JPH11272318A - 工具軌跡作成装置及び工具軌跡作成方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 - Google Patents
工具軌跡作成装置及び工具軌跡作成方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体Info
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- JPH11272318A JPH11272318A JP7448198A JP7448198A JPH11272318A JP H11272318 A JPH11272318 A JP H11272318A JP 7448198 A JP7448198 A JP 7448198A JP 7448198 A JP7448198 A JP 7448198A JP H11272318 A JPH11272318 A JP H11272318A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 加工対象である形状モデルの輪郭形状を表わ
す工具軌跡を、正確且つ迅速に作成する工具軌跡作成装
置及び工具軌跡作成方法及びコンピュータ読み取り可能
な記憶媒体の提供。 【解決手段】 加工対象モデルを含む直方体モデルの下
方に平面モデルＰを定義し、その定義された平面モデル
ＰにＸ軸及びＹ軸に平行な直線を所定間隔で設定し、そ
れらの直線に基づいて、その底面と加工対象モデルとに
対する工具軌跡３を作成する。工具軌跡３を構成する複
数の点の中から、工具軌跡３を構成する点であって平面
モデルＰ上で直角になっている点を抽出する。そして、
抽出した複数の点を、所定の条件に基づいて接続するこ
とにより、加工対象モデルの輪郭形状を表わす工具軌跡
を作成する。
す工具軌跡を、正確且つ迅速に作成する工具軌跡作成装
置及び工具軌跡作成方法及びコンピュータ読み取り可能
な記憶媒体の提供。 【解決手段】 加工対象モデルを含む直方体モデルの下
方に平面モデルＰを定義し、その定義された平面モデル
ＰにＸ軸及びＹ軸に平行な直線を所定間隔で設定し、そ
れらの直線に基づいて、その底面と加工対象モデルとに
対する工具軌跡３を作成する。工具軌跡３を構成する複
数の点の中から、工具軌跡３を構成する点であって平面
モデルＰ上で直角になっている点を抽出する。そして、
抽出した複数の点を、所定の条件に基づいて接続するこ
とにより、加工対象モデルの輪郭形状を表わす工具軌跡
を作成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工具軌跡作成装置
及び工具軌跡作成方法及びコンピュータ読み取り可能な
記憶媒体に関し、例えば、鋳造金型の製造時に使用する
発泡樹脂部材等を加工する工具の軌跡を作成する工具軌
跡作成装置及び工具軌跡作成方法及びコンピュータ読み
取り可能な記憶媒体に関する。
及び工具軌跡作成方法及びコンピュータ読み取り可能な
記憶媒体に関し、例えば、鋳造金型の製造時に使用する
発泡樹脂部材等を加工する工具の軌跡を作成する工具軌
跡作成装置及び工具軌跡作成方法及びコンピュータ読み
取り可能な記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、所謂ＣＡＤ（コンピュータ支援設
計）及びＣＡＥ（コンピュータ支援エンジニアリング）
技術の発達、そして機械加工装置のインテリジェント化
に伴い、製造現場においては、製造しようとする物品の
２次元或いは３次元形状をコンピュータ上で生成し、そ
の生成した形状データに基づいて刃具等の工具軌跡デー
タを生成し、更には、例えば特開平７−２３７０８６号
において提案されているように、工具とワークとの干渉
やワークにおける削り残しを防止すべく、生成した工具
軌跡データを、工具の輪郭形状情報に基づいて補正する
ことが可能である。
計）及びＣＡＥ（コンピュータ支援エンジニアリング）
技術の発達、そして機械加工装置のインテリジェント化
に伴い、製造現場においては、製造しようとする物品の
２次元或いは３次元形状をコンピュータ上で生成し、そ
の生成した形状データに基づいて刃具等の工具軌跡デー
タを生成し、更には、例えば特開平７−２３７０８６号
において提案されているように、工具とワークとの干渉
やワークにおける削り残しを防止すべく、生成した工具
軌跡データを、工具の輪郭形状情報に基づいて補正する
ことが可能である。
【０００３】また、上記のような技術を応用して、鋳造
金型を製造するに際しては、発泡スチロール等の発泡樹
脂部材によって製作した鋳造模型を、鋳型の中間体とし
て使用する、所謂フルモールド法が広く利用されてい
る。
金型を製造するに際しては、発泡スチロール等の発泡樹
脂部材によって製作した鋳造模型を、鋳型の中間体とし
て使用する、所謂フルモールド法が広く利用されてい
る。
【０００４】一般に、フルモールド法では、所謂、数値
制御（ＮＣ）加工装置にボールエンドミルの一種である
切削工具を装着し、その工具を回転させながら、プレー
ンな形状の発泡樹脂部材を切削加工し、これにより、鋳
造によって製造したい金型の形状（鋳造模型）を削り出
す。
制御（ＮＣ）加工装置にボールエンドミルの一種である
切削工具を装着し、その工具を回転させながら、プレー
ンな形状の発泡樹脂部材を切削加工し、これにより、鋳
造によって製造したい金型の形状（鋳造模型）を削り出
す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のフルモールド法
においては、鋳造模型に求められる詳細な形状への切削
加工に先立って、プレーンな形状の発泡樹脂部材から鋳
造模型の輪郭形状を切り出す。
においては、鋳造模型に求められる詳細な形状への切削
加工に先立って、プレーンな形状の発泡樹脂部材から鋳
造模型の輪郭形状を切り出す。
【０００６】従来、この輪郭形状を切り出すための工具
軌跡を作成するに際しては、予め作成された金型または
鋳造模型の３次元の形状モデル（以下、加工対象モデ
ル）を工具軌跡作成装置としてのコンピュータ等の画面
上に表示し、その画面に表示された加工対象モデルに対
して、オペレータは、所望する輪郭部分を指定する。そ
して、その指定された輪郭部分を表わす座標データに基
づいて、コンピュータは、輪郭加工用の工具軌跡を作成
する。従って、輪郭加工用の工具軌跡データの基となる
座標データを得るために、オペレータは輪郭部分を指定
しなければならず、効率的でない。
軌跡を作成するに際しては、予め作成された金型または
鋳造模型の３次元の形状モデル（以下、加工対象モデ
ル）を工具軌跡作成装置としてのコンピュータ等の画面
上に表示し、その画面に表示された加工対象モデルに対
して、オペレータは、所望する輪郭部分を指定する。そ
して、その指定された輪郭部分を表わす座標データに基
づいて、コンピュータは、輪郭加工用の工具軌跡を作成
する。従って、輪郭加工用の工具軌跡データの基となる
座標データを得るために、オペレータは輪郭部分を指定
しなければならず、効率的でない。
【０００７】そこで本発明は、加工対象である形状モデ
ルの輪郭形状を表わす工具軌跡を、正確且つ迅速に作成
する工具軌跡作成装置及び工具軌跡作成方法及びコンピ
ュータ読み取り可能な記憶媒体の提供を目的とする。
ルの輪郭形状を表わす工具軌跡を、正確且つ迅速に作成
する工具軌跡作成装置及び工具軌跡作成方法及びコンピ
ュータ読み取り可能な記憶媒体の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る工具軌跡作成装置は、以下の構成を特
徴とする。
め、本発明に係る工具軌跡作成装置は、以下の構成を特
徴とする。
【０００９】即ち、請求項１は、物品の形状を３次元で
表わした形状モデルに基づいて、その物品を工具によっ
て加工するときの工具軌跡を作成する工具軌跡作成装置
であって、３次元空間において、前記物品の形状モデル
と、その形状モデルを含む直方体モデルと、その直方体
モデルの下方であって該直方体モデルの底面に平行な平
面モデルを定義する形状定義手段と、前記形状定義手段
によって定義した平面モデル上の縦方向及び横方向に所
定間隔の直線を設定し、その直線に基づいて、該平面モ
デルと前記形状モデルとに対する複数の工具軌跡を作成
する第１の工具軌跡作成手段と、前記第１の工具軌跡作
成手段によって作成した複数の工具軌跡のうち、前記平
面モデル上に直角部分を有する工具軌跡を検出し、その
検出した工具軌跡の直角部分の座標値を接続することに
より、前記形状モデルの輪郭形状を表わす工具軌跡を作
成する第２の工具軌跡作成手段と、を備えることを特徴
とする。これにより、形状モデルの輪郭形状を表わす工
具軌跡を、正確且つ迅速に作成する。
表わした形状モデルに基づいて、その物品を工具によっ
て加工するときの工具軌跡を作成する工具軌跡作成装置
であって、３次元空間において、前記物品の形状モデル
と、その形状モデルを含む直方体モデルと、その直方体
モデルの下方であって該直方体モデルの底面に平行な平
面モデルを定義する形状定義手段と、前記形状定義手段
によって定義した平面モデル上の縦方向及び横方向に所
定間隔の直線を設定し、その直線に基づいて、該平面モ
デルと前記形状モデルとに対する複数の工具軌跡を作成
する第１の工具軌跡作成手段と、前記第１の工具軌跡作
成手段によって作成した複数の工具軌跡のうち、前記平
面モデル上に直角部分を有する工具軌跡を検出し、その
検出した工具軌跡の直角部分の座標値を接続することに
より、前記形状モデルの輪郭形状を表わす工具軌跡を作
成する第２の工具軌跡作成手段と、を備えることを特徴
とする。これにより、形状モデルの輪郭形状を表わす工
具軌跡を、正確且つ迅速に作成する。
【００１０】また、例えば請求項２として、前記３次元
空間は、互いに直角なＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が構成する３次
元座標空間であって、その３次元座標空間において、前
記第１の工具軌跡作成手段は、前記平面モデルに前記形
状モデルを挟んで対向するところの、前記Ｚ軸の＋Ｚ方
向の位置から、前記平面モデル上に前記Ｘ軸方向及び前
記Ｙ軸方向に設定した複数の直線が構成するそれぞれの
交点に対して、前記工具の形状モデルを、前記Ｚ軸に平
行且つ−Ｚ方向に下降させ、その工具の形状モデルの端
部が、前記平面モデルまたは前記形状モデルに当接した
ときの座標値に基づいて、前記複数の工具軌跡を作成す
るとよい。
空間は、互いに直角なＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が構成する３次
元座標空間であって、その３次元座標空間において、前
記第１の工具軌跡作成手段は、前記平面モデルに前記形
状モデルを挟んで対向するところの、前記Ｚ軸の＋Ｚ方
向の位置から、前記平面モデル上に前記Ｘ軸方向及び前
記Ｙ軸方向に設定した複数の直線が構成するそれぞれの
交点に対して、前記工具の形状モデルを、前記Ｚ軸に平
行且つ−Ｚ方向に下降させ、その工具の形状モデルの端
部が、前記平面モデルまたは前記形状モデルに当接した
ときの座標値に基づいて、前記複数の工具軌跡を作成す
るとよい。
【００１１】また、上記の目的を達成するため、本発明
に係る工具軌跡作成方法は、以下の構成を特徴とする。
に係る工具軌跡作成方法は、以下の構成を特徴とする。
【００１２】即ち、請求項３は、物品の形状を３次元で
表わした形状モデルに基づいて、その物品を工具によっ
て加工するときの工具軌跡を作成する工具軌跡作成方法
であって、３次元空間において、前記物品の形状モデル
と、その形状モデルを含む直方体モデルと、その直方体
モデルの下方であって該直方体モデルの底面に平行な平
面モデルを定義する形状定義工程と、その定義した平面
モデル上の縦方向及び横方向に所定間隔の直線を設定
し、その直線に基づいて、該平面モデルと前記形状モデ
ルとに対する複数の工具軌跡を作成する第１の工具軌跡
作成工程と、その作成した複数の工具軌跡のうち、前記
平面モデル上に直角部分を有する工具軌跡を検出し、そ
の検出した工具軌跡の直角部分の座標値を接続すること
により、前記形状モデルの輪郭形状を表わす工具軌跡を
作成する第２の工具軌跡作成工程と、を有することを特
徴とする。これにより、形状モデルの輪郭形状を表わす
工具軌跡を、正確且つ迅速に作成する。
表わした形状モデルに基づいて、その物品を工具によっ
て加工するときの工具軌跡を作成する工具軌跡作成方法
であって、３次元空間において、前記物品の形状モデル
と、その形状モデルを含む直方体モデルと、その直方体
モデルの下方であって該直方体モデルの底面に平行な平
面モデルを定義する形状定義工程と、その定義した平面
モデル上の縦方向及び横方向に所定間隔の直線を設定
し、その直線に基づいて、該平面モデルと前記形状モデ
ルとに対する複数の工具軌跡を作成する第１の工具軌跡
作成工程と、その作成した複数の工具軌跡のうち、前記
平面モデル上に直角部分を有する工具軌跡を検出し、そ
の検出した工具軌跡の直角部分の座標値を接続すること
により、前記形状モデルの輪郭形状を表わす工具軌跡を
作成する第２の工具軌跡作成工程と、を有することを特
徴とする。これにより、形状モデルの輪郭形状を表わす
工具軌跡を、正確且つ迅速に作成する。
【００１３】また、例えば請求項４として、前記３次元
空間は、互いに直角なＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が構成する３次
元座標空間であって、その３次元座標空間において、前
記第１の工具軌跡作成工程では、前記平面モデルに前記
形状モデルを挟んで対向するところの、前記Ｚ軸の＋Ｚ
方向の位置から、前記平面モデル上に前記Ｘ軸方向及び
前記Ｙ軸方向に設定した複数の直線が構成するそれぞれ
の交点に対して、前記工具の形状モデルを、前記Ｚ軸に
平行且つ−Ｚ方向に下降し、その工具の形状モデルの端
部が、前記平面モデルまたは前記形状モデルに当接した
ときの座標値に基づいて、前記複数の工具軌跡を作成す
るとよい。特に、前記工具軌跡作成方法により、鋳造金
型をフルモールド法によって製造する際に使用するとこ
ろの、発泡樹脂部材の切削加工用の工具軌跡を作成する
とよい（請求項５）。
空間は、互いに直角なＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が構成する３次
元座標空間であって、その３次元座標空間において、前
記第１の工具軌跡作成工程では、前記平面モデルに前記
形状モデルを挟んで対向するところの、前記Ｚ軸の＋Ｚ
方向の位置から、前記平面モデル上に前記Ｘ軸方向及び
前記Ｙ軸方向に設定した複数の直線が構成するそれぞれ
の交点に対して、前記工具の形状モデルを、前記Ｚ軸に
平行且つ−Ｚ方向に下降し、その工具の形状モデルの端
部が、前記平面モデルまたは前記形状モデルに当接した
ときの座標値に基づいて、前記複数の工具軌跡を作成す
るとよい。特に、前記工具軌跡作成方法により、鋳造金
型をフルモールド法によって製造する際に使用するとこ
ろの、発泡樹脂部材の切削加工用の工具軌跡を作成する
とよい（請求項５）。
【００１４】更に、上記の工具軌跡作成装置を実現する
装置としてコンピュータを動作させるコンピュータ読み
取りが可能な記憶媒体を特徴とする。
装置としてコンピュータを動作させるコンピュータ読み
取りが可能な記憶媒体を特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る工具軌跡作成
装置を、所謂フルモールド法による鋳造金型の製造時に
使用する発泡樹脂部材等の中間体を切削加工するための
工具軌跡の作成処理に適用した実施形態として、図面を
参照して詳細に説明する。
装置を、所謂フルモールド法による鋳造金型の製造時に
使用する発泡樹脂部材等の中間体を切削加工するための
工具軌跡の作成処理に適用した実施形態として、図面を
参照して詳細に説明する。
【００１６】はじめに、本実施形態に係る工具軌跡作成
装置のハードウエアの構成について説明する。
装置のハードウエアの構成について説明する。
【００１７】図１は、本発明の一実施形態としての工具
軌跡作成装置のブロック構成図であり、例えば、パーソ
ナルコンピュータを使用してもよい。
軌跡作成装置のブロック構成図であり、例えば、パーソ
ナルコンピュータを使用してもよい。
【００１８】図中、２２は、ＣＲＴ等のディスプレイで
ある。２３は、入力手段であるキーボードである。２４
は、ブートプログラム等を記憶しているＲＯＭである。
２５は、各種処理結果を一時記憶するＲＡＭである。２
６は、予め外部装置において作成された加工対象の形状
モデルとしての鋳造金型の３次元形状データファイル、
後述する輪郭形状についての工具軌跡作成処理を実現す
るプログラム、並びにその工具軌跡作成処理によって作
成された工具軌跡に応じて所謂ＮＣデータを作成するプ
ログラム等を記憶するハードディスクドライブ（ＨＤ
Ｄ）等の記憶装置である。２７は、外部の装置と通信回
線３０を介して通信するための通信インタフェースであ
る。そして２８は、処理結果等を印刷するプリンタであ
る。これらの各構成は、内部バス２９を介して接続され
ており、ＣＰＵ２１は記憶装置２６に記憶したプログラ
ムに従って工具軌跡作成装置の全体を制御する。
ある。２３は、入力手段であるキーボードである。２４
は、ブートプログラム等を記憶しているＲＯＭである。
２５は、各種処理結果を一時記憶するＲＡＭである。２
６は、予め外部装置において作成された加工対象の形状
モデルとしての鋳造金型の３次元形状データファイル、
後述する輪郭形状についての工具軌跡作成処理を実現す
るプログラム、並びにその工具軌跡作成処理によって作
成された工具軌跡に応じて所謂ＮＣデータを作成するプ
ログラム等を記憶するハードディスクドライブ（ＨＤ
Ｄ）等の記憶装置である。２７は、外部の装置と通信回
線３０を介して通信するための通信インタフェースであ
る。そして２８は、処理結果等を印刷するプリンタであ
る。これらの各構成は、内部バス２９を介して接続され
ており、ＣＰＵ２１は記憶装置２６に記憶したプログラ
ムに従って工具軌跡作成装置の全体を制御する。
【００１９】また、この工具軌跡作成装置において算出
された工具軌跡を表わすＮＣデータは、通信回線３０を
介して不図示のＮＣ（数値制御）加工装置等に転送さ
れ、その転送されたＮＣデータを使用して該ＮＣ加工装
置は、切削加工等を行う。
された工具軌跡を表わすＮＣデータは、通信回線３０を
介して不図示のＮＣ（数値制御）加工装置等に転送さ
れ、その転送されたＮＣデータを使用して該ＮＣ加工装
置は、切削加工等を行う。
【００２０】次に、本実施形態に係る輪郭形状について
の工具軌跡作成処理について、図２から図６を参照して
説明する。
の工具軌跡作成処理について、図２から図６を参照して
説明する。
【００２１】図２は、本発明の一実施形態における輪郭
形状についての工具軌跡作成処理を示すフローチャート
であり、図１の工具軌跡作成装置のＣＰＵ２１によって
実行される処理である。尚、使用する工具の寸法に関す
るデータは、予め登録しておくものとする。同図におい
て、 ステップＳ１：ＣＰＵ２１は、予め外部装置において作
成された加工対象モデルの３次元形状データに基づい
て、その３次元形状データを含む直方体モデルの３次元
形状データを作成する。この処理を、図３に図形的に示
す。
形状についての工具軌跡作成処理を示すフローチャート
であり、図１の工具軌跡作成装置のＣＰＵ２１によって
実行される処理である。尚、使用する工具の寸法に関す
るデータは、予め登録しておくものとする。同図におい
て、 ステップＳ１：ＣＰＵ２１は、予め外部装置において作
成された加工対象モデルの３次元形状データに基づい
て、その３次元形状データを含む直方体モデルの３次元
形状データを作成する。この処理を、図３に図形的に示
す。
【００２２】図３は、本発明の一実施形態における加工
対象モデルを含む直方体モデルを示す図である。同図に
おいて、１は、加工対象モデルを示す。２は、加工対象
モデル１を含む直方体モデルであり、その立方体モデル
を構成する各面には、同図に示すＸＹＺの３次元空間に
おける加工対象モデル１が接触するところの、ＸＹＺの
各軸の＋方向及び−方向における加工対象モデル１の最
大または最小の座標値が含まれる。この直方体モデル
は、座標Ｓ（ｘmax，ｙmax，ｚmax）及び座標Ｔ（ｘmi
n，ｙmin，ｚmin）により定義する。
対象モデルを含む直方体モデルを示す図である。同図に
おいて、１は、加工対象モデルを示す。２は、加工対象
モデル１を含む直方体モデルであり、その立方体モデル
を構成する各面には、同図に示すＸＹＺの３次元空間に
おける加工対象モデル１が接触するところの、ＸＹＺの
各軸の＋方向及び−方向における加工対象モデル１の最
大または最小の座標値が含まれる。この直方体モデル
は、座標Ｓ（ｘmax，ｙmax，ｚmax）及び座標Ｔ（ｘmi
n，ｙmin，ｚmin）により定義する。
【００２３】ステップＳ２：ＣＰＵ２１は、ＸＹＺの３
次元空間において、直方体モデル２の下方であって直方
体モデル２の底面に平行な、Ｐ１からＰ４の４点を頂点
とする平面モデルＰを、底面としてモデリングする。こ
の処理を、図４に図形的に示す。
次元空間において、直方体モデル２の下方であって直方
体モデル２の底面に平行な、Ｐ１からＰ４の４点を頂点
とする平面モデルＰを、底面としてモデリングする。こ
の処理を、図４に図形的に示す。
【００２４】図４は、本発明の一実施形態における直方
体モデルに定義された平面モデルＰを示す図である。こ
こで、Ｐ１からＰ４の各座標値は、 Ｐ１（ｘmin−α，ｙmin−α，ｚmin−α）， Ｐ２（ｘmin−α，ｙmax＋α，ｚmin−α）， Ｐ３（ｘmax＋α，ｙmax＋α，ｚmin−α）， Ｐ４（ｘmax＋α，ｙmin−α，ｚmin−α）， である。
体モデルに定義された平面モデルＰを示す図である。こ
こで、Ｐ１からＰ４の各座標値は、 Ｐ１（ｘmin−α，ｙmin−α，ｚmin−α）， Ｐ２（ｘmin−α，ｙmax＋α，ｚmin−α）， Ｐ３（ｘmax＋α，ｙmax＋α，ｚmin−α）， Ｐ４（ｘmax＋α，ｙmin−α，ｚmin−α）， である。
【００２５】ステップＳ３：ＣＰＵ２１は、定義された
底面（平面モデルＰ）にＸ軸及びＹ軸に平行な直線を所
定間隔（ｐ）で設定し、それらの直線に基づいて、その
底面と加工対象モデルとに対する工具軌跡を作成する。
底面（平面モデルＰ）にＸ軸及びＹ軸に平行な直線を所
定間隔（ｐ）で設定し、それらの直線に基づいて、その
底面と加工対象モデルとに対する工具軌跡を作成する。
【００２６】具体的には、例えば、加工対象モデル１と
直方体モデル２が定義されてる３次元空間において、Ｘ
軸及びＹ軸方向の所定間隔（ｐ）の複数の直線によって
平面モデルＰ上に形成されているメッシュの各点に対し
て、予め寸法が登録されている工具のモデルを、＋Ｚ軸
方向の上方から−Ｚ軸方向に下降させ、その工具モデル
の端部が、加工対象モデル１または平面モデルＰに当接
した点の３次元座標値を順次登録する。この処理により
作成した複数の工具軌跡は、予め登録してある工具の寸
法を考慮した、即ち、加工対象モデル１の表面から当該
工具の半径がオフセットされたデータである。尚、工具
軌跡を作成するときに工具の寸法を考慮する方法につい
ては、一般的であるため、説明を省略する。本ステップ
で作成された工具軌跡の状態を、図５に図形的に示す。
直方体モデル２が定義されてる３次元空間において、Ｘ
軸及びＹ軸方向の所定間隔（ｐ）の複数の直線によって
平面モデルＰ上に形成されているメッシュの各点に対し
て、予め寸法が登録されている工具のモデルを、＋Ｚ軸
方向の上方から−Ｚ軸方向に下降させ、その工具モデル
の端部が、加工対象モデル１または平面モデルＰに当接
した点の３次元座標値を順次登録する。この処理により
作成した複数の工具軌跡は、予め登録してある工具の寸
法を考慮した、即ち、加工対象モデル１の表面から当該
工具の半径がオフセットされたデータである。尚、工具
軌跡を作成するときに工具の寸法を考慮する方法につい
ては、一般的であるため、説明を省略する。本ステップ
で作成された工具軌跡の状態を、図５に図形的に示す。
【００２７】図５は、本発明の一実施形態における底面
と加工対象モデルとに対する工具軌跡を示す図である。
同図は、ステップＳ３で作成した複数の工具軌跡３を示
している。当該工具軌跡作成装置内において、これら複
数の工具軌跡３は、それぞれ複数の３次元座標値で構成
されている。
と加工対象モデルとに対する工具軌跡を示す図である。
同図は、ステップＳ３で作成した複数の工具軌跡３を示
している。当該工具軌跡作成装置内において、これら複
数の工具軌跡３は、それぞれ複数の３次元座標値で構成
されている。
【００２８】ステップＳ４：ＣＰＵ２１は、工具軌跡３
を構成する複数の点、即ち３次元座標値のデータの中か
ら、（１）工具軌跡３の折れ角度が９０度であって、且
つ（２）Ｚ座標値が（ｚmin−α）の点、即ち工具軌跡
３を構成する点であって平面モデルＰ上で直角になって
いる点を抽出する。尚、当該工具軌跡作成装置が、工具
の端部を基準としておらず、例えば、球形の端部の中心
を基準としているときには、（ｚmin−α＋工具半径）
とすればよい。
を構成する複数の点、即ち３次元座標値のデータの中か
ら、（１）工具軌跡３の折れ角度が９０度であって、且
つ（２）Ｚ座標値が（ｚmin−α）の点、即ち工具軌跡
３を構成する点であって平面モデルＰ上で直角になって
いる点を抽出する。尚、当該工具軌跡作成装置が、工具
の端部を基準としておらず、例えば、球形の端部の中心
を基準としているときには、（ｚmin−α＋工具半径）
とすればよい。
【００２９】ステップＳ５：ＣＰＵ２１は、ステップＳ
４で抽出した複数の点（３次元座標値）を、所定の条件
に基づいて接続する、即ち１本の工具軌跡として扱う。
これにより、加工対象モデル１の輪郭形状を表わす工具
軌跡が作成される。
４で抽出した複数の点（３次元座標値）を、所定の条件
に基づいて接続する、即ち１本の工具軌跡として扱う。
これにより、加工対象モデル１の輪郭形状を表わす工具
軌跡が作成される。
【００３０】ここで、本ステップにおいて満足すべき所
定の条件としては、（１）ステップＳ４で抽出した複数
の点と点との距離が所定値より短いこと、（２）そし
て、当該抽出した複数の点と点とを順次延長することに
よって輪郭形状を表わす１本の工具軌跡を作成するに際
して、現在工具軌跡の終点である点とその次の点とを結
んだベクトルが、その延長してきた現在の工具軌跡とな
す角が所定の角度より小さいこと、等がある。この処理
を、図６に図形的に示す。
定の条件としては、（１）ステップＳ４で抽出した複数
の点と点との距離が所定値より短いこと、（２）そし
て、当該抽出した複数の点と点とを順次延長することに
よって輪郭形状を表わす１本の工具軌跡を作成するに際
して、現在工具軌跡の終点である点とその次の点とを結
んだベクトルが、その延長してきた現在の工具軌跡とな
す角が所定の角度より小さいこと、等がある。この処理
を、図６に図形的に示す。
【００３１】図６は、本発明の一実施形態における加工
対象モデルの輪郭形状を表わす工具軌跡を説明する図で
あり、工具軌跡３が平面モデルＰ上で直角になっている
点が接続され、輪郭形状を表わす工具軌跡４が作成され
た様子を示している。
対象モデルの輪郭形状を表わす工具軌跡を説明する図で
あり、工具軌跡３が平面モデルＰ上で直角になっている
点が接続され、輪郭形状を表わす工具軌跡４が作成され
た様子を示している。
【００３２】ステップＳ６：ＣＰＵ２１は、ステップＳ
５で作成した輪郭形状を表わす工具軌跡４を、工具と加
工対象モデルとの干渉を防止する等、実際の切削加工に
適した位置に調整すべく、例えば、その工具軌跡を構成
している複数の点のＺ座標値を変更する。
５で作成した輪郭形状を表わす工具軌跡４を、工具と加
工対象モデルとの干渉を防止する等、実際の切削加工に
適した位置に調整すべく、例えば、その工具軌跡を構成
している複数の点のＺ座標値を変更する。
【００３３】ステップＳ７，ステップＳ８：ＣＰＵ２１
は、ステップＳ６にてＺ座標値を変更された工具軌跡と
所定の加工条件等に基づいて、所謂ＮＣデータを作成し
（ステップＳ７）、その作成したＮＣデータを、ＮＣ加
工装置に出力する（ステップＳ８）。尚、工具軌跡から
ＮＣデータを作成する方法については、一般的な方法を
採用するものとし、本実施形態での詳細な説明は省略す
る。
は、ステップＳ６にてＺ座標値を変更された工具軌跡と
所定の加工条件等に基づいて、所謂ＮＣデータを作成し
（ステップＳ７）、その作成したＮＣデータを、ＮＣ加
工装置に出力する（ステップＳ８）。尚、工具軌跡から
ＮＣデータを作成する方法については、一般的な方法を
採用するものとし、本実施形態での詳細な説明は省略す
る。
【００３４】以上説明した本実施形態によれば、従来の
ようにオペレータ自身が所望する輪郭部分を指定する必
要が無いため、加工対象モデル１の輪郭形状を表わす工
具軌跡を、正確且つ迅速に作成することができ、結果と
して、鋳造金型の製造時のリードタイムを短縮するでき
る。
ようにオペレータ自身が所望する輪郭部分を指定する必
要が無いため、加工対象モデル１の輪郭形状を表わす工
具軌跡を、正確且つ迅速に作成することができ、結果と
して、鋳造金型の製造時のリードタイムを短縮するでき
る。
【００３５】尚、上述した実施形態は、図２のフローチ
ャートに示した動作を実現するソフトウエアを、例え
ば、フロッピーディスク等の記憶媒体に格納し、その記
憶媒体の情報を、例えばパーソナルコンピュータに読み
込むことにより、そのコンピュータを本実施形態に係る
工具軌跡作成装置として動作させる場合にも適用できる
ことは言うまでもない。
ャートに示した動作を実現するソフトウエアを、例え
ば、フロッピーディスク等の記憶媒体に格納し、その記
憶媒体の情報を、例えばパーソナルコンピュータに読み
込むことにより、そのコンピュータを本実施形態に係る
工具軌跡作成装置として動作させる場合にも適用できる
ことは言うまでもない。
【００３６】また、上述した実施形態では、工具軌跡作
成装置としてＮＣデータの作成までを行ったが、これに
限られるものではなく、実際に切削加工を行う機械加工
ユニットを同装置と一体に設けてもよいことは言うまで
もない。
成装置としてＮＣデータの作成までを行ったが、これに
限られるものではなく、実際に切削加工を行う機械加工
ユニットを同装置と一体に設けてもよいことは言うまで
もない。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加工対象である形状モデルの輪郭形状を表わす工具軌跡
を、正確且つ迅速に作成する工具軌跡作成装置及び工具
軌跡作成方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
の提供が実現する。
加工対象である形状モデルの輪郭形状を表わす工具軌跡
を、正確且つ迅速に作成する工具軌跡作成装置及び工具
軌跡作成方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
の提供が実現する。
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態としての工具軌跡作成装置
のブロック構成図である。
のブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施形態における輪郭形状について
の工具軌跡作成処理を示すフローチャートである。
の工具軌跡作成処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態における加工対象モデルを
含む直方体モデルを示す図である。
含む直方体モデルを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態における直方体モデルに定
義された平面モデルＰを示す図である。
義された平面モデルＰを示す図である。
【図５】本発明の一実施形態における底面と加工対象モ
デルとに対する工具軌跡を示す図である。
デルとに対する工具軌跡を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態における加工対象モデルの
輪郭形状を表わす工具軌跡を説明する図である。
輪郭形状を表わす工具軌跡を説明する図である。
１：加工対象モデル， ２：直方体モデル， ３，４：工具軌跡， ２１：ＣＰＵ， ２２：ディスプレイ， ２３：キーボード， ２４：ＲＯＭ， ２５：ＲＡＭ， ２６：記憶装置， ２７：通信インタフェース， ２８：プリンタ， ２９：内部バス， ３０：通信回線，
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 貴則 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 物品の形状を３次元で表わした形状モデ
ルに基づいて、その物品を工具によって加工するときの
工具軌跡を作成する工具軌跡作成装置であって、 ３次元空間において、前記物品の形状モデルと、その形
状モデルを含む直方体モデルと、その直方体モデルの下
方であって該直方体モデルの底面に平行な平面モデルを
定義する形状定義手段と、 前記形状定義手段によって定義した平面モデル上の縦方
向及び横方向に所定間隔の直線を設定し、その直線に基
づいて、該平面モデルと前記形状モデルとに対する複数
の工具軌跡を作成する第１の工具軌跡作成手段と、 前記第１の工具軌跡作成手段によって作成した複数の工
具軌跡のうち、前記平面モデル上に直角部分を有する工
具軌跡を検出し、その検出した工具軌跡の直角部分の座
標値を接続することにより、前記形状モデルの輪郭形状
を表わす工具軌跡を作成する第２の工具軌跡作成手段
と、を備えることを特徴とする工具軌跡作成装置。 - 【請求項２】 前記３次元空間は、互いに直角なＸ軸、
Ｙ軸、Ｚ軸が構成する３次元座標空間であって、その３
次元座標空間において、前記第１の工具軌跡作成手段
は、 前記平面モデルに前記形状モデルを挟んで対向するとこ
ろの、前記Ｚ軸の＋Ｚ方向の位置から、前記平面モデル
上に前記Ｘ軸方向及び前記Ｙ軸方向に設定した複数の直
線が構成するそれぞれの交点に対して、前記工具の形状
モデルを、前記Ｚ軸に平行且つ−Ｚ方向に下降させ、そ
の工具の形状モデルの端部が、前記平面モデルまたは前
記形状モデルに当接したときの座標値に基づいて、前記
複数の工具軌跡を作成することを特徴とする請求項１記
載の工具軌跡作成装置。 - 【請求項３】 物品の形状を３次元で表わした形状モデ
ルに基づいて、その物品を工具によって加工するときの
工具軌跡を作成する工具軌跡作成方法であって、 ３次元空間において、前記物品の形状モデルと、その形
状モデルを含む直方体モデルと、その直方体モデルの下
方であって該直方体モデルの底面に平行な平面モデルを
定義する形状定義工程と、 その定義した平面モデル上の縦方向及び横方向に所定間
隔の直線を設定し、その直線に基づいて、該平面モデル
と前記形状モデルとに対する複数の工具軌跡を作成する
第１の工具軌跡作成工程と、 その作成した複数の工具軌跡のうち、前記平面モデル上
に直角部分を有する工具軌跡を検出し、その検出した工
具軌跡の直角部分の座標値を接続することにより、前記
形状モデルの輪郭形状を表わす工具軌跡を作成する第２
の工具軌跡作成工程と、を有することを特徴とする工具
軌跡作成方法。 - 【請求項４】 前記３次元空間は、互いに直角なＸ軸、
Ｙ軸、Ｚ軸が構成する３次元座標空間であって、その３
次元座標空間において、前記第１の工具軌跡作成工程で
は、 前記平面モデルに前記形状モデルを挟んで対向するとこ
ろの、前記Ｚ軸の＋Ｚ方向の位置から、前記平面モデル
上に前記Ｘ軸方向及び前記Ｙ軸方向に設定した複数の直
線が構成するそれぞれの交点に対して、前記工具の形状
モデルを、前記Ｚ軸に平行且つ−Ｚ方向に下降し、その
工具の形状モデルの端部が、前記平面モデルまたは前記
形状モデルに当接したときの座標値に基づいて、前記複
数の工具軌跡を作成することを特徴とする請求項３記載
の工具軌跡作成方法。 - 【請求項５】 前記工具軌跡作成方法により、鋳造金型
をフルモールド法によって製造する際に使用するところ
の、発泡樹脂部材の切削加工用の工具軌跡を作成するこ
とを特徴とする請求項３記載の工具軌跡作成方法。 - 【請求項６】 物品の形状を３次元で表わした形状モデ
ルに基づいて、その物品を工具によって加工するときの
工具軌跡を作成する工具軌跡作成処理のプログラムを格
納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
その記憶媒体により、コンピュータを、 ３次元空間において、前記物品の形状モデルと、その形
状モデルを含む直方体モデルと、その直方体モデルの下
方であって該直方体モデルの底面に平行な平面モデルを
定義する形状定義手段と、 前記形状定義手段によって定義した平面モデル上の縦方
向及び横方向に所定間隔の直線を設定し、その直線に基
づいて、該平面モデルと前記形状モデルとに対する複数
の工具軌跡を作成する第１の工具軌跡作成手段と、 前記第１の工具軌跡作成手段によって作成した複数の工
具軌跡のうち、前記平面モデル上に直角部分を有する工
具軌跡を検出し、その検出した工具軌跡の直角部分の座
標値を接続することにより、前記形状モデルの輪郭形状
を表わす工具軌跡を作成する第２の工具軌跡作成手段と
して動作させることを特徴とする記憶媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7448198A JPH11272318A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 工具軌跡作成装置及び工具軌跡作成方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7448198A JPH11272318A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 工具軌跡作成装置及び工具軌跡作成方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11272318A true JPH11272318A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=13548519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7448198A Pending JPH11272318A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 工具軌跡作成装置及び工具軌跡作成方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11272318A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106094725A (zh) * | 2015-04-28 | 2016-11-09 | 发那科株式会社 | 轨迹显示装置 |
| CN110969695A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-04-07 | 厦门理工学院 | 一种确定钻孔表面粗糙度的三维建模方法及装置 |
| CN113189934A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-07-30 | 梅卡曼德（北京）机器人科技有限公司 | 轨迹生成方法、装置、电子设备、存储介质和3d相机 |
-
1998
- 1998-03-23 JP JP7448198A patent/JPH11272318A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106094725A (zh) * | 2015-04-28 | 2016-11-09 | 发那科株式会社 | 轨迹显示装置 |
| JP2016207156A (ja) * | 2015-04-28 | 2016-12-08 | ファナック株式会社 | 工具軸の軌跡を表示する軌跡表示装置 |
| US9964939B2 (en) | 2015-04-28 | 2018-05-08 | Fanuc Corporation | Trajectory display device for displaying trajectory of tool axis |
| CN110969695A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-04-07 | 厦门理工学院 | 一种确定钻孔表面粗糙度的三维建模方法及装置 |
| CN110969695B (zh) * | 2019-12-17 | 2022-09-23 | 厦门理工学院 | 一种确定钻孔表面粗糙度的三维建模方法及装置 |
| CN113189934A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-07-30 | 梅卡曼德（北京）机器人科技有限公司 | 轨迹生成方法、装置、电子设备、存储介质和3d相机 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040514 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040521 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041004 |