JPH09292909A - Flat part and standing wall part dividing method and recording medium - Google Patents
Flat part and standing wall part dividing method and recording mediumInfo
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- JPH09292909A JPH09292909A JP8108242A JP10824296A JPH09292909A JP H09292909 A JPH09292909 A JP H09292909A JP 8108242 A JP8108242 A JP 8108242A JP 10824296 A JP10824296 A JP 10824296A JP H09292909 A JPH09292909 A JP H09292909A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、モデルと同じ形状
のものを工具を用いて加工作製する際に、その工具の移
動を制御する包絡面のデータを平坦部と立ち壁部とに領
域分けする方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention divides data of an envelope surface for controlling the movement of a tool into a flat portion and a standing wall portion when a tool having the same shape as a model is machined and manufactured. On how to do.
【0002】[0002]
【従来の技術】複数の面から構成されるモデルと同形状
の製品を、同時3軸加工用のNC機の工具を用いて自動
的に加工作製するためには、CADにて得られたモデル
の形状データに工具の寸法情報を含む形状データを加味
して、3次元の加工データを予め求めておく。そして、
この3次元の加工データに従って工具の動きを制御し
て、モデルと同じ形のものを作製する。2. Description of the Related Art In order to automatically machine and manufacture a product having the same shape as a model composed of a plurality of surfaces using a tool of an NC machine for simultaneous three-axis machining, a model obtained by CAD is used. The three-dimensional processing data is obtained in advance by adding the shape data including the dimension information of the tool to the shape data of (3). And
The movement of the tool is controlled in accordance with the three-dimensional machining data to produce the same shape as the model.
【0003】このような3次元の加工データを作成する
際の手法としては、以下に説明するようなものが従来か
ら一般的である。まず、モデルを構成する各面に対して
工具の寸法・形状を考慮したオフセット面を作成する。
この場合、工具がモデルの各面に仮想的に接するときの
工具の定点が描く包絡面がオフセット面となる。例え
ば、工具の加工を行う末端部の形状が半球である場合に
は、モデル面の各点からその半球の半径だけ離れた定点
(その半球の中心)が描く包絡面をオフセット面とす
る。そして、このオフセット面の情報が、工具の動きを
制御する3次元の加工データとなる。As a method for creating such three-dimensional processed data, the following method has been generally used. First, an offset surface is created for each surface that constitutes the model in consideration of the size and shape of the tool.
In this case, the envelope surface drawn by the fixed point of the tool when the tool virtually contacts each surface of the model is the offset surface. For example, when the shape of the end portion where the tool is machined is a hemisphere, the envelope surface drawn by a fixed point (center of the hemisphere) separated from each point on the model surface by the radius of the hemisphere is used as the offset surface. Then, the information on the offset surface becomes the three-dimensional machining data that controls the movement of the tool.
【0004】ところで、モデルと同形状の物体を加工作
製する場合、平坦部(工具が被加工物体に接離する方向
に実質的に垂直である部分)と立ち壁部(平坦部以外の
部分)とでは、工具による加工方法が異なっている。By the way, when an object having the same shape as the model is machined and manufactured, a flat portion (a portion substantially perpendicular to the direction in which the tool comes into contact with and separates from the workpiece) and a standing wall portion (a portion other than the flat portion). And, the processing method by the tool is different.
【0005】図6は、複数の面を有するモデルMの一例
を示す斜視図である。図6において、Z軸方向が工具が
被加工物体に接離する方向であり、Z軸に実質的に垂直
である、即ち、XY平面に実質的に平行である面の部分
が平坦部となり、残りの部分が立ち壁部となる。図6に
示すモデルMに対するこれらの平坦部及び立ち壁部の分
割パターンを図7(X軸方向から見た図),図8(Z軸
方向から見た図)に示す。図7ではAが付された領域が
平坦部、Bが付された領域が立ち壁部をそれぞれ示し、
図8では白く抜けた領域が平坦部A、ハッチングを付し
た領域が立ち壁部Bをそれぞれ示す。FIG. 6 is a perspective view showing an example of a model M having a plurality of surfaces. In FIG. 6, the Z-axis direction is the direction in which the tool approaches and separates from the object to be processed, and the portion of the surface that is substantially perpendicular to the Z-axis, that is, substantially parallel to the XY plane, is the flat portion, The remaining part becomes the standing wall. FIG. 7 (view seen from the X-axis direction) and FIG. 8 (view seen from the Z-axis direction) show division patterns of the flat portion and the standing wall portion with respect to the model M shown in FIG. In FIG. 7, the area marked with A is the flat portion, and the area marked with B is the standing wall portion,
In FIG. 8, a white region indicates a flat portion A, and a hatched region indicates a standing wall portion B.
【0006】平坦部に対する加工方法では、工具の高さ
(Z方向位置)を固定し、得られたオフセット面(XY
平面に平行な平面)上に等間隔の移動パスを設定し、そ
の移動パスに従って工具の動きを制御する。その平坦部
加工時の被加工物体Qに対する工具Tの移動例を図9に
示す。一方、立ち壁部に対する加工方法では、オフセッ
ト面における同じ高さ(Z方向位置)の点をつないだ情
報(等高線パス)を得、得た複数の等高線パスに従っ
て、工具の動きを制御する。その立ち壁部加工時の被加
工物体Qに対する工具Tの移動例を図10に示す。このよ
うに、平坦部と立ち壁部とのそれぞれに対して加工方法
を変えることにより、モデルと同形状の物体を精度良く
しかも能率良く作製することができる。In the processing method for a flat portion, the height of the tool (position in the Z direction) is fixed, and the obtained offset surface (XY
Set a movement path at equal intervals on a plane parallel to the plane, and control the movement of the tool according to the movement path. FIG. 9 shows an example of the movement of the tool T with respect to the object Q to be processed during the flat portion processing. On the other hand, in the machining method for the standing wall portion, information (contour line path) connecting points of the same height (Z direction position) on the offset surface is obtained, and the movement of the tool is controlled according to the obtained plurality of contour line paths. FIG. 10 shows an example of the movement of the tool T with respect to the object Q to be machined when machining the standing wall. In this way, by changing the processing method for each of the flat portion and the standing wall portion, an object having the same shape as the model can be produced accurately and efficiently.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モデル
においてどの領域が平坦部,立ち壁部であるかを分別で
きない場合には、このように加工方法を切り換えること
が不可能である。そこで、従来では、加工作製処理に携
わる作業者がモデルに対する目視判断にて、平坦部と立
ち壁部とを分けていた。ところが、簡単な形状のモデル
では平坦部/立ち壁部の判定が可能であっても、複雑な
形状のモデルではそれらの境界の数が多くなって、その
判定が難しい。However, when it is not possible to distinguish which region is the flat portion or the standing wall portion in the model, it is impossible to switch the processing method in this way. Therefore, conventionally, an operator involved in the fabrication process separates the flat portion from the standing wall portion by visual judgment on the model. However, even if the model having a simple shape can determine the flat portion / standing wall portion, the model having a complicated shape has a large number of boundaries, and the determination is difficult.
【0008】実際に工具の動きを制御するのは3次元の
加工データとなるオフセット面(工具定点の包絡面)の
情報であるので、そのオフセット面における平坦部/立
ち壁部の分割が大切である。モデルにおける平坦部/立
ち壁部の境界と、工具の形状を加味したオフセット面に
おける平坦部/立ち壁部の境界とにはずれがある。図11
はこのずれを示す模式図である。実線CがモデルMの表
面を示し、破線Dが工具Tの定点軌跡を表すオフセット
面を示す。図11に示すように、モデルMにおける平坦部
/立ち壁部の境界位置C1 と、オフセット面Dにおける
平坦部/立ち壁部の境界位置D1 とが、工具Tの半球状
の先端部の半径に相当する分だけずれている。このよう
なずれを作業者が考慮することは難しく、作業者はモデ
ルにおける境界しか指示できず、工具で加工する際のオ
フセット面における平坦部/立ち壁部の境界を指示する
ことは事実上不可能であった。Since it is the information of the offset surface (envelope surface of the tool fixed point) that becomes the three-dimensional machining data that actually controls the movement of the tool, it is important to divide the flat portion / standing wall portion on the offset surface. is there. There is a gap between the boundary of the flat portion / standing wall portion in the model and the boundary of the flat portion / standing wall portion in the offset surface in consideration of the shape of the tool. FIG.
Is a schematic diagram showing this deviation. A solid line C shows the surface of the model M, and a broken line D shows an offset surface representing the fixed point locus of the tool T. As shown in FIG. 11, the flat portion / standing wall boundary position C1 in the model M and the flat portion / standing wall boundary position D1 in the offset surface D are set to the radius of the hemispherical tip of the tool T. It is off by a corresponding amount. It is difficult for the operator to consider such a shift, and the operator can only specify the boundary in the model, and it is practically impossible to specify the boundary between the flat portion / standing wall portion in the offset surface when machining with the tool. It was possible.
【0009】以上のように、従来の方法では複雑な形状
のモデルでは、そのオフセット面における平坦部/立ち
壁部の領域分割が行えず、行えたとしてもその分割結果
が正確でない。As described above, in the conventional method, in the model having a complicated shape, the flat portion / standing wall portion cannot be divided into regions on the offset surface, and even if it is possible, the division result is not accurate.
【0010】平坦部と立ち壁部との領域分けを行えない
場合には、平坦部に適した加工法または立ち壁部に適し
た加工法の何れか一方の加工法を全体にわたって施行す
るか、または、平坦部に適した加工法及び立ち壁部に適
した加工法の両加工法を全体にわたって施行している。
前者の方法では全体がきれいに仕上がらないという問題
があり、後者の方法では工具の無駄な動きが多くなり加
工効率が非常に悪いという問題がある。このような状況
により、オフセット面における平坦部と立ち壁部との分
割を行う方法の開発が望まれている。If the flat portion and the standing wall portion cannot be divided into regions, either one of the working method suitable for the flat portion and the working method suitable for the standing wall portion is performed over the whole area, Alternatively, both the processing method suitable for the flat portion and the processing method suitable for the standing wall portion are performed throughout.
The former method has a problem in that the whole is not finished cleanly, and the latter method has a problem in that the machining efficiency is very poor due to many unnecessary movements of the tool. Under such circumstances, it is desired to develop a method for dividing the flat portion and the standing wall portion on the offset surface.
【0011】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、オフセット面において平坦部と立ち壁部とを容
易かつ正確に自動分割することができる平坦部/立ち壁
部分割方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a flat portion / standing wall portion dividing method capable of easily and accurately automatically dividing a flat portion and a standing wall portion on an offset surface. The purpose is to
【0012】本発明の他の目的は、オフセット面を平坦
部と立ち壁部とに正確に分割することにより、モデルと
同形状の物体を精度良くかつ効率良く加工作製すること
が可能となる平坦部/立ち壁部分割方法を提供すること
にある。Another object of the present invention is to accurately divide an offset surface into a flat portion and a standing wall portion so that an object having the same shape as the model can be accurately and efficiently processed and produced. A part / standing wall part dividing method is provided.
【0013】本発明の更に他の目的は、上述した平坦部
/立ち壁部分割方法を実現できるコンピュータプログラ
ムを記録した記録媒体を提供することにある。Yet another object of the present invention is to provide a recording medium having a computer program recorded thereon, which can realize the above-described flat portion / standing wall portion dividing method.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明に係る平坦部/立
ち壁部分割方法は、複数の面を有するモデルと同形状の
物体を、工具が前記モデルの各面に仮想的に接触する場
合の前記工具に関連して定めた定点が描く包絡面のデー
タに従って前記工具を前記包絡面に対する接離を繰り返
しながら移動させて加工する際に、前記包絡面を、それ
と前記工具の前記包絡面への接離方向とのなす角が直角
から所定角度までの範囲となる部分である平坦部と、平
坦部以外の部分である立ち壁部とに分割する方法であっ
て、一定間隔の2次元の格子点を設定するステップと、
設定した各格子点を前記包絡面へ前記接離方向に投影す
るステップと、前記包絡面における投影点の位置に基づ
いて前記包絡面の平坦部の前記接離方向での位置を指定
するステップと、前記包絡面のデータにおける前記接離
方向の位置が等しい点を結んだ複数のパスを算出するス
テップと、算出したパスの中から、指定した平坦部の位
置を間にして隣合う2本のパスを抽出するステップと、
抽出したパスに挟まれる部分を平坦部、その他の部分を
立ち壁部と決定して分割するステップとを有することを
特徴とする。According to the flat part / standing wall part dividing method of the present invention, a tool virtually contacts an object having the same shape as a model having a plurality of surfaces with each surface of the model. When machining the tool by moving it while repeatedly contacting and separating it from the envelope surface according to the data of the envelope surface drawn by the fixed points defined in relation to the tool, the envelope surface and the envelope surface of the tool Is a method of dividing into a flat portion that is a portion whose angle formed by the contacting and separating direction of the angle is from a right angle to a predetermined angle and a standing wall portion that is a portion other than the flat portion. Setting grid points,
Projecting each set grid point onto the envelope surface in the contact / separation direction; and specifying a position in the contact / separation direction of a flat portion of the envelope surface based on the position of a projection point on the envelope surface. , A step of calculating a plurality of paths connecting points having the same position in the approaching and separating direction in the data of the envelope surface, and two adjacent paths with the position of the designated flat portion among the calculated paths. Extracting the path,
A step of determining a portion sandwiched by the extracted paths as a flat portion and the other portion as a standing wall portion, and dividing the portion.
【0015】本発明に係る記録媒体は、複数の面を有す
るモデルと同形状の物体を、工具が前記モデルの各面に
仮想的に接触する場合の前記工具に関連して定めた定点
が描く包絡面のデータに従って前記工具を前記包絡面に
対する接離を繰り返しながら移動させて加工する際に、
前記包絡面を、それと前記工具の前記包絡面への接離方
向とのなす角が直角から所定角度までの範囲となる部分
である平坦部と、平坦部以外の部分である立ち壁部とに
分割するコンピュータプログラムを記録した記録媒体で
あって、一定間隔の2次元の格子点を設定するステップ
と、設定した各格子点を前記包絡面へ前記接離方向に投
影するステップと、前記包絡面における投影点の位置に
基づいて前記包絡面の平坦部の前記接離方向での位置を
指定するステップと、前記包絡面のデータにおける前記
接離方向の位置が等しい点を結んだ複数のパスを算出す
るステップと、算出したパスの中から、指定した平坦部
の位置を間にして隣合う2本のパスを抽出するステップ
と、抽出したパスに挟まれる部分を平坦部、その他の部
分を立ち壁部と決定して分割するステップとを含むコン
ピュータプログラムを記録してあることを特徴とする。In the recording medium according to the present invention, an object having the same shape as a model having a plurality of surfaces is drawn by a fixed point defined in relation to the tool when the tool virtually contacts each surface of the model. When moving the tool according to the data of the enveloping surface while repeatedly moving the tool to and from the enveloping surface,
The enveloping surface is a flat portion that is a portion in which the angle between the enveloping surface and the direction of contact with and separating from the enveloping surface of the tool is a range from a right angle to a predetermined angle, and a standing wall portion that is a portion other than the flat portion. A recording medium in which a computer program for dividing is recorded, the method comprising: setting two-dimensional grid points at regular intervals; projecting each set grid point onto the envelope surface in the approaching and separating direction; A step of designating the position of the flat portion of the envelope surface in the contacting / separating direction based on the position of the projection point in, and a plurality of paths connecting points at which the position of the contacting / separating direction in the data of the envelope surface is the same. The step of calculating and the step of extracting two adjacent paths between the calculated paths with the position of the specified flat portion in between, the portion sandwiched by the extracted paths is set as the flat portion, and the other portion is set up. Wall and decision Characterized in that are recorded thereon a computer program comprising the steps of: to split.
【0016】図1〜図3は、本発明の方法の概念を示す
模式図である。なお、以下の処理は、ソフトウェアのプ
ログラムに従って行われる処理であり、モデルの形状デ
ータと使用する工具の寸法・形状データが入力された場
合に、コンピュータは、ソフトウェアのプログラムに従
い、以下のようにして、包絡面を平坦部と立ち壁部とに
分割する。1 to 3 are schematic views showing the concept of the method of the present invention. Note that the following processing is performed according to the software program, and when the model shape data and the dimension / shape data of the tool to be used are input, the computer follows the software program as follows. , The envelope surface is divided into a flat portion and a standing wall portion.
【0017】図1において、Mは複数の面を有するモデ
ルである。まず、モデルMにおける加工領域を覆うよう
に、一定間隔のn個の2次元の格子点P1 〜Pn を有す
る網Nを設定する。また、モデルMを構成する全ての面
から1つの面を指定し、指定した面に工具が接するとき
の工具の定点を考え、この定点の軌跡を考慮して包絡面
(オフセット面)を作成する。図1では、モデルMにお
ける1つの面Sに対する包絡面S′を一点鎖線にて示し
ている。モデルMの全ての面について、このような処理
を同様に行って包絡面を作成する。In FIG. 1, M is a model having a plurality of faces. First, a network N having n two-dimensional lattice points P 1 to P n at regular intervals is set so as to cover the processing area in the model M. In addition, one plane is designated from all the planes forming the model M, a fixed point of the tool when the tool contacts the designated plane is considered, and an envelope surface (offset surface) is created in consideration of the locus of this fixed point. . In FIG. 1, the envelope surface S ′ for one surface S in the model M is shown by a chain line. Such a process is similarly performed for all the faces of the model M to create an envelope face.
【0018】次に、網Nの1つの格子点から全ての包絡
面に対してZ方向に投影を行い、その格子点に対する投
影点の3次元の座標データを得る。このような処理を全
ての格子点について行う。なお、複数の面が重なってい
る領域では1つの格子点(例えば図1の格子点Pj )に
対して幾つかの投影点が定まるが、この場合には網Nに
最も近い投影点(Z方向で一番高い所にある投影点)
(例えば図1の格子点P j の場合には包絡面S′におけ
る投影点)を選択してその3次元の座標データを得る。
得られた座標データに基づいて加工面データを作成す
る。Next, all envelopes from one grid point of the network N are
Project in the Z direction on the plane and project to that grid point.
Obtain the three-dimensional coordinate data of the shadow point. All such processing
For all grid points. Note that multiple surfaces overlap
In the region where one grid point (eg grid point P in FIG.j)
On the other hand, some projection points are determined, but in this case, in the network N
Closest projection point (highest projection point in Z direction)
(For example, the grid point P jIn the case of the envelope S '
Selected projection point) to obtain its three-dimensional coordinate data.
Create machined surface data based on the obtained coordinate data
You.
【0019】次いで、包絡面上の4点の投影点で構成さ
れる網の目の傾きを調べて、包絡面の平坦部の高さを指
定する。この場合、具体的には、四角形をなす網の目の
2本の対角線に平行な平面とZ軸とのなす角度をその網
の目の傾きとして検出し、その角度が所定の値より大き
い場合に、その網の目の高さ(Z方向位置)を包絡面の
平坦部の高さとする。全ての網の目についてこの処理を
行い全ての平坦部の高さを指定する。図2は、X軸方向
から見た包絡面Dの模式図である。具体的に図2に示す
例では、a,b,cの3ヵ所の平坦部の高さを指定す
る。Next, the inclination of the mesh formed by the four projected points on the envelope surface is examined to specify the height of the flat portion of the envelope surface. In this case, specifically, when the angle between the Z axis and the plane parallel to the two diagonal lines of the mesh of the quadrangle is detected as the inclination of the mesh, and the angle is larger than a predetermined value. Further, the height of the mesh (position in the Z direction) is defined as the height of the flat portion of the envelope surface. This process is performed for all meshes and the heights of all flat parts are specified. FIG. 2 is a schematic diagram of the envelope surface D viewed from the X-axis direction. Specifically, in the example shown in FIG. 2, the heights of the three flat portions a, b, and c are designated.
【0020】また、包絡面Dにおける高さが等しい点を
結んだ複数の等高線パスを算出する。図3に算出した等
高線パスを示す。具体的に図3に示す例では、9本の等
高線パスp1〜p9を算出する。これらの等高線パスの中か
ら、包絡面Dにおける平坦部の高さを間にする2本一組
の等高線パスを抽出する。具体的には、平坦部の高さa
についてはそれを間にする等高線パスp1,p2を抽出し、
平坦部の高さbについてはそれを間にする等高線パスp
4,p5を抽出し、平坦部の高さcについてはそれを間に
する等高線パスp8,p9を抽出する。Further, a plurality of contour line paths connecting points of equal height on the envelope surface D are calculated. The calculated contour path is shown in FIG. Specifically, in the example shown in FIG. 3, nine contour line paths p1 to p9 are calculated. From these contour line paths, a set of two contour line paths having the height of the flat portion on the envelope surface D therebetween is extracted. Specifically, the height a of the flat portion a
For, extract the contour paths p1 and p2 between which
For the height b of the flat part, the contour path p between them
4 and p5 are extracted, and with respect to the height c of the flat portion, contour line paths p8 and p9 that intervene between them are extracted.
【0021】そして抽出した各2本の等高線パスに挟ま
れる領域を平坦部とする。また、平坦部以外の領域を立
ち壁部とする。よって、具体的には、p1,p2の間、p4,
p5の間及びp8,p9の間を平坦部と決定し、p2〜p4の間及
びp5〜p8の間を立ち壁部と決定する。The area sandwiched between each of the two contour lines extracted is defined as a flat portion. In addition, the area other than the flat portion is used as the standing wall portion. Therefore, specifically, between p1 and p2, p4,
Between p5 and between p8 and p9 is determined as a flat portion, and between p2 and p4 and between p5 and p8 is determined as a standing wall portion.
【0022】以上のように平坦部と立ち壁部とを分割す
ると、工具の移動を制御するための包絡面の全ての部分
を、平坦部または立ち壁部の何れかの領域に必ず分ける
ことができ、平坦部及び立ち壁部が重なることもなく、
正確な分割を実現できる。When the flat portion and the standing wall portion are divided as described above, all of the envelope surface for controlling the movement of the tool must be divided into either the flat portion or the standing wall portion. It can be done without the flat part and the standing wall part overlapping.
Accurate division can be realized.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面を参照して具体的に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be specifically described below with reference to the drawings showing the embodiments thereof.
【0024】図4は、本発明の平坦部/立ち壁部分割方
法の手順を示すフローチャートである。図4において、
ステップS1のみが作業員が行う処理であり、残りのス
テップS2〜S10の各処理はコンピュータ内のソフトウ
ェアによって実現する処理である。まず、モデルの情報
及び工具の情報を入力する(ステップS1)。モデルの
情報には、加工領域,加工を行う面,加工条件等の情報
が含まれる。また、工具の情報には、加工面に接して実
際に加工処理を行う工具の末端部の寸法,形状等の情報
が含まれる。FIG. 4 is a flow chart showing the procedure of the flat portion / standing wall portion dividing method of the present invention. In FIG.
Only step S1 is a process performed by the worker, and the remaining steps S2 to S10 are processes realized by software in the computer. First, model information and tool information are input (step S1). The model information includes information such as a machining area, a surface to be machined, and machining conditions. In addition, the information on the tool includes information such as the size and shape of the end portion of the tool which is in contact with the processing surface and is actually processed.
【0025】次に、入力された工具の末端部の形状情報
に基づいて、モデルの全ての加工面に対するオフセット
面を作成する(ステップS2)。この場合、加工を行う
各面に工具が接するときの工具定点の包絡面を、オフセ
ット面とする。具体的に、加工面に接する工具の末端部
が半球形である場合には、この半球の中心が工具の定点
であり、その定点の軌跡(加工面からこの半球部の半径
だけ離隔)が包絡面(オフセット面)となる。なお、こ
の工程では、面の重なり,隙間等は考慮せず、全ての加
工面についてそのオフセット面を作成する。Next, offset surfaces for all the machined surfaces of the model are created based on the input shape information of the end portion of the tool (step S2). In this case, the envelope surface of the tool fixed point when the tool is in contact with each surface to be processed is the offset surface. Specifically, if the end of the tool that is in contact with the machining surface is hemispherical, the center of this hemisphere is the fixed point of the tool, and the trajectory of that fixed point (separated from the machining surface by the radius of this hemisphere) is the envelope. It becomes the surface (offset surface). In this step, the offset surfaces are created for all the processed surfaces without considering the overlapping of the surfaces and the gaps.
【0026】次いで、加工領域と同じ大きさの範囲内に
おいて、一定間隔の2次元の格子点を設定する(ステッ
プS3)。即ち、加工領域を一定の細かさを有する網と
して表現する。この場合の一定間隔の長さは、任意の値
であって良い。Then, two-dimensional lattice points at regular intervals are set within the same size as the processing area (step S3). That is, the processed area is expressed as a net having a certain fineness. The length of the fixed interval in this case may be an arbitrary value.
【0027】次いで、各格子点をZ方向(高さ方向)に
投影して全てのオフセット面に対する投影点を求める
(ステップS4)。各格子点における投影点の座標デー
タを求める(ステップS5)。即ち、網の全ての格子点
をオフセット面に投影し、一番高い点の座標データを求
める。面の重なりがなくて1個の投影点しか得られない
格子点については、その投影点の座標データをそのまま
求める。一方、面の重なりがあるような格子点について
は、複数の投影点が存在する。このような場合には、Z
方向に一番高い位置にある投影点を選択し、選択したそ
の投影点の座標データを求める。そして、求めた各投影
点の座標データから、1枚のオフセット面を得る。この
場合、格子点に対応する投影点以外の点の座標データ
は、求めた複数の投影点の座標データを直線補間して求
める。Next, each grid point is projected in the Z direction (height direction) to obtain projection points for all offset planes (step S4). The coordinate data of the projection point on each grid point is obtained (step S5). That is, all the grid points of the net are projected on the offset plane to obtain the coordinate data of the highest point. For a grid point where only one projection point can be obtained without overlapping surfaces, the coordinate data of the projection point is obtained as it is. On the other hand, there are a plurality of projection points for the lattice points where the surfaces overlap. In such cases, Z
The projection point at the highest position in the direction is selected, and the coordinate data of the selected projection point is obtained. Then, one offset surface is obtained from the obtained coordinate data of each projection point. In this case, the coordinate data of points other than the projection points corresponding to the grid points are obtained by linearly interpolating the obtained coordinate data of the plurality of projection points.
【0028】次に、オフセット面上の4点の投影点で構
成される網の目の傾きを調べ、その傾きに基づいてオフ
セット面の平坦部の高さを指定する(ステップS6)。
具体的には、オフセット面上の4点の投影点で囲まれる
四角形状の網の目の傾きとして、この網の目の2本の対
角線に平行な平面とZ軸とのなす角度を検出し、その検
出角度が所定の値より大きい場合に、その網の目の高さ
(Z方向位置)をオフセット面の平坦部の高さとする。Next, the inclination of the mesh formed by the four projected points on the offset surface is checked, and the height of the flat portion of the offset surface is designated based on the inclination (step S6).
Specifically, the angle formed by the Z-axis and the plane parallel to the two diagonal lines of the mesh of the square that is surrounded by the four projected points on the offset plane is detected. When the detected angle is larger than a predetermined value, the height of the mesh (the position in the Z direction) is set as the height of the flat portion of the offset surface.
【0029】次いで、オフセット面において同じ高さに
ある点を繋いだ複数の等高線パスを計算し(ステップS
7)。指定した平坦部の高さを間にする2本1組の等高
線パスを、指定した平坦部の高さの数と同数の組だけ、
計算した等高線パスの中から抽出する(ステップS
8)。Next, a plurality of contour paths connecting points at the same height on the offset plane are calculated (step S
7). Set a set of two contour lines that pass between the heights of the specified flat areas, by as many sets as the number of heights of the specified flat areas.
Extract from the calculated contour path (step S
8).
【0030】抽出した等高線パスを平坦部と立ち壁部と
の境界とし、抽出した2本一組の等高線パスに挟まれる
領域を平坦部と決定する(ステップS9)。そして、平
坦部以外の領域、即ち平坦部と決定されなかったすべて
の領域を立ち壁部と決定する(ステップS10)。The extracted contour line path is set as a boundary between the flat portion and the standing wall portion, and the area sandwiched between the pair of extracted contour line paths is determined as the flat portion (step S9). Then, the area other than the flat portion, that is, all the areas not determined as the flat portion are determined as the standing wall portions (step S10).
【0031】以上のようにして平坦部と立ち壁部とを分
割した後、これらの境界情報の高さ成分(Z軸成分)を
取り去り、平面的な(XY平面の)領域情報を得る。そ
して、この領域情報を用いて加工データを作成する。つ
まり、平坦部に相当する領域については、オフセット面
上に等間隔の移動パスを設定してなる加工データを作成
し、立ち壁部に相当する領域については、複数の等高線
パスを設定してなる加工データを作成する。After dividing the flat portion and the standing wall portion as described above, the height component (Z-axis component) of these boundary information is removed to obtain planar (XY plane) region information. Then, processing data is created using this area information. In other words, for the area corresponding to the flat portion, processing data is created by setting moving paths at equal intervals on the offset surface, and for the area corresponding to the standing wall portion, a plurality of contour line paths are set. Create processing data.
【0032】平坦部と立ち壁部とで異なる加工法を用い
て、このようにして作成した加工データに従って工具を
移動させて被加工物体に加工処理を施し、モデルと同形
状の物体を作製する。図5は、オフセット面を平坦部A
と立ち壁部Bとに分割した後、被加工物体Qに対して工
具Tを移動させている状態を示している。平坦部Aで
は、例えばXY平面上で等間隔のパスを投影して加工処
理を施し、平面に近い部分を仕上げる。一方、立ち壁部
Bでは、等高線加工処理を施し、立ち壁に近い部分を仕
上げる。By using different machining methods for the flat portion and the standing wall portion, the tool is moved according to the machining data thus created to perform the machining process on the object to be machined, and the object having the same shape as the model is manufactured. . FIG. 5 shows that the offset surface has a flat portion A.
And the standing wall portion B, the tool T is moved with respect to the workpiece Q. In the flat portion A, for example, passes at even intervals are projected on the XY plane and subjected to processing to finish a portion close to the plane. On the other hand, in the standing wall portion B, contour line processing is performed to finish the portion close to the standing wall.
【0033】平坦部Aと立ち壁部Bとにおいて、それぞ
れに合った加工処理のみを施すだけで良いので、加工処
理における無駄がない。また、正確に平坦部Aと立ち壁
部Bとに分割できるので、それぞれの部分をきれいに仕
上げることができる。Since the flat portion A and the standing wall portion B only have to be subjected to the processing treatments that match them, there is no waste in the processing treatments. Further, since the flat portion A and the standing wall portion B can be accurately divided, each portion can be finished neatly.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上のように本発明では、3次元加工デ
ータに従って工具を移動させて、モデルと同形状の物体
を加工作製する際に、平坦部と立ち壁部とを容易かつ正
確に自動分割することが可能である。As described above, according to the present invention, when the tool is moved in accordance with the three-dimensional machining data and the object having the same shape as the model is machined and manufactured, the flat portion and the standing wall portion can be easily and accurately automated. It can be divided.
【0035】また、本発明では隙間,重なりが全くない
状態で平坦部と立ち壁部とを正確に分けることができる
ので、この分割結果に応じて各部に適した加工データを
作成した場合、モデルと同形状の物体を精度良くかつ効
率良く作製できる。Further, according to the present invention, the flat portion and the standing wall portion can be accurately separated without any gaps or overlaps. Therefore, when processing data suitable for each portion is created according to the division result, the model An object having the same shape as can be accurately and efficiently manufactured.
【図1】本発明の平坦部/立ち壁部分割方法の実施の概
念(網かぶせ)を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing a concept (shading) of a flat portion / standing wall portion dividing method of the present invention.
【図2】本発明の平坦部/立ち壁部分割方法の実施の概
念(平坦部の高さ指定)を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a concept (designating the height of a flat portion) of the flat portion / standing wall portion dividing method of the present invention.
【図3】本発明の平坦部/立ち壁部分割方法の実施の概
念(等高線パス及び平坦部/立ち壁部分割)を示す模式
図である。FIG. 3 is a schematic view showing a concept (contour line path and flat portion / standing wall portion division) of the flat portion / standing wall portion dividing method of the present invention.
【図4】本発明の平坦部/立ち壁部分割方法の手順を示
すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of a flat portion / standing wall portion dividing method of the present invention.
【図5】工具を用いたモデルと同形状の物体を加工作製
する状態を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing a state in which an object having the same shape as a model using a tool is machined and manufactured.
【図6】複数の面を有するモデルの一例を示す斜視図で
ある。FIG. 6 is a perspective view showing an example of a model having a plurality of surfaces.
【図7】図6に示すモデルを平坦部,立ち壁部に分類し
て示す正面図である。FIG. 7 is a front view showing the model shown in FIG. 6 classified into a flat portion and a standing wall portion.
【図8】図6に示すモデルを平坦部,立ち壁部に分類し
て示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing the model shown in FIG. 6 classified into a flat portion and a standing wall portion.
【図9】平坦部加工における工具の移動例を示す模式図
である。FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of movement of a tool in flat part processing.
【図10】立ち壁部加工における工具の移動例を示す模
式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of movement of a tool in machining a standing wall portion.
【図11】モデルとオフセット面とで平坦部/立ち壁部
の境界位置が異なる状態を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a state in which the boundary position of the flat portion / standing wall portion is different between the model and the offset surface.
A 平坦部 B 立ち壁部 C モデル表面 D オフセット面(包絡面) M モデル Q 被加工物体 T 工具 a,b,c 平坦部の高さ p1〜p9 等高線パス A flat part B standing wall part C model surface D offset surface (envelope surface) M model Q object to be processed T tool a, b, c height of flat part p1 to p9 contour line path
Claims (2)
を、工具が前記モデルの各面に仮想的に接触する場合の
前記工具に関連して定めた定点が描く包絡面のデータに
従って前記工具を前記包絡面に対する接離を繰り返しな
がら移動させて加工する際に、前記包絡面を、それと前
記工具の前記包絡面への接離方向とのなす角が直角から
所定角度までの範囲となる部分である平坦部と、平坦部
以外の部分である立ち壁部とに分割する方法であって、
一定間隔の2次元の格子点を設定するステップと、設定
した各格子点を前記包絡面へ前記接離方向に投影するス
テップと、前記包絡面における投影点の位置に基づいて
前記包絡面の平坦部の前記接離方向での位置を指定する
ステップと、前記包絡面のデータにおける前記接離方向
の位置が等しい点を結んだ複数のパスを算出するステッ
プと、算出したパスの中から、指定した平坦部の位置を
間にして隣合う2本のパスを抽出するステップと、抽出
したパスに挟まれる部分を平坦部、その他の部分を立ち
壁部と決定して分割するステップとを有することを特徴
とする平坦部/立ち壁部分割方法。1. An object having the same shape as that of a model having a plurality of surfaces is drawn according to data of an envelope surface drawn by a fixed point defined in relation to the tool when the tool virtually contacts each surface of the model. When the tool is moved and processed while repeating contact and separation with respect to the envelope surface, the angle between the envelope surface and the direction of contact and separation of the tool with the envelope surface is within a range from a right angle to a predetermined angle. A method of dividing into a flat portion that is a portion and a standing wall portion that is a portion other than the flat portion,
Setting two-dimensional grid points at regular intervals; projecting each set grid point on the envelope surface in the approaching / separating direction; and flattening the envelope surface based on the position of projection points on the envelope surface. A position in the contacting / separating direction of the part, a step of calculating a plurality of paths connecting points having the same position in the contacting / separating direction in the data of the envelope surface, and specifying from the calculated paths And a step of extracting two adjacent paths with the position of the flat portion interposed therebetween, and a step of determining a portion sandwiched by the extracted paths as a flat portion and other portions as standing wall portions and dividing the flat portion. A method for dividing a flat portion / standing wall portion, characterized by:
を、工具が前記モデルの各面に仮想的に接触する場合の
前記工具に関連して定めた定点が描く包絡面のデータに
従って前記工具を前記包絡面に対する接離を繰り返しな
がら移動させて加工する際に、前記包絡面を、それと前
記工具の前記包絡面への接離方向とのなす角が直角から
所定角度までの範囲となる部分である平坦部と、平坦部
以外の部分である立ち壁部とに分割するコンピュータプ
ログラムを記録した記録媒体であって、一定間隔の2次
元の格子点を設定するステップと、設定した各格子点を
前記包絡面へ前記接離方向に投影するステップと、前記
包絡面における投影点の位置に基づいて前記包絡面の平
坦部の前記接離方向での位置を指定するステップと、前
記包絡面のデータにおける前記接離方向の位置が等しい
点を結んだ複数のパスを算出するステップと、算出した
パスの中から、指定した平坦部の位置を間にして隣合う
2本のパスを抽出するステップと、抽出したパスに挟ま
れる部分を平坦部、その他の部分を立ち壁部と決定して
分割するステップとを含むコンピュータプログラムを記
録してあることを特徴とする記録媒体。2. An object having the same shape as that of a model having a plurality of surfaces is formed according to data of an envelope surface drawn by a fixed point defined in relation to the tool when the tool virtually contacts each surface of the model. When the tool is moved and processed while repeating contact and separation with respect to the envelope surface, the angle between the envelope surface and the direction of contact and separation of the tool with the envelope surface is within a range from a right angle to a predetermined angle. A recording medium for recording a computer program for dividing into a flat portion which is a portion and a standing wall portion which is a portion other than the flat portion, the step of setting two-dimensional lattice points at regular intervals, and each set lattice Projecting a point onto the envelope surface in the approaching / separating direction; specifying the position in the approaching / separating direction of the flat portion of the envelope surface based on the position of the projected point on the envelope surface; To the data of A step of calculating a plurality of paths connecting points having the same position in the contact and separation directions, and a step of extracting two adjacent paths from the calculated paths with a position of a designated flat portion therebetween. A recording medium for recording a computer program including a step of determining a portion sandwiched by the extracted paths as a flat portion and determining the other portion as a standing wall portion and dividing the portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10824296A JP3220743B2 (en) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | Flat part / standing wall part dividing method and recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09292909A true JPH09292909A (en) | 1997-11-11 |
JP3220743B2 JP3220743B2 (en) | 2001-10-22 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3220743B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007331037A (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Nissan Motor Co Ltd | Machining area setting method for die and its device |
CN103558807A (en) * | 2013-11-06 | 2014-02-05 | 济南大学 | Tool path forming method based on curved surface morphology and curved surface dynamics of machined workpiece |
CN112729128A (en) * | 2019-10-28 | 2021-04-30 | 阿丹电子企业股份有限公司 | Optical volume measuring device |
-
1996
- 1996-04-26 JP JP10824296A patent/JP3220743B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007331037A (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Nissan Motor Co Ltd | Machining area setting method for die and its device |
JP4544208B2 (en) * | 2006-06-12 | 2010-09-15 | 日産自動車株式会社 | Mold processing region setting method and apparatus |
CN103558807A (en) * | 2013-11-06 | 2014-02-05 | 济南大学 | Tool path forming method based on curved surface morphology and curved surface dynamics of machined workpiece |
CN112729128A (en) * | 2019-10-28 | 2021-04-30 | 阿丹电子企业股份有限公司 | Optical volume measuring device |
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