JPH09244721A - Tool interference check method - Google Patents

Tool interference check method

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JPH09244721A
JPH09244721A JP8051278A JP5127896A JPH09244721A JP H09244721 A JPH09244721 A JP H09244721A JP 8051278 A JP8051278 A JP 8051278A JP 5127896 A JP5127896 A JP 5127896A JP H09244721 A JPH09244721 A JP H09244721A
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JP
Japan
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interference
shape
machining
product
tool
Prior art date
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Pending
Application number
JP8051278A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yusuke Nakagawa
裕介 中川
Akihiko Azuma
明彦 東
Hiroyasu Maruyama
博康 丸山
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B P A KK
Toyota Motor Corp
Original Assignee
B P A KK
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by B P A KK, Toyota Motor Corp filed Critical B P A KK
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Publication of JPH09244721A publication Critical patent/JPH09244721A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

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  • Numerical Control (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and highly precisely check the interference of a manufacture form and a work tool by obtaining the outermost form of a work tool system when working is executed in accordance with a work method plan at every basic form feature, comparing the outermost form and the designed product form and judging the presence or absence of interference. SOLUTION: A track operation means 36 obtains the outermost track of the work tool when working is executed for the respective basic form features in accordance with the work method plan which is previously decided. A form operation means 38 generates the three-dimensional model of the outermost form where at least a part of the work tool system containing the work tool passes when the work tool is moved along the outermost track. The tool interference for overlapping the final three-dimensional model of the outermost form with the whole three-dimensional model of the product form generated by the product form generation means 32, and for displaying an overlap part on a display device as an interference part by an interference area operation means 42 checks the presence or absence of interference with a product part except for a work part.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、製品形状の設計段
階でその製品形状と加工工具との干渉を調べる工具干渉
チェック方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool interference check method for checking the interference between a product shape and a machining tool at the design stage of the product shape.

【0002】[0002]

【従来の技術】プレス金型の金型形状など各種の製品形
状の設計から加工までは、一般に図9に示す工程を経て
行われるようになっている。ステップR1は設計工程
で、パラメトリックCAD(Computer Aided Design)装
置を利用し、予め定められた複数種類の基本形状フィー
チャーを適当に配置して製品形状を設計するようになっ
ているのが普通である。この段階での製品形状と加工工
具との干渉判断は、設計者固有の知識や干渉危険範囲を
まとめた書類などを用いて行われるだけで、必ずしも正
確なものではない。ステップR2〜R11はCAM(Co
mputer Aided Manufacturing) 装置などを用いて行わ
れ、ステップR2ではオンライン等で上記CAD装置か
ら送られてきた製品形状を見て、加工設計者が過去の経
験などを踏まえて加工方法、例えば加工機械や加工工
具、加工時間、全体の製作スケジュールなどを検討す
る。ステップR3では、同じく加工設計者が画面上で目
視により製品と加工工具系(クイルやチャックなどを含
む)との干渉をチェックし、干渉すると判断した場合
(R4がYES)はステップR5で加工方法の変更が可
能か否かを判断する。そして、加工方法の変更が可能で
あればステップR2へ戻って使用工具などを変更する
が、加工方法の変更が不可能な場合は、ステップR12
において加工作業者がマニュアル操作で加工を行うこと
になる。
2. Description of the Related Art From designing to processing of various product shapes such as the shape of a press die, generally, the steps shown in FIG. 9 are performed. Step R1 is a designing process, which normally uses a parametric CAD (Computer Aided Design) device to appropriately design a plurality of types of predetermined basic shape features to design a product shape. . At this stage, the judgment of the interference between the product shape and the processing tool is made only by using the document peculiar to the designer and the summary of the danger range of the interference, and is not always accurate. Steps R2-R11 are CAM (Co
mputer Aided Manufacturing) device, etc., and in step R2, the product designer sees the product shape sent from the CAD device online, etc., and the processing designer considers his past experience etc. Consider processing tools, processing time, overall production schedule, etc. In step R3, the machining designer also visually checks on the screen for interference between the product and the machining tool system (including the quill, chuck, etc.), and if it is determined that there is interference (YES in R4), the machining method in step R5. It is determined whether or not can be changed. If the machining method can be changed, the process returns to step R2 to change the tool to be used, etc. If the machining method cannot be changed, step R12 is performed.
In this case, the processing operator manually performs the processing.

【0003】上記ステップR4の判断がNOの場合、す
なわち加工設計者が干渉しないと判断した場合には、ス
テップR6を実行し、製品を加工する際の加工工具の移
動経路であるCLを作成する。また、ステップR7で
は、ステップR6で作成したCLデータに従って加工工
具を移動させる(シミュレーション)ことにより、加工
工具と製品との干渉をチェックする。これ等のCL計算
や干渉チェックは、上記CAM装置によって自動的に行
われる。そして、干渉しない場合はステップR11でC
LデータをNCデータに変換してNC工作機械へ出力す
るが、干渉する場合はステップR9でCLデータの修正
が可能か否かを判断し、修正可能であればステップR1
0で修正してステップR11を実行する。また、CLデ
ータの修正が不可能な場合は前記ステップR5を実行す
る。
If the determination in step R4 is NO, that is, if the machining designer determines that there is no interference, step R6 is executed to create CL, which is the movement path of the machining tool when machining the product. . In step R7, the machining tool is moved (simulation) in accordance with the CL data created in step R6 to check the interference between the machining tool and the product. The CL calculation and interference check are automatically performed by the CAM device. If there is no interference, C at step R11
The L data is converted to NC data and output to the NC machine tool. If interference occurs, it is determined in step R9 whether CL data can be corrected. If correction is possible, step R1 is performed.
Correct with 0 and execute step R11. If the CL data cannot be corrected, the step R5 is executed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法では、加工現場でマニュアル操作による
加工を行わなければならない場合があり(R5がNOの
場合)、加工現場での作業者の負担が大きかった。ステ
ップR1の設計段階まで戻して、製品形状自体を変更す
ることも考えられるが、一般に製品設計が終了(出図)
した段階でプレス金型等の製品の粗材(鋳物など)の製
作が開始されるため、出図後の製品形状の変更は好まし
くなかった。
However, in such a conventional method, there is a case where machining is required to be performed manually at the machining site (when R5 is NO), which is a burden on the operator at the machining site. Was great. It is possible to return to the design stage of step R1 and change the product shape itself, but generally product design is completed (drawing).
Since the production of rough materials (castings, etc.) for products such as press dies is started at this stage, it is not preferable to change the product shape after drawing.

【0005】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、製品形状の設計段階
でその製品形状と加工工具との干渉を容易に且つ高い精
度で調べることができるようにすることにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to easily and highly accurately check the interference between a product shape and a processing tool at the design stage of the product shape. To be able to do it.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、予め定められた複数種類の基本形状フ
ィーチャーを用いて製品形状を設計する際に、その製品
を加工する加工工具とその製品形状との干渉を調べる工
具干渉チェック方法であって、(a) 前記基本形状フィー
チャーを用いて製品形状を設計する設計工程と、(b) 前
記基本形状フィーチャー毎に予め定められた加工方法案
に従って加工を行う場合の加工工具を含む加工工具系の
最外郭形状を求める最外郭形状演算工程と、(c) その最
外郭形状と前記設計工程で設計された前記製品形状とを
比較して干渉の有無を判断する干渉判断工程とを有する
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a machining tool for machining a product when designing the product shape using a plurality of types of predetermined basic shape features. A tool interference check method for examining interference with the product shape, comprising: (a) a design step of designing a product shape using the basic shape feature; and (b) a predetermined machining method for each basic shape feature. Outermost shape calculation step for obtaining the outermost shape of the processing tool system including the processing tool when performing the processing according to the plan, and (c) comparing the outermost shape and the product shape designed in the design step. And an interference determination step of determining the presence or absence of interference.

【0007】[0007]

【発明の効果】このように、本発明によれば、製品形状
の設計段階でその製品形状と加工工具との干渉の有無を
調べることができるため、製品形状の修正を含めて干渉
を回避することが可能となり、加工現場でのマニュアル
操作による面倒な加工を解消できる。特に、製品形状を
設計する際に用いられる基本形状フィーチャー毎に加工
方法案が定められており、その加工方法案に従って加工
を行う場合の加工工具系の最外郭形状を求めて製品形状
との干渉の有無を判断するようになっているため、少な
くとも干渉チェックに関しては熟練を要することなく容
易に高い精度で行うことができるとともに、CL(工具
移動経路)を求めて干渉チェックする場合に比較して短
時間で迅速に行うことができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to check the presence or absence of the interference between the product shape and the processing tool at the designing stage of the product shape, so that the interference including the modification of the product shape can be avoided. This makes it possible to eliminate troublesome machining due to manual operation at the machining site. In particular, the machining method plan is defined for each basic shape feature used when designing the product shape, and when machining is performed according to the machining method plan, the outermost shape of the machining tool system is sought to determine the interference with the product shape. Since it is designed to determine the presence or absence of interference, at least the interference check can be easily performed with high accuracy without requiring skill, and in comparison with the case of performing the interference check by obtaining CL (tool movement path). It can be done quickly in a short time.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】ここで、基本形状フィーチャーは
製品形状を設計する際の単位形状で、例えば凸座、凹
座、壁あり座など、製作すべき製品の形状に応じて複数
種類のものが定められており、例えばパラメトリックC
AD装置では、基本形状フィーチャーを選択して所定位
置に配置し、各部の寸法、角度などのパラメータを入力
するだけで設計作業を行うことかできる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Here, the basic shape feature is a unit shape when designing a product shape, and for example, a plurality of types, such as a convex seat, a recessed seat, and a seat with a wall, are formed according to the shape of the product to be manufactured. Is defined, for example, parametric C
In the AD device, the design work can be performed only by selecting a basic shape feature, arranging it at a predetermined position, and inputting parameters such as dimensions and angles of each part.

【0009】加工方法案は、上記基本形状フィーチャー
の属性として記憶装置などに設定されるもので、使用す
る加工工具、アーバ、クイル等の種類や形状、寸法な
ど、加工時の干渉に関係する種々の情報を含んで定めら
れる。この加工方法案は、加工設計の専門家や実際の加
工作業者などによって定められ、複数の加工工程で加工
する場合は各工程毎に設定される。また、被加工物の材
質や加工効率、要求加工精度などに応じて複数の加工方
法案を設定しておき、製品形状の設計作業者が任意に選
択できるようにすることも可能である。
The machining method plan is set in a storage device as an attribute of the basic shape feature, and various types of machining tools, arbors, quills, and the like, which are related to interference during machining, such as types, shapes, and dimensions. It is defined including the information of. This processing method plan is determined by a processing design expert or an actual processing operator, and is set for each step when processing is performed in a plurality of processing steps. It is also possible to set a plurality of processing method plans according to the material of the workpiece, the processing efficiency, the required processing accuracy, etc., so that the designer of the product shape can arbitrarily select it.

【0010】最外郭形状演算工程は、例えば(a) 前記基
本形状フィーチャー毎に予め定められた加工方法案に従
って加工を行う場合の加工工具の最外郭軌跡を求める軌
跡演算工程と、(b) その最外郭軌跡に沿って加工工具を
移動させた場合のその加工工具を含む加工工具系の少な
くとも一部が通過する最外郭形状を求める形状演算工程
とを含んで構成される。最外郭軌跡は、上記基本形状フ
ィーチャーに関する製品形状を加工する際の最も外側、
すなわち加工する部分と加工しない部分との境界位置に
おける加工工具の軌跡で、例えば凹座加工では加工すべ
き凹座の内壁面に加工工具が接する状態の加工工具の中
心線軌跡などであり、加工部の形状および加工工具の半
径寸法などから2次元的に求めることができる。また、
加工工具系は、加工時の製品形状との干渉に関係する全
ての部材を含むもので、一般にはアーバやクイルなどを
含み、上記形状演算工程ではアーバやクイルなどを含む
加工工具系全体の最外郭形状を求める。複数の加工工程
を有する場合は、各加工工程における加工工具系の最外
郭形状の和集合を求めて最終的な最外郭形状とすれば良
い。
The outermost contour shape calculating step includes, for example, (a) a trajectory calculating step for obtaining an outermost contour locus of a machining tool when machining is performed according to a machining method plan predetermined for each basic shape feature, and (b) When the machining tool is moved along the outermost contour locus, a shape calculation step of determining an outermost contour shape through which at least a part of the machining tool system including the machining tool passes is included. The outermost contour locus is the outermost side when processing the product shape related to the basic shape feature,
That is, the locus of the machining tool at the boundary position between the portion to be machined and the portion not to be machined, for example, the centerline locus of the machining tool in a state where the machining tool is in contact with the inner wall surface of the concave seat to be machined in concave seat machining. It can be obtained two-dimensionally from the shape of the part and the radial dimension of the processing tool. Also,
The machining tool system includes all members related to the interference with the product shape during machining, and generally includes arbor and quill. Find the outer shape. In the case of having a plurality of machining steps, the union of the outermost contour shapes of the machining tool system in each machining step may be obtained and used as the final outermost contour shape.

【0011】干渉判断工程は、加工工具系の最外郭形状
と製品形状とを例えばCADの機能で重ね合わせ、その
重なり部分(積集合)を干渉領域として表示するように
構成される。
The interference determining step is configured to superimpose the outermost contour shape of the machining tool system and the product shape by, for example, a CAD function, and display the overlapping portion (product set) as an interference area.

【0012】また、かかる工具干渉チェック方法を好適
に実施できる装置は、予め定められた複数種類の基本形
状フィーチャーを用いて製品形状を3次元モデルで作成
するとともに、その製品を加工する加工工具と該製品形
状との干渉チェックを行う製品形状設計装置であって、
(a) 前記複数種類の基本形状フィーチャー、および該基
本形状フィーチャー毎に予め定められた加工方法案を記
憶している記憶装置と、(b) 前記複数種類の基本形状フ
ィーチャーのうち入力装置によって選択された基本形状
フィーチャーを用いて製品形状の3次元モデルを作成す
る製品形状作成手段と、(c) 前記選択された基本形状フ
ィーチャーに関する加工方法案を前記記憶装置から読み
出して設定する加工方法案設定手段と、(d) 該加工方法
案設定手段によって設定された前記加工方法案に従って
加工を行う場合の加工工具を含む加工工具系の最外郭形
状の3次元モデルを作成する最外郭形状作成手段と、
(e)該最外郭形状の3次元モデルと前記製品形状の3次
元モデルとを重ね合わせ、重なり部分を干渉領域として
表示する干渉領域演算手段とを有して構成され、パラメ
トリックCAD装置が好適に用いられる。また、上記最
外郭形状作成手段は、例えば(d-1) 前記基本形状フィー
チャー毎に予め定められた加工方法案に従って加工を行
う場合の加工工具の最外郭軌跡を求める軌跡演算手段
と、(d-2) その最外郭軌跡に沿って加工工具を移動させ
た場合のその加工工具を含む加工工具系の少なくとも一
部が通過する最外郭形状の3次元モデルを作成する形状
演算手段とを含んで構成される。
Further, an apparatus capable of suitably implementing such a tool interference checking method is to create a product shape with a three-dimensional model using a plurality of types of predetermined basic shape features, and to use a machining tool for machining the product. A product shape designing device for checking interference with the product shape,
(a) a storage device that stores the plurality of types of basic shape features and a predetermined processing method plan for each basic shape feature; and (b) a selection from the plurality of types of basic shape features by an input device. Product shape creating means for creating a three-dimensional model of a product shape by using the selected basic shape feature, and (c) processing method plan setting for reading and setting a processing method plan for the selected basic shape feature from the storage device. And (d) outermost contour shape creating means for creating a three-dimensional model of the outermost contour of a machining tool system including a machining tool when machining is performed according to the machining method plan set by the machining method plan setting means. ,
(e) A parametric CAD device is preferably configured by including an interference area calculation unit that superimposes the outermost three-dimensional model and the three-dimensional model of the product shape and displays an overlapping portion as an interference area. Used. Further, the outermost contour shape creating means, for example, (d-1) trajectory calculating means for determining the outermost contour trajectory of the machining tool when machining is performed according to a machining method plan predetermined for each of the basic shape features, and (d -2) a shape calculation means for creating a three-dimensional model of the outermost contour shape through which at least a part of the machining tool system including the machining tool passes when the machining tool is moved along the outermost contour locus. Composed.

【0013】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。図1は、本発明方法を好適に実施でき
る製品形状設計装置としてのパラメトリックCAD装置
10の基本構成を説明するブロック線図で、データバス
ラインで接続された中央演算処理装置12、ROMなど
の主記憶装置14、RAMなどの補助記憶装置16を備
えており、中央演算処理装置12は、補助記憶装置16
の一時記憶機能などを利用しつつ主記憶装置14に予め
記憶されたプログラムに従って、3次元モデルの作成,
拡大,縮小,移動,回転や、和,差,積などの論理演算
など、種々の演算処理を行うようになっているととも
に、図形作成の手順および各パラメータの数値を記憶し
ておいて、一旦図形を作成したのちはパラメータの数値
を変更するだけで自動的に同じ手順で修正図形を作成す
る機能を備えている。表示装置18はブラウン管や液晶
パネルなどの画像表示を行うもので、上記3次元モデル
や設計者が処理内容を容易に選択できるようにする選択
メニューなどが表示され、設計者はキーボード20,タ
ブレット22,ダイヤル24などの入力装置を用いて、
3次元モデルの作成に必要なデータを入力したり、3次
元モデルを拡大,縮小,移動,回転させたり、パラメー
タの数値を変更して3次元モデルを修正したり、表示装
置18に表示された選択メニューから所望するメニュー
を選択したりするなど、種々の操作を行うことができ
る。また、プリンター26は、表示装置18の表示内容
や3次元モデルの形状データなどを印刷するためのもの
で、ネットワークコントローラ28は、ワークステーシ
ョンや工作機械などと接続されて情報伝達を行うための
ものである。
An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram for explaining the basic configuration of a parametric CAD device 10 as a product shape designing device capable of suitably implementing the method of the present invention. The main components such as a central processing unit 12 and a ROM connected by a data bus line are shown. A storage device 14 and an auxiliary storage device 16 such as a RAM are provided, and the central processing unit 12 includes an auxiliary storage device 16
3D model creation in accordance with a program previously stored in the main storage device 14 while utilizing the temporary storage function of
Various arithmetic processes such as enlargement, reduction, movement, rotation, and logical operations such as sum, difference, product, etc. are performed, and the procedure for creating figures and the numerical values of each parameter are stored and temporarily stored. After creating a figure, it has a function to automatically create a modified figure by the same procedure simply by changing the numerical value of the parameter. The display device 18 displays an image of a cathode ray tube, a liquid crystal panel, or the like, and displays the above three-dimensional model and a selection menu that allows the designer to easily select the processing contents. , Using an input device such as dial 24,
The data required for creating the three-dimensional model is input, the three-dimensional model is enlarged, reduced, moved, or rotated, the three-dimensional model is modified by changing the numerical values of the parameters, and the data is displayed on the display device 18. Various operations can be performed such as selecting a desired menu from the selection menu. Further, the printer 26 is for printing the display content of the display device 18 and the shape data of the three-dimensional model, and the network controller 28 is for connecting to a workstation, a machine tool or the like and for transmitting information. Is.

【0014】かかるパラメトリックCAD装置10は、
図2のブロック線図に示す機能を備えている。データベ
ース30は、複数種類の基本形状フィーチャーやその基
本形状フィーチャー毎に予め定められた加工方法案を記
憶しているもので、例えば図3に示すように構成されて
おり、前記補助記憶装置16などに収められている。基
本形状フィーチャー(新フィーチャー)は、例えば図4
の(a) に示す凹座、図5の(a) に示す凸座、図6の(a)
に示す壁あり座などで、加工方法案は、それ等の図の
(b) に示されているように仕上げまでの加工工程や、加
工工程毎の使用工具、アーバ、クイルなどの種類や形
状,寸法など、加工時の製品との干渉に関係する種々の
情報を含んでいる。加工方法案は、加工設計の専門家や
実際の加工作業者などによって定められたもので、図に
示されている標準加工方法案と、これとは別に被加工物
の材質や加工効率、要求加工精度などに応じて基本形状
フィーチャー毎に複数の加工方法案が設定されており、
設計作業者が任意に選択して設定することができる。図
4〜図6の(b) に示す標準加工方法案は何れも荒加工工
程および仕上げ加工工程の2工程で加工を行う場合であ
るが、3工程以上の加工工程を含んで加工方法案を設定
することも勿論可能である。
The parametric CAD device 10 has the following:
It has the functions shown in the block diagram of FIG. The database 30 stores a plurality of types of basic shape features and a machining method plan determined in advance for each basic shape feature. For example, the database 30 is configured as shown in FIG. It is stored in. The basic shape feature (new feature) is shown in FIG.
(A) of the concave seat, Figure 5 (a) of the convex seat, Figure 6 (a)
As shown in the figure, the processing method plan is
As shown in (b), various information related to the interference with the product at the time of machining, such as the machining process up to finishing and the type, shape, and dimensions of tools, arbor, quill, etc. used for each machining process, are displayed. Contains. The processing method plan is defined by processing design specialists and actual processing workers, and in addition to the standard processing method plan shown in the figure, the material of the workpiece, processing efficiency, requirements Multiple processing method plans are set for each basic shape feature according to processing accuracy, etc.
It can be arbitrarily selected and set by the designer. The standard processing method plans shown in (b) of FIGS. 4 to 6 are cases in which processing is performed in two steps, a rough processing step and a finishing processing step, but a processing method plan including three or more processing steps is provided. Of course, it is possible to set.

【0015】製品形状作成手段32は、設計作業者によ
って選択された基本形状フィーチャーを上記データベー
ス30から読み込み、キーボード20などによって入力
された寸法などのパラメータに基づいて製品形状の3次
元モデルを作成するとともに、表示装置18に表示す
る。加工方法案設定手段34は、上記選択された基本形
状フィーチャーに関する加工方法案を前記データベース
30から読み込むもので、最初は標準加工方法案を自動
的に設定して表示装置18に表示するが、設計作業者の
選択操作により、その基本形状フィーチャーに関する他
の加工方法案をデータベース30から読み込んで表示装
置18に表示する。設定された加工方法は、図3に示さ
れているツールライブラリ、加工条件ライブラリ、加工
機械ライブラリの内容を差し示している。
The product shape creating means 32 reads the basic shape features selected by the designer from the database 30 and creates a three-dimensional model of the product shape based on the parameters such as the dimensions input by the keyboard 20 or the like. At the same time, it is displayed on the display device 18. The processing method plan setting means 34 reads the processing method plan related to the selected basic shape feature from the database 30. At first, the standard processing method plan is automatically set and displayed on the display device 18. According to the operator's selection operation, another processing method plan regarding the basic shape feature is read from the database 30 and displayed on the display device 18. The set machining method indicates the contents of the tool library, machining condition library, and machining machine library shown in FIG.

【0016】軌跡演算手段36は、前記基本形状フィー
チャー毎に予め定められた加工方法案に従って加工を行
う場合の加工工具の最外郭軌跡を求めるもので、工具の
軸心と直角なx−y2次元平面で求めるようになってい
る。この軌跡演算手段36は、設計作業者により工具干
渉チェックを行う旨の操作が入力された場合に実行を開
始する。最外郭軌跡は、上記基本形状フィーチャーに関
する製品形状を加工する際の最も外側、すなわち加工す
る部分と加工しない部分との境界位置における加工工具
の軌跡で、例えば図4の凹座加工では、(c) に示されて
いるように加工すべき凹座の内壁面50に加工工具が接
する状態の加工工具の中心線軌跡52a,52bで、内
壁面50から回転加工工具の半径寸法分だけ内側へオフ
セットした位置である。(c1)はソコ荒加工の場合で、(c
2)はソコ仕上げ加工の場合であり、仕上げ加工の方が加
工工具の径寸法が小さいため内壁面50に近くなってい
る。図5の凸座加工では、(c) に示されているように凸
座の外周縁54と最外郭軌跡としての中心線軌跡56
a,56bとは一致し、図6の壁あり座加工では、(c)
に示されているように壁側では壁面58から回転加工工
具の半径寸法分だけ内側へオフセットし、壁と反対側の
端縁60側では端縁60と一致する位置が最外郭軌跡と
しての中心線軌跡62a,62bとなる。図5および図
6においても、(c1)はソコ荒加工の場合で、(c2)はソコ
仕上げ加工の場合であるが、加工工具の径寸法が同じで
あるため、中心線軌跡56aおよび56b、62aおよ
び62bはそれぞれ同じ形状になる。
The locus calculation means 36 finds the outermost locus of the machining tool when machining is performed according to a machining method plan previously determined for each of the basic shape features, and is an xy two-dimensional shape perpendicular to the axis of the tool. It is designed to be calculated on a plane. The locus calculation means 36 starts execution when the design operator inputs an operation to check the tool interference. The outermost contour locus is the locus of the machining tool at the outermost position when machining the product shape relating to the basic shape feature, that is, at the boundary position between the portion to be machined and the portion not to be machined. As shown in (), the centerline loci 52a and 52b of the machining tool in a state where the machining tool is in contact with the inner wall surface 50 of the concave seat to be machined are offset from the inner wall surface 50 inward by the radius dimension of the rotary machining tool. It is the position where (c 1 ) is for rough machining, (c 1 )
2 ) is the case of Soko finishing, which is closer to the inner wall surface 50 because the diameter of the machining tool is smaller in finishing. In the convex seat processing of FIG. 5, as shown in (c), the outer peripheral edge 54 of the convex seat and the centerline trajectory 56 as the outermost contour trajectory.
a, 56b, and in the seating with a wall in FIG. 6, (c)
On the wall side, as shown in Fig. 7, the position is offset inward from the wall surface 58 by the radial dimension of the rotary machining tool, and on the edge 60 side opposite to the wall, the position corresponding to the edge 60 is the center of the outermost locus. The line loci 62a and 62b are obtained. In FIG. 5 and FIG. 6 as well, (c 1 ) shows the case of rough machining and (c 2 ) shows the case of rough finishing, but since the diameter dimensions of the machining tools are the same, center line locus 56a and 56b, 62a and 62b have the same shape.

【0017】形状演算手段38は、上記最外郭軌跡(中
心線軌跡52,56,62)に沿って加工工具を移動さ
せた場合のその加工工具を含む加工工具系の少なくとも
一部が通過する最外郭形状の3次元モデルを作成するも
ので、上記軌跡演算手段36と共に最外郭形状作成手段
40を構成している。加工工具系は、加工時の製品形状
との干渉に関係する全ての部材を含むもので、アーバや
クイルなどを含み、上記形状演算手段38では、加工方
法案設定手段34によって設定された加工方法案で定め
られているアーバやクイルを含む加工工具系全体を上記
最外郭軌跡に沿って移動させることにより最外郭形状を
求める。図4の(d) に点線で示す3次元モデル64aお
よび64b、図5の(d) に点線で示す3次元モデル66
a,66b、図6の(d) に点線で示す3次元モデル68
a,68bは、それぞれソコ荒加工、ソコ仕上げ加工の
場合の加工工具系の最外郭形状を表している。形状演算
手段38はまた、上記のように複数の加工工程で加工が
行われる場合には、各加工工程における加工工具系の最
外郭形状を全て加算(和集合)して全加工工具系の最外
郭形状を求める。図4〜図6の3次元モデル64c、6
6c、68cは、その全加工工具系の最外郭形状を表し
たものであり、この3次元モデル64c、66c、68
cが表示装置18に表示される。なお、図5および図6
では、各加工工程の工具、アーバ、クイルが同一形状で
あるため、3次元モデル66a〜66c、68a〜68
cはそれぞれ同一形状である。
The shape calculation means 38 is a unit for moving at least a part of a machining tool system including the machining tool when the machining tool is moved along the outermost contour locus (center line trajectories 52, 56, 62). The three-dimensional model of the outer shape is created, and constitutes the outermost shape creating means 40 together with the trajectory calculating means 36. The machining tool system includes all members related to interference with the product shape at the time of machining, and includes an arbor and a quill. In the shape calculation means 38, the machining method set by the machining method plan setting means 34. The outermost contour shape is obtained by moving the entire machining tool system including the arbor and quill defined in the plan along the outermost contour locus. A three-dimensional model 64a and 64b indicated by a dotted line in FIG. 4D, and a three-dimensional model 66 indicated by a dotted line in FIG. 5D.
a, 66b, the three-dimensional model 68 shown by the dotted line in FIG.
Symbols a and 68b represent the outermost contours of the machining tool system in the case of rough machining and rough finishing, respectively. When machining is performed in a plurality of machining steps as described above, the shape calculating means 38 also adds (union) all the outermost contour shapes of the machining tool system in each machining step to calculate the maximum of all machining tool systems. Find the outer shape. Three-dimensional models 64c and 6 of FIGS.
6c and 68c represent the outermost contours of the entire machining tool system, and these three-dimensional models 64c, 66c and 68 are shown.
c is displayed on the display device 18. 5 and 6
Then, since the tool, arbor, and quill of each processing step have the same shape, the three-dimensional models 66a to 66c and 68a to 68 are included.
c have the same shape.

【0018】干渉領域演算手段42は、上記最外郭形状
の最終的な3次元モデル64c,66c,68cと前記
製品形状作成手段32によって作成された製品形状の全
体の3次元モデルとを重ね合わせ、重なり部分(積集
合)を干渉領域として表示装置18に表示する。この工
具干渉は、当該加工部におけるアーバやクイル等の干渉
のみならず、その加工部以外の製品部分との干渉の有無
についても調べるものである。
The interference area calculating means 42 superimposes the final three-dimensional models 64c, 66c and 68c of the outermost contour shape and the entire three-dimensional model of the product shape created by the product shape creating means 32, The overlapping portion (product set) is displayed on the display device 18 as an interference area. This tool interference is to check not only the interference of the arbor and quill in the processing section but also the presence or absence of interference with the product section other than the processing section.

【0019】次に、このようなパラメトリックCAD装
置10を用いてプレス金型など所定の製品形状を設計す
る場合について、その手順を図7のフローチャートを参
照しつつ説明する。
Next, the procedure for designing a predetermined product shape such as a press die using the parametric CAD device 10 will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0020】図7のステップS1では、設計作業者が前
記データベース30に設定されている基本形状フィーチ
ャー(新フィーチャー)を適当に配置するとともに寸法
などのパラメータを入力することにより、前記製品形状
作成手段32によって製品形状の3次元モデルが作成さ
れる。このステップS1は設計工程である。ステップS
2では、上記製品形状の作成に用いられた基本形状フィ
ーチャーに関する加工方法案が前記加工方法案設定手段
34によって設定される。最初は標準加工方法案が自動
設定されるが、設計作業者によって他の加工方法案に変
更することができる。
In step S1 of FIG. 7, the design worker appropriately arranges the basic shape features (new features) set in the database 30 and inputs parameters such as dimensions, thereby producing the product shape forming means. A three-dimensional model of the product shape is created by 32. This step S1 is a design process. Step S
In 2, the processing method plan relating to the basic shape feature used to create the product shape is set by the processing method plan setting means 34. Initially, the standard processing method plan is automatically set, but it can be changed to another processing method plan by the designer.

【0021】その後、設計作業者によって工具干渉チェ
ックを行う旨の操作が入力されると、ステップS3の干
渉チェックが実行される。ステップS3の干渉チェック
は、具体的には図8に示すフローチャートに従って行わ
れ、ステップS3−1では前記軌跡演算手段36により
加工工程毎に工具中心線軌跡52a,52b、56a,
56b、62a,62bなどを計算し、ステップS3−
2では前記形状演算手段38により加工工程毎に最外郭
形状の3次元モデル64a,64b、66a,66b、
68a,68bなどを作成する。また、ステップS3−
3では、同じく形状演算手段38により各加工工程の3
次元モデル64aおよび64b、66aおよび66b、
68aおよび68bの和集合を求め、最終的な3次元モ
デル64c、66c、68cを作成する。これ等のステ
ップS3−1〜S3−3は最外郭形状演算工程で、その
中のステップS3−1は軌跡演算工程、ステップS3−
2およびS3−3は形状演算工程である。
After that, when the design operator inputs an operation to perform the tool interference check, the interference check in step S3 is executed. Specifically, the interference check in step S3 is performed according to the flowchart shown in FIG. 8. In step S3-1, the trajectory calculating means 36 causes the tool center line trajectories 52a, 52b, 56a, for each machining step.
56b, 62a, 62b, etc. are calculated, and step S3-
2, the outer shape of the three-dimensional model 64a, 64b, 66a, 66b is calculated by the shape calculation means 38 for each machining step.
68a, 68b, etc. are created. Step S3-
In the case of 3, the shape calculation means 38 similarly performs 3 of each processing step.
Dimensional models 64a and 64b, 66a and 66b,
The union of 68a and 68b is obtained, and the final three-dimensional models 64c, 66c, 68c are created. These steps S3-1 to S3-3 are the outermost contour shape calculation step, and the step S3-1 therein is the trajectory calculation step, step S3-.
2 and S3-3 are shape calculation steps.

【0022】次のステップS3−4では、前記干渉領域
演算手段42によって3次元モデル64c,66c,6
8cなどと前記ステップS1で作成された製品形状の3
次元モデルとを互いに対応させて重ね合わせ、重なり部
分(積集合)を干渉領域として表示装置18に表示す
る。この干渉領域の表示は干渉の有無を表すもので、こ
のステップS3−4は干渉判断工程である。
In the next step S3-4, the interference area calculation means 42 causes the three-dimensional models 64c, 66c, 6
8c, etc. and 3 of the product shape created in step S1.
The three-dimensional model and the three-dimensional model are associated with each other and overlapped, and the overlapping portion (product set) is displayed on the display device 18 as an interference region. The display of the interference area indicates the presence or absence of interference, and step S3-4 is an interference determination step.

【0023】以上によってステップS3の干渉チェック
は終了し、次のステップS4では、設計作業者が上記表
示装置18の画面を見ながら干渉が発生しているか否か
を判断し、干渉が発生していなければステップS6を実
行する。ステップS6では、ステップS2で設定された
加工方法案に基づいて製品を加工する際の加工工具の移
動経路であるCLを作成し、ステップS7ではCLデー
タをNCデータに変換して加工現場のNC工作機械等へ
出力する。また、ステップS4の判断がNOとなった段
階で製品設計は終了し、その製品形状に基づいて製品粗
材(鋳物など)の製作が開始される。
As a result, the interference check in step S3 is completed, and in the next step S4, the designer determines whether or not the interference is occurring while looking at the screen of the display device 18, and the interference is occurring. If not, step S6 is executed. In step S6, CL, which is the movement path of the processing tool when processing the product based on the processing method plan set in step S2, is created, and in step S7, the CL data is converted into NC data and the NC of the processing site is converted. Output to machine tools etc. Further, when the determination in step S4 is NO, the product design is finished, and the production of the rough product material (casting or the like) is started based on the product shape.

【0024】一方、ステップS4の判断がYESの場合
には、ステップS5で設計作業者は干渉の程度や場所な
どに基づいて製品形状の設計変更を行うか否かを判断
し、製品形状から設計し直す場合はステップS1以下を
繰り返す。また、設計変更しない場合は、ステップS2
で加工方法案を変更してステップS3以下を実行する。
On the other hand, if the determination in step S4 is YES, in step S5 the design operator determines whether or not to change the design of the product shape based on the degree of interference, location, etc., and designs from the product shape. When it does again, step S1 and subsequent steps are repeated. If the design is not changed, step S2
Then, the processing method plan is changed and steps S3 and thereafter are executed.

【0025】なお、このような工具の干渉チェックは、
製品形状を構成している複数箇所の加工部(製品形状フ
ィーチャー)毎にそれぞれ行われ、全ての加工部ついて
工具干渉が発生しないと判断した場合にステップS6以
下へ進む。
Incidentally, such a tool interference check is
The processing is performed for each of a plurality of machining parts (product shape features) forming the product shape, and when it is determined that no tool interference occurs in all the machining parts, the process proceeds to step S6 and the subsequent steps.

【0026】ここで、本実施例のパラメトリックCAD
装置10は、製品形状の設計段階でその製品形状と加工
工具との干渉の有無を調べ、干渉が存在する場合は製品
形状の修正を含めて干渉を回避することが可能であるた
め、加工現場でのマニュアル操作による面倒な加工を解
消できる。特に、製品形状を設計する際に用いられる基
本形状フィーチャー毎に加工方法案が定められており、
その加工方法案に従って加工を行う場合の加工工具系の
最外郭形状を求めて製品形状との干渉の有無を判断する
ようになっているため、少なくとも干渉チェックに関し
ては熟練を要することなく容易に高い精度で行うことが
できるとともに、CL(工具移動経路)を求めて干渉チ
ェックする場合に比較して短時間で迅速に行うことがで
きる。
Here, the parametric CAD of this embodiment is used.
The apparatus 10 can check the presence or absence of interference between the product shape and the processing tool at the designing stage of the product shape, and if there is interference, it is possible to avoid the interference including the modification of the product shape. The troublesome machining due to manual operation at can be eliminated. In particular, the processing method plan is defined for each basic shape feature used when designing the product shape,
Since the outermost shape of the processing tool system when performing processing according to the processing method plan is determined to determine whether or not there is interference with the product shape, at least interference check can be performed easily without requiring skill. It can be performed with high accuracy, and can be performed quickly in a short time as compared with the case where CL (tool movement path) is obtained and interference check is performed.

【0027】また、このように製品形状の設計段階で干
渉チェックを行うようにしているため、CL計算後の干
渉チェックが必ずしも必要でなく、CLデータ更にはN
Cデータの作成に要する時間が大幅に短縮される。実際
の加工現場においても、マニュアル操作による加工や修
正のための後加工が大幅に低減される。
Further, since the interference check is performed at the design stage of the product shape in this way, the interference check after CL calculation is not always necessary, and CL data and N
The time required to create C data is greatly reduced. Even in an actual processing site, the amount of post-processing for manual operation and correction is greatly reduced.

【0028】なお、前記ステップS6およびS7は、本
実施例のパラメトリックCAD装置10を用いて実施で
きるようにすることも可能であるが、CAM装置などを
用いて別工程で行っても良いことは勿論である。
The steps S6 and S7 can be carried out by using the parametric CAD device 10 of this embodiment, but may be carried out in a separate process by using a CAM device or the like. Of course.

【0029】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、これはあくまでも本発明の一実施形態
であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、
改良を加えた態様で実施することができる。
Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, this is merely an embodiment of the present invention, and the present invention includes various modifications based on the knowledge of those skilled in the art.
It can be implemented in an improved manner.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明方法を好適に実施できるパラメトリック
CAD装置の構成を説明するブロック線図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a parametric CAD device capable of suitably implementing the method of the present invention.

【図2】図1の装置の機能を説明するブロック線図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram illustrating the function of the device of FIG.

【図3】図2におけるデータベースの内容を説明する図
である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the contents of the database in FIG.

【図4】図1の装置を用いて凹座形状を設計した場合の
加工方法案や、加工時における工具の最外郭形状を求め
る際の作動を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a machining method plan in the case of designing a concave seat shape using the apparatus of FIG. 1, and an operation for obtaining the outermost contour shape of a tool during machining.

【図5】図1の装置を用いて凸座形状を設計した場合の
加工方法案や、加工時における工具の最外郭形状を求め
る際の作動を説明する図である。
5A and 5B are diagrams for explaining a machining method plan when a convex seat shape is designed using the apparatus of FIG. 1 and an operation for obtaining an outermost contour shape of a tool during machining.

【図6】図1の装置を用いて壁あり座形状を設計した場
合の加工方法案や、加工時における工具の最外郭形状を
求める際の作動を説明する図である。
6A and 6B are diagrams illustrating a machining method plan when a seated shape with a wall is designed using the apparatus of FIG. 1 and an operation for obtaining an outermost contour shape of a tool during machining.

【図7】図1の装置を用いて製品形状を設計する際の作
動および手順を説明するフローチャートである。
7 is a flowchart illustrating an operation and a procedure when designing a product shape using the apparatus of FIG.

【図8】図7におけるステップS3の干渉チェックの具
体的内容を説明するフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating specific contents of the interference check in step S3 in FIG.

【図9】従来の製品形状の設計から加工までの一連の流
れを説明するフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a series of conventional processes from design of product shape to processing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

64c,66c,68c:3次元モデル(最外郭形状) ステップS1:設計工程 ステップS3−1〜S3−3:最外郭形状演算工程 ステップS3−4:干渉判断工程 64c, 66c, 68c: Three-dimensional model (outermost shape) Step S1: Design process Steps S3-1 to S3-3: Outermost shape calculation process Step S3-4: Interference determination process

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 博康 福岡県福岡市中央区大名2丁目6番36号 株式会社ビーピーエィ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Hiroyasu Maruyama 2-6-36 Daimyo, Chuo-ku, Fukuoka, Fukuoka Prefecture

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 予め定められた複数種類の基本形状フィ
ーチャーを用いて製品形状を設計する際に、その製品を
加工する加工工具と該製品形状との干渉を調べる工具干
渉チェック方法であって、 前記基本形状フィーチャーを用いて製品形状を設計する
設計工程と、 前記基本形状フィーチャー毎に予め定められた加工方法
案に従って加工を行う場合の加工工具を含む加工工具系
の最外郭形状を求める最外郭形状演算工程と、 該最外郭形状と前記設計工程で設計された前記製品形状
とを比較して干渉の有無を判断する干渉判断工程とを有
することを特徴とする工具干渉チェック方法。
1. A tool interference check method for checking interference between a processing tool for machining a product and the product shape when designing a product shape using a plurality of types of predetermined basic shape features, A design step of designing a product shape using the basic shape feature, and an outermost contour for obtaining an outermost contour shape of a machining tool system including a machining tool when machining is performed according to a machining method plan predetermined for each of the basic contour features A tool interference check method comprising: a shape calculation step; and an interference determination step of determining the presence or absence of interference by comparing the outermost contour shape with the product shape designed in the design step.
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