｅ−Ａｒｃの半径と中心点のｘ座標）
の参照を行うことを示している。フレーム「fpcam♯♯
♯」のスロット「Base-Arc」の値がフレーム「fpcam**
*」と等しい値であると仮定すると、下記のようなマク
ロコードが作成される。 （ａｒｃ ２．ｃｗ ＄２０.０ ＠ｃｒ ＄４０.０
＠ｃｒ ａｃｃｅｐｔ＠ｃｒ ＠ｃｒ ＠ｃｒ） このように、Ｂａｓｅ−Ａｒｃについては、方向と、中
心点のｘ座標と半径が確定すれば、工具経路を決定する
ことができる。なお、Ｂａｓｅ−Ａｒｃの終点は、次の
Ｌｉｆｔ−Ｌｉｎｅの始点でもあるので、上記マクロコ
ードに含まれなくてもよい。

【００３１】ＬｉｆｔーＬｉｎｅのマクロコードについ
ては詳述しないが、工具経路における前線要素Ｂａｓｅ
−Ａｒｃとの関係が指定される。同様にしてＴｏｐ−Ａ
ｒｃ，Ｓｉｄｅ−Ａｒｃのマクロコードが作成される。
したがって、上記手続き（１）〜（３）により作成され
るマクロコードの集合体としてのＣＡＭ情報は、下記の
ようになる。 @macstartv1 (new wax1 @ cr) （start-prof $0.0 @cr 0.0 @cr） (line $0.0 @cr $80.0 @cr) … （start-prof $40.0 @cr $7.0 @cr） （arc 2.cw $20.0 @cr $40.0 @cr accept @cr @cr @cr） …

【００３２】（４）上記ＣＡＭ情報に基づいて輪郭線に
おける工具経路の再描画を行う。 （５）ＣＡＭ情報を専用のファイルに格納する。 （６）データの圧縮を行う。 （７）工具切削経路間の飛び越し値を設定する。 （８）上記ＣＡＭ情報と工具情報に基づき荒加工処理を
決定する。荒加工処理において、工具経路の他、仕上げ
代、加工の深さ、送り深さ，荒加工の各段階でのドリル
選定，ドリル回転速度なども決定される。工具経路は、
上記ＣＡＭ情報に基づいて求められる。詳述すると、第
１段階の切削では、ワークの輪郭線ｗｏｒｋ−ｌｉｎｅ
から一方のカム部の輪郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓ−２までの
間隔を工具の径に応じた数に分割する。同様に、第２段
階の切削ではワークの輪郭線ｗｏｒｋ−ｌｉｎｅから他
方のカム部の輪郭線ｓｅｇｍｅｎｔｓ−１までの間隔を
工具の径に応じた数に分割する。また、工具経路の態様
も例えば「Ｓｐｉｒａｌ」と決定される。この場合、第
１段階の切削では、工具経路はｗｏｒｋ−ｌｉｎｅから
始まり上記の設定回数だけ渦巻きをなして回りながらｓ
ｅｇｍｅｎｔｓ−２に向かって切削することが決定され
る。このようにして、ＡＩツール２で実質的に工具経路
が決定される。ＣＡＭシステム３では、この荒加工情報
に基づいて実際の詳細な工具経路を決定する。なお、荒
加工でのマクロコードについては後で詳細に述べる。 （９）仕上げ面処理を決定する。この実施例では仕上げ
面処理については説明を省略する。 （１０）上記荒加工および仕上面処理の工具経路のシミ
ュレーションをディスプレイ上で行うようにＣＡＭシス
テム３に指令する。このシミュレーションでの始点は、
フレーム「ｆｐｃａｍ＊＊＊」のスロット「ｖｉｅｗ−
ｐｏｉｎｔ」が参照される。 （１１）ＣＡＭシステム３が、上記ＣＡＭ情報と機械設
定情報（本実施例ではｃａｍｍ−３）に基づいてＮＣコ
ードを作成すうように、変換指令を行う。

【００３３】なお、フレーム「fpcam***」に格納された
標準モデルのＣＡＤ情報に基づいてＣＡＭ情報を生成す
る場合には、ユーザーがキーボード操作によりＣＡＭ情
報の生成の指令とフレーム「fpcam***」の指定を行う。
以下は、上記フレーム「fpcam♯♯♯」指定の場合と同
様であるから説明を省略する。

【００３４】本実施例では、上記ＣＡＭ情報等を得るた
めの手続きの枠組である「macro-template」を、最初は
未定義にしておき、モデル表現を格納したフレーム「ｆ
ｐｃａｍ＊＊＊」を応じて自動作成するようにしてあ
る。これにより、ユーザーがモデルに応じて「macro-te
mplate」を書き直す手間をはぶくことができる。以下、
図９を参照して詳述する。ユーザーが「macro-templat
e」の生成指令をキーボードで行うと、フレーム「cam-a
ssembly」のスロット「macro-template」を参照し、デ
ーモン機能「ｉｆ−ｎｅｅｄｅｄ」が起動し、フレーム
「LispProc」のスロット「cam-macro-template」を参照
し、ファイル「／private／source／ …」をロード
し、このファイルに格納された関数「cam-macro-templa
te」を評価する。すなわち、図１１の処理をフレーム
「fpcam-***」を参照しながら実行することにより、「m
acro−template」を作成し、これを図９に示すようにフ
レーム「fpcam」に格納する。

【００３５】次に、図１１に示す「macro−template」
の生成フローについて詳述する。図１１において、図形
情報の生成のルーチンと、ツールパス（工具経路）の生
成のルーチンの他は、図９の手続きコードをそのまま格
納するためのものであるから、その説明を省略する。図
形情報の生成のルーチンでは、図８のフレーム「fpcam-
***」の切削領域、切削方向を表すスロット「cam-drawi
ng-1」，「cam-drawing-2」を参照して、マクロテンプ
レートの一部となる下記の手続きコードを作成する。 （？cam-drawing-1） （？cam-drawing-2） この時、スロット「cam-drawing-1」，「cam-drawing-
2」の線要素をチェックする。なお、フレーム「fpcam**
*」にスロット「cam-drawing-1」しかない時には、上段
の手続きコードのみが作成され、スロット「cam-drawin
g-3」も存在する時には、上記２段の手続きコードの他
に（？cam-drawing-3）が付加される。

【００３６】次に上記ツールパス生成のルーチンについ
て図１２を参照して詳述する。まず、荒加工を示すコ−
ド「ｒｏｕｇｈｉｎｇ」を、設定する。次に「Ｐｏｃｋ
ｅｔ」，「Ｆａｃｅ」のいずれかを設定する。なお、
「Ｐｏｃｋｅｔ」は、外側の輪郭線から内側の輪郭線に
向かうことを示している。「Ｆａｃｅ」はその逆であ
る。本実施例では、ユーザーにより「Ｐｏｃｋｅｔ」が
選択されるように上記フローが組まれている。

【００３７】次に、「Ｓｐｉｒａｌ」，「Ｚｉｇ−Ｚａ
ｇ」，「Ｌｉｎｅａｒ」のいずれかを設定する。「Ｓｐ
ｉｒａｌ」は工具経路を渦巻き形状にすることを意味
し、「Ｚｉｇ−Ｚａｇ」は、工具経路をほぼ平行に往復
移動させながら進むことを意味し、「Ｌｉｎｅａｒ」
は、工具経路をほぼ平行に一方向に移動させながら切削
して進むことを意味している。本実施例では、ユーザー
により「Ｓｐｉｒａｌ」が選択されるように上記フロー
が組まれている。

【００３８】次に、（？ｓｅｇｍｅｎｔｓ−ｆｒｏｍ
＠ｃｒ）を評価する。すなわち該当切削領域での工具の
切削初めの輪郭線を評価する。詳述すると、フレーム
「ｆｐｃａｍ＊＊＊」のスロット「ｃａｍ−ｄｒａｗｉ
ｎｇー１」の関数ｄｒａｗｉｎｇを参照して括弧内に最
初に格納されている輪郭線を指定する。図１〜図４の例
および本実施例では、ｗｏｒｋ−ｌｉｎｅである。

【００３９】次に、コード「Ｉｓｌａｎｄ」か「Ｎｏｔ
ｃｈ」のいずれかを設定する。いずれも工具が進もうと
する輪郭線の種類を表すものであり「Ｉｓｌａｎｄ」は
閉曲線を意味する。本実施例では、ユーザーにより「Ｉ
ｓｌａｎｄ」が選択されるように上記フローが組まれて
いる。

【００４０】次に、（？ｓｅｇｍｅｎｔｓ−ｔｏ ＠ｃ
ｒ）を評価する。すなわち工具が向かう輪郭線を評価す
る。詳述すると、フレーム「ｆｐｃａｍ＊＊＊」のスロ
ット「ｃａｍ−ｄｒａｗｉｎｇー１」の関数ｄｒａｗｉ
ｎｇを参照して括弧内に２番目に格納されている輪郭線
を指定する。図１〜図３の例の場合はｓｅｇｍｅｎｔｓ
ー１であり、図４の例および本実施例では、ｓｅｇｍｅ
ｎｔｓー２である。なお、図１の例のように括弧内に３
番目以降の輪郭線が存在する場合には、図１２の矢印Ｘ
１で示す戻り処理が行われ、再度「Ｉｓｌａｎｄ」が設
定され、次に（？ｓｅｇｍｅｎｔｓ−ｔｏ ＠ｃｒ）を
評価して３番目のｓｅｇｍｅｎｔｓ−２を設定する。

【００４１】次に、コード「Ｃｏｎｔｉｎｕｅ」が設定
され、次に、最終仕上げ代（Ｆｉｎｉｓｈ），工具軌跡
間の距離（Ｗｉｄｔｈ），最終切削深さ（Ｄｅｐｔ
ｈ），１回分のせさく深さＰａｓｓーＤｅｐｔｈ等を決
定するための指令コードを設定する。なお、図２，図３
の例のように、関数ｄｒａｗｉｎｇの括弧がもう一つあ
る場合には、矢印Ｘ２に示す戻り処理が行われ、「Ｃｏ
ｎｔｉｎｕｅ」の設定の後に「Ｐｏｃｋｅｔ」を再び設
定し、以下同じ処理を繰り返す。また、図４および本実
施例のように、もう一つの関数ｄｒａｗｉｎｇがある場
合には、矢印Ｘ３で示す戻り処理が行われ、「Ｃｏｎｔ
ｉｎｕｅ」の設定の後に、「Ｒｏｕｇｈｉｎｇ」を再び
設定し、以下同じ処理を繰り返す。

【００４２】上記荒加工のためのマクロテンプレートの
自動生成をより深く理解するために、図１〜図４を例に
とって説明する。図１の例では、次のようなマクロテン
プレートが生成される。 （Roughing Pocket Spiral %work-line @cr Island %segments-1 @cr Island %segmentsー2 @cr Continue Finish ?finish @cr Width ?width @cr … Go） 図２の例では、次のようなマクロテンプレートが生成さ
れる。 （Roughing Pocket Spiral %work-line @cr Island %segments-1 @cr Continue Pocket Spiral %segmentsー2 @cr Island @cr Continue Finish ?finish @cr Width ?width @cr … Go） 図３の例では、次のようなマクロテンプレートが生成さ
れる。 （Roughing Pocket Spiral %work-line @cr Island %segments-1 @cr Continue Pocket Spiral %segmentsー2 @cr Island %segments-1 @cr Continue Finish ?finish @cr Width ?width @cr … Go） 図４の例および本実施例では、次のようなマクロテンプ
レートが生成される。 （Roughing Pocket Spiral %work-line @cr Island %segments-2 @cr Continue Finish ?finish @cr Width ?width @cr … Go） （Roughing Pocket Spiral %work-line @cr Island %segments-1 @cr Continue Finish ?finish @cr Width ?width @cr … Go） なお、上記マクロテンプレートにおいて、％では輪郭線
のうち一つの線要素だけを記入することを意味する。一
つの線要素を特定すれば輪郭線もおのずと特定されるか
らである。上記のように、マクロテンプレートは、フレ
ーム「ｆｐｃａｍー＊＊＊」のモデル表現を参照しなが
ら自動的に生成することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、加工対
象の最終形状が複数の輪郭線を備えている場合でも、こ
れら輪郭線とワークの輪郭線を用いて、切削領域をモデ
ル表現するとともに、各切削領域での切削始めと切削終
わりをモデル表現したので、ＣＡＭ情報をＣＡＤ情報に
基づき自動作成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明するための一例を示す図で
あり、（Ａ）は加工対象の平面図、（Ｂ）は（Ａ）にお
けるIーI線に沿う断面図である。

【図２】本発明の原理を説明するための他の例を示す図
であり、（Ａ）は加工対象の平面図、（Ｂ）は（Ａ）に
おけるIIーII線に沿う断面図である。

【図３】本発明の原理を説明するためのさらに他の例を
示す図であり、（Ａ）は加工対象の平面図、（Ｂ）は
（Ａ）におけるIIIーIII線に沿う断面図である。

【図４】本発明の原理を説明するためのさらに他の例を
示す図であり、（Ａ）は加工対象の平面図、（Ｂ）は
（Ａ）におけるIVーIV線に沿う断面図である。

【図５】本発明に係わるＣＡＤ／ＣＡＭ結合システムの
概略構成を示すブロックである。

【図６】加工対象の一例であるカムの形状を示す図であ
る。

【図７】ＡＩツールの知識ベースに含まれるフレームシ
ステムを示す図である。

【図８】図７におけるフレーム「fpcam***」の内容を示
す図である。

【図９】図７におけるフレーム「fpcam」の内容を示す
図である。

【図１０】マクロテンプレート生成に際してのフレーム
間のメッセージ通信機能を示す図である。

【図１１】マクロテンプレート生成のための処理フロー
を示す図である。

【図１２】図１１における処理フローにおいて荒加工処
理の部分に関するフローを示す図である。

【符号の説明】

１ … ＣＡＤシステム ２ … ＡＩツール ３ … ＣＡＭシステム work-line … ワークの輪郭線 segments-1,segments-2,segments-3 … 加工対象の輪
郭線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工対象のＣＡＤ情報を作成するＣＡＤ
   システムと、このＣＡＤ情報をＣＡＭ情報に変換するＡ
   Ｉツールと、このＣＡＭ情報をＮＣコードに変換するＣ
   ＡＭシステムとを備え、上記ＡＩツールの知識ベース
   は、加工対象の形状を表す輪郭線に沿う工具経路をモデ
   ル表現するとともに、ワークの輪郭線と加工対象の形状
   を表す複数の輪郭線を用いて、これら輪郭線間の切削領
   域をモデル表現するとともに、各切削領域での切削始め
   に位置する輪郭線と切削終わりに位置する輪郭線とをモ
   デル表現したことを特徴とするＣＡＤ／ＣＡＭ結合シス
   テム。