JPH09150347A - 加工動作シミュレーション方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 対象物間の干渉をより正確に検出可能な加工
動作シミュレーション方法を提供する。 【解決手段】 相対移動する対象物間の干渉をシミュレ
ートする場合、加工動作の際の対象物の干渉が正常であ
るか異状であるかの識別データを付与して、異状干渉の
ときは表示する。ステップＳＴ４−１において工具情報
を取り出し、ステップＳＴ４−２において加工サイクル
情報を取り出す。工具情報には、工具の３次元形状の他
に、刃具、クイル、ホルダの各部分領域毎に属性データ
が付与されている。そのため、刃具以外の領域が被加工
対象物にオーバーラップした場合に、これを異状干渉と
して検出することができる（ステップＳＴ４−３）。ま
た、切削可能方向等も付与されているので、切削可能方
向以外の方向で被加工対象物にオーバーラップした場合
に異常加工が行われたと判断する。（ステップＳＴ４−
６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工動作シミュレ
ーション方法に関する。特に、ＣＡＭを利用した製造に
おいて、加工・製造の結果を確認するために作動シミュ
レーションを行う最中に、干渉、過加工、未加工、等の
異常状態が発生したことを自動的に判別する加工動作シ
ミュレーション方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】計算機上で３次元データが定義されてい
る物体の動きをシミュレーションすることは、装置の動
作を検証するために、広く行われている。

【０００３】例えば、特開平５−１２０３９２号公報に
は、作動対象と、干渉対象の干渉をシミュレーションに
より判定する技術について記載されている。

【０００４】また、特開平６−１９５４０５号公報に
は、ＣＡＤシステムの図形表示方法が示されている。こ
こに記載されている図形表示方法は、図形の外形線分の
寸法公差値を図形外形線分の幅に含んだ形で表示すると
共に、干渉チェックを行っている。そのため、部品の寸
法公差を容易に目視でき、且つ機械チェックすることが
できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平５−１２０
３９２号公報に記載されている作動シミュレーション装
置においては、作動対象と干渉対象の２者間の干渉の有
無を判定するのみで干渉対象（ワーク側）に対する作動
対象（工具側）の加工の様な正常な干渉と例えばワーク
側の押え治具と工具側の工具ホルダー等の干渉や、工具
の加工可能方向以外の方向からのワーク側への干渉等の
異常干渉との区別ができないという問題があった。

【０００６】本発明は、このような課題を解決するため
になされた物であり、その目的は、異常干渉と正常干渉
を区別し異常干渉のみを検出可能な加工動作シミュレー
ション方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の本発明は、上記課
題を解決するために、相対動する複数の対象物の干渉を
コンピュータでシミュレーションする加工動作シミュレ
ーション方法において、以下の工程を含むことを特徴と
する。

【０００８】すなわち、本発明は、前記対象物に、対象
物同士の干渉が正常であるか若しくは異常であるかを区
別するための識別データを付与する付与工程と、前記対
象物に付与された識別データに基づき、対象物同士の干
渉が異常と判断される場合には、この異常干渉を表示す
る表示工程と、を含むことを特徴とする加工動作シミュ
レーション方法である。

【０００９】従って、識別データにより異常干渉か否か
を知ることができ、異常干渉である場合にはそれが表示
工程において操作者に示される。

【００１０】第２の本発明は、上記課題を解決するため
に、第１の本発明の加工動作シミュレーション方法にお
いて、前記付与工程は、シミュレーションされる前記各
対象物に対し、加工動作における各対象物の役割を層別
する属性データを前記識別データとして付与し、前記表
示工程は、前記複数の対象物の動作シミュレーションに
より、ある特定の属性データの組合せの干渉が生じたか
否かを検出し、その特定の組合せとなる対象物の干渉が
生じた場合に異常と判断して、異常な干渉を表示するこ
とを特徴とする加工動作シミュレーション方法である。

【００１１】本発明においては役割を層別する属性デー
タが各対象物に対して付与されている。そして、干渉が
生じた対象物にそれぞれ付与されている属性データの組
合せによって、その干渉が異常であるか否かを判断した
ので、異常な干渉を容易に検出可能である。

【００１２】第３の本発明は、上記課題を解決するため
に、第２の本発明の加工動作シミュレーション方法にお
いて、前記対象物は、ワークと、このワークを切削加工
する工具の刃具と、このワークを切削加工する工具の前
記刃具以外の部分と、を含み、前記付与工程は、前記ワ
ークと、前記工具の刃具と、前記工具の刃具以外の部分
と、に対してそれぞれに対応した属性データを付与する
工程を含み、前記表示工程は、前記工具の刃具と前記ワ
ークの干渉以外の組合せの干渉が生じたときに異常と判
断して、異常干渉を表示することを特徴とする加工動作
シミュレーション方法である。

【００１３】この発明は上記第２の本発明における属性
データの付与の仕方をより具体的にしたものである。通
常、加工動作においては、工具の刃具と前記ワークとの
干渉は加工上当然に生じるものであり、その干渉は正常
な干渉である。そして、本発明においては、これ以外の
干渉、例えば刃具以外の部分が干渉を起こした場合に
は、その干渉は異常であると判断するのである。これに
よって、容易に異常な干渉を検出することが可能であ
る。

【００１４】第４の本発明は、上記課題を解決するため
に、第２の本発明の加工動作シミュレーション方法にお
いて、前記対象物は、ワークと、前記ワークを保持する
固定具と、前記ワークを加工する工具と、を含み、前記
付与工程は、前記ワークと、前記固定具と、前記工具
と、に対してそれぞれ対応した属性データを付与する工
程を含み、前記表示工程は、前記工具と前記ワークの干
渉以外の組合せの干渉が生じたときに異常と判断して、
異常干渉を表示することを特徴とする加工動作シミュレ
ーション方法である。

【００１５】この発明は上記第２の本発明における属性
データの付与の仕方をより具体的にしたものである。通
常、加工動作においては、工具と前記ワークとの干渉は
加工上当然に生じるものであり、その干渉は正常な干渉
である。そして、本発明においては、これ以外の干渉、
例えば固定具の部分が干渉を起こした場合には、その干
渉は異常であると判断するのである。これによって、容
易に異常な干渉を検出することが可能である。

【００１６】第５の本発明は、上記課題を解決するため
に、第１の本発明の加工動作シミュレーション方法にお
いて、前記対象物は、ワークと、このワークを加工する
工具と、を含み、前記付与工程は、前記工具に対して、
加工可能方向もしくは加工可能範囲の少なくとも一方
を、前記識別データとして付与し、前記表示工程は、前
記工具に付与された前記識別データに基づき、加工可能
範囲以外の条件、若しくは、加工可能方向以外の方向
で、前記工具と前記ワークとが干渉を生じるときに異常
と判断して、この異常干渉を表示する工程、を含むこと
を特徴とする加工動作シミュレーション方法である。

【００１７】上記第２から第４までの本発明において
は、干渉が異常であるか否かは干渉を起こした対象物の
属性データの組合せによって判断されていた。第５の本
発明においては、識別データとして、工具に加工可能方
向や加工可能範囲が付与されており、干渉が生じた場
合、この方向や範囲に合致しているか否かを検査するこ
とによりその干渉が異常であるか否かが判断される。例
えば、工具が加工可能方向とは異なる方向で前記ワーク
に干渉する場合は異常な干渉であるが、単に対象物に付
与された属性データの組合せだけではこのような異常な
干渉を検出することはできない。第５の本発明において
は、加工可能方向等を検査することにより、このような
上記第２から第４までの本発明では判断不可能な異常な
検出でも検出可能である。

【００１８】第６の本発明は、上記課題を解決するため
に、第２の本発明の加工動作シミュレーション方法にお
いて、前記対象物は、ワークと、このワークを加工する
工具と、を含み、前記付与工程は、前記工具に対して、
前記属性データの他に、加工可能方向もしくは加工可能
範囲の少なくとも一方を、前記識別データとして付与
し、前記表示工程は、前記特定の組合せとなる対象物の
干渉の他に、特定の組合せ以外の組合せにおいて、前記
識別データに基づき、加工可能範囲以外の条件若しくは
加工可能方向以外の方向で生じた前記工具と前記ワーク
間の干渉を、異常干渉として表示することを特徴とする
加工動作シミュレーション方法である。

【００１９】この第６の本発明は、上記第２の本発明と
上記第５の本発明とを組み合わせた発明である。すなわ
ち、各対象物毎に属性データを付与すると共に、工具に
加工可能方向や加工可能範囲を識別データとして付与し
ている。そして、前記属性データによって特定の組合せ
が生じた場合に異常な干渉と判断するだけでなく、前記
特定の組合せ以外の場合でも加工可能方向以外の加工動
作が行われた場合にはこれを異常な干渉であると判断す
るのである。

【００２０】第７の本発明は、上記課題を解決するため
に、第１の本発明の加工動作シミュレーション方法にお
いて、前記対象物の大きさを一定量増大させる工程、を
含み、前記表示工程は、前記大きさが増大された対象物
について異常な干渉が生じたか否かを判断することを特
徴とする加工動作シミュレーション方法である。

【００２１】この第７の本発明は、いわゆる対象物間の
干渉だけでなく、ニアミス状態をも検出しうる加工動作
シミュレーション方法である。本発明においては、ニア
ミス状態を検出するために、対象物を一定量その外形を
増大させている。そして、この増大させた形状を用いて
シミュレーションを行うため、実際の形状では干渉して
いなくとも、対象物間の距離が一定量未満になった状態
（ニアミス状態）を、増大させた形状を用いて干渉とし
て検出しているのである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面に基づいて説明する。

【００２３】全体構成 図１には、本実施の形態に係るＣＡＭシステムの構成図
が示されている。図１に示されているように、このＣＡ
Ｍシステムは、工具経路シミュレーションの処理を実行
する中央処理装置３０を中心として構成されており、デ
ータ読み込み装置２０や、記憶装置４０、入力装置１
０、出力装置５０を含んでいる。

【００２４】データ読み込み装置２０は、「製品形
状」、「粗形材形状」および「加工工程情報」のデータ
を取り込む装置である。また、記憶装置４０には、製品
の製造・加工を行う工作機械（以下、マシンという）の
粗形状を保持するための治具工具・マシンの形状（デー
タ）と属性（データ）が登録されている。また、入力装
置１０は、形状データや属性データを入力し、上記記憶
装置４０に新たに登録したり、または既に登録されてい
る形状データや属性データを変更する。また、出力装置
５０は、シミュレーション状況や結果を画面表示した
り、印刷する装置である。

【００２５】情報処理の流れ 図２には、情報処理の流れを表すブロック図が示されて
いる。この図２において、製品・粗形材情報読み込み処
理１１０は３次元ソリッドＣＡＤシステムで作成したＣ
ＡＤデータ１１５を読み込む。この製品・粗形材情報読
み込み処理１１０は、上記図１の入力装置１０により行
われる。また、ＣＡＤデータ１１５は上記記憶装置４０
内に格納されている。

【００２６】加工工程情報読み込み処理１２０は同様に
ＣＡＭシステムで作成したＣＡＭデータ１２５を取り込
む。この加工工程情報読み込み処理１２０は、上記図１
のデータ読み込み装置２０により行われる。また、ＣＡ
Ｍデータ１２５は上記記憶装置４０内に格納されてい
る。

【００２７】次に、属性付加処理１３０は、３次元のＣ
ＡＤデータ１１５として取り込んだ製品形状と粗形材形
状をコンピュータ内部で識別するために、それぞれの形
状全体に属性データとして製品形状フラグ及び粗形材形
状フラグを付加する処理である。属性付加処理１３０
は、上記中央処理装置３０において行われる。

【００２８】加工姿勢セットアップ処理１４０はＣＡＭ
データ１２５から取り込んだマシンの座標系を基準とし
て、この座標系上に粗形材・製品情報（座標情報）及び
これらを固定するための治具（治具情報）を配置したも
のである。なお、マシン情報１４１、治具情報１４２は
保有資産データ１４５内に格納してあり、マシン情報１
４１には、画面に表示するためにテーブルが３次元ソリ
ッド形状で登録されている。それと共に、３次元ソリッ
ド形状に対する識別データとして、マシン形状フラグ
や、マシンの名称等の属性データの他、可動範囲などの
諸元データも付加・登録されている。また治具情報１４
２にも、同様にして、その３次元形状データとともに、
３次元形状データに対して治具名称や品番などの属性情
報が付与されている。マシン情報１４１や治具情報１４
２を含む保有資産データ１４５は、上記記憶装置４０内
に記憶されている。

【００２９】本実施の形態において特徴的なことは、マ
シン情報１４１や治具情報１４２として、単なる３次元
データだけでなく、属性データ（属性情報）や、可動範
囲データ等が付与・登録されていることである。属性デ
ータ（属性情報）・可動範囲データが登録されているこ
とによって、後述するように、マシンや治具と、工具と
の干渉、異常動作等の検出が容易に行えるのである。

【００３０】なお、マシン座標系を基にして、製品形状
・治具形状を配置するための情報はＣＡＭデータ１２５
から取り出され、それぞれの形状は、この情報に基づき
配置・表示される。

【００３１】工具情報の読込み処理１５０は、１台のマ
シンで使用する複数の工具名称をＣＡＭデータ１２５か
ら取り出し、保有資産データ１４５の中の工具情報１４
３の中から該当する工具のデータを取り出す処理であ
る。この工具情報の読込み処理１５０も中央処理装置３
０において行われる。

【００３２】本実施の形態におけるＣＡＭシステムにお
いて、特徴的なことは、工具情報１４３は、刃具・中間
ホルダー・クイルなどの工具を構成する単品の３次元形
状と共に、それぞれの属性データとして刃部・ホルダー
・クイルを識別するための情報が付加されていることで
ある。このように各工具について、刃部であるのかそれ
以外の部分であるのかを識別する属性データ（属性情
報）が付与されているため、異常動作状態を効率よく検
出することができ、単なる干渉だけでなく、未加工や過
加工等、全ての異常動作状態を検出可能である。

【００３３】また、マシンに装着して加工できるように
組み合わせた構成品（アッセンブリ）としての工具名も
登録してある。また刃具の加工諸元データとして、切削
可能方向ベクトルや１回当たりの切り込み可能量などの
データが付加されている。

【００３４】本実施の形態における工具情報の具体的な
例が図３に示されている。本実施の形態における工具情
報は、上述したように、形状情報と識別データとから構
成される。図３（ａ）には、形状情報の説明図が示され
ている。図３（ａ）に示されているように、３次元ソリ
ッドモデルとして形状が定義されている。そして、本実
施の形態において特徴的なことは、工具が、刃具ｃとホ
ルダーｂとクイルａとから構成されていることが、後述
するように識別データの属性データとして付与されてい
ることである。このように、工具の形状情報の識別デー
タとして、刃具ｃであるか、またはそれ以外のホルダー
ｂなどであるかを表す属性データが登録されているた
め、刃具ｃ以外の部分が製品（加工対象）に干渉した場
合等も異常動作状態として検出することが可能となる。
尚、クイルａとはマシン装着部をいい、ホルダーｂとは
刃具ｃとクイルａ間の中間アダプターをいい、刃具ｃは
切れ刃を有し、加工部位を加工する部分をいう。

【００３５】識別データの詳細な説明図が図３（ｂ）に
示されている。識別データとしては、構成情報である属
性データの他、工具諸元や切削情報からなる加工諸元デ
ータが登録されている。

【００３６】工具諸元には、名称や、材質、刃数、勝手
（左右いずれの工具回転方向で加工が可能かを示すも
の）、ＧＬ長、ＧＬ径等が含まれる。図３（ｂ）に示さ
れているように、名称としては例えば「センタードリ
ル」、材質としては「Ｇ２」、刃数としては「２」、勝
手として「右」、ＧＬ長として「２７０」、ＧＬ径とし
て「２０」等が記録される。

【００３７】構成情報には、クイル、ホルダー、刃具名
称及び組合せ情報等が含まれる。図３（ｂ）に示されて
いるように、クイルとしては例えば「ＢＴ４５−ＣＴＲ
３２−１３５Ａ」、ホルダーとしては「ＭＴＳ３２−２
０５０Ａ」、刃具としては「Ｋ１ＣＤ−２０．０−０
１」等が記録される。

【００３８】切削情報としては加工可能方向ベクトル
や、加工可能深さ等が含まれる。図３（ｂ）に示されて
いるように、加工可能方向ベクトルとしては例えば
「（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（０，０，−１）（Ｚ方向（上下方
向）下方に加工可能であることを示す）」、加工可能範
囲としては「５０」（５０ｍｍの深さの穴加工が可能で
あることを示す）等が記録されている。

【００３９】マシン情報としては、被加工物を載置する
テーブルなどの３次元情報と、マシンを工具や治具等か
ら識別するためのの属性データとを含んでいる。

【００４０】また、治具情報としては、製品を加工マシ
ンのテーブルに固定するための治具構成品の３次元形状
と、治具をマシン等から識別するための属性データとか
ら構成される。

【００４１】工具干渉チェック処理１６０は、工具形状
をＣＡＭデータ１２５に登録されている工具経路上に配
置・移動シミュレーションする処理である。

【００４２】この処理においては、３次元形状で表現・
配置されている製品形状・粗形材形状・マシン形状・治
具形状に対して工具形状を工具経路上に逐一配置・移動
させ、工具形状に対して他の形状がオーバーラップして
いないか確認する。それとともにオーバーラップ部が刃
具であって、かつ、オーバーラップに至る際の移動方向
が刃具に付加した属性情報の切削可能方向と一致するか
チェックし、条件が一致しなければ干渉が発生したと判
断する。また、このときに工具を構成しているホルダー
など工具のどこが干渉対象となっているのか、さらには
干渉の相手は治具なのか若しくは粗形材なのかを検出す
る。

【００４３】本実施の形態においては、各対象物につい
て付与されている識別データに基づいて、異常な干渉が
生じたか否かが検査される。本実施の形態においては識
別データ中の属性データを用いて、どの対象物とどの対
象物とが干渉したかが検査され、特定の正常な干渉以外
は異常であると判断するのである。例えば、工具とワー
クとの干渉は通常は正常であると考えられるが、工具と
治具との干渉は異常な干渉である。さらに、正常な干渉
であると一旦判断されても、上記式別データ中の加工諸
元データに基づき正しい加工状態で加工が行われたか否
かが検査される。

【００４４】本実施の形態において特徴的なことは、マ
シンや工具について、３次元形状だけでなく、属性デー
タ及び加工諸元データを付与しているので、単にオーバ
ーラップしているか否かだけでなく、そのオーバーラッ
プに至った移動の方向が切削可能方向と一致するか、工
具の干渉対象が粗形材なのか、という具体的な干渉の内
容について知ることが可能であり、その結果異常な干渉
を効率よく検出することが可能である。この工具干渉チ
ェック処理１６０も中央処理装置３０において行われ
る。

【００４５】干渉情報の格納処理１７０においては、工
具干渉チェック処理１６０で検出した工具干渉情報１７
５として記憶装置に格納する処理である。この干渉情報
の格納処理１７０も中央処理装置３０において行われ
る。

【００４６】上記工具干渉チェック処理１６０と、干渉
情報の格納処理１７０との動作を表すフローチャートが
図４に示されている。

【００４７】図４に示されているように、ステップＳＴ
４−１においては、工具情報の取り出しが行われる。そ
して、ステップＳＴ４−２においては、加工サイクル情
報の取り出しが行われる。加工サイクルの情報は、加工
開始・終了点と、切削送り開始点、切削送り終了点、の
それぞれの時点の時間間隔と、その際の切削条件等から
構成される（図５参照）。切削条件とは、図５に示され
ているように、回転数Ｎ（ｒ・ｐ・ｍ）や送り速度Ｆ
（ｍｍ／ｍｉｎ）や、クーラントの要・不要を表すフラ
グ等から構成されている。

【００４８】ステップＳＴ４−３においては、、上記ス
テップで取り出されたデータに基づいて、工具の移動等
が行われ、その結果について刃具以外との干渉の検査が
行われる。本実施の形態において特徴的なことは、刃具
とワークとの干渉以外の干渉は全て異常な干渉であると
判断することである。加工動作において刃具がワークと
干渉する場合のみが正常な動作だからである。

【００４９】ステップＳＴ４−５においては上記異常な
干渉の有無に基づき、異常な干渉があった場合は、干渉
情報の登録・保存がステップＳＴ４−４において行われ
る。

【００５０】一方、干渉が生じていない場合はステップ
ＳＴ４−６において、（１）加工可能方向のチェック
と、（２）加工可能範囲のチェックと、（３）加工形状
のアンマッチチェックが行われる。ここで、加工形状の
アンマッチチェックとは、シミュレーションにおいて、
ＣＡＭ加工により粗材から取り除かれる部分の形状と、
粗材形状から製品形状を取り除いた部分の形状と、の一
致・不一致により判断を行うのである。

【００５１】本実施の形態において特徴的なことは、ス
テップＳＴ４−５において異常な干渉が生じていないと
判断された場合、すなわち刃具とワークとの間の干渉し
か報じていないと判断された場合にも、上記加工諸元デ
ータに基づいてその加工が正常な干渉か否かが検査され
る点である。例えば、加工可能方向以外の方向で刃具が
ワークに対し干渉を引き起こしている場合には、それは
異常な干渉である。

【００５２】加工が正しく行われたか否かは、具体的に
は、加工部位情報とシミュレーションの結果との比較に
より検査することが可能である。加工部位情報の説明図
が図６に示されている。図６（ａ）に示されているよう
に、加工部位情報は、「１．加工部位属性」と、「２．
加工部位形状パラメータ」とから構成されている。例え
ば穴については、その用途名や図形データ（図の例では
「２段穴」）、所属面、配置位置（ＰＯ）、配置方向
（ＶＯ）等が「１．加工部位属性」として記憶されてい
る。一方、図６（ｂ）に示されているように、「２．加
工部位形状パラメータ」としては、面取り角度や、面取
り径、穴深さ、穴径、先端角度等が記憶されている。

【００５３】ステップＳＴ４−７においては、上述した
ように加工可能方向以外の干渉だけでなく、加工結果の
アンマッチ等も異常な干渉として認識し、ステップＳＴ
４−４において登録・保存が行われる（ステップＳＴ４
−７、ＳＴ４−４）。

【００５４】最後に、ステップＳＴ４−８において、全
ての工具のチェックが完了したか否かが検査される。係
る検査の結果全工具のチェックが完了した場合には、工
具干渉チェック処理１６０、干渉情報の納処理１７０が
終了する。まだ全ての工具のチェックが完了していない
場合には、再び上記ステップＳＴ４−１に処理が移行す
る。

【００５５】干渉情報表示処理１８０は、１台のマシン
で使用する工具についてすべて工具干渉チェック処理１
６０を実施した結果を一括して一覧表示する処理であ
る。この処理は、中央処理装置３０が出力装置５０に所
望のデータを表示することによって実行される。干渉情
報表示処理１８０による表示の例が、図７（ａ）に示さ
れている。図７（ａ）には、１台のマシンで使用してい
る工具の一覧表であって、干渉・ニアミスの発生有無が
表示されている表の様子を表す説明図である。この一覧
表は例えばＣＲＴ等から構成される出力装置５０におい
て表示される。尚、ＣＲＴ以外のプリンタや液晶表示装
置など種々の出力装置５０を介して一覧表は出力されう
る。

【００５６】本実施の形態においては、この一覧表に示
されている工具毎の詳細な情報を表示させることも可能
である。図７（ｂ）には、このような工具毎にその干渉
する対象が表示されている画面の説明図が示されてい
る。上記図７（ａ）において所望の工具を指示すること
により、図７（ｂ）の画面に移行することができる。指
示は例えば、マウス等のポインティングデバイスを用い
て行うことができる。

【００５７】本実施の形態においては、同一の部品に関
して、干渉の有無とニアミスの有無との２つの詳細画面
を表示することが可能である（図７（ｂ）参照）。ニア
ミスとは、２つの対象物が異常に近接した状態になるこ
とを言う。

【００５８】本実施の形態において特徴的なことは、単
にマシンと工具が予定しないオーバーラップを生じせし
めたというだけでなく、異常に接近しすぎたこと（本文
ではニアミスと呼ぶ）をも検出することが可能なことで
ある。このニアミスの検出は、工具の直径等を所定量増
加させることにより行う。例えば、ドリルであれば、そ
の長さと直径とを３ｍｍずつ一時的に増大させるのであ
る。そして、この増大させた状態で、干渉の有無をチェ
ックするのである。そして、直径などの寸法を増大させ
たことによって新たに干渉の対象となった部材をニアミ
ス対象として登録・保存しているのである。

【００５９】本実施の形態においては、実際にオーバー
ラップ、すなわちぶつかってしまう場合だけでなく、い
わゆるニアミス状態も検出しているので、より安全なＣ
ＡＭシステムを構築することが可能である。尚、工具に
対して寸法を増大させる量を変化させることにより、適
用するシステムに応じた安全マージンの確保が可能とな
る。

【００６０】干渉部位確認処理１９０は、干渉が発生し
た工具を指定してマシン・製品・粗形材・治具・工具の
３次元形状を画面に表示し干渉状態を確認する処理であ
る。

【００６１】図８には、干渉部位が３次元表示されてい
る様子が示されている。本実施の形態において特徴的な
ことは、干渉する部位をわかりやすくするため、干渉す
る部位の表示色彩を他の部位と変えて表示していること
である。図８においては黒く塗りつぶされて示されてい
るが、実際のＣＲＴ等の表示装置においては、例えば赤
色等により干渉が生じている部位を示すのが好適であ
る。このように色彩を変えて表示するため、操作者が干
渉が発生したことを容易に知ることができるとともに、
干渉が生じた部位の範囲を容易に把握することが可能で
ある。

【００６２】図８には、シミュレーションの途中で工具
が治具と接触している場合の様子が示されているが、シ
ミュレーションが終了した後、干渉部位確認処理１９０
においては、干渉した部位が一括して表示される。この
一括して表示されている様子が図９に示されている。図
９には治具と工具だけでなく、製品（加工対処物）と工
具との干渉も赤色で示されている。

【００６３】尚、干渉やニアミスが発生したことが判明
した場合には、干渉等が生じないように、操作者はＣＡ
Ｍデータを書き換え、再びシミュレーションを行うこと
になる。この処理が図２の工具経路修正確認処理２００
である。

【００６４】本実施の形態においては、基本的にシミュ
レーションの最中に異常な干渉を検出し、登録保存して
おき、シミュレーション終了後にその干渉の結果を出力
装置５０に表示するのであるが、異常な干渉が検出され
た場合にその場でシミュレーションを停止するような構
成とすることも好適である。これは、最初の干渉さえわ
かれば後のシミュレーションがほとんど意味のない場合
や、全体のシミュレーションが終了するまでは極めて時
間がかかってしまう場合等において有効な手法である。

【００６５】このような種々の処理を経て工具の干渉が
発生しないことを最終的に画面上で確信した後、ＮＣデ
ータ作成処理２１０において、加工工程情報（ＣＡＭデ
ータ）１２５をＮＣコードに変換・出力する。実際の生
産工程においては、このようにして得られたＮＣコード
を用いて商品の生産が行われる。

【００６６】尚、図２における保有資産データメンテナ
ンス処理３００は、保有資産データ１４５のマシン・治
具・工具情報を登録・変更・削除する処理である。この
処理は保有資産データ１４５内の情報をいわば更新する
ための処理であり、シミュレーションの基礎となるデー
タをハードディスク等に構築した保有資産データ１４５
を、調整する処理である。

【００６７】以上述べたように、本実施の形態において
は、マシン、治具、工具情報のデータとして、３次元の
形状データだけでなく、一定の属性データをも前記３次
元の形状データと共にシステム内に登録したので、工具
とマシン等の間の干渉をきめ細かく検出することができ
る。

【００６８】特に、本実施の形態においては、工具の刃
具以外の部分が干渉を生じせしめている場合を効率よく
検出可能である。例えば、（１）工具の刃具以外の部分
とマシンとが干渉、（２）工具の刃具以外の部分と治具
とが干渉、（３）工具の刃具以外の部分と製品（加工対
象）とが干渉、等の場合を検出可能である。これらの異
常状態は上述したように従来のシミュレーション手法で
は検出が困難であった。

【００６９】さらに、本実施の形態では、上記属性デー
タを用いた検査によりワークと刃具との正常な干渉であ
るととりあえず認められた場合であっても、切削可能方
向等の加工諸元データも、識別データとして、対象物の
形状データに付与したので、刃具が加工可能な条件以外
で接触している異常状態を検出可能である。例えば、
（１）加工可能方向ベクトル以外での接触、（２）加工
可能深さ以上の加工、（３）切れ波部以外での接触、等
を検出可能である。これらの異常状態も同様に、従来の
シミュレーション手法では検出が困難であった。

【００７０】さらに、粗形材形状から工具により加工除
去された形状と製品形状を比較することにより、加工モ
レ、黒皮のこり（粗材面のこり）といった工程設計ミス
を事前に（ＣＡＭシミュレーション中に）検出すること
ができる。また、割り付けもれのチェックも行うことが
できる。

【００７１】また、本実施の形態においては、オーバー
ラップやニアミスが生じた場合に、その様子を３次元的
に表示する際に、その部位を色を変えて表示している。
そのため、操作者がオーバーラップなどが生じたことを
迅速に知ることが可能である。

【００７２】

【発明の効果】以上述べたように、第１の本発明によれ
ば、干渉が正常であるか否かを識別データによって判断
し、異常な干渉を表示したため、容易に異常な干渉の有
無を検出可能な加工動作シミュレーション方法が提供さ
れる。

【００７３】第２の本発明によれば、識別データとし
て、対象物の役割を層別する属性データであるため、役
割に基づいた正確な干渉状態を判断可能である。

【００７４】第３の本発明によれば、特に工具の各部に
対しその役割に応じて属性データを付与し、刃具以外の
部分とワークの干渉を異常と判断したので極めて容易に
異常な干渉を識別可能である。

【００７５】第４の本発明によれば、特に工具、ワー
ク、固定具毎に属性データを付与し、工具とワーク以外
の干渉を異常と判断したので極めて容易に異常な干渉を
識別可能である。

【００７６】第５の本発明によれば、加工可能方向や加
工可能範囲を、識別データとして付与したので、異常加
工動作を異常干渉であると判断することができる加工動
作シミュレーション方法が実現される。

【００７７】第６の本発明によれば、上記第２の本発明
と上記第５の本発明とを組み合わせたので、双方の効果
を奏する加工動作シミュレーション方法が得られる。

【００７８】第７の本発明によれば、いわゆるニアミス
状態を検出可能な加工動作シミュレーション方法が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施の形態におけるＣＡＭシステムの構成
図である。

【図２】 本実施の形態における情報処理の流れを表す
ブロック図である。

【図３】 本実施の形態における工具情報の内容を表す
説明図である。

【図４】 工具干渉チェック処理と、干渉情報格納処理
との動作を表すフローチャートである。

【図５】 工具の加工サイクル情報の説明図である。

【図６】 加工部位情報の説明図である。

【図７】 干渉情報の表示画面の例を示す説明図であ
る。

【図８】 干渉部位の３次元表示画面を表す説明図であ
る。

【図９】 シミュレーション後の全ての干渉部位が３次
元表示される画面を表す説明図である。

【符号の説明】

１０ 入力装置、２０ データ読み込み装置、３０ 中
央処理装置、４０ 記憶装置、５０ 出力装置、１１０
製品・粗形材情報読み込み処理、１１５ ＣＡＤデー
タ、１２０ 加工工程情報読み込み処理、１２５ ＣＡ
Ｍデータ、１３０ 属性付加処理、１４０ 加工姿勢セ
ットアップ処理、１４１ マシン情報、１４２ 治具情
報、１４３ 工具情報、１４５ 保有資産データ、１５
０ 工具情報の読み込み処理、１６０ 工具干渉チェッ
ク処理、１７０ 干渉情報の格納処理、１７５ 工具干
渉情報、１８０ 干渉情報表示処理、１９０ 干渉部位
確認処理、２００ 工具経路修正確認処理、２１０ Ｎ
Ｃデータ作成処理、３００保有資産データメンテナンス
処理。

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ０６Ｆ 15/60 ６３６Ｐ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対動する複数の対象物の干渉をコンピ
   ュータでシミュレーションする加工動作シミュレーショ
   ン方法において、 前記対象物に、対象物同士の干渉が正常であるか若しく
   は異常であるかを区別するための識別データを付与する
   付与工程と、 前記対象物に付与された識別データに基づき、対象物同
   士の干渉が異常と判断される場合には、この異常干渉を
   表示する表示工程と、 を含むことを特徴とする加工動作シミュレーション方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の加工動作シミュレーショ
   ン方法において、 前記付与工程は、シミュレーションされる前記各対象物
   に対し、加工動作における各対象物の役割を層別する属
   性データを前記識別データとして付与し、 前記表示工程は、前記複数の対象物の動作シミュレーシ
   ョンにより、ある特定の属性データの組合せの干渉が生
   じたか否かを検出し、その特定の組合せとなる対象物の
   干渉が生じた場合に異常と判断して、異常な干渉を表示
   することを特徴とする加工動作シミュレーション方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の加工動作シミュレーショ
   ン方法において、 前記対象物は、ワークと、このワークを切削加工する工
   具の刃具と、このワークを切削加工する工具の前記刃具
   以外の部分と、を含み、 前記付与工程は、前記ワークと、前記工具の刃具と、前
   記工具の刃具以外の部分と、に対してそれぞれに対応し
   た属性データを付与する工程を含み、 前記表示工程は、前記工具の刃具と前記ワークの干渉以
   外の組合せの干渉が生じたときに異常と判断して、異常
   干渉を表示することを特徴とする加工動作シミュレーシ
   ョン方法。
4. 【請求項４】 請求項２記載の加工動作シミュレーショ
   ン方法において、 前記対象物は、ワークと、前記ワークを保持する固定具
   と、前記ワークを加工する工具と、を含み、 前記付与工程は、前記ワークと、前記固定具と、前記工
   具と、に対してそれぞれ対応した属性データを付与する
   工程を含み、 前記表示工程は、前記工具と前記ワークの干渉以外の組
   合せの干渉が生じたときに異常と判断して、異常干渉を
   表示することを特徴とする加工動作シミュレーション方
   法。
5. 【請求項５】 請求項１記載の加工動作シミュレーショ
   ン方法において、 前記対象物は、ワークと、このワークを加工する工具
   と、を含み、 前記付与工程は、前記工具に対して、加工可能方向もし
   くは加工可能範囲の少なくとも一方を、前記識別データ
   として付与し、 前記表示工程は、前記工具に付与された前記識別データ
   に基づき、加工可能範囲以外の条件、若しくは、加工可
   能方向以外の方向で、前記工具と前記ワークとが干渉を
   生じるときに異常と判断して、この異常干渉を表示する
   工程、 を含むことを特徴とする加工動作シミュレーション方
   法。
6. 【請求項６】 請求項２記載の加工動作シミュレーショ
   ン方法において、 前記対象物は、ワークと、このワークを加工する工具
   と、を含み、 前記付与工程は、前記工具に対して、前記属性データの
   他に、加工可能方向もしくは加工可能範囲の少なくとも
   一方を、前記識別データとして付与し、 前記表示工程は、前記特定の組合せとなる対象物の干渉
   の他に、特定の組合せ以外の組合せにおいて、前記識別
   データに基づき、加工可能範囲以外の条件若しくは加工
   可能方向以外の方向で生じた前記工具と前記ワーク間の
   干渉を、異常干渉として表示することを特徴とする加工
   動作シミュレーション方法。
7. 【請求項７】 請求項１記載の加工動作シミュレーショ
   ン方法において、 前記対象物の大きさを一定量増大させる工程、 を含み、 前記表示工程は、前記大きさが増大された対象物につい
   て異常な干渉が生じたか否かを判断することを特徴とす
   る加工動作シミュレーション方法。