JPH1020918A - Cad/cam装置 - Google Patents

Cad/cam装置

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Publication number
JPH1020918A
JPH1020918A JP8176935A JP17693596A JPH1020918A JP H1020918 A JPH1020918 A JP H1020918A JP 8176935 A JP8176935 A JP 8176935A JP 17693596 A JP17693596 A JP 17693596A JP H1020918 A JPH1020918 A JP H1020918A
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JP
Japan
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model
check
cad
shape
machining
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Pending
Application number
JP8176935A
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English (en)
Inventor
Tomoko Kato
智子 加藤
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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]

Landscapes

  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 CAD/CAM装置において、加工経路が製
品形状に干渉するか否かを短時間で確実にチェックする
こと。 【解決手段】 製品形状モデル定義部2により製品形状
モデルを作成する。また、移動軌跡モデル作成部8によ
りワイヤの移動軌跡から移動軌跡モデルを作成する。つ
ぎに、干渉モデル作成部10は、移動軌跡モデルデータ
と製品形状モデルデータとを集合演算して、3次元の干
渉モデルを作成する。干渉モデルは、製品形状モデルと
色違いで表示される。ユーザは、この干渉モデルを見て
干渉をチェックする。このように、干渉モデルが3次元
で表示されるから、視覚的に判断しやすくなり、干渉チ
ェックが短時間で確実に行える。この結果、加工部位以
外の部分を削り込んだりする不具合を防止できる。さら
に、干渉モデルを色違いで表示するから、見易くなり、
チェックもれが減少する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、CAD/CAM
装置に関し、特に、加工経路の干渉チェックなどを短時
間で確実に行うことができるCAD/CAM装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図34は、従来におけるCAD/CAM
装置の概略構成を示すブロック図である。このCAD/
CAM装置900は、キーボードなどの数値入力装置9
02と、マウスなど座標を入力するポインティングデバ
イス903と、CPU(中央演算処理装置)904と、
記憶装置905と、CRT908とから構成される。ま
た、記憶装置905は、CAD/CAMプログラムを記
憶するプログラムメモリ906と、製品図面データなど
を記憶する形状データメモリ907とから構成される。
【0003】図35は、図34に示したCPU904の
機能ブロック図である。図において、951は製品図面
定義部である。製品図面定義部951は、数値入力装置
902またはポインティングデバイス903から入力さ
れた数値、座標に基づき2次元製品図面を定義する。定
義された製品図面データは形状データメモリ907に格
納される。952は加工形状データ抽出部である。加工
形状データ抽出部952は、上記製品図面データの中か
ら、入力された数値、座標に基づいて加工形状を抽出す
る。抽出した加工形状データは、形状データメモリ90
7に格納される。
【0004】また、953は加工条件定義部である。こ
の加工条件定義部953は、前記抽出された加工形状を
加工するための条件を定義する。定義された加工条件は
形状データメモリ907に格納される。954はNCデ
ータ生成部である。NCデータ生成部954は、上記加
工条件に従って加工経路を生成する。955は上記生成
された加工経路をCRT908上に表示する加工経路表
示部である。
【0005】つぎに、上記CAD/CAM装置900を
ワイヤ放電加工機に用いた場合を例にとって説明する。
まず、ワイヤ放電加工機について説明する。図36に示
す中心に下向きの穴を有する素材911を、図37に示
す上部にすり鉢状の凹部を有する製品形状921に加工
する場合、ワイヤ放電加工機のワイヤを傾斜させてテー
パ加工処理を実行する。
【0006】図38は、ワイヤ放電加工機の加工部位を
示す説明図であり、図において、931は上部ガイド、
932は下部ガイドであり、これら上部ガイド931お
よび下部ガイド932により、工具となるワイヤ933
を固定する。なお、934は素材であり、円筒の穴93
5を有している。
【0007】また、936〜940は、それぞれワイヤ
放電加工機で実際に素材934を加工するときに必要な
Z軸の諸元パラメータである。具体的には、936は加
工物下面までの距離(Z1)、937はプログラム軌跡
面までの距離(Z2)、938は上部ガイドまでの距離
(Z3)、939は下部ガイドまでの距離(Z4)、9
40は加工物上面までの距離(Z5)を示す。
【0008】ワイヤ放電加工による素材934に対する
加工は、上部ガイド931と下部ガイド932に引っ張
られたワイヤ933が、放電しつつ移動することで行わ
れる。ここで、ワイヤ933の下部ガイド932から上
部ガイド931への方向と,鉛直方向とからなる角がテ
ーパ角941となる。このテーパ角941は、上部ガイ
ド931および下部ガイド932の移動限界範囲内で傾
けることができる。
【0009】つぎに、NCデータの生成について説明す
る。上記CAD/CAM装置900は、プログラム軌跡
面上でのワイヤ移動指令から、2次元座標値で表現され
たNCデータを生成する。このNCデータには、加工経
路データの他に、当該加工経路データに付属するテーパ
角941などの補助情報、放電の電気条件、ワイヤ径や
加工方向などの加工条件が含まれる。NCデータを生成
するには、まず、補助線や寸法線の含まれた製品図をC
ADで設計し、その製品図面の中の所望加工部位を取り
出す。その後、取り出した加工形状に対してワイヤ放電
加工機対応の加工条件を定義するこにより実行される。
【0010】図39は、NCデータの生成手順を示すフ
ローチャートである。ステップS391では、製品図面
定義部951により製品図面を定義する。定義した製品
図面は、形状データメモリ907に格納しておく。な
お、この製品図面は、図40に示すような三面図にて表
される。ここで、971は上面図、972は正面図、9
73は右側面図である。
【0011】なお、ワイヤ放電加工用のNCデータは、
2次元の移動経路が一意に決まれば良いため、Z方向を
あらわす側面図や正面図は不要だが、製品の出来上がり
図面を表現して設計者間で情報のやり取りをするという
役割があること、ワイヤ放電加工以外にマシニングセン
タなどを用いた3軸以上の加工をする部位が含まれてい
ることなどから、上記製品図面は三面図で表現される。
また、この製品図面には、補助線や注記など加工形状以
外の情報も含まれる。
【0012】ステップS392では、加工形状データ抽
出部952により上記製品図面から所望加工部位を抽出
する。加工部位の抽出は以下のようにして行う。まず、
図41に示すように、前記ステップS391で定義した
製品図面データの中から加工する形状981をポインテ
ィングデバイス903により指定し、ワイヤの2次元加
工経路を決定する。さらに、テーパ加工する場合は、指
定した加工形状に角度指定のテーパ属性を付加する。そ
の結果、画面上の指定された加工形状は、他と区別でき
るように線種(または色)が変わる(図41では太線で
表現している)。また、テーパ加工属性が付加された場
合は、付加された加工形状に、属性表示がなされる。属
性表示には、入力された角度数値(図中「*A45」)
が含まれる。これより、「ワイヤ933は加工形状98
1上をテーパ角度45度を保持しつつ移動する」ことが
決定される。
【0013】ステップS393では、加工条件定義部9
53により、抽出した加工形状を加工するときの加工条
件を定義する。加工条件の定義は以下のようにして行
う。まず、図42に示すように、イニシャルホール位置
991をポインティングデバイス903により指定し、
当該指定位置がイニシャルホール位置991である旨の
識別子を付加する。当該指定情報は形状データメモリ9
07に格納される。つぎに、ワイヤ径やワイヤ速度など
の加工条件を定義する。加工条件が定義されると、属性
表示992(図42の「W1」)が表示される。なお、
図43に、加工条件の内容例を示す。
【0014】ステップS394では、NCデータ生成部
954により上記諸定義内容からNCデータを生成す
る。図44において、前記テーパ加工する部分では、そ
の軌跡面1012からワイヤ933を45度傾けた移動
軌跡として表される。すなわち、生成された加工経路は
CRT908の加工経路表示部分1013において、図
44に示すようなワイヤ軌跡1011として描画され
る。つぎに、上記生成した加工経路が製品形状と干渉す
るか否かをチェックする。このチェックは、上記描画し
たワイヤ軌跡1011をユーザが目視することにより行
う。例えば、上記加工経路により素材911を加工する
と、例えば、図45に示すように、製品に削り込み11
01が発生する。この削り込みをユーザが目視によりチ
ェックし、発見する。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来におけるCAD/CAM装置900では、生成した加
工経路が製品形状と干渉するか否かのチェックを、ユー
ザが目視により行っているため、チェックが不正確,不
十分になり、加工部位以外の部分を削り込んだり,削り
残しが生じるという問題点があった。また、チェックに
時間がかかるという問題点があった。これらの問題点
は、特に、テーパ加工など加工経路を確認しにくい場合
には顕著となものとなる。
【0016】この発明は、上記に鑑みてなされたもので
あって、製品形状との干渉チェックなどを短時間で確実
に行えるCAD/CAM装置を得ることを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明に係るCAD/CAM装置にあっては、
製品形状に加工するための加工経路を生成するCAD/
CAM装置において、前記加工経路が前記製品形状に干
渉するときに干渉モデルを3次元で作成する干渉モデル
作成手段と、少なくとも前記干渉モデルを3次元で表示
する表示手段と、を設けたものである。
【0018】すなわち、製品形状と加工経路と干渉を3
次元の干渉モデルで表示する。ユーザはこの干渉モデル
を見て干渉が生じているか否かをチェックする。このよ
うにすれば、ユーザは視覚的に判断しやすくなり、チェ
ックが短時間で確実に行える。この結果、加工部位以外
の部分を削り込んだりする不具合を有効に防止できる。
【0019】つぎの発明に係るCAD/CAM装置にあ
っては、製品形状に加工するための加工経路を生成する
CAD/CAM装置において、前記加工経路により加工
することにより前記製品形状に削り残しが生じるときに
削り残しモデルを3次元で作成する削り残しモデル作成
手段と、少なくとも前記削り残しモデルを3次元で表示
する表示手段と、を設けたものである。
【0020】すなわち、これは削り残しが生じる場合で
あるが、上記同様に3次元の削り残しモデルを表示し、
ユーザはこれを見て削り残しをチェックする。このた
め、ユーザは視覚的に判断しやすくなり、チェックが短
時間で確実に行える。この結果、この結果、削り残しに
よる不具合を有効に防止できる。
【0021】つぎの発明に係るCAD/CAM装置にあ
っては、製品形状に加工するための加工経路を生成する
CAD/CAM装置において、押え金その他の付帯物形
状を定義する付帯物定義手段と、前記加工経路が前記付
帯物形状に衝突するときに衝突モデルを作成する衝突モ
デル作成手段と、少なくとも前記衝突モデルを3次元で
表示する表示手段と、を設けたものである。
【0022】すなわち、これは、押え金などの素材以外
の付帯物との衝突を3次元モデルでチェックするように
したものである。付帯物についてまではユーザのチェッ
クが行き届きにくいが、付帯物までチェックすることは
適切な加工を行うために有効である。このようにすれ
ば、例えば、工具により付帯物を加工してしまう事態を
防止できる。また、ワイヤ放電加工機では、ワイヤを固
定するガイドが付帯物に衝突し損傷するのを防止でき
る。また、この場合も、衝突を3次元モデルでチェック
するので、ユーザは視覚的に判断しやすい。
【0023】つぎの発明に係るCAD/CAM装置にあ
っては、上記各CAD/CAM装置において、更に、前
記干渉モデル、削り残しモデルまたは衝突モデルの解析
を行う解析手段と、当該解析結果を表示する解析結果表
示手段と、を設けたものである。
【0024】すなわち、例えば、削り残しが生じる場合
には、その部分の再加工データを生成する必要がある
が、そのとき、当該削り残し部分をCAD/CAM装置
で解析できれば、加工データ生成が容易に行える。そこ
で、当該部分の3次元モデルデータを解析できるように
構成する。
【0025】つぎの発明に係るCAD/CAM装置にあ
っては、上記各CAD/CAM装置において、更に、加
工指令の高さ毎に前記干渉、削り残し又は衝突をチェッ
クする高さ毎チェック手段を設けたものである。
【0026】すなわち、このようにすれば、加工指令毎
の干渉が確認できるため、加工指令高さの設定ミスが発
見できる。逆に、加工指令高さによっては干渉が許容さ
れる場合があり、かかる場合は、当該許容部分で加工経
路が干渉していたとしてもその加工データを有効として
扱うこともできる。
【0027】つぎの発明に係るCAD/CAM装置にあ
っては、上記CAD/CAM装置において、更に、前記
高さのうち任意の高さでは前記チェックが不要であるこ
とを設定し得るチェック不要設定手段を設けたものであ
る。
【0028】すなわち、上記のように加工指令高さによ
っては干渉が許容される場合があるが、かかる部分では
予めチェックが不要であることを設定しておけば、当該
不要部分で加工経路が干渉していたとしても、他の部分
で干渉していなければその加工データは有効として扱う
ことができる。このため、加工の実情に沿った利便性が
得られる。
【0029】つぎの発明に係るCAD/CAM装置にあ
っては、チェックパターンからユーザの希望するチェッ
クパターンを選択するチェックパターン選択手段と、選
択したチェックパターンのチェック結果を区別して表示
する区別表示手段とを設けたものである。
【0030】すなわち、このように、いずれのチェック
手段をも選択できれば、ユーザの望む内容のチェック内
容が選べて便利である。また、複数選択した場合でも、
チェック結果を区別して表示するから、読み違えを防止
できる。さらに、全てのチェックを行ってその全てを表
示すると、表示内容が複雑になり必要なチェック内容を
読み違えるおそれがあるが、かかる構成では不要なチェ
ックは行わないようにできるので、作業に無駄がなく、
表示されたチェック内容を読み違えるなどのミスが減少
する。
【0031】つぎの発明に係るCAD/CAM装置にあ
っては、3次元モデルデータに属性を付与する属性付与
手段と、前記属性の組み合わせを指定してチェックパタ
ーンを作成するチェックパターン作成手段と、チェック
パターンからユーザの希望するチェックパターンを選択
するチェックパターン選択手段と、選択したチェックパ
ターンのチェック結果を区別して表示する区別表示手段
とを設けたものである。
【0032】すなわち、上記付加した属性を指定するこ
とで、ユーザがチェックパターンを作成できるようにし
たものである。このため、種々の加工に対応できる。ま
た、作成したチェックパターンから希望するチェックパ
ターンを選択できるので、便利である。さらに、複数選
択した場合でも、チェック結果を区別して表示するか
ら、読み違えを防止できる。
【0033】つぎの発明に係るCAD/CAM装置にあ
っては、上記CAD/CAM装置において、更に、希望
するチェックパターンを選択した場合、当該選択したチ
ェック手段外の所定のチェック手段を必ず連動して選択
する連動選択手段を設けたものである。
【0034】すなわち、例えば、干渉のチェックパター
ン、または、削り残しのチェックパターンのいずれを選
択しても、衝突のチェックパターンが連動して選択され
る場合である。このようにしておけば、必要最低限のチ
ェック内容を落とすことがない。前例では、少なくとも
付帯物との衝突を回避することができる。
【0035】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係るCAD/C
AM装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。な
お、この実施の形態によりこの発明が限定されるもので
はない。
【0036】(実施の形態1)図1は、実施の形態1に
係るCAD/CAM装置の概略構成を示すブロック図で
ある。図において、このCAD/CAM装置100は、
キーボードなどの数値入力装置102と、マウスなど座
標を入力するポインティングデバイス103と、CPU
104と、記憶装置105と、CRTなどの表示装置1
08とから構成される。また、記憶装置105は、CA
D/CAMプログラムを記憶するプログラムメモリ10
6と、形状データや加工データを記憶する形状データメ
モリ107とから構成される。
【0037】図2は、図1に示したCPU104の機能
ブロック図である。図において、1は2次元製品図面を
定義する製品図面定義部である。製品図面データは、数
値入力装置102またはポインティングデバイス103
から入力された数値、座標に基づき定義され、形状デー
タメモリ107に格納される。2は製品形状を定義する
製品形状モデル定義部である。製品形状は、入力された
数値、座標に基づき定義され、形状データメモリ107
に格納される。3は素材形状を定義して形状データメモ
リ107に格納する素材形状モデル定義部である。4は
押え金その他の付帯物にかかる付帯情報を定義する付帯
情報モデル定義部である。定義された付帯情報は、形状
データメモリ107に格納される。
【0038】また、5は加工形状モデル抽出部である。
加工形状モデルは、入力された数値、座標に基づいて製
品形状モデルの中から抽出したものであり、形状データ
メモリ107に格納される。6は加工条件定義部であ
る。この加工条件定義部6は、抽出した加工形状モデル
を加工するための条件を定義する。加工条件は、入力さ
れた数値、座標をもとに定義され、形状データメモリ1
07に格納される。7は上記加工条件を考慮してワイヤ
加工経路を生成するNCデータ生成部である。
【0039】また、8は生成されたワイヤ加工経路から
3次元モデルを作成する移動軌跡モデル生成部である。
9は与えられた2つの3次元モデルを集合演算するモデ
ル演算部である。10は干渉(削り込み)モデル作成部
であり、前記製品形状およびワイヤ加工経路の3次元モ
デルデータをモデル演算部9に与えて演算させ、その結
果を3次元モデルデータとして作成する。11は削り残
しモデル作成部であり、前記製品形状とワイヤ加工経路
の3次元モデルデータをモデル演算部9に与えて演算さ
せ、その結果を3次元モデルデータとして作成する。
【0040】また、12はモデルデータ解析部であり、
3次元モデルデータの寸法など3次元モデルデータの解
析を行ってCRT108に表示する。13はワイヤ放電
加工機の加工指令高さ毎に前記干渉などのチェックを行
う加工指令高さ毎チェック部である。15は衝突モデル
作成部であり、付帯情報およびワイヤ加工経路をモデル
演算部9に与えて演算させ、その結果を3次元モデルデ
ータとして作成する。
【0041】さらに、16は定義した3次元モデルにそ
の種類毎に属性を付加する属性付加部である。14は干
渉、削り残し又は衝突のいずれか又はその組合せにより
チェックパターンを選択するチェックパターン選択部で
ある。17は指定した属性別に集合演算結果を区別して
表示する属性別チェック表示部である。18は上記3次
元モデルに付加した属性を指定して組み合わせ、すなわ
ちユーザが集合演算式を作って、新たな3次元モデルを
作成する属性間モデル演算部である。
【0042】図3は、形状データメモリ107の詳細内
容である。21は製品図面定義部1で作成された2次元
製品図面データを格納する製品図面データメモリであ
る。この製品図面データメモリ21には、図形要素23
(点、線、円など)の他に注記24や寸法線25などの
要素も格納されている。また、22は3次元モデルデー
タを格納する3次元モデルデータメモリである。3次元
モデルは、例えば、図形要素23を連続的に連結した曲
線26と、当該曲線26を複数組み合せて定義される面
27と、当該面27を複数組み合せて定義される立体2
8とから構成される。この立体28には属性29が付加
される。
【0043】図4は、干渉チェックの手順を示すフロー
チャートである。ステップS31では、製品図面定義部
1により、三面図で表された製品図面(図40参照)を
定義する。定義した製品図面データは、形状データメモ
リ107に格納される。
【0044】ステップS32では、前記製品図面から素
材形状を3次元モデルで取り出す。取り出しは、素材形
状モデル定義部3により素材形状を3次元モデルで定義
することで行う。素材形状は、円筒穴を有するブロック
形状であるため、当該ブロックと円筒穴とを定義し、ブ
ロックから円筒穴を差分することで作成する。具体的に
は次のようにして行う。
【0045】まず、ブロックの定義は、図5に示すよう
に、ブロックの輪郭線41(太線部)とブロックの断面
線42(太線部)とをポインティングデバイス103で
指定し、輪郭線41を断面線42に沿って移動させ、3
次元のブロック43を作成することで行う。
【0046】つぎに、円筒穴の定義は、円筒の輪郭線4
4(太線部)と断面線45(太線部)をポインティング
デバイス103で指定し、輪郭線44を断面線45に沿
って移動させ、3次元の円筒穴46を作成することで行
う。そして、ブロック43から円筒穴46を差分し、図
6に示すような円筒穴のあいたブロック51を定義す
る。このようにして定義された素材形状モデルは、デー
タとして形状データメモリ107に格納される。
【0047】ステップS33では、前記製品図面から製
品形状を3次元モデルで取り出す。取り出しは、製品形
状モデル定義部2により、製品形状を3次元モデルで定
義することで行う。製品形状は、図7に示すように、素
材形状(図36参照)から円錐台63を削り取った形状
(図37参照)である。製品形状の作成は、この円錐台
63を定義し、素材形状から当該円錐台63を差分する
ことにより行う。
【0048】円錐台の定義は、図7に示すように、輪郭
線61(太線部)と断面線62(太線部)とをポインテ
ィングデバイス103で指定し、輪郭線61を断面線6
2に沿って移動させ、円錐台63を作成することで行
う。そして、素材形状から円錐台63を差分し、図8に
示すような製品形状モデル71を定義する。このように
して定義された製品形状モデル71は、データとして形
状データメモリ107に格納される。なお、上記説明で
は、三面図で描かれた製品図面から製品形状モデルを取
り出しているが、直接、3次元モデルで製品形状を作成
しておいてもよい。
【0049】ステップS34では、加工形状モデル抽出
部5により、定義した製品形状のどこを加工するかを指
定する。具体的には、図9に示すように、製品形状のう
ちの斜線で示した加工部位81をポインティングデバイ
ス103により指定して抽出し、形状データメモリ10
7に加工形状として格納する。
【0050】ステップS35では、加工条件定義部6に
より、前記指定した加工形状をどのような加工条件で加
工するかを定義する。例えば、従来と同様、図43に示
すような加工条件を定義する。また、加工条件が定義さ
れたことがわかるように属性表示82(図9の「W
1」)が表示される。
【0051】ステップS36では、NCデータ生成部7
により、前記加工条件に基づきNCデータを生成する。
このNCデータは、上記従来と同じく、図36に示す素
材形状を図37に示す製品に加工するものである。ま
た、NCデータ生成をすると同時に、移動軌跡モデル作
成部8は、ワイヤ移動軌跡の3次元モデルである移動軌
跡モデルを自動生成する。
【0052】図10に、加工形状81を加工する場合の
ワイヤ92と製品形状との関係を示す。91はワイヤ9
2の移動方向である。ワイヤ92が移動方向91に移動
すると、そのワイヤ移動軌跡は、図11に示すようにな
る。そこで、移動軌跡モデル作成部8は、前記ワイヤ移
動軌跡から図12に示すような3次元モデルを自動生成
する。このワイヤ移動軌跡モデル121は、データとし
て形状データメモリ107に格納される。
【0053】ステップS37では、生成されたワイヤ移
動軌跡が製品形状に干渉するかどうかチェックする。ま
ず、干渉モデル作成部10により、製品形状モデル71
とワイヤ移動軌跡モデル121の積をとり、その結果を
図13のような干渉モデル130とする。干渉モデル1
30は、図14に示すように、製品形状モデル71と直
に区別がつくように色違いで表示される。ユーザは、C
RT108に表示された干渉モデル130を見て、干渉
をチェックする。干渉モデル130は、データとして形
状データメモリ107に格納される。
【0054】以上、この実施の形態1に係るCAD/C
AM装置100によれば、干渉モデル130が自動的に
3次元状態で表示されるから、ユーザは視覚的に判断し
やすくなり、チェックが短時間で確実に行え、また、作
業の手間が省ける。この結果、加工部位以外の部分を削
り込んだりする不具合を有効に防止できる。さらに、干
渉モデル130は、他の部分とは異なる色で表示される
から、見易くなり、チェックもれが減少する
【0055】(実施の形態2)つぎに、削り残しが生じ
る場合について説明する。図15は、製品形状モデル1
43を示す斜視図である。このように製品形状は、ブロ
ック141に三角柱穴142を設けた形状である。ブロ
ック141および三角柱穴142の定義手順は、上記実
施の形態1と略同じである。また、素材形状は、ブロッ
ク141と同形状である。
【0056】図16は、削り残しチェックの手順を示す
フローチャートである。ステップS151からステップ
S156までは、実施の形態1の場合とほぼ同様であ
る。すなわち、ステップS151で2次元製品図面の定
義をし、ステップS152、153で素材形状および製
品形状を定義する。続いて、ステップS154で製品形
状から加工形状を抽出し、ステップS155で加工条件
を定義する。つぎに、ステップS156では、NCデー
タを生成する。このNCデータは、ブロック141を三
角柱穴142を有する製品形状に加工するものである。
【0057】また、NCデータを生成すると同時に、ワ
イヤ移動軌跡の3次元モデルを自動生成する。図17に
加工形状150を加工する場合の、ワイヤ152と製品
形状との関係を示す。ワイヤ152は所定の径をもつた
め、加工形状150のコーナまで入れない。従って、ワ
イヤ152の移動経路151は、図17のようになる。
このワイヤ152が移動すると、その移動軌跡は図18
に示すようになる。つぎに、軌道軌跡モデル作成部8
は、前記ワイヤ移動軌跡161から図19に示すような
ワイヤ移動軌跡モデル190を自動生成する。このワイ
ヤ移動軌跡モデル190は、データとして形状データメ
モリ107に格納される。
【0058】ステップS157では、製品形状に削り残
しを生じるか否かについてチェックする。まず、削り残
しモデル作成部11により、製品形状モデル143から
ワイヤ移動軌跡モデル190を差分し、その結果を図2
0に示すような、削り残しモデル171〜173として
表示する。また、図21に示すように、削り残しモデル
171〜173は、製品形状モデル143と区別がつく
ように、例えば色違いで表示される。ユーザは、この表
示された削り残しモデル171〜173を見て、削り残
しをチェックする。削り残しモデル171〜173は、
データとして形状データメモリ107に格納される。
【0059】以上、この実施の形態2に係るCAD/C
AM装置によれば、削り残しモデル171〜173が自
動的に3次元状態で表示されるから、ユーザは視覚的に
判断しやすくなり、チェックが短時間で確実に行える。
また、作業の手間が省ける。この結果、加工部位以外の
部分を削り残したりする不具合を有効に防止できる。さ
らに、削り残しモデル171〜173は、他の部分とは
異なる色で表示されるから、見易くなり、チェックもれ
が減少する。
【0060】(実施の形態3)また、上記干渉モデルや
削り残しモデルを含めて、寸法解析などできるようにし
てもよい。図22は、加工後の素材形状を示す斜視図で
ある。191は干渉部分(削り込み部分)であり、19
2は削り残し部分である。また、193は干渉部分の寸
法表示、194は削り残し部分の寸法表示である。
【0061】上記寸法解析は、モデルデータ解析部12
が行い、まず、ポインティングデバイス103により寸
法を確かめたい削り残し部分192の基準点195と対
象点196とを指定する。すると、基準点195から対
象点196までの距離が算出され、CRT108に矢
印、寸法補助線、寸法値が表示される。干渉部分191
の寸法表示も同様に行える。
【0062】以上の実施の形態3に係るCAD/CAM
装置によれば、再加工データの生成が容易に行える。特
に、寸法は、加工データの生成に最も重要であるから、
これを解析要素とすれば、極めて便利である。また、解
析の結果は、様々な用途に用いることができるので便利
である。
【0063】(実施の形態4)また、加工指令高さ毎に
干渉などのチェックをするようにしてもよい。加工指令
高さ毎の乾燥チェックは、加工指令高さ毎チェック部1
3が行う。図23は、加工指令高さ毎に干渉チェックす
るときの手順を示すフローチャートである。図24は、
各加工高さでの干渉チェックしたときのCRT表示例を
示す説明図である。なお、NCデータの生成までは、実
施の形態1と略同様であるから説明を省略する。
【0064】ステップS231では、「加工指令高さ毎
のチェック」というメニューもしくはコマンドを起動す
る。ステップS232では、加工指令高さ毎の干渉結果
を画面に表示する。図24において、211は加工物下
面336まで、212はプログラム軌跡面(速度指令
面)337まで、213は上部ガイドまでの距離338
まで、214は下部ガイド339まで、215は加工物
上面340までの距離における干渉を示す。ステップS
233では、必要ならば、上記実施の形態3のように画
面上に表示されている干渉結果を寸法表示して解析す
る。また、加工指令高さ毎に削り残しチェックをするよ
うにしてもよい。さらに、加工指令高さ毎に後述の付帯
物との衝突チェックをするようにしてもよい。
【0065】以上の実施の形態4に係るCAD/CAM
装置によれば、加工指令高さごとに干渉チェックなどを
するようにしたので、加工指令高さ毎の干渉が確認でき
る。このため、加工指令高さの設定ミスが容易に発見で
きる。
【0066】また、加工指令高さ毎チェック部13によ
り、前記高さのうち任意の高さでは干渉チェックなどが
不要であることを設定し得るようにしてもよい。このよ
うにすれば、干渉チェックなどが不要な部分において干
渉が生じていたとしても、他の部分で干渉していなけれ
ばその加工データは有効として扱うことができる。この
ため、加工処理の実情に沿った利便性が得られる。
【0067】(実施の形態5)また、押え金など素材以
外の付帯物とワイヤ移動軌跡との衝突をチェックするよ
うにしてもよい。図25は、衝突チェックの手順を示す
フローチャートである。
【0068】ステップS251では、製品図面定義部1
により、三面図で表された製品図面(図40参照)を定
義する。定義した製品図面は、データとして形状データ
メモリ107に格納される。
【0069】ステップS252では、前記製品図面から
素材形状を3次元モデルで取り出す。取り出しは、素材
形状モデル定義部3により、素材形状を3次元モデルで
定義することで行う。素材形状の作成は、実施の形態1
と同様に行う。ステップS254では、前記製品図面か
ら製品形状を3次元モデルで取り出す。取り出しは、製
品形状モデル定義部2により製品形状を3次元モデルで
定義することで行う。製品形状の定義は、実施の形態1
と同様に行う。
【0070】ステップS253では、付帯情報モデル定
義部4により、押え金などの付帯物を3次元モデルで定
義する。例えば、図26に示すように、押え金221、
222の形状を3次元モデルで定義して、形状データメ
モリ107に格納する。
【0071】ステップS255では、加工形状モデル抽
出部5により、定義した製品形状のどこを加工するかを
指定し、加工形状として形状データメモリ107に格納
する。
【0072】ステップS256では、加工条件定義部6
により、前記指定した加工形状をどのような加工条件で
加工するかを定義する。ステップS257では、前記加
工条件に基づきNCデータを生成する。また、NCデー
タ生成をすると同時に、図27に示すようなワイヤ移動
軌跡モデル271を自動生成する。さらに、付帯物の3
次元モデルを自動生成する。自動生成した付帯物形状モ
デル281を図28に示す。
【0073】ステップS258では、ワイヤ移動軌跡が
付帯物に衝突するかどうかチェックする。まず、付帯物
形状モデル281とワイヤ移動軌跡モデル271との積
をとり、その結果を衝突モデルとする。図29に示すよ
うに、衝突モデル291は、製品形状モデルと区別がつ
くように、色違いで表示される。ユーザは、衝突モデル
291を見て衝突をチェックする。衝突モデル291
は、データとして形状データメモリ107に格納され
る。
【0074】以上の実施の形態7に係るCAD/CAM
装置によれば、衝突モデル291が自動的に3次元で表
示されるから、ユーザは視覚的に判断しやすくなり、特
に見落としがちな付帯物との衝突チェックが短時間で確
実に行え、作業の手間が省ける。この結果、ワイヤを固
定するガイドが付帯物に衝突し損傷するのを防止でき
る。さらに、衝突モデル291は、他の部分とは異なる
色で表示されるから、見易くなり、チェックもれが減少
する
【0075】(実施の形態6)また、3次元モデルに属
性をつけて定義し、チェックパターンを用意して選択で
きるようにし、そのチェック結果を属性別に表示するよ
うにしてもよい。なお、チェック手順は実施の形態1の
内容と略同様である。
【0076】属性の付与は、属性付加部16が行い、製
品形状および素材形状の3次元モデルを定義するとき
(図4のステップS32)、および、3次元モデルで加
工形状を抽出するとき(図4のステップS33)同時に
実行する。例えば、図30に示すように、製品形状の3
次元モデルには「製品形状」なる属性301を、素材形
状の3次元モデルには「素材形状」なる属性302を、
付帯物形状の3次元モデルには「付帯情報」なる属性3
03を、ワイヤの移動軌跡の3次元モデルには「ワイヤ
の移動軌跡」なる属性304を付与する。これら属性
は、3次元モデルデータとともに形状データメモリ10
7に格納される。
【0077】つぎに、チェックパターン選択部14によ
り、NCデータ生成前に、実行したいチェックパターン
を選んでおく。チェックパターン情報には、チェックパ
ターンの選択、その結果表示の色分けなどの情報が含ま
れる。NCデータ生成後は、選んだチェックパターンの
みを実行する。
【0078】図31に、上記チェックパターン情報の設
定例を示す。311は、干渉チェック(317)を実行
するか否かの属性表示である。312は、削り残しチェ
ック(318)を実行するか否かの属性表示である。3
13は、衝突チェック(319)を実行するか否かの属
性表示である。また、314は、干渉チェックの場合は
赤色表示する旨の表示属性である。315は、削り残し
チェックの場合は水色表示する旨の表示属性である。3
16は、衝突チェックの場合は紫色表示する旨の表示属
性である。317〜319は、タイトル名称である。例
えば、タイトル名称317は、干渉モデルに付加した表
示属性であり、上記「製品形状」なる属性301を有す
る製品形状モデルデータと,「ワイヤの移動軌跡」なる
属性304を有する移動軌跡モデルデータとの集合演算
式で特定される。
【0079】この場合、NCデータ生成後にチェックが
行われるのは、干渉チェックと削り残しチェックのみで
衝突チェックは行われない。また、干渉モデルは赤色
に、削り残しモデルは水色に表示される。
【0080】以上の実施の形態6に係るCAD/CAM
装置によれば、希望するチェックパターンを選択できる
ので、ユーザの望む内容のチェック内容が選べて便利で
ある。また、必要なチェックのみ行えるので作業に無駄
がない。また、余計なチェック内容が表示されないか
ら、チェック内容を読み違えるなどのミスが減少する。
また、チェック結果を色分けして表示するようにしたの
で、チェックパターンを複数選択しても、読み間違いを
しにくくなる。
【0081】(実施の形態7)また、属性の付けられた
3次元モデルの組み合わせを指定することによりユーザ
がチェックパターンを作成し、そのチェックパターンを
選択して実行できるようにしてもよい。
【0082】図32は、チェックパターンの内容を決め
る集合演算式を示す説明図である。この集合演算式は、
指定属性付形状間モデル演算部18において、ユーザが
属性を指定して作成する。321は干渉チェックのため
の集合演算式、322は削り残しチェックのための集合
演算式、323は付帯物との衝突チェックのための集合
演算式、である(*は集合演算の積、−は集合演算の
差)。ここで、Aは製品形状、Bはワイヤの移動軌跡、
Cは付帯物の形状を示す。
【0083】作成後は、上記集合演算式は図33に示す
ような表でユーザに公開され、これら集合演算式のいず
れか又は全部をユーザが任意に選択する。選択は、チェ
ックパターン選択部14により行う。この結果、ユーザ
は、各種のチェックパターンを組み合わせて用いること
ができる。331〜333はチェックパターンのタイト
ル名称、334〜336はタイトル名称331〜333
にそれぞれ対応するモデルデータ間の演算式である。ユ
ーザは、図33の表に示すタイトル名称331〜333
を選択して、いずれのチェックパターンを実行するかを
設定できる。
【0084】以上の実施の形態7に係るCAD/CAM
装置によれば、属性の組み合わせを指定してチェックパ
ターンを任意に作成できるから、種々の加工に対応でき
る。また、希望するチェックパターンを選択することで
ユーザの希望するチェック内容のみが実行され、作業性
が向上する。また、チェックパターンを集合演算式とと
もに表示するから、チェック内容を把握し易い。
【0085】(実施の形態8)また、上記実施の形態6
または7において、一つのチェックパターンを選択した
ら、他の特定のチェックパターンが連動して自動的に選
択されるようにしてもよい。例えば、干渉チェックを選
択するときには、必ず、衝突チェックが連動して選択さ
れるようにする。このようにすれば、最低限必要なチェ
ックパターンを忘れることがないので、加工処理が適正
に行われる。
【0086】以上は、CAD/CAM装置をワイヤ放電
加工機に適用した場合について説明したが、その他のN
C工作機械においても同様に適用できる。例えば、放電
加工機やマシニングセンターなどが挙げられる。また、
形状データメモリ107に格納したデータ類は、種々の
必要な加工処理に適宜用いられる。
【0087】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係るC
AD/CAM装置によれば、製品形状と加工経路との干
渉を3次元モデルで表示し、ユーザはこれを見て干渉を
チェックするようにした。このため、ユーザは視覚的に
判断しやすくなり、チェックが短時間で確実に行える。
この結果、加工部位以外の部分を削り込んだりする不具
合を有効に防止することができる。
【0088】つぎの発明に係るCAD/CAM装置によ
れば、上記同様に3次元の削り残しモデルを表示し、こ
れを見て削り残しをチェックするようにした。このた
め、ユーザは視覚的に判断しやすくなり、チェックが短
時間で確実に行える。この結果、削り残しによる不具合
を有効に防止することができる。
【0089】つぎの発明に係るCAD/CAM装置によ
れば、押え金などの付帯物についてまではユーザのチェ
ックが行き届きにくいため、当該付帯物との衝突を上記
同様に3次元モデルでチェックするようにした。このた
め、工具が付帯物に衝突し損傷するのを防止できる。さ
らにこの場合も、3次元モデルでチェックするので、ユ
ーザは視覚的に判断しやすい。
【0090】つぎの発明に係るCAD/CAM装置によ
れば、前記3次元モデルの解析を行う手段と、当該解析
結果を表示する解析結果表示手段とを設けた。このた
め、再加工データの生成や評価などに役立ち、便利であ
る。
【0091】つぎの発明に係るCAD/CAM装置によ
れば、加工指令の高さ毎に前記干渉、削り残し又は衝突
をチェックするようにした。このため、加工指令毎の干
渉が確認でき、加工指令高さの設定ミスを容易に発見す
ることができる。
【0092】つぎの発明に係るCAD/CAM装置によ
れば、前記高さのうち任意の高さでは前記チェックが不
要であることを設定し得るようにした。このため、干渉
が許容される高さ部分で加工経路が干渉していたとして
も、他の部分で干渉していなければその加工データは有
効として扱うことができる。このため、加工処理の実情
に沿った利便性が得られる。
【0093】つぎの発明に係るCAD/CAM装置によ
れば、上記チェックパターンからユーザの希望するチェ
ックパターンを選択し、選択したチェックパターンのチ
ェック結果を区別して表示するようにした。このよう
に、いずれのチェック手段をも選択できれば、ユーザの
望む内容のチェック内容が選べて便利である。また、複
数選択した場合でも、チェック結果を区別して表示する
から、読み違えを防止でき、作業に無駄がなくなり、作
業性が向上する。
【0094】つぎの発明に係るCAD/CAM装置によ
れば、付加した属性を指定することで、ユーザがチェッ
クパターンを作成できるようにしたものである。このた
め、種々の加工に対応でき、また、作成したチェックパ
ターンから希望するチェックパターンを選択できるの
で、便利である。さらに、複数選択した場合でも、チェ
ック結果を区別して表示するから、読み違えを防止する
ことができる。
【0095】つぎの発明に係るCAD/CAM装置によ
れば、希望するチェックパターンを選択した場合、当該
選択したチェック手段外の所定のチェック手段を必ず連
動して選択するようにした。このようにしておけば、必
要最低限のチェック内容を落とすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1に係るCAD/CA
M装置を示す概略構成を示すブロック図である。
【図2】 図1に示したCPUのNCデータ生成に係る
機能ブロック図である。
【図3】 図1に示した形状データメモリの詳細を示す
説明図である。
【図4】 干渉チェックの手順を示すフローチャートで
ある。
【図5】 素材形状を定義するときの画面を示す説明図
である。
【図6】 完成された素材形状を表示した画面を示す説
明図である。
【図7】 素材形状に加工形状を定義するときの画面を
示す説明図である。
【図8】 完成された製品形状を示す斜視図である。
【図9】 製品形状の加工部位を指定して加工定義をす
るときの画面を示す説明図である。
【図10】 加工形状を加工する場合のワイヤと製品形
状との関係を示す説明図である。
【図11】 ワイヤ移動軌跡の線画表示を示す説明図で
ある。
【図12】 ワイヤ移動軌跡モデルを示す斜視図であ
る。
【図13】 干渉モデルを示す斜視図である。
【図14】 干渉モデルを製品形状モデルに重ねて表示
させた状態を示す説明図である。
【図15】 この発明の実施の形態2に係る製品形状を
示す斜視図である。
【図16】 削り残しチェックの手順を示すフローチャ
ートである。
【図17】 加工形状を加工する場合のワイヤと製品形
状との関係を示す説明図である。
【図18】 ワイヤ移動軌跡を示す説明図である。
【図19】 ワイヤ移動軌跡モデルを示す斜視図であ
る。
【図20】 削り残しモデルを示す斜視図である。
【図21】 削り残しモデルを製品形状モデルに重ねて
表示させた状態を示す説明図である。
【図22】 この発明の実施の形態3に係る加工処理後
の素材形状を示す斜視図である。
【図23】 この発明の実施の形態4に係る加工指令高
さ毎に干渉チェックするときの手順を示すフローチャー
トである。
【図24】 各加工高さでの干渉チェックしたときのC
RT表示例を示す説明図である。
【図25】 この発明の実施の形態5に係る衝突チェッ
クの手順を示すフローチャートである。
【図26】 付帯物を示す斜視図である。
【図27】 ワイヤ移動軌跡モデルを示す斜視図であ
る。
【図28】 付帯物形状モデルを示す斜視図である。
【図29】 衝突モデルを示す斜視図である。
【図30】 この発明の実施の形態6に係る属性付3次
元モデルデータのデータメモリ格納例を示す説明図であ
る。
【図31】 チェックパターン情報設定の例を示す説明
図である。
【図32】 この発明の実施の形態7に係るチェックパ
ターンの演算式を示す説明図である。
【図33】 チェックパターン表の例を示す説明図であ
る。
【図34】 従来におけるCAD/CAM装置の構成を
示すブロック図である。
【図35】 図34に示したCPUに係る機能ブロック
図である。
【図36】 素材形状の斜視図である。
【図37】 製品形状の斜視図である。
【図38】 ワイヤ放電加工機の加工部位を示す説明図
である。
【図39】 NCデータの生成手順を示すフローチャー
トである。
【図40】 三面図であらわされた製品図面を示す説明
図である。
【図41】 加工形状を抽出するときの画面を示す説明
図である。
【図42】 加工条件を定義するときの画面を示す説明
図である。
【図43】 加工条件の内容例を示す説明図である。
【図44】 加工経路を表示した画面を示す説明図であ
る。
【図45】 削り込みが生じたときの製品を示す斜視図
である。
【符号の説明】
100 CAD/CAM装置,102 数値入力装置,
103 ポインティングデバイス,104 CPU,1
05 記憶装置,106 プログラムメモリ,107
形状データメモリ,108 表示装置,1 製品図面定
義部,2 製品形状モデル定義部,3 素材形状モデル
定義部,4 付帯物モデル定義部,5加工形状モデル抽
出部,6 加工条件定義部,7 NCデータ生成部,
8 加工軌跡モデル生成部,9 モデル演算部,10
干渉モデル作成部,11 削り残しモデル作成部,12
モデルデータ解析部,15 衝突モデル作成部,16
属性付加部,17 属性別チェック表示部,18 属性
間モデル演算部,21製品図面データメモリ,22 3
次元モデルデータメモリ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 製品形状に加工するための加工経路を生
    成するCAD/CAM装置において、 前記加工経路が前記製品形状に干渉するときに干渉モデ
    ルを3次元で作成する干渉モデル作成手段と、 少なくとも前記干渉モデルを3次元で表示する表示手段
    と、 を具備することを特徴とするCAD/CAM装置。
  2. 【請求項2】 製品形状に加工するための加工経路を生
    成するCAD/CAM装置において、 前記加工経路により加工することで前記製品形状に削り
    残しが生じるときに削り残しモデルを3次元で作成する
    削り残しモデル作成手段と、 少なくとも前記削り残しモデルを3次元で表示する表示
    手段と、 を具備することを特徴とするCAD/CAM装置。
  3. 【請求項3】 製品形状に加工するための加工経路を生
    成するCAD/CAM装置において、 押え金その他の付帯物形状を定義する付帯物定義手段
    と、 前記加工経路が前記付帯物形状に衝突するときに衝突モ
    デルを3次元で作成する衝突モデル作成手段と、 少なくとも前記衝突モデルを3次元で表示する表示手段
    と、 を具備することを特徴とするCAD/CAM装置。
  4. 【請求項4】 さらに、前記干渉モデル、削り残しモデ
    ルまたは衝突モデルの解析を行う解析手段と、前記解析
    結果を表示する解析結果表示手段とを設けたことを特徴
    とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のCAD/C
    AM装置。
  5. 【請求項5】 さらに、加工指令の高さ毎に前記干渉、
    削り残し又は衝突をチェックする高さ毎チェック手段を
    設けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに
    記載のCAD/CAM装置。
  6. 【請求項6】 さらに、前記高さのうち任意の高さでは
    前記チェックが不要であることを設定し得るチェック不
    要設定手段を設けたことを特徴とする請求項5に記載の
    CAD/CAM装置。
  7. 【請求項7】 製品形状に加工するための加工経路を生
    成するCAD/CAM装置において、 複数のチェックパターンからユーザの希望するチェック
    パターンを選択するチェックパターン選択手段と、 選択したチェックパターンのチェック結果を区別して表
    示する区別表示手段と、 を具備することを特徴とするCAD/CAM装置。
  8. 【請求項8】 製品形状に加工するための加工経路を生
    成するCAD/CAM装置において、 3次元モデルに属性を付与する属性付与手段と、 前記属性の組み合わせを指定してチェックパターンを作
    成するチェックパターン作成手段と、 前記チェックパターンからユーザの希望するチェックパ
    ターンを選択するチェックパターン選択手段と、 前記選択したチェックパターンのチェック結果を区別し
    て表示する区別表示手段と、 を具備することを特徴とするCAD/CAM装置。
  9. 【請求項9】 さらに、希望するチェックパターンを選
    択した場合、前記選択したチェック手段外の所定のチェ
    ック手段を必ず連動して選択する連動選択手段を設けた
    ことを特徴とする請求項7または8に記載のCAD/C
    AM装置。
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