JPH08263124A - 加工プログラム作成方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ソリッドモデラーを用いて現実モデルをコン
ピュータ上で正確に再現でき、ユーザの作業確認を大幅
に向上できる多面加工における加工プログラムを作成す
ること。 【構成】 ソリッドモデラーを用いて素材ピースから部
品モデルを生成し、部品モデルの各フェイスに切削対象
面の属性と切削工具に対するフェイスの方向属性を付与
する面属性付与手段、フェイスの方向属性から部品モデ
ル全体の姿勢を変更するように計算する姿勢演算手段を
備え、前記フェイスに切削条件を定義でき、前記フェイ
スを切削する加工プログラムを生成することができ、ソ
リッドモデラーを用いることにより多面加工の複数のフ
ェイスの設定及び修正作業が容易に行え、現実モデルを
コンピュータ上で正確に再現することができ、ユーザの
作業確認を大幅に向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、工作物を加工する加
工プログラムを効率よく作成することができる加工プロ
グラム作成方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、多面加工の加工プログ
ラムを作成できるＣＡＤ／ＣＡＭ装置を例にとって説明
する。図１４はＣＡＤ／ＣＡＭ装置の概略構成を示す全
体構成図である。図１４に示すように、ＣＡＤ／ＣＡＭ
装置は、コンピュータとその周辺装置から構成されるも
のである。１０はその主要な構成要素である情報処理部
であり、１０ａは各種演算を実行するＣＰＵで、１０ｂ
はその演算に不可欠なプログラムや各種データを不揮発
的に記憶しているＲＯＭで、１０ｃはＣＰＵ１０ａの演
算を補助するために情報の一時的な記憶を行うＲＡＭ
で、１０ｄは情報処理部１０と周辺装置との情報の授受
を行う入出力回路とを備えている。

【０００３】周辺装置として、２０は文字、数値及び各
種の記号等のキー入力を行うキーボードで、３０は各種
命令を入力するファンクションキーで、４０は図形等の
位置情報入力用のタブレットで、６０は３次元画像等の
表示に適した高解像度ＣＲＴで、５０はＣＲＴ６０の画
面上で文字、図形要素及び各種の記号等を選択指示する
マウスで、７０は図面等を出力するためのＸ−Ｙプロッ
タで、８０は図面情報や加工プログラムを記憶する外部
記憶装置としてのフロッピーディスクで、９０は大容量
の図面や加工プログラムを記憶する外部記憶装置として
のハードディスクであり、これらが情報処理部１０の入
出力回路１０ｄに接続されている。

【０００４】このように構成される従来のＣＡＤ／ＣＡ
Ｍ装置においては、各種のＣＡＤ／ＣＡＭプログラムが
ＲＯＭ１０ｂをはじめハードディスク９０に予め記憶さ
れており、キーボード２０、ファンクションキー３０、
タブレット４０或いはマウス５０からの入力によりこれ
らのプログラムを適時選択して起動させ、必要なデータ
を入力することで業務を遂行している。

【０００５】そして、この業務の遂行過程が高解像ＣＲ
Ｔ６０に適時グラフィックス表示され、完成した図面等
はＸ−Ｙプロッタ７０に出力され、加工プログラム等は
フロッピーディスク８０及びハードディスク９０に格納
される。

【０００６】次に、従来のＣＡＤ／ＣＡＭ装置における
多面加工について説明する。図１５は特定の工具を用い
て素材ピースを切削する切削工程の説明図である。この
多面加工とは、素材ピースの姿勢を切削工具に対して相
対的に任意の方向に向け、その状態を保持したままで加
工を行うものである。素材ピース１６０の切削工程図に
示すように、図１５（ａ）に示すように、はじめ素材ピ
ース１６０を立てた状態で保持しておき、そこで、図１
５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、加工を行う。次に、
図１５（ｄ）に示すように、素材ピース１６０を倒して
再び加工を行う。更に、図１５（ｅ）に示すように、素
材ピース１６０を回転して加工を行い最終形状を得る。
これにより、最終形状が複雑な形状であっても、素材ピ
ース１６０の姿勢を変えることによって単純な平面や半
径一定のコーナ面の単純切削に置き換えることができ
る。

【０００７】次に、多面加工を行える数値制御工作機に
ついて図１６を用いて説明する。図１６は多面加工を行
う立形マシニングセンタの概略構成図である。図１６に
おいて、１００は切削工具を回転させる主軸であり、主
軸１００の動作は回転とは別に上下方向（Ｚ軸方向）の
１軸と水平方向（Ｘ軸方向）の１軸の合計２軸である。
また、１１０は切削工具を主軸１００に固定するツール
ホルダであり、１２０は水平方向（Ｙ軸方向）に移動す
るテーブルであり、１３０はチルティングテーブルであ
り、チルティングテーブル１３０はテーブル１２０に固
定されている。また、チルティングテーブル１３０には
Ｂ軸とＣ軸の２軸の回転軸を有している。１４０はチル
ティングテーブル１３０に取り付けられた油圧チャック
であり、１５０は油圧チャック１４０によって固定され
たシャンクであり、１６０はシャンク１５０に固定され
た素材ピースである。

【０００８】この数値制御工作機は、合計５軸制御が行
え、切削工具と素材ピース１６０の相対位置を数値制御
し、主軸回転により切削工具で素材ピース１６０を加工
するものである。前記５軸を制御し、素材ピース１６０
から最終形状の部品を得る制御命令を加工プログラムと
いう。この加工プログラムは前記ＣＡＤ／ＣＡＭ装置に
て作成される。

【０００９】なお、前記多面加工を行える数値制御工作
機は、工具の姿勢を変えずに素材ピースの姿勢を変える
ものである。これとは別に、素材ピースの姿勢を変えず
に切削工具の姿勢を変更する数値制御工作機もあるが基
本的に同様である。したがって説明では前者のものにつ
いてのみ説明しておく。前述では従来の多面加工におけ
るＣＡＤ／ＣＡＭ装置と数値制御工作機の機器説明とそ
の関係について説明した。

【００１０】次に、従来のＣＡＤ／ＣＡＭ装置にあるバ
ックボーンとなる部品形状のモデリング技術について説
明する。部品が従来のＣＡＤ／ＣＡＭ装置で設計される
と、ＣＡＤ／ＣＡＭ装置は部品のコンピュータモデルを
生成する。今日では、２次元ワイヤ作図、３次元ワイヤ
フレーム及びサーフェスモデリングがＣＡＤ／ＣＡＭ装
置における部品モデル化の主流的な表現方法である。２
次元ワイヤ作図では部品は３（またはそれ以上）方向か
ら見た３面図で表現するという作図法が採用されてい
る。３次元ワイヤフレームモデリングでは部品はその稜
線を描画してモデル化され、サーフェスモデリングでは
部品はその表面を描画してモデル化される。これらのモ
デリング技術には稜線や表面が物理的な部品としてどの
ように結合されているかという情報がない。また、モデ
ル化された部品の内側や外側を記述する情報もない。こ
のような制約により、２次元ワイヤ作図、３次元ワイヤ
フレーム及びサーフェスモデリング技術は不完全情報モ
デル化表現される。このような技術に基づいたＣＡＤ／
ＣＡＭ装置の応用では、完全自動化を支援することがで
きない。

【００１１】この種の問題を解決する代表的な方法では
ユーザの介入を必要とする。部品のコンピュータモデル
の不足情報をユーザが判断して情報を補って、加工プロ
グラムを生成している。

【００１２】従来の技術のＣＡＤ／ＣＡＭ装置の動作を
図１７を用いて説明する。図１７は従来技術のＣＡＤ／
ＣＡＭ装置における多面加工における加工プログラム生
成の全体のフローチャートである。また、図１８は従来
技術のＣＡＤ／ＣＡＭ装置における多面加工における座
標系を表した説明図である。図１７において、ステップ
Ｓ２００はＣＡＤ機能を使って部品の３面図を作成す
る。作図された形状データはＲＡＭ１０ｃに格納され
る。また、外部記憶装置から３面図データを読出すこと
もできる。ステップＳ２１０は図１８に示す座標系を設
定する。設定する座標系は機械座標系ＯM 、チルティン
グテーブル１３０の座標系ＯT 、素材ピース１６０に対
するワーク座標系ＯW の３つである。これらの座標系を
設定することで、前記多面加工の数値制御工作機のコン
ピュータモデルを作成することができる。ここで、図１
８の座標系ＯBCはチルティングテーブル１３０のＢ軸、
Ｃ軸を回転させた後の座標系であり、座標系ＯP は切削
対象のフェイスに対するローカル座標系であり、ＬT は
機械座標系原点からチルティングテーブル座標系原点へ
のベクトルであり、ＬW はチルティングテーブル座標系
原点からワーク座標系原点へのベクトルであり、ＬP は
ワーク座標系原点からローカル座標系原点へのベクトル
である。

【００１３】ステップＳ２２０で３面図に対して切削す
るフェイスのローカル座標系の設定を行い、ステップＳ
２３０で前記ローカル座標系を基にチルティングテーブ
ル１３０のＢ軸及びＣ軸の回転角を計算する。ステップ
Ｓ２４０ではローカル座標を設定したフェイスを切削す
るための切削条件を定義する。ステップＳ２５０では別
のフェイスを定義するか否かを判定し、別のフェイスを
定義する場合はステップＳ２２０からステップＳ２５０
のルーチンを繰返し実行する。ステップＳ２６０で切削
条件からローカル座標系に対するフェイスの工具経路を
生成し、ステップＳ２７０でローカル座標系の工具経路
を機械座標系の工具経路に変換し、ステップＳ２８０で
機械座標系の工具経路を数値制御工作機の制御命令に変
換し、加工プログラムを生成する。制御命令には工具経
路データだけでなくチルティングテーブル１３０を回転
させるＢ軸及びＣ軸の動作命令も含まれる。即ち、ステ
ップＳ２３０で計算した回転角度出力に設定する。ステ
ップＳ２９０では生成した加工プログラムを高解像ＣＲ
Ｔ６０に描画し、ステップＳ３００は生成した加工プロ
グラムを外部記憶装置に出力し、ステップＳ３１０では
定義済フェイスが残っているか否かを判定し、残ってい
る場合は、ステップＳ２６０からステップＳ３１０のル
ーチンを繰返し実行する。残っていなければ処理を終了
する。

【００１４】ここで、生成した加工プログラムに部品、
治具が切削工具と干渉、例えば、削り込み、衝突等が発
生していないかを確認する。この確認はユーザが高解像
ＣＲＴ６０を目視して行う。もし、干渉が発生していた
ならば、ステップＳ２２０のローカル座標系の設定から
再度やり直し、今迄の処理を繰返す。所望の加工プログ
ラムの生成が完了したとき、加工プログラムをフロッピ
ーディスク８０またはハードディスク９０に出力して保
存する。この加工プログラムは後に数値制御工作機に入
力され、切削加工に使用される。このように、従来の技
術は、前記全体構成におけるものと、ステップＳ２２０
の切削対象のフェイスのローカル座標系の設定に特徴を
有している。

【００１５】次に、ステップＳ２２０で行う切削対象の
フェイスのローカル座標系の設定の詳細動作について図
１９を用いて説明する。図１９は切削対象のフェイスの
ローカル座標系の設定の動作を示すフローチャートであ
る。ステップＳ３５０は３面図の投影面の指定であり、
ここで投影面とは投影によって部品の形を写し出す平面
を表し、第３角法（JIS Z8114 ）では平面図、正面図、
右側面図、左側面図、下面図があり、これらの投影面の
１つを選択する。ステップＳ３６０では面タイプの指定
を行う。次に、図２０を用いてステップＳ３６０の面タ
イプの指定について説明する。

【００１６】図２０は従来のフェイスの切削方向の種類
を表した説明図である。図２０において、図２０（ａ）
に示す４００は「面タイプ１」に分類され、ｘ−ｙ軸が
ｘw −ｙw 、ｙw −ｚw 或いはｚw −ｘw のいずれかの
平面に平行なフェイスを切削工具の底刃で切削する場合
である。図２０（ｂ）に示す４１０は「面タイプ２」に
分類されｘ−ｙ軸がｘw 、ｙw 或いはｚw 軸に平行な平
面内にある場合で、切削工具の底刃で切削する。また、
４２０は「面タイプ３」に分類され「面タイプ２」と同
じフェイスを切削工具の側刃で切削する場合である。図
２０（ｃ）に示す４３０は「面タイプ４」に分類されｘ
−ｙ軸がｘw 、ｙw 、ｚwのいずれにも平行でない平面
内にある場合で切削工具の底刃で切削する。そして、４
４０は「面タイプ５」に分類され「面タイプ４」のフェ
イスを切削工具の側刃で切削する場合である。これらの
５つの面タイプから１つの面タイプを指定する。

【００１７】ステップＳ３７０で切削対象のフェイスに
おけるローカル座標系の原点を設定し、ステップＳ３８
０でフェイスの平面を決定する２点または平面の傾斜角
度を入力する。このように、切削対象のフェイスに対す
るローカル座標系の原点と原点以外の２点または傾斜角
度からフェイスの平面を決定することができ、ローカル
座標系が設定される。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従来のＣＡＤ／ＣＡＭ
装置は、前述のように構成されているので、次のような
不都合があった。ステップＳ２００では、３面図のよう
に２次元ワイヤデータ、３次元ワイヤフレーム及びサー
フェスモデリングによる部品のコンピュータモデルを用
いているので、切削するフェイスをステップＳ３６０で
正確に指定するには、ユーザによる数多くの操作（介
入）が必要であり、更に、設計変更により部品形状の変
更を要する場合には、フェイスの指定を全てやり直す必
要があり、作業時間（工数）の増加及び作業ミスの増加
を引き起こし、自動化を大きく阻害している。

【００１９】また、部品のモデルデータと切削条件のデ
ータが別々に管理されているのでモデルデータが変更、
例えば、切削条件を定義したフェイスが２つのフェイス
に分割されるされると、もう一度切削条件を再定義する
必要があり、作業時間（工数）の増加及び作業ミスの増
加を引き起こし、自動化を大きく阻害している。

【００２０】そして、素材ピースから部品のコンピュー
タモデルを作成する場合、通常、素材ピースに溝形状や
面取り形状、コーナ丸め形状等の形状作成をＣＡＤ機能
を用いて行う。その後、溝形状に対しては溝加工に適し
た切削条件を切削条件のデータベースから呼びだすか切
削条件をユーザが入力していく。これを形状ごとに繰り
返すという同じ作業をユーザが行わなければならず、作
業時間（工数）の増加を引き起こし、自動化を大きく阻
害することになる。

【００２１】更に、２次元ワイヤデータ、３次元ワイヤ
フレーム及びサーフェスモデリングによる部品のコンピ
ュータモデルを用いており、部品のフェイス間の結合情
報を持っていないので、チルティングテーブル１３０の
姿勢の変更後の部品のフェイス以外の個所と切削工具が
干渉する可能性がある。前記切削工具との干渉が発生し
た場合は、その切削対象のフェイスの指定をユーザが変
更する必要があり作業時間（工数）の増加を引き起こ
し、自動化を大きく阻害する。

【００２２】また、多面加工においては部品のフェイス
は複数あり、１つのフェイスごとに切削するため切削順
序を間違えると本来切削対象でない所の未切削ボリュー
ムに切削工具が干渉（衝突）する恐れがある。これを避
けるようにユーザは切削順序を考慮しなければならずユ
ーザの作業負担を増加させる。

【００２３】そして、前述の全てにおいてユーザは高解
像ＣＲＴに映し出されるグラフィックスを注視して作業
を確認する必要があるが、使用されるモデルデータは２
次元ワイヤデータ、３次元ワイヤフレーム及びサーフェ
スモデリングのデータであり、工具経路はワイヤ表示で
あるためにその位置関係が不明確となる。そのようなグ
ラフィックスの状態でユーザは作業を確認しなければな
らず、ユーザの作業負担を増加させる。

【００２４】このように、従来の加工プログラム作成方
法及びその装置によれば、ユーザによる部品のフェイス
の指定が複雑であり、モデルデータと切削条件データを
別々に管理されていたので、変更修正に柔軟に対応でき
ず、姿勢変更による干渉及び工具経路生成時における干
渉を正確に確認する必要があり、ユーザの作業負担を増
加させ、自動化を不可能にしていた。

【００２５】そこで、この発明は、ユーザによる部品の
フェイスの指定を簡便にし、変更修正に柔軟に対応する
ことができ、姿勢変更による干渉及び工具経路生成時に
おける干渉をチェックすることができ、加工プログラム
の確認を容易にできる加工プログラム作成方法及びその
装置を得ることを課題とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】請求項１にかかる加工プ
ログラム作成方法は、ソリッドモデラーを用いて素材ピ
ースモデルを生成し、前記ソリッドモデラーを用いて素
材ピースから部品モデルを生成し、前記コンピュータモ
デル上のフェイスに切削対象面の属性と切削工具に対す
るフェイスの方向の属性を面属性として付与する面属性
付与工程と、前記面属性付与工程の面属性を持つフェイ
スの面方向を、前記切削工具に対するフェイスの方向に
一致するように部品モデル全体の姿勢を変更するように
計算する姿勢演算工程と、前記姿勢演算工程の計算に基
づき、前記部品モデルの姿勢を変更し、前記部品モデル
上の１以上のフェイスを決定し、切削条件を指定し、前
記工具経路を計算して、前記工具経路を数値制御工作機
の部品加工プログラムとする加工プログラム生成工程と
を具備するものである。

【００２７】請求項２にかかる加工プログラム作成方法
は、請求項１の切削条件として、前記部品モデルのフェ
イスに属性として付与する切削条件付与工程を具備する
ものである。

【００２８】請求項３にかかる加工プログラム作成方法
は、請求項１の切削条件として、前記コンピュータモデ
ル上の前記フェイスに対して、前記フェイスの形状を切
削する切削条件データベースより取出し、前記フェイス
に付与する特徴形状切削条件付与工程を具備するもので
ある。

【００２９】請求項４にかかる加工プログラム作成方法
は、請求項１に対して更に、前記姿勢演算工程の計算に
基づき、前記部品モデルの変更後の姿勢において、切削
対象の前記フェイス以外の前記部品モデルに前記切削工
具が干渉しないかチェックする干渉チェック工程を具備
するものである。

【００３０】請求項５にかかる加工プログラム作成方法
は、請求項４の干渉チェック工程が、前記切削工具と前
記部品モデルが干渉するときにその干渉を回避する新た
な前記部品モデルの姿勢を教示する回避姿勢教示工程を
具備するものである。

【００３１】請求項６にかかる加工プログラム作成方法
は、請求項１に対して更に、加工プログラム生成工程で
得た加工プログラムと、前記素材ピースモデルと、前記
部品モデルと、前記面属性付与工程によって、前記部品
モデルのフェイスに付与した面属性と前記姿勢演算工程
の部品モデル姿勢計算から素材ピースモデルを切削工具
モデルを用いて切削するシミュレーションを行う切削シ
ミュレーション工程を具備するものである。

【００３２】請求項７にかかる加工プログラム作成方法
は、請求項１に対して更に、前記コンピュータモデルの
切削対象面の切削工具に対するフェイスの面方向を決め
る面方向決定工程を具備するものである。

【００３３】請求項８にかかる加工プログラム作成方法
は、請求項１乃至請求項７の前記部品モデルの姿勢を変
更し、前記部品モデルの指定フェイスを切削するとき、
切削対象の前記フェイスに対する除去対象以外の未切削
部分を切削しないように、前記未切削部分と前記切削工
具との干渉をチェックする順序チェック工程を具備する
ものである。

【００３４】請求項９にかかる加工プログラム作成装置
は、ソリッドモデラーを用いて素材ピースモデルを生成
し、前記ソリッドモデラーを用いて素材ピースから部品
モデルを生成し、前記コンピュータモデル上のフェイス
に切削対象面の属性と切削工具に対するフェイスの方向
の属性を面属性として付与する面属性付与手段と、前記
面属性付与手段の面属性を持つフェイスの面方向を、前
記切削工具に対するフェイスの方向に一致するように部
品モデル全体の姿勢を変更するように計算する姿勢演算
手段と、前記姿勢演算手段の計算に基づき、前記部品モ
デルの姿勢を変更し、前記部品モデル上の１以上のフェ
イスを決定し、切削条件を指定し、前記工具経路を計算
して、前記工具経路を数値制御工作機の部品加工プログ
ラムとする加工プログラム生成手段とを具備するもので
ある。

【００３５】請求項１０にかかる加工プログラム作成装
置は、請求項９の切削条件として、前記部品モデルのフ
ェイスに属性として付与する切削条件付与手段を具備す
るものである。

【００３６】請求項１１にかかる加工プログラム作成装
置は、請求項９の切削条件として、前記コンピュータモ
デル上の前記フェイスに前記フェイスの形状を切削する
切削条件データベースより取出し、前記フェイスに付与
する特徴形状切削条件付与手段を具備するものである。

【００３７】請求項１２にかかる加工プログラム作成装
置は、請求項９に対して更に、前記姿勢演算手段の計算
に基づき、前記部品モデルの変更後の姿勢において、切
削対象の前記フェイス以外の前記部品モデルに前記切削
工具が干渉しないかチェックする干渉チェック手段を具
備するものである。

【００３８】請求項１３にかかる加工プログラム作成装
置は、請求項１２の干渉チェック手段が、前記切削工具
と前記部品モデルが干渉するときにその干渉を回避する
新たな前記部品モデルの姿勢を教示する回避姿勢教示手
段を具備するものである。

【００３９】請求項１４にかかる加工プログラム作成装
置は、請求項９に対して更に、加工プログラム生成手段
で得た加工プログラムと、前記素材ピースモデルと、前
記部品モデルと、前記面属性付与手段によって、前記部
品モデルのフェイスに付与した面属性と前記姿勢演算手
段の部品モデル姿勢計算から素材ピースモデルを切削工
具モデルを用いて切削するシミュレーションを行う切削
シミュレーション手段を具備するものである。

【００４０】請求項１５にかかる加工プログラム作成装
置は、請求項９に対して更に、前記コンピュータモデル
の切削対象面の切削工具に対するフェイスの面方向を決
める面方向決定手段を具備するものである。

【００４１】請求項１６にかかる加工プログラム作成装
置は、請求項９乃至請求項１５の前記部品モデルの姿勢
を変更し、前記部品モデルの指定フェイスを切削すると
き、切削対象の前記フェイスに対する除去ボリューム以
外の未切削ボリュームを切削しないように、前記未切削
ボリュームと前記切削工具との干渉をチェックする手段
順序チェック手段を具備するものである。

【００４２】

【作用】請求項１においては、面属性付与工程でソリッ
ドモデラーを用いて素材ピースモデルを生成し、前記ソ
リッドモデラーを用いて素材ピースから部品モデルを生
成し、前記コンピュータモデル上のフェイスに切削対象
面の属性と切削工具に対するフェイスの方向の属性から
なる面属性を付与し、前記面属性付与工程の面属性を持
つフェイスの面方向を、前記切削工具に対するフェイス
の方向に一致するように姿勢演算工程で部品モデル全体
の姿勢を変更するように計算し、その計算に基づき、前
記部品モデルの姿勢を変更し、前記部品モデル上の１以
上のフェイスを決定し、切削条件を指定し、前記工具経
路を計算して、前記工具経路を数値制御工作機の部品加
工プログラムとする。

【００４３】請求項２においては、請求項１の切削条件
として、切削条件付与工程を付し、前記部品モデルのフ
ェイスに属性として付与する。

【００４４】請求項３においては、請求項１の切削条件
として、特徴形状切削条件付与工程を付し、前記コンピ
ュータモデル上の前記フェイスに前記フェイスの形状を
切削する切削条件データベースより取出し、前記フェイ
スに付与する。

【００４５】請求項４においては、請求項１に対して更
に、干渉チェック工程を付し、前記部品モデル姿勢計算
に基づき前記部品モデルの変更後の姿勢において、切削
対象の前記フェイス以外の前記部品モデルに前記切削工
具が干渉しないかチェックする。

【００４６】請求項５においては、請求項４の干渉チェ
ック工程が回避姿勢教示工程を有し、前記切削工具と前
記部品モデルが干渉するときにその干渉を回避する新た
な前記部品モデルの姿勢を教示する。

【００４７】請求項６においては、請求項１に対して更
に、切削シミュレーション工程を付し、加工プログラム
生成工程で得た加工プログラムと、前記素材ピースモデ
ルと、前記部品モデルと、前記面属性付与工程によっ
て、前記部品モデルのフェイスに付与した属性と前記姿
勢演算工程の部品モデル姿勢計算から素材ピースモデル
を切削工具モデルを用いて切削するシミュレーションを
行う。

【００４８】請求項７においては、請求項１に対して更
に、面方向決定工程を付し、前記コンピュータモデルの
切削対象面の切削工具に対するフェイスの面方向を決め
る。

【００４９】請求項８においては、請求項１乃至請求項
７に対して更に、順序チェック工程を付し、前記部品モ
デルの姿勢を変更し、前記部品モデルの指定フェイスを
切削するとき、切削対象の前記フェイスに対する除去対
象以外の未切削部分を切削しないように、前記未切削部
分と前記切削工具との干渉をチェックする。

【００５０】請求項９においては、面属性付与手段でソ
リッドモデラーを用いて素材ピースモデルを生成し、前
記ソリッドモデラーを用いて素材ピースから部品モデル
を生成し、前記コンピュータモデル上のフェイスに切削
対象面の属性と切削工具に対するフェイスの方向の属性
を付与し、前記面属性付与手段の面属性を持つフェイス
の面方向を、姿勢演算手段で前記切削工具に対するフェ
イスの方向に一致するように部品モデル全体の姿勢を変
更するように計算し、その計算に基づき、前記部品モデ
ルの姿勢を変更し、前記部品モデル上の１以上のフェイ
スを決定し、切削条件を指定し、前記工具経路を計算し
て、前記工具経路を数値制御工作機の部品加工プログラ
ムとする。

【００５１】請求項１０においては、請求項９の切削条
件として、切削条件付与手段を付し、前記部品モデルの
フェイスに属性として付与する。

【００５２】請求項１１においては、請求項９の切削条
件として、特徴形状切削条件付与手段を付し、前記コン
ピュータモデル上の前記フェイスに前記フェイスの形状
を切削する切削条件データベースより取出し、前記フェ
イスに付与する。

【００５３】請求項１２においては、請求項９に対して
更に、干渉チェック手段を付し、前記部品モデル姿勢計
算に基づき前記部品モデルの変更後の姿勢において、切
削対象の前記フェイス以外の前記部品モデルに前記切削
工具が干渉しないかチェックする。

【００５４】請求項１３においては、請求項１２の干渉
チェック手段が回避姿勢教示手段を有し、前記切削工具
と前記部品モデルが干渉するときにその干渉を回避する
新たな前記部品モデルの姿勢を教示する。

【００５５】請求項１４においては、請求項９に対して
更に、切削シミュレーション手段を付し、加工プログラ
ム生成手段で得た加工プログラムと、前記素材ピースモ
デルと、前記部品モデルと、前記面属性付与手段によっ
て、前記部品モデルのフェイスに付与した属性と前記姿
勢演算手段の部品モデル姿勢計算から素材ピースモデル
を切削工具モデルを用いて切削するシミュレーションを
行う。

【００５６】請求項１５においては、請求項９に対して
更に、面方向決定手段を付し、前記コンピュータモデル
の切削対象面の切削工具に対するフェイスの面方向を決
める。

【００５７】請求項１６においては、請求項９乃至請求
項１５に対して更に、順序チェック手段を付し、前記部
品モデルの姿勢を変更し、前記部品モデルの指定フェイ
スを切削するとき、切削対象の前記フェイスに対する除
去対象以外の未切削部分を切削しないように、前記未切
削部分と前記切削工具との干渉をチェックする。

【００５８】

【実施例】以下、この発明の実施例のＣＡＤ／ＣＡＭ装
置について説明する。なお、ＣＡＤ／ＣＡＭ装置の全体
の基本的構成は図１４に示した従来のＣＡＤ／ＣＡＭ装
置と同様なので、その説明を省略する。公知のように、
ソリッドモデラーは、特に、表面の接触及び共面性に関
してブール演算を実施する際の信頼度が高くなければな
らない。フローチャートでは境界表現を発生できる正確
なソリッドモデラーを想定することとする。ソリッドモ
デラーはモデル本体、表面、稜線、頂点及び特徴に関す
るユーザ属性の生成を支援するものである。更に、ソリ
ッドモデラーはブール演算中に属性の移動を許容するも
のである。本発明の実施例ではこれらの特徴を有するソ
リッドモデラーを使用した各実施例について述べる。

【００５９】実施例１．図１はこの発明の第一実施例の
ＣＡＤ／ＣＡＭ装置における加工プログラム作成方法及
びその装置のフローチャートである。なお、ここで示す
フローチャートはソリッドモデラーの技術に基づいてい
る。

【００６０】図１において、ステップＳ５００はソリッ
ドモデラーを使用してコンピュータモデルとしての素材
ピースモデルを生成する。素材ピースモデルに対して部
品形状の特徴付けをモデラーのブール演算によって実施
して、素材ピースモデルからコンピュータモデルとして
の部品モデルを生成する。または、予め別の外部記憶装
置に記憶された部品モデルを外部記憶装置より呼び出
す。このステップＳ５００の処理は、ソリッドモデラー
を用いて素材ピースモデルを生成し、前記ソリッドモデ
ラーを用いて素材ピースから部品モデルを生成する部品
モデル生成工程となり、また、機能からすれば、ソリッ
ドモデラーを用いて素材ピースモデルを生成し、前記ソ
リッドモデラーを用いて素材ピースから部品モデルを生
成する部品モデル生成手段となる。

【００６１】ステップＳ５１０は座標系を設定する。座
標系の種類は従来例に示した図１８と同様である。座標
系の設定は各座標系の３次元の原点座標値とｘ，ｙ及び
ｚ軸の方向を決めることによって一義的に決まる。ワー
ク座標系に対してステップＳ５００で生成した部品モデ
ルをワーク座標系原点の位置に配置する。これにより、
多面加工用数値制御工作機のコンピュータモデルができ
る。チルティングテーブル座標系ＯT にＢ軸、Ｃ軸の回
転角を与えると部品モデルは回転角に従って姿勢が変更
できる。

【００６２】ステップＳ５２０は切削対象のフェイスに
面属性を付与する。ここで、ステップＳ５２０の詳細を
図２を用いて説明する。図２は面属性付与手段を表すフ
ローチャートである。図３は多面加工用加工プログラム
作成方法を用いたＣＡＤ／ＣＡＭ装置におけるフェイス
の切削方向の種類を表した説明図である。図２におい
て、ステップＳ６２０では部品モデルから切削するフェ
イスを選択する。ステップＳ６２５では選択したフェイ
スに切削対象であることを示す属性を付与する。ステッ
プＳ６３０では切削工具に対する選択したフェイスの方
向の属性を付与する。フェイスの方向は図３に示す。図
３において、６５０は切削工具であり、６６０は切削対
象のフェイスであり、６７０は切削工具６５０の底刃が
フェイス６６０を切削するタイプであり、これを「面タ
イプＡ」と呼び、６８０は切削工具６５０の側刃がフェ
イス６６０を切削するタイプあり、これを「面タイプ
Ｂ」と呼ぶことにする。図２のステップＳ６３０では、
これらの「面タイプＡ」及び「面タイプＢ」を選択しフ
ェイス６６０の属性としてフェイス６６０に「面タイプ
Ａ」または「面タイプＢ」を付与する。

【００６３】このように、ステップＳ５００からステッ
プＳ５２０のルーチンは、部品モデル上のフェイス６６
０に切削対象面の属性と切削工具に対するフェイス６６
０の方向の属性を面属性として付与するステップＳ５１
０からステップＳ５２０のルーチンからなる面属性付与
工程を構成している。また、この処理を機能的にみる
と、部品モデル上のフェイス６６０に切削対象面の属性
と切削工具に対するフェイス６６０の方向の属性を面属
性として付与するステップＳ５１０からステップＳ５２
０のルーチンからなる面属性付与手段を構成していると
することができる。

【００６４】ステップＳ５３０はチルティングテーブル
１３０の回転角を計算する。ここで、ステップＳ５３０
の詳細を図４を用いて説明する。図４は姿勢演算手段を
表すフローチャートである。図４において、ステップＳ
７００は切削対象のフェイス６６０の単位面法線ベクト
ルＮ＝（ｎx 、ｎy 、ｎz ）をソリッドモデラーの幾何
演算によって求め、ステップＳ７０５では回転角を求め
るために中間的なパラメータを算出する。この単位面法
線ベクトルの計算式を（１）式に示す。 α＝ｃｏｓ^-1｛ｎx ／√（ｎx ×ｎx ＋ｎy ×ｎy ）｝ ・・・・ （１） ステップＳ７１０ではフェイス６６０の属性から面タイ
プを取出し、面タイプ別に回転角を求め、ステップＳ７
１５では「面タイプＡ」のＣ軸回転角（φ）を求める。
このＣ軸回転角（φ）の計算式を（２）式に示す。 φ＝ｎπ−α （−π≦φ≦π：Ｃ軸可動範囲) ・・・・ （２） ただし、ｎ＝０、±１、±２、・・・ ステップＳ７２０では「面タイプＡ」のＢ軸回転角
（θ）を求める。この計算式は（３）式に示す。 θ＝（２ｎ＋１／２）π−β （０≦θ≦π／２：Ｂ軸可動範囲） ・・・・ （３） ただし、ｎ＝０、±１、±２、・・・ β＝ｓｉｎ^-1（ｎz ） また、ステップＳ７２５は「面タイプＢ」のＣ軸回転角
（φ）を求める。この計算式は（２）式と同様である。
ステップＳ７３０は「面タイプＢ」のＢ軸回転角（θ）
を求める。このＢ軸回転角（θ）の計算式は（４）式に
示す。 θ＝ｎπ−β （０≦θ≦π／２：Ｂ軸可動範囲） ・・・・ （４） ただし、ｎ＝０、±１、±２、・・・ β＝ｓｉｎ^-1（ｎz ） これにより、チルティングテーブル１３０におけるＢ軸
及びＣ軸の回転角を計算する。

【００６５】このように、ステップＳ５３０のルーチン
は、ステップＳ５２０の面属性付与工程の面属性を持つ
フェイス６６０の面方向を、前記切削工具に対するフェ
イス６６０の方向に一致するように部品全体の姿勢を変
更するように計算する姿勢演算工程となり、これを機能
的にみれば、ステップＳ５２０の面属性付与工程の面属
性を持つフェイス６６０の面方向を、前記切削工具に対
するフェイス６６０の方向に一致するように部品全体の
姿勢を変更するように計算する姿勢演算手段の構成とな
る。

【００６６】次に、図１のステップＳ５４０で切削条件
の定義を行う。切削条件は対話式に定義するか或いは既
存の切削条件を外部記憶装置からファイルとして選定す
ることができる。切削条件はユーザの経験及び技能によ
り切削工具を選定し、使用する切削工具の進入脱出種別
と切削パターンと切削範囲等を記述するパラメータファ
イルを指定のファイルへ記憶する。また、ＲＡＭにも記
憶される。切削条件のパラメータファイルの例を図５に
示す。図５は多面加工用加工プログラム作成方法を用い
たＣＡＤ／ＣＡＭ装置における切削条件のパラメータフ
ァイルの例を表した説明図である。このように、ステッ
プＳ５４０では、姿勢演算工程の計算に基づき、前記部
品モデル上の１以上のフェイス６６０を決定し、切削条
件を指定する切削条件付与工程ととなり、これを機能的
にみれば、姿勢演算手段の計算に基づき、前記部品モデ
ル上の１以上のフェイス６６０を決定し、切削条件を指
定するステップＳ５４０からなる切削条件付与手段の構
成となる。

【００６７】ステップＳ５５０では次のフェイス６６０
を定義するか判定する。ユーザが切削したいフェイス６
６０がなくなるまで、ステップＳ５２０へ戻りステップ
Ｓ５２０からステップＳ５５０の処理を繰返し、実行す
る。ステップＳ５６０で機械座標系に対するフェイス６
６０の工具経路を生成する。即ち、フェイス６６０に対
する指定の切削条件に基づいて工具経路を生成する。ソ
リッドモデラーを使用しているので全てのモデルデータ
に対して、３次元データを保有している。そのため、指
定の座標系に対する工具経路を生成することができる。
ここでは、機械座標系を基準にして工具経路を生成す
る。フェイス６６０に対する工具経路の生成方法は、従
来技術の工具経路生成方法に制限するものではない。

【００６８】ステップＳ５７０で指定の多面加工用数値
制御工作機の制御命令に合わせて工具経路及びチルティ
ングテーブル１３０の回転角ともに制御命令に変換す
る。ステップＳ５８０で部品モデルの描画とともに加工
プログラムを高解像ＣＲＴに描画する。ステップＳ５９
０で加工プログラムを出力する。即ち、ユーザが描画さ
れた加工プログラムを確認し、所望の加工プログラムが
得られたとき、ファイルとして外部記憶装置に出力す
る。また、直接数値制御工作機に出力することもでき
る。または、加工プログラムファイルを別の加工プログ
ラムファイルと組合わせ編集することができ、１つの加
工プログラムファイルとして出力することもできる。ス
テップＳ６００では、次のフェイス６６０を切削するか
ユーザが指定する。フェイス６６０が１つの場合は処理
を終了する。次のフェイス６６０を切削する場合はステ
ップＳ５６０に戻りステップＳ５２０からステップＳ５
５０の処理を繰返し、実行する。

【００６９】このように、この実施例のステップＳ５６
０からステップＳ６００からなるルーチンは、ステップ
Ｓ５４０の切削条件付与工程に基づき、前記部品モデル
の姿勢を変更し、前記工具経路を計算して、部品加工プ
ログラムとする加工プログラム生成工程となり、これを
機能的にみれば、ステップＳ５４０の切削条件付与手段
に基づき、前記部品モデルの姿勢を変更し、前記工具経
路を計算して、部品加工プログラムとする加工プログラ
ム生成手段の構成となる。

【００７０】実施例２．この発明の第二実施例にかかる
多面加工用加工プログラム作成方法を用いたＣＡＤ／Ｃ
ＡＭ装置について、図６を用いて説明する。なお、ＣＡ
Ｄ／ＣＡＭ装置の構成は図１４に示した従来のＣＡＤ／
ＣＡＭ装置と同様なので説明を省略する。また、切削条
件属性付与手段は図１におけるステップＳ５４０の他の
事例である。図６はこの実施例の切削条件属性付与手段
のフローチャートである。

【００７１】図６において、ステップＳ７４０はフェイ
ス６６０の指定を行う。ユーザがマウス５０及びキーボ
ード２０等の入力装置を用いて入力し、ＲＡＭ１０ｃ上
に指定された記憶場所にフェイス６６０を格納する。或
いは予め別処理にてＲＡＭ１０ｃ上に指定しておくこと
もできる。ステップＳ７４５は切削条件の指定であり、
切削条件を対話式にパラメータとして指定するか、既存
の切削条件ファイルを外部記憶装置からファイルとして
選定するか、ＲＡＭ１０ｃ上に記憶されている切削条件
パラメータセットを指定する。ステップＳ７５０では指
定した切削条件に対応するユニークな切削条件識別名を
選択したフェイス６６０に属性として付与する。その属
性はフェイス６６０に切削条件が指定されているかを識
別し、識別名から切削条件のパラメータファイルを選定
することができる。切削条件識別名には切削条件ファイ
ルであればファイル名が、ＲＡＭ１０ｃに記憶されてい
る切削条件パラメータセットであればそのパラメータセ
ット名またはパラメータセットのアドレスとなる。ステ
ップＳ７５５は次のフェイス６６０に属性を付与するか
否かを判定する。この付与する場合はステップＳ７４０
から処理を繰返し、付与しなければ処理は終了する。

【００７２】このように、ステップＳ７４０からステッ
プＳ７５５のルーチンでは、姿勢演算工程の計算に基づ
き、前記部品モデル上の１以上のフェイス６６０を決定
し、フェイス６６０に対する切削条件を切削条件識別名
を属性として付与する切削条件付与工程ととなり、これ
を機能的にみれば、姿勢演算手段の計算に基づき、前記
部品モデル上の１以上のフェイス６６０を決定し、フェ
イス６６０に対する切削条件を切削条件識別名を属性と
して付与するステップＳ７４０からステップＳ７５５の
ルーチンからなる切削条件付与手段の構成となる。

【００７３】実施例３．この発明の第三実施例にかかる
多面加工用加工プログラム作成方法を用いたＣＡＤ／Ｃ
ＡＭ装置について、図７を用いて説明する。図７はこの
発明の第三実施例のＣＡＤ／ＣＡＭ装置の特徴形状切削
条件付与手段を表すフローチャートである。なお、ＣＡ
Ｄ／ＣＡＭ装置の構成は図１４に示した従来のＣＡＤ／
ＣＡＭ装置と同様なので説明を省略する。また、特徴形
状切削条件付与手段は図１におけるステップＳ５００の
他の事例である。

【００７４】図７において、ステップＳ７６０で特徴形
状を指定する。ここで特徴形状とは溝形状、テーパ形
状、穴形状、池形状、島形状、コーナ丸め形状等の特徴
を持った形状をいう。ステップＳ７６５では素材ピース
と指定した特徴形状との間でブール演算を行い、部品モ
デルを作成し、素材ピースに対して特徴形状を配置す
る。例えば、溝形状は溝幅、溝深さ、溝基準位置を対話
式に設定し、溝基準位置を素材ピースの指定位置に一致
するように配置する。ここで各寸法が決まっている既存
の特徴形状をファイルとして外部記憶装置から選定する
こともできる。配置した後、素材ピースと特徴形状との
モデル間で素材ピースから特徴形状モデルを差し引くブ
ール演算を実施して部品モデルを生成する。ステップＳ
７７０では指定した特徴形状を完全に切削できる切削条
件を切削条件データベース７８５より選定する。切削条
件データベース７８５は外部記憶装置にファイルとして
記憶されている。例えば、溝形状の切削条件は溝全体を
荒切削し、溝側面及び底面を仕上げ切削するものとする
ことができる。切削工具については溝幅より細い切削工
具とすることができ、溝側面と底面との境界が角であれ
ばフラットエンドミルとすることができる。ステップＳ
７７５では切削条件属性付与手段であり、選定した切削
条件をブール演算より素材ピースにできた特徴形状のフ
ェイス６６０に属性として付与するステップＳである。
ステップＳ７７５の詳細処理については前記実施例２を
参照のこと。ステップＳ７８０では次の特徴形状を実施
するか判定し、実施する場合はステップＳ７６０より処
理を繰返し実行し、実施しなければ処理を終了する。

【００７５】このように、ステップＳ７６０からステッ
プＳ７８０のルーチンからなる切削条件付与工程の切削
条件は、前記部品モデル上の前記フェイス６６０に対し
て、前記フェイス６６０の形状を切削する外部記憶装置
等に記憶されている切削条件データベース７８５から取
出して付与する特徴形状切削条件付与工程を具備するも
のであり、これを機能的にみれば、部品モデル上のフェ
イス６６０に対して、フェイス６６０の形状を切削する
外部記憶装置等に格納した切削条件データベース７８５
から取出して付与するステップＳ７６０からステップＳ
７８０のルーチンからなる特徴形状切削条件付与手段を
構成するものである。

【００７６】実施例４．この発明の第四実施例にかかる
多面加工用加工プログラム作成方法を用いたＣＡＤ／Ｃ
ＡＭ装置について、図８、９を用いて説明する。図８
（ａ）は部品モデルの姿勢変更後のフェイス切削時にお
ける切削工具と部品モデルの間で干渉が発生している説
明図、（ｂ）は切削工具と部品モデルの関係の設定パラ
メータを表した説明図である。図９はこの発明の第四実
施例にかかる多面加工用加工プログラム作成方法を用い
たＣＡＤ／ＣＡＭ装置における干渉チェック手段の動作
を表したフローチャートである。なお、ＣＡＤ／ＣＡＭ
装置の構成では図１４に示した従来のＣＡＤ／ＣＡＭ装
置と同様なので説明を省略する。また、干渉チェック手
段は図１においてステップＳ５６０の他の事例である。

【００７７】図８（ａ）において、７９５は「面タイプ
Ａ」で姿勢を変更した後の部品モデルであり、７９０は
切削工具であり、８００は部品モデル７９５の切削対象
のフェイスであり、８０５は「面タイプＢ」で姿勢を変
更した後の部品モデルであり、８１０は部品モデル８０
５の切削対象のフェイスであり、８１５は切削工具と部
品モデルが干渉している部分を示す。これらの干渉をチ
ェックする方法として干渉チェック手段を用いる。図８
（ｂ）において、８２０は部品モデルであり、８２１は
干渉チェックする対象のフェイスであり、８２５はＬ、
ｔ、Ｄ＋２Ｈから構成される干渉ブロックであり、ソリ
ッドモデルである。Ｌは干渉エリア高さ、Ｄはフェイス
８２１のフェイス幅、Ｈは食出し量、ｔはフェイス８２
１のフェイス奥行量を表す。

【００７８】図９において、ステップＳ８３０はフェイ
スの指定であり、ユーザが対話式にフェイスを指定する
か、ＲＡＭ１０ｃ上の所定の記憶場所にフェイスを指定
しておく。ステップＳ８３５では指定したフェイスの面
属性から面タイプを得る。「面タイプＡ」または「面タ
イプＢ」の属性を得る。ステップＳ８４０ではフェイス
の切削条件から切削工具情報を得る。工具情報としては
工具種別、工具径、工具刃長、工具全長である。ステッ
プＳ８４５では面タイプにより分岐する。ステップＳ８
５０では「面タイプＡ」用にパラメータを設定する。因
に、図８（ｂ）にそのパラメータを示す。

【００７９】ステップＳ８５０のパラメータ設定では、
Ｌに切削工具全長を、Ｈに食出し量を、Ｄは切削対象の
フェイスの幅を及びｔは切削対象のフェイスの奥行値を
設定する。ステップＳ８５５ではＤ＋２Ｈの大きさと切
削工具径の大きさを比較する。切削工具径が大きい場合
にはステップＳ８６０でＤに切削工具径を設定する。ま
た、ステップＳ８６５では「面タイプＢ」用のパラメー
タを設定する。即ち、Ｌに切削工具径を、Ｈに食出し量
を、Ｄに切削対象のフェイスの幅を、ｔに切削対象のフ
ェイスの奥行値を設定する。ステップＳ８７０ではＬ，
ｔ、Ｄ＋２Ｈからなる干渉ブロックを生成する。ステッ
プＳ８７５は干渉ブロックから部品モデルを差し引くブ
ール演算を行う。ここでは、部品モデルを用いている
が、この手段において部品モデル以外のソリッドモデル
についても同様の処理ができる。ステップＳ８８０では
干渉ブロックの体積変化のチェックを行う。ステップＳ
８８５では体積変化がない場合で干渉なしのフラグをＲ
ＡＭ１０ｃに設定し、ステップＳ８９０では体積変化が
ある場合で干渉ありのフラグをＲＡＭ１０ｃに設定す
る。

【００８０】このように、ステップＳ８３０からステッ
プＳ８９０のルーチンは、ステップＳ５３０からステッ
プＳ５５０のルーチンからなる姿勢演算工程の計算に基
づき、ステップＳ５６０で部品モデルの変更後の姿勢に
おいて切削対象のフェイス以外の前記部品に前記切削工
具が干渉しないかチェックする干渉チェック工程をステ
ップＳ５６０に具備するものである。これを機能的にみ
れば、ステップＳ５３０からステップＳ５５０のルーチ
ンからなる姿勢演算手段の計算に基づき、ステップＳ５
６０で部品モデルの変更後の姿勢において切削対象のフ
ェイス以外の前記部品に前記切削工具が干渉しないかチ
ェックするステップＳ８３０からステップＳ８９０のル
ーチンからなる干渉チェック手段を構成するものであ
る。

【００８１】実施例５．この発明の第五実施例にかかる
多面加工用加工プログラム作成方法を用いたＣＡＤ／Ｃ
ＡＭ装置について、図１０を用いて説明する。ＣＡＤ／
ＣＡＭ装置の構成は図１４に示した従来のＣＡＤ／ＣＡ
Ｍ装置と同様なので説明を省略する。また、回避姿勢教
示手段は図１においてステップＳ５６０の他の事例であ
る。図１０はこの発明の第五実施例のＣＡＤ／ＣＡＭ装
置における回避姿勢教示手段を表すフローチャートであ
る。

【００８２】図１０において、ステップＳ９００は干渉
チェック手段であり、部品モデルと切削工具との干渉を
チェックする。ステップＳ９０５では干渉チェック手段
の結果により分岐する。干渉なしのときは処理を終了
し、干渉ありのときステップＳ９１０に進む。ステップ
Ｓ９１０では切削対象のフェイスの面タイプにより分岐
する。「面タイプＡ」のときはステップＳ９１５へ進
む。ステップＳ９１５では切削対象のフェイスの面タイ
プをＢに変更し、変更することをユーザに教示する。ス
テップＳ９２０では切削対象のフェイスを「面タイプ
Ｂ」にしたときの干渉チェックを行う。ステップＳ９２
５では干渉チェック手段の結果により分岐し、干渉なし
のときは処理を終了し、干渉ありのときステップＳ９３
０へ進む。ステップＳ９３０では切削工具情報変更をユ
ーザに教示する。教示内容は切削工具の工具径を小さく
するように促すことと切削工具の食出し量を小さくする
ように促す。このように、ステップＳ９００からステッ
プＳ９３０のルーチンからなる干渉チェック工程は、前
記切削工具と前記部品が干渉するときに、ステップＳ９
３０でその干渉を回避する新たな前記部品の姿勢を教示
する回避姿勢教示工程を具備するものであり、これを機
能的にみれば、前記切削工具と前記部品が干渉するとき
に、ステップＳ９３０からなる干渉を回避する新たな前
記部品の姿勢を教示する回避姿勢教示手段を構成するも
のである。

【００８３】実施例６．この発明の第六実施例にかかる
多面加工用加工プログラム作成方法を用いたＣＡＤ／Ｃ
ＡＭ装置について、図１１を用いて説明する。ＣＡＤ／
ＣＡＭ装置の構成は図１４に示した従来のＣＡＤ／ＣＡ
Ｍ装置と同様なので説明を省略する。また、順序チェッ
ク手段は図１においてステップＳ５６０の他の事例であ
る。図１１はこの発明の第六実施例のＣＡＤ／ＣＡＭ装
置における順序チェック手段を表すフローチャートであ
る。

【００８４】図１１において、ステップＳ９４０で部品
モデルを指定する。即ち、ユーザが対話式に指定する
か、ＲＡＭ１０ｃの所定の場所に指定する。ステップＳ
９４５では部品モデル生成時に使用した特徴形状モデル
を呼びだし、呼び出した特徴形状モデルを部品モデルの
所定の位置に配置する。全て配置した結果は、素材ピー
スの形になる。ステップＳ９５０では最初の切削対象の
フェイスとその切削条件を得る。ステップＳ９５５では
干渉チェック手段を行う。ここでの干渉チェックでは部
品モデルではなく呼び出した特徴形状モデルに対して行
うものである。ステップＳ９６０では干渉チェック手段
の結果により分岐する。干渉ありのときはステップＳ９
６５へ進む。ステップＳ９６５では切削対象のフェイス
と干渉チェックした特徴形状モデルの対象となるフェイ
スとの切削順序を入れ替える。入れ替えた後、ステップ
Ｓ９５０へ戻り処理を繰り返す。干渉のない場合はステ
ップＳ９７０へ進み、ステップＳ９７０では切削対象の
フェイスの特徴形状モデルを削除する。ステップＳ９７
５では次のフェイスとその切削条件があるならそれらを
得て、なければ処理を終了する。フェイスとその切削条
件がある場合ステップＳ９５５へ戻り処理を繰返し実行
する。かくして、全ての特徴形状モデルがなくなるまで
処理を実施する。

【００８５】このよう、ステップＳ９４０からステップ
Ｓ９７５のルーチンは、部品モデルの姿勢を変更し、部
品モデルの指定フェイスを切削するとき、切削対象の前
記フェイスに対する除去対象以外を切削しないように、
前記未切削部位の切削対象と前記切削工具との干渉をチ
ェックする順序チェック工程であり、これを機能的にみ
れば、部品モデルの姿勢を変更し、部品モデルの指定フ
ェイスを切削するとき、切削対象の前記フェイスに対す
る除去対象以外を切削しないように、前記未切削部位の
切削対象と前記切削工具との干渉をチェックするステッ
プＳ９４０からステップＳ９７５のルーチンからなる順
序チェック手段を構成することになる。

【００８６】実施例７．この発明の第七実施例にかかる
多面加工用加工プログラム作成方法を用いたＣＡＤ／Ｃ
ＡＭ装置について、図１２を用いて説明する。ＣＡＤ／
ＣＡＭ装置の構成は図１４に示した従来のＣＡＤ／ＣＡ
Ｍ装置と同様なので説明を省略する。また、切削シミュ
レーション手段は図１においてステップＳ５８０の他の
事例である。図１２はこの発明の第七実施例のＣＡＤ／
ＣＡＭ装置における切削シミュレーション手段を表すフ
ローチャートである。

【００８７】図１２において、ステップＳ９８０では切
削条件の定義済の部品モデルを指定する。即ち、ユーザ
が対話式に指定するか、既存の部品モデルを外部記憶装
置からファイルとして指定する。ステップＳ９８５では
素材ピースモデルを指定する。ユーザが対話式に指定す
るか、既存の素材ピースモデルを外部記憶装置からファ
イルとして指定する。ステップＳ９９０ではステップＳ
９８０の部品モデルを切削するための加工プログラムを
指定する。即ち、ユーザが対話式に指定するか、既存の
加工プログラムを外部記憶装置からファイルとして指定
する。ステップＳ９９５では指定の加工プログラムから
制御命令を１つずつ取出し、制御命令の種別ごとに処理
を分岐する。ステップＳ１０００では制御命令が工具設
定命令時に進むものであり、指定の切削工具モデルをソ
リッドモデラーを使用して生成する。切削工具の情報は
部品モデルの切削対象のフェイスの切削条件から得る。
ステップＳ１００５では制御命令がチルティングテーブ
ル１３０の回転命令時に進み、Ｂ軸及びＣ軸の回転角度
命令に従って部品モデルの姿勢を変更する。ステップＳ
１０１０では制御命令が切削工具の位置決め時に進むも
のであり、位置決めデータに従って切削工具の位置を設
定する。ステップＳ１０１５では制御命令が工具移動命
令時に進み、１つの工具移動命令から３次元空間上の座
標値を得る。ステップＳ１０２０では切削工具が移動す
る経路の領域に相当する切削ブロックをソリッドモデラ
ーを使用して生成する。ステップＳ１０２５では素材ピ
ースモデルから切削ブロックを差し引き素材ピースを残
すようにブール演算を行う。制御命令に従った処理を終
えるとステップＳ９９５に戻り、次の制御命令がなくな
るまで処理を繰返し実行する。

【００８８】このように、ステップＳ９８０からステッ
プＳ９９０のルーチンで加工プログラム生成工程で得た
加工プログラムと前記素材ピースモデルと前記部品モデ
ルと、前記面属性付与工程によってステップＳ１０００
からステップＳ１０２５のルーチンで前記部品モデルの
フェイスに付与した面属性と前記姿勢演算工程の部品モ
デル姿勢計算から素材ピースモデルを切削工具モデルを
用いて切削するシミュレーションを行う切削シミュレー
ション工程を具備するものであり、これを機能的にみれ
ば、加工プログラム生成工程で得た加工プログラムと前
記素材ピースモデルと前記部品モデルとステップＳ９８
０からステップＳ９９０のルーチンで指定し、前記面属
性付与手段によって前記部品モデルのフェイスに付与し
た面属性と前記姿勢演算手段の部品モデル姿勢計算から
素材ピースモデルを切削工具モデルを用いて切削するシ
ミュレーションを行うステップＳ１０００からステップ
Ｓ１０２５のルーチンからなる切削シミュレーション手
段を構成するものである。

【００８９】実施例８．この発明の第八実施例にかかる
多面加工用加工プログラム作成方法を用いたＣＡＤ／Ｃ
ＡＭ装置について、図１３を用いて説明する。ＣＡＤ／
ＣＡＭ装置の構成は図１４に示した従来のＣＡＤ／ＣＡ
Ｍ装置と同様なので説明を省略する。また、面方向決定
手段は図１においてステップＳ５７０の他の事例であ
る。図１３はこの発明の第八実施例のＣＡＤ／ＣＡＭ装
置における面方向決定手段を表すフローチャートであ
る。

【００９０】図１３において、ステップＳ１１００は切
削対象面のフェイスを取得する。部品モデルの面属性か
ら切削対象面を取得する。ステップＳ１１０５は面タイ
プ優先モードを取得する。この面タイプ優先モードと
は、「面タイプＡ」及び「面タイプＢ」のどちらを優先
してフェイスの面方向とするかを決める。このモードは
あらかじめ「面タイプＡ」か「面タイプＢ」に設定され
ている。また、変更もできる。ステップＳ１１１０は切
削対象のフェイスと面タイプ優先モードの面タイプから
チルティングテーブル１３０の回転角を計算する。ステ
ップＳ１１１５は計算した回転角がチルティングテーブ
ル１３０の可動範囲内かチェックし、範囲外の場合、ス
テップＳ１１２０により面タイプを変更する。範囲内の
場合はステップＳ１１２５により、部品モデルを回転角
度だけ姿勢変更した後に、工具と干渉するかを干渉チェ
ック手段によりチェックする。ステップＳ１１３０は干
渉の有無により処理を分岐し、干渉があった場合、ステ
ップＳ１１３５へ進む。ステップＳ１１３５は面タイプ
の変更可否を決める。既に、ステップＳ１１２０で面タ
イプを変更している場合は面タイプを変更できないと判
断し、さもなくば変更可と判断する。面タイプを変更で
きない場合はステップＳ１１４０へ進む。ステップＳ１
１４０では面タイプを自動決定することができないこと
を示すエラーメッセージをユーザに示す。面タイプを変
更できる場合、ステップＳ１１２０へ戻り処理を繰返し
実行する。ステップＳ１１３０で干渉がない場合は、ス
テップＳ１１４５で最終的に決定した面タイプを切削対
象のフェイスに面属性として付与する。

【００９１】また、部品モデルの多数の切削対象面に対
してユーザが面タイプを設定することなく自動で面タイ
プを設定することができる。更に、ユーザの意図を面タ
イプ優先モードとして反映することができる。このよう
に、ステップＳ１１００からステップＳ１１４５のルー
チンは、前記部品モデルの切削対象面の切削工具に対す
るフェイスの面方向を決める面方向決定工程を具備する
ものであり、これを機能的にみれば、前記部品モデルの
切削対象面の切削工具に対するフェイスの面方向を決め
るステップＳ１１００からステップＳ１１４５のルーチ
ンからなる面方向決定工程を構成することになる。

【００９２】このように、本発明の一実施例の加工プロ
グラム作成方法からみれば、ソリッドモデラーを用いて
素材ピースモデルを生成し、かつ、前記素材ピースモデ
ルから部品モデルを生成するステップＳ５００からなる
部品モデル生成工程と、前記部品モデルのフェイスに切
削対象面の属性と切削工具に対するフェイスの方向の属
性を面属性として付与するステップＳ５２０（ステップ
Ｓ７００乃至ステップＳ７３０）からなる面属性付与工
程と、前記面属性付与工程の面属性を持つフェイスの面
方向を、前記切削工具で切削する平面方向に一致するよ
うに部品モデル全体の姿勢を変更するように計算するス
テップＳ５３０からなる姿勢演算工程と、前記姿勢演算
工程の計算に基づき、前記部品モデル上の１以上のフェ
イスを決定し、切削条件を指定するステップＳ５４０
（ステップＳ７４０乃至ステップＳ７５５）からなる切
削条件付与工程と、前記切削条件付与工程に基づき、前
記部品モデルの姿勢を変更し、前記工具経路を計算し
て、部品加工プログラムとするステップＳ５６０乃至ス
テップＳ６００のルーチンからなる加工プログラム生成
工程とを具備するものであり、これを請求項に対応する
実施例とすることができる。同様に、本発明の一実施例
の加工プログラム作成装置からみれば、ソリッドモデラ
ーを用いて素材ピースモデルを生成し、かつ、前記素材
ピースモデルから部品モデルを生成するステップＳ５０
０からなる部品モデル生成手段と、前記部品モデルのフ
ェイスに切削対象面の属性と切削工具に対するフェイス
の方向の属性を面属性として付与するステップＳ５２０
からなる面属性付与手段と、前記面属性付与手段の面属
性を持つフェイスの面方向を、前記切削工具で切削する
平面方向に一致するように部品モデル全体の姿勢を変更
するように計算するステップＳ５３０からなる姿勢演算
手段と、前記姿勢演算手段の計算に基づき、前記部品モ
デル上の１以上のフェイスを決定し、切削条件を指定す
るステップＳ５４０からなる切削条件付与手段と、前記
切削条件付与手段に基づき、前記部品モデルの姿勢を変
更し、前記工具経路を計算して、部品加工プログラムと
するステップＳ５６０乃至ステップＳ６００のルーチン
からなる加工プログラム生成手段とを具備するものであ
り、これを請求項に対応する実施例とすることができ
る。

【００９３】したがって、ソリッドモデラーを用いて素
材ピースから部品モデルをコンピュータモデルとして生
成し、部品モデルの各フェイスに切削対象面の属性と切
削工具に対するフェイスの方向属性を面属性として付与
し、前記フェイスの方向属性から部品モデル全体の姿勢
を変更するように計算し、前記フェイスに切削条件を定
義し、前記フェイスを切削する加工プログラムを生成す
るものである。故に、ソリッドモデラーを用いることに
より多面加工の複数のフェイスの設定及び修正作業が容
易に行え、現実モデルをコンピュータ上で正確に再現す
ることができ、ユーザの作業確認を大幅に向上できる。
また、ソリッドモデリング技術はワイヤフレーム及びサ
ーフェスモデリングの制約を克服でき、特に、ワイヤフ
レーム及びサーフェスモデリングと異なり部品を完全
に、そして、明確に表現することができ、部品モデルの
和集合、差集合及び積集合等のモデル操作が可能とな
る。例えば、部品モデルに穴を穿設するには、円柱のソ
リッドモデルを部品の穴を明ける位置に配置して幾何演
算を施し、所望の穴を穿設できる。数学上、これはブー
ル演算によって決定できる。そして、部品に多数の切削
対象面がある場合にも、面タイプをユーザが個々に設定
する必要がなくなり、面タイプの設定忘れ、設定ミスを
引き起こすことがない。また、各マニュアル設定する手
間がかからない。よって、この発明の実施例によれば、
切削するフェイスの指定及び変更を容易にし、作業時間
（工数）を短縮し、作業ミスを低減することができる。
また、ユーザによる部品のフェイスの指定を簡便にし、
モデルデータとともに切削条件データを管理し、変更修
正に柔軟に対応することができ、モデル作成と同時に切
削条件を付与することができ、姿勢変更による干渉及び
工具経路生成時における干渉をチェックすることがで
き、加工プログラムの確認を容易になる。

【００９４】本発明の一実施例の加工プログラム作成方
法からみれば、上記実施例の前記切削条件付与工程の切
削条件は、前記部品モデルのフェイスに対する属性とし
て付与するステップＳ６２０乃至ステップＳ６３０のル
ーチンからなる切削条件付与工程を具備する実施例とす
ることができる。これを請求項に対応する実施例とする
ことができる。同様に、本発明の一実施例の加工プログ
ラム作成装置からみれば、上記実施例の前記切削条件付
与手段の切削条件は、前記部品モデルのフェイスに対す
る属性として付与するステップＳ６２０乃至ステップＳ
６３０のルーチンからなる切削条件付与手段を具備する
実施例とすることができる。これを請求項に対応する実
施例とすることができる。したがって、上記実施例の効
果に加えて、切削条件をフェイスの属性とすることでモ
デルデータと切削条件データを同時に管理することがで
き、フェイスの修正にも柔軟に切削条件を追従すること
ができる。その結果、切削条件の定義及び修正を容易に
し作業時間（工数）を大幅に短縮することができる。

【００９５】本発明の一実施例の加工プログラム作成方
法からみれば、上記実施例の前記切削条件付与工程の切
削条件は、前記部品モデルの前記フェイスに対して、前
記フェイスの形状を切削する切削条件データベースから
取出して付与するステップＳ７６０からステップＳ７８
０のルーチンからなる特徴形状切削条件付与工程を具備
する実施例とすることができる。これを請求項に対応す
る実施例とすることができる。同様に、本発明の一実施
例の加工プログラム作成装置からみれば、上記実施例の
前記切削条件付与手段の切削条件は、前記部品モデルの
前記フェイスに対して、前記フェイスの形状を切削する
切削条件データベースから取出して付与するステップＳ
７６０からステップＳ７８０のルーチンからなる特徴形
状切削条件付与手段を具備する実施例とすることができ
る。これを請求項に対応する実施例とすることができ
る。したがって、上記実施例の効果に加えて、特徴ある
切削条件をフェイスの属性とし、モデルデータと切削条
件データを同時に外部記録装置に格納しておき、それを
管理することができ、フェイスの修正にも柔軟に切削条
件を追従することができ、切削条件の定義及び修正を容
易にし作業時間（工数）を大幅に短縮することができ
る。

【００９６】本発明の一実施例の加工プログラム作成方
法からみれば、上記実施例の前記姿勢演算工程の計算に
基づき、前記部品モデルの変更後の姿勢において切削対
象の前記フェイス以外の前記部品モデルに前記切削工具
が干渉しないかチェックするステップＳ８３０乃至ステ
ップＳ８９０のルーチンからなる干渉チェック工程を具
備する実施例とすることができる。これを請求項に対応
する実施例とすることができる。同様に、本発明の一実
施例の加工プログラム作成装置からみれば、上記実施例
の前記姿勢演算手段の計算に基づき、前記部品モデルの
変更後の姿勢において切削対象の前記フェイス以外の前
記部品モデルに前記切削工具が干渉しないかチェックす
るステップＳ８３０乃至ステップＳ８９０のルーチンか
らなる干渉チェック手段を具備する実施例とすることが
できる。これを請求項に対応する実施例とすることがで
きる。したがって、上記実施例の効果に加えて、チルテ
ィングテーブル１３０の回転によって複雑に変る部品モ
デルの姿勢に対しても切削工具との干渉をチェックする
ことができ、ユーザの確認作業時間を大幅に短縮するこ
とができる。

【００９７】本発明の一実施例の加工プログラム作成方
法からみれば、上記実施例の前記干渉チェック工程は、
前記切削工具と前記部品モデルが干渉するときにその干
渉を回避する新たな前記部品モデルの姿勢を教示するス
テップＳ９００乃至ステップＳ９３０のルーチンからな
る回避姿勢教示工程を具備する実施例とすることができ
る。これを請求項に対応する実施例とすることができ
る。同様に、本発明の一実施例の加工プログラム作成装
置からみれば、上記実施例の前記干渉チェック手段は、
前記切削工具と前記部品モデルが干渉するときにその干
渉を回避する新たな前記部品モデルの姿勢を教示するス
テップＳ９００乃至ステップＳ９３０のルーチンからな
る回避姿勢教示手段を具備する実施例とすることができ
る。これを請求項に対応する実施例とすることができ
る。したがって、上記実施例の効果に加えて、部品モデ
ルと切削工具が干渉した場合には、ユーザに変って干渉
回避の方法を教示することができユーザの精神的負担を
大幅に低減することができる。

【００９８】本発明の一実施例の加工プログラム作成方
法からみれば、上記実施例の前記加工プログラム生成工
程で得た加工プログラムと、前記素材ピースモデルと前
記部品モデルと前記面属性付与工程によって、前記部品
モデルのフェイスに付与した面属性と前記姿勢演算工程
の部品モデル姿勢計算から素材ピースモデルを切削工具
モデルを用いて切削するシミュレーションを行うステッ
プＳ９８０乃至ステップＳ１０２５のルーチンからなる
切削シミュレーション工程を具備する実施例とすること
ができる。これを請求項に対応する実施例とすることが
できる。同様に、本発明の一実施例の加工プログラム作
成装置からみれば、上記実施例の前記加工プログラム生
成手段で得た加工プログラムと、前記素材ピースモデル
と前記部品モデルと前記面属性付与手段によって、前記
部品モデルのフェイスに付与した面属性と前記姿勢演算
手段の部品モデル姿勢計算から素材ピースモデルを切削
工具モデルを用いて切削するシミュレーションを行うス
テップＳ９８０乃至ステップＳ１０２５のルーチンから
なる切削シミュレーション手段を具備する実施例とする
ことができる。これを請求項に対応する実施例とするこ
とができる。したがって、上記実施例の効果に加えて、
複雑な複数のフェイスの切削をコンピュータ上でシミュ
レーションすることができ実切削による試作をなくすこ
とができ試作時間、試作材料費等の試作費用をなくすこ
とができる。

【００９９】本発明の一実施例の加工プログラム作成方
法からみれば、上記実施例の前記部品モデルの切削対象
面の切削工具に対するフェイスの面方向を決めるステッ
プＳ１１００乃至ステップＳ１１４５のルーチンからな
る面方向決定工程を具備する実施例とすることができ
る。これを請求項に対応する実施例とすることができ
る。同様に、本発明の一実施例の加工プログラム作成装
置からみれば、上記実施例の前記部品モデルの切削対象
面の切削工具に対するフェイスの面方向を決めるステッ
プＳ１１００乃至ステップＳ１１４５のルーチンからな
る面方向決定手段を具備する実施例とすることができ
る。これを請求項に対応する実施例とすることができ
る。したがって、上記実施例の効果に加えて、部品モデ
ルの多数の切削対象面に対してユーザが面タイプを設定
することなく自動で面タイプを設定することができる。
更に、ユーザの意図を面タイプ優先モードとして反映す
ることができる。

【０１００】本発明の一実施例の加工プログラム作成方
法からみれば、上記実施例の前記部品モデルの姿勢を変
更し、前記部品モデルの指定フェイスを切削するとき、
切削対象の前記フェイスに対する除去対象以外の未切削
部分を切削しないように、前記未切削部分と前記切削工
具との干渉をチェックするステップＳ９４０乃至ステッ
プＳ９７５のルーチンからなる順序チェック工程を具備
する実施例とすることができる。これを請求項に対応す
る実施例とすることができる。同様に、本発明の一実施
例の加工プログラム作成装置からみれば、上記部品モデ
ルの姿勢を変更し、前記部品モデルの指定フェイスを切
削するとき、切削対象の前記フェイスに対する除去対象
以外の未切削部分を切削しないように、前記未切削部分
と前記切削工具との干渉をチェックするステップＳ９４
０乃至ステップＳ９７５のルーチンからなる順序チェッ
ク手段を具備する実施例とすることができる。これを請
求項に対応する実施例とすることができる。したがっ
て、上記実施例の効果に加えて、切削対象以外の未切削
部分と切削工具との干渉チェックができ、その干渉を回
避する切削順序を自動で求めることができユーザの作業
負担を大幅に低減することができる。

【０１０１】

【発明の効果】以上のように、この請求項１及び請求項
９の加工プログラム作成方法及びその装置によれば、ソ
リッドモデラーを用いて素材ピースモデルを生成し、か
つ、前記素材ピースモデルから部品モデルを生成し、前
記部品モデルのフェイスに切削対象面の属性と切削工具
に対するフェイスの方向の属性を面属性として付与し、
その面属性を持つフェイスの面方向を、前記切削工具で
切削する平面方向に一致するように部品モデル全体の姿
勢を変更するように計算し、その計算に基づき、前記部
品モデル上の１以上のフェイスを決定し、切削条件を指
定し、その指定に基づき、前記部品モデルの姿勢を変更
し、前記工具経路を計算して、部品加工プログラムとす
るものである。したがって、ソリッドモデラーを用いる
ことにより多面加工の複数のフェイスの設定及び修正作
業が容易に行え、現実モデルをコンピュータ上で正確に
再現することができ、ユーザの作業確認を大幅に向上で
きる。故に、切削するフェイスの指定及び変更を容易に
し、作業時間（工数）を短縮し、作業ミスを低減するこ
とができる。また、ユーザによる部品のフェイスの指定
を簡便にし、モデルデータとともに切削条件データを管
理し、変更修正に柔軟に対応することができ、モデル作
成と同時に切削条件を付与することができ、姿勢変更に
よる干渉及び工具経路生成時における干渉をチェックす
ることができ、加工プログラムの確認を容易になる。

【０１０２】請求項２及び請求項１０の加工プログラム
作成方法及びその装置によれば、請求項１及び請求項９
の加工プログラム作成方法及びその装置における切削条
件を、前記部品モデルのフェイスに対する属性として付
与するものであるから、請求項１及び請求項９の効果に
加えて、切削条件をフェイスの属性とすることでモデル
データと切削条件データを同時に管理することができ、
フェイスの修正にも柔軟に切削条件を追従することがで
き、切削条件の定義及び修正を容易にし作業時間（工
数）を大幅に短縮することができる。

【０１０３】請求項３及び請求項１１の加工プログラム
作成方法及びその装置によれば、請求項１及び請求項９
の加工プログラム作成方法及びその装置における切削条
件を、前記部品モデルの前記フェイスに対して、前記フ
ェイスの形状を切削する切削条件データベースから取出
して付与するものであるから、請求項１及び請求項９の
効果に加えて、部品モデル作成とその部品モデルを切削
するための切削条件を同時に定義することができ、特徴
ある切削条件をフェイスの属性とし、モデルデータと切
削条件データを同時に外部記録装置に格納しておき、そ
れを管理することができ、フェイスの修正にも柔軟に切
削条件を追従することができ、切削条件の定義及び修正
を容易にし作業時間（工数）を大幅に短縮することがで
きる。

【０１０４】請求項４及び請求項１２の加工プログラム
作成方法及びその装置によれば、請求項１及び請求項９
の加工プログラム作成方法及びその装置における姿勢演
算に基づき、前記部品モデルの変更後の姿勢において切
削対象の前記フェイス以外の前記部品モデルに前記切削
工具が干渉しないかチェックするものであるから、請求
項１及び請求項９の効果に加えて、チルティングテーブ
ルの回転によって複雑に変る部品モデルの姿勢に対して
も切削工具との干渉をチェックすることができ、ユーザ
の確認作業時間を大幅に短縮することができる。

【０１０５】請求項５及び請求項１３の加工プログラム
作成方法及びその装置によれば、請求項１及び請求項９
の加工プログラム作成方法及びその装置における干渉チ
ェックは、前記切削工具と前記部品モデルが干渉すると
きにその干渉を回避する新たな前記部品モデルの姿勢を
教示するものであるから、請求項４及び請求項１２の効
果に加えて、部品モデルと切削工具が干渉した場合に
は、ユーザに変って干渉回避の方法を教示することがで
きユーザの精神的負担を大幅に低減することができる。

【０１０６】請求項６及び請求項１４の加工プログラム
作成方法及びその装置によれば、請求項１及び請求項９
の加工プログラム作成方法及びその装置における加工プ
ログラムは、前記素材ピースモデルと前記部品モデルと
前記面属性付与工程によって、前記部品モデルのフェイ
スに付与した面属性と前記姿勢演算工程の部品モデル姿
勢計算から素材ピースモデルを切削工具モデルを用いて
切削するシミュレーションを行うものであるから、請求
項１及び請求項９の効果に加えて、複雑な複数のフェイ
スの切削をコンピュータのＣＲＴ等のディスプレイ上で
シミュレーションすることができ実切削による試作をな
くすことができ試作時間、試作材料費等の試作費用をな
くすことができる。

【０１０７】請求項７及び請求項１５の加工プログラム
作成方法及びその装置によれば、請求項１及び請求項９
の加工プログラム作成方法及びその装置において、前記
部品モデルの切削対象面の切削工具に対するフェイスの
面方向を決めるものであるから、請求項１及び請求項９
の効果に加えて、部品モデルの多数の切削対象面に対し
てユーザが面タイプを設定することなく自動で面タイプ
を設定することができる。更に、ユーザの意図を面タイ
プ優先モードとして反映することができる。

【０１０８】請求項８及び請求項１６の加工プログラム
作成方法及びその装置によれば、請求項１乃至請求項７
及び請求項９乃至請求項１５の加工プログラム作成方法
及びその装置において、前記部品モデルの姿勢を変更
し、前記部品モデルの指定フェイスを切削するとき、切
削対象の前記フェイスに対する除去対象以外の未切削部
分を切削しないように、前記未切削部分と前記切削工具
との干渉をチェックするものであるから、請求項１乃至
請求項７及び請求項９乃至請求項１５の効果に加えて、
切削対象以外の未切削部分と切削工具との干渉チェック
ができ、その干渉を回避する切削順序を自動で求めるこ
とができユーザの作業負担を大幅に低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の第一実施例にかかる加工プ
ログラム作成方法を用いたＣＡＤ／ＣＡＭ装置の動作を
表したフローチャートである。

【図２】 図２はこの発明の第一実施例にかかる加工プ
ログラム作成方法を用いたＣＡＤ／ＣＡＭ装置における
面属性付与手段の動作を表したフローチャートである。

【図３】 図３はこの発明の第一実施例にかかる加工プ
ログラム作成方法を用いたＣＡＤ／ＣＡＭ装置における
フェイスの切削方向の種類を表した説明図である。

【図４】 図４はこの発明の第一実施例にかかる加工プ
ログラム作成方法を用いたＣＡＤ／ＣＡＭ装置における
姿勢演算手段の動作を表したフローチャートである。

【図５】 図５はこの発明の第一実施例にかかる加工プ
ログラム作成方法を用いたＣＡＤ／ＣＡＭ装置における
切削条件のパラメータファイルの例を表した説明図であ
る。

【図６】 図６はこの発明の第二実施例にかかる加工プ
ログラム作成方法を用いたＣＡＤ／ＣＡＭ装置における
切削条件属性付与手段の動作を表したフローチャートで
ある。

【図７】 図７はこの発明の第三実施例にかかる加工プ
ログラム作成方法を用いたＣＡＤ／ＣＡＭ装置における
特徴形状切削条件付与手段の動作を表したフローチャー
トである。

【図８】 図８（ａ）はこの発明の第四実施例にかかる
加工プログラム作成方法を用いたＣＡＤ／ＣＡＭ装置に
おけるは部品モデルの姿勢変更後のフェイス切削時にお
ける切削工具と部品モデルの間で干渉が発生している説
明図、（ｂ）は切削工具と部品モデルの関係の設定パラ
メータを表した説明図である。

【図９】 図９はこの発明の第四実施例にかかる加工プ
ログラム作成方法を用いたＣＡＤ／ＣＡＭ装置における
干渉チェック手段の動作を表したフローチャートであ
る。

【図１０】 図１０はこの発明の第五実施例にかかる加
工プログラム作成方法を用いたＣＡＤ／ＣＡＭ装置にお
ける回避姿勢教示手段の動作を表したフローチャートで
ある。

【図１１】 図１１はこの発明の第六実施例にかかる加
工プログラム作成方法を用いたＣＡＤ／ＣＡＭ装置にお
ける順序チェック手段の動作を表したフローチャートで
ある。

【図１２】 図１２はこの発明の第七実施例にかかる加
工プログラム作成方法を用いたＣＡＤ／ＣＡＭ装置にお
ける切削シミュレーション手段の動作を表したフローチ
ャートである。

【図１３】 図１３はこの発明の第八実施例にかかる加
工プログラム作成方法を用いたＣＡＤ／ＣＡＭ装置にお
ける多面加工の原理を表した図である。

【図１４】 図１４は従来及びこの発明の実施例にかか
るＣＡＤ／ＣＡＭ装置の全体概略構成図である。

【図１５】 図１５は特定の工具を用いて素材ピースを
切削する切削工程の説明図である。

【図１６】 図１６は多面加工を行う立形マシニングセ
ンタの概略構成図である。

【図１７】 図１７は従来のＣＡＤ／ＣＡＭ装置におけ
る多面加工における加工プログラム生成の全体のフロー
チャートである。

【図１８】 図１８は従来のＣＡＤ／ＣＡＭ装置におけ
る多面加工における座標系を表した説明図である。

【図１９】 図１９は従来のＣＡＤ／ＣＡＭ装置におけ
る切削対象のフェイスのローカル座標系の設定の動作を
示すフローチャートである。

【図２０】 図２０は従来のフェイスの切削方向の種類
を表した説明図である。

【符号の説明】

１３０ チルティングテーブル、６６０，８００，８１
０，８２１ フェイス、７９０ 切削工具、７９５，８
０５，８２０ 部品モデル。なお、図中、同一符号及び
記号は同一または相当する構成部分を示すものである。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｂ 19/4093 Ｇ０５Ｂ 19/403 Ｆ 19/4068 19/405 Ｑ Ｇ０６Ｆ 17/50 Ｇ０６Ｆ 15/60 ６３６Ｐ

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソリッドモデラーを用いて素材ピースモ
   デルを生成し、かつ、前記素材ピースモデルから部品モ
   デルを生成する部品モデル生成工程と、 前記部品モデルのフェイスに切削対象面の属性と切削工
   具に対するフェイスの方向の属性を面属性として付与す
   る面属性付与工程と、 前記面属性付与工程の面属性を持つフェイスの面方向
   を、前記切削工具で切削する平面方向に一致するように
   部品モデル全体の姿勢を変更するように計算する姿勢演
   算工程と、 前記姿勢演算工程の計算に基づき、前記部品モデル上の
   １以上のフェイスを決定し、切削条件を指定する切削条
   件付与工程と、 前記切削条件付与工程に基づき、前記部品モデルの姿勢
   を変更し、前記工具経路を計算して、部品加工プログラ
   ムとする加工プログラム生成工程とを具備する加工プロ
   グラム作成方法。
2. 【請求項２】 前記切削条件付与工程の切削条件は、前
   記部品モデルのフェイスに対する属性として付与する切
   削条件付与工程を具備することを特徴とする請求項１に
   記載の加工プログラム作成方法。
3. 【請求項３】 前記切削条件付与工程の切削条件は、前
   記部品モデルの前記フェイスに対して、前記フェイスの
   形状を切削する切削条件データベースから取出して付与
   する特徴形状切削条件付与工程を具備することを特徴と
   する請求項１に記載の加工プログラム作成方法。
4. 【請求項４】 前記姿勢演算工程の計算に基づき、前記
   部品モデルの変更後の姿勢において切削対象の前記フェ
   イス以外の前記部品モデルに前記切削工具が干渉しない
   かチェックする干渉チェック工程を具備することを特徴
   とする請求項１に記載の加工プログラム作成方法。
5. 【請求項５】 前記干渉チェック工程は、前記切削工具
   と前記部品モデルが干渉するときにその干渉を回避する
   新たな前記部品モデルの姿勢を教示する回避姿勢教示工
   程を具備することを特徴とする請求項４に記載の加工プ
   ログラム作成方法。
6. 【請求項６】 加工プログラム生成工程で得た加工プロ
   グラムと、前記素材ピースモデルと前記部品モデルと前
   記面属性付与工程によって、前記部品モデルのフェイス
   に付与した面属性と前記姿勢演算工程の部品モデル姿勢
   計算から素材ピースモデルを切削工具モデルを用いて切
   削するシミュレーションを行う切削シミュレーション工
   程を具備することを特徴とする請求項１に記載の加工プ
   ログラム作成方法。
7. 【請求項７】 前記部品モデルの切削対象面の切削工具
   に対するフェイスの面方向を決める面方向決定工程を具
   備することを特徴とする請求項１に記載の加工プログラ
   ム作成方法。
8. 【請求項８】 前記部品モデルの姿勢を変更し、前記部
   品モデルの指定フェイスを切削するとき、切削対象の前
   記フェイスに対する除去対象以外の未切削部分を切削し
   ないように、前記未切削部分と前記切削工具との干渉を
   チェックする順序チェック工程を具備することを特徴と
   する請求項１乃至請求項７の何れか１つに記載の加工プ
   ログラム作成方法。
9. 【請求項９】 ソリッドモデラーを用いて素材ピースモ
   デルを生成し、前記素材ピースモデルから部品モデルを
   生成し、前記部品モデルのフェイスに切削対象面の属性
   と切削工具に対するフェイスの方向の属性を面属性とし
   て付与する面属性付与手段と、 前記面属性付与手段の面属性を持つフェイスの面方向
   を、前記切削工具に対するフェイスの方向に一致するよ
   うに部品モデル全体の姿勢を変更するように計算する姿
   勢演算手段と、 前記姿勢演算手段の計算に基づき、前記部品モデルの姿
   勢を変更し、前記部品モデルの１以上のフェイスを決定
   し、切削条件を指定し、前記工具経路を計算して部品加
   工プログラムとする加工プログラム生成手段とを具備す
   る加工プログラム作成装置。
10. 【請求項１０】 前記切削条件は、前記部品モデルのフ
    ェイスに対して属性として付与する切削条件付与手段を
    具備することを特徴とする請求項９に記載の加工プログ
    ラム作成装置。
11. 【請求項１１】 前記切削条件は、前記部品モデルの前
    記フェイスに対して、前記フェイスの形状を切削する切
    削条件データベースから取出して付与する特徴形状切削
    条件付与手段を具備することを特徴とする請求項９に記
    載の加工プログラム作成装置。
12. 【請求項１２】 前記姿勢演算手段の計算に基づき、前
    記部品モデルの変更後の姿勢において切削対象の前記フ
    ェイス以外の前記部品モデルに前記切削工具が干渉しな
    いかチェックする干渉チェック手段を具備することを特
    徴とする請求項９に記載の加工プログラム作成装置。
13. 【請求項１３】 前記干渉チェック手段は、前記切削工
    具と前記部品モデルが干渉するときにその干渉を回避す
    る新たな前記部品モデルの姿勢を教示する回避姿勢教示
    手段を具備することを特徴とする請求項１２に記載の加
    工プログラム作成装置。
14. 【請求項１４】 加工プログラム生成手段で得た加工プ
    ログラムと、前記素材ピースモデルと、前記部品モデル
    と、前記面属性付与手段によって、前記部品モデルのフ
    ェイスに付与した面属性と前記姿勢演算手段の部品モデ
    ル姿勢計算から素材ピースモデルを切削工具モデルを用
    いて切削するシミュレーションを行う切削シミュレーシ
    ョン手段を具備することを特徴とする請求項９に記載の
    加工プログラム作成装置。
15. 【請求項１５】 前記コンピュータモデルの切削対象面
    の切削工具に対するフェイスの面方向を決める面方向決
    定手段を具備することを特徴とする請求項９に記載の加
    工プログラム作成装置。
16. 【請求項１６】 前記部品モデルの姿勢を変更し、前記
    部品モデルの指定フェイスを切削するとき、切削対象の
    前記フェイスに対する除去対象以外の未切削部分を切削
    しないように、前記未切削部分と前記切削工具との干渉
    をチェックする順序チェック手段を具備することを特徴
    とする請求項９乃至請求項１５の何れか１つに記載の加
    工プログラム作成装置。