JPS63104182A - オフセツト曲面デ−タ作成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。

Ａ産業上の利用分野 Ｂ発明の概要 Ｃ従来の技術（第４図及び第５図） Ｄ発明が解決しようとする問題点（第４図〜第６図） Ｅ問題点を解決するための手段（第１図〜第３図）Ｆ作
用（第１図〜第３図） Ｇ実施例（第１図〜第４図） Ｈ発明の効果 Ａ産業上の利用分野 本発明はオフセット曲面データ作成方法に関し、例えば
ＣＡ　Ｄ　（ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｉｄｅｄ　ｄｅｓｉ
ｇｎ）　、又はＣＡＭ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｉｄｅｄ
　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）などにおいて生成され
た自由曲面を表すデータを用いて当該自由曲面をもった
外形形状の製品を製作するためのオフセット曲面データ
を作成する場合に適用して好適なものである。

Ｂ発明の概要 本発明は、自由曲面作成方法によって作成された２つの
隣接するパッチについて、工具の軌跡を表すオフセット
曲面データを作成する方法において、共有境界において
接平面連続の条件が成り立たない条件の下に互いに接続
された２つのパッチについて、オフセット曲面データが
互いに不連続になる空間において、オフセット曲面デー
タを補間することにより、工具を不連続な２つのオフセ
ット曲面データに基づいて移動させる際に、共有境界位
置において工作機械の工具を異常な動作をさせないよう
に制御し得る。

Ｃ従来の技術 例えばＣＡＤの手法を用いて自由曲面をもった物体の形
状をデザインする場合（ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ　ｍｏｄｅ
ｌｉｎｇ）、一般にデザイナは、曲面が通るべき３次元
空間における複数の点（これを節点と呼ぶ）を指定し、
当該指定された複数の節点を結ぶ境界曲線網を所望のベ
クトル関数を用いてコンピュータによって演算させるこ
とにより、いわゆるワイヤーフレームで表現された曲面
を作成する。かくして境界曲線によって囲まれた多数の
枠組み空間を形成することができる（このような処理を
枠組み処理と呼ぶ）。

かかる枠組み処理によって形成された境界曲線網は、そ
れ自体デザイナがデザインしようとする大まかな形状を
表しており、各枠組み空間を囲む境界曲線を用いて所定
のベクトル関数によって表現できる曲面を補間演算する
ことができれば、全体としてデザイナがデザインした自
由曲面（２次関数で規定できないものをいう）を生成す
ることができる。ここで各枠組み空間に張られた曲面は
全体の曲面を構成する基本要素を形成し、これをパッチ
と呼ぶ。

ところで生成した自由曲面全体としてより自然な外形形
状をもたせるために、共有境界を挟んで隣接する２つの
枠組み空間に、当該共有境界において接平面連続の条件
を満足するようなパッチを張るように、共有境界周りの
制御辺ベクトルを設定し直すようにした自由曲面作成方
法が提案されている（特願昭６０−２７７４４８号）。

この自由曲面作成方法は、例えば第４図に示すように２
つのパッチＳ　ｆｕ＋Ｖ目及びｓ　、ｕ、　ｖｌ　、を
滑らかに接続するために、枠組み処理によって与えられ
た節点Ｐ（ｏｏ＞、Ｐ　＋：＋ｏ、Ｉｓ　Ｐ　＜ｓｘ＋
＋　、Ｐ　（Ｏｗｌｌ、Ｐ　（３３１ｔ　、Ｐ　（３゜
、２に基づいて、隣接するパッチＳ　、、、　Ｖ）　、
及びＳ（ｕｎ　ｖｌ　Ｚの共有境界ＣＯＭＩにおいて接
平面連続の条件が成り立つような制御辺ベクトルａｔ　
、ａｔ及びＣＩ、Ｃｍを設定し、これらの制御辺ベクト
ルによって内部制御点Ｐ（ＩｌｌＩ、Ｐ、１ゎ、及びＰ
Ｌｌｌ、２、ｐＨ２，ｔを設定し直すことを原理として
いる。

このような手法を他の共有境界Ｃ０Ｍ２、Ｃ０Ｍ３、Ｃ
０Ｍ４についても適用すれば、結局パッチＳ　（ｕ、　
ｖｌ　＋及びＳ　（ｌｌ＋　ｖｌ　Ｚは隣接するパッチ
と接平面連続の条件の下に滑らかに接続することができ
る。

この明細書において、　接平面とは共有境界の各点にお
けるＵ方向及びＶ方向の接線ベクトルによって形成され
る平面を意味し、　例えば第４図の共有境界ＣＯＭＩ上
の各点について、　パッチＳ　（ｕｎ　ｖｌ　ｌ及びＳ
　（ａ＋ｖ□の接平面が同一のとき接平面連続の条件が
成り立つ。

すなわち共有境界Ｃ０Ｍ１上の点（０、■）についての
接平面連続の条件は第５図に示すようにして決められる
。すなわちパッチＳ　（ｌＩ＋　Ｖ）　ｌについて、共
有境界ＣＯＭＩを横断する方向（すなわちＵ方向）の接
線ベクトルＨ，、及び共有境界Ｃ０Ｍ１に沿う方向（す
なわちＶ方向）の接線ベクトルＨ１の法線ベクトルｎ１
は、 ｎ　Ｉ＝　Ｈｍ　ｘ　Ｈｂ　　　　　　　　　　”・”
・（１）で表され、　またパッチ５（ｕｎ　Ｖ）　Ｚに
ついて、共有境界ＣＯＭＩを横断する方向の接線ベクト
ルＨｃ及び共有境界Ｃ０Ｍ１に沿う方向の接線ベクトル
Ｈｂの法線ベクトルｎ２は、 ｎ、＝ＨｃＸＨｂ　　　　　　　　　　−・・・・・（
２）で表される。

このような条件の下に、接平面連続というためには、接
線ベクトルＨ，、Ｈｂ及びＨゎ、Ｈｂが同一平面に存在
しなければならず、その結果法線ベクトルｎ、及びｎ２
は同一方向に向くことになる。

これを実現するためには、次式 ％式％（３） が成り立つように、　内部制御点Ｐ（ＩｌｌＩ　〜Ｐ（
！！＋＋及びＰ　ｕｎ、ｔ　〜Ｐ　＜ｚｚ、ｔを設定す
れば良い。ここでλ　（Ｖ）、μ（Ｖ）、ν（Ｖ）はス
カラ量である。またパッチＳ　（ｕｎ　ｖｌ　ｌ及びＳ
　（Ｉｌｌ　ＶＩ　Ｚは次式 ％式％（００１ のように、　３次のベジェ式でなるベクトル関数Ｓ　（
ａ＋　ｖ）を用いて表現する。Ｕ及びＶはＵ方向及びＶ
方向のパラメータ、Ｅ及びＦはシフト演算子である。

なおこの明細書において、枠組み空間の境界曲線を表す
節点及び制御点と、パッチ内部の曲面を表す内部制御点
とを含んで制御点と呼ぶ。

Ｄ発明が解決しようとする問題点 このようにして生成されたパッチＳ　（ｕｎ　Ｖ）　＋
及びＳ　Ｌｕ、Ｖ）　ｔで表される外形形状の製品を例
えばＮＣ工作機械でなるフライス盤を用いて製作しよう
とする場合、フライス盤の工具を次式 ％式％） のように、　加工目標となるパッチＳ（ｕｎ　ｖｌ　ｌ
及びｓ　（ｕｎ　ｖ）　ｇの表面を表す位置データに対
して、Ｒ・ｎ　（ｕ、ＩＴｌ　＋及びＲ’　ｎ　（ｕｎ
　ｖ）　ｔで表される平行移動量だけ法線方向に平行移
動した面でなるオフセット曲面データＳ　（ｕｎ　ｖｌ
。ＦＦＩ及びＳ　（ｕｎ　ｖｌ。ＦＦｆｆ１を生成すれ
ば良いと考えられる。ここでＲは工具の中心位置から刃
先までの距離を表す。

このように、　　（５）式及び（６）式で表されるオフ
セット曲面データＳ　（ｕｎ　ｖ）。ＦＦＩ及びＳ　（
ｕｎ　ｖ）。、。を工作機械の制御装置に入力すること
により、工具をその中心がオフセット曲面データＳ（ｕ
＋ＶＩＯＦＦ＋及びＳ　（Ｉｌｌ　Ｖｌ　０Ｆ１１によ
って表される自由曲面上を移動するように制御すれば、
その刃先が当該オフセット曲面データＳ　（ｕｎ　ｖｌ
　ｏｒｒ　Ｉ及びＳ　（ｕｎ　ｖ）。、。に対して平行
な曲面上を移動することにより、結局パッチＳ　（ｕｎ
　ｖ）　ｌ及びＳ　（Ｕ＋　、、　、で表現された曲面
を切削することができる。

第４図について上述したように、互いに隣接する２つの
パッチＳ　（Ｉｌｌ　％ｌ）　Ｉ及びＳ　（ｕ、　ｖｌ
　２間が接平面連続の条件の下に接読されている場合に
は、共有境界ＣＯＭＩの位置においてパッチＳ　（、、
ｖ、＋及びＳ　（ｕｎ　ｖｌ　２の法線ベクトルが互い
に一致することにより、切削作業時に入力される平行移
動データＲ”　ＴＩＩ＋　Ｖ）　１及びＲ−ｎ　＋−９
ｖ＋ｚ　（（５）式及び（６）式）が互いに等しくなる
。従って工具はパッチＳ　ｆｕ、ｖ）　１及びＳ　（ｕ
ｎ　ｖｌ　２の表面を切削作業するときと同じ条件の下
に、境界位置をスムーズに移動しながら切削加工を続け
ることができる。

ところが第６図に示すように、　隣接する２つのパッチ
Ｓ　（ｕｎ　Ｖｌ　ｌ及びＳ　、ｕ、　Ｖ）　、が共有
境界ＣＯＭにおいて接平面連続の条件が成り立たない不
連続な状態で接続されている場合には、　当該共有境界
ＣＯＭの位置においてオフセット曲面データＳ　（ｕｎ
　ｖ）　０ＦＦＩ及びＳ　Ｔｕ＋　ｖｌ　０ＦＦ２が共
有境界ＣＯＭの位置近傍において欠落して不連続空間が
生ずる問題がある。

第６図においてＰＣＯＮＴＩ及びＰ、。８Ｔ□は、それ
ぞれパッチＳ　（ｕｎ　ｖｌ　Ｉ及びＳ　（ｕ、　ｖｌ
　２を表す制御点を示し、これらの制御点によって（５
）式及び（６）式のパッチＳ　（Ｌｌｌ　Ｖｌ　１及び
Ｓ　、ｕ、　ｖ、　ｔの演算が実行され、かくして（５
）式及び（６）式によって制御点Ｐ１．０Ｍ７１及びＰ
ＣＯＮ’ｒ□に対応するするオフセット曲面データＳ　
（ｕｎ　ｖｌ。Ｆ□及びＳ　（ｕｎ　ｖ）。ＦＦ２を表
す位置データＰ。ＦＦＩ及びＰ。ＦＦ２が演算される。

かかる演算において、共有境界ＣＯＭを表す制御点Ｐ０
〜Ｐ、に対応する共存境界Ｃ０Ｍ上の点の法線ベクトル
は、パッチＳ　（，１，Ｖ）　Ｉ及びＳ　（ｕ、　Ｖ）
　！において異なる値をもっているときには、　これに
応じて（５）式及び（６）式の演算によって求められる
オフセット曲面データＳ　（ｕｎ　Ｖ）。ＦＦＩ及びＳ
　（ｕｎ　ｖ）　０ＦＦｔの位置データＰＯ１〜ＰＳ１
及びＰＯｔ〜Ｐｓｚは、互いに異なる位置を表すことに
なり、かくして工具あ移動空間において、位置データＰ
０１及びＰ０２間〜Ｐ、１及びＰ、２間の工具の移動軌
跡を指定するデータは得られないことになる。

この不連続空間においては、パッチＳ　（ｕｎ　ｖｌ　
１及びＳ　（ＩＩ＋　Ｖ）　Ｚの共有境界ＣＯＭ位置ま
で切削作業を続けてきた工具が、共有境界ＣＯＭの近傍
において異常な移動軌跡を描くような動作をするおそれ
があり、これを放置すれば、被加工対象の共存境界ＣＯ
Ｍの近傍部分を不必要に削り落とすおそれがある。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、オフセッ
ト曲面データ間に不連続空間が生じた場合にも、切削し
ている加工形状に対して工具が異常な加工動作をするこ
とを未然に防止し得るようなオフセット曲面データを容
易に作成し得るようにしたオフセット曲面データ作成方
法を提案しようとするものである。

Ｅ問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、自由曲
面を表す互いに隣接する第１及び第２のパッチＳ（ｕｎ
　ｖｌ　Ｉ及びＳ　（ｕｎ　ｖｌ　ｇを切削目標とする
オフセット曲面データを生成するオフセット曲面データ
作成方法において、　第１及び第２のパッチＳ　（Ｉｌ
、　Ｖｌ　１及びＳ　（ｕ、ｖ）　Ｚの共有境界ＣＯＭ
を表す各制御点において、上記第１のパッチＳ　（Ｕ＋
　Ｖ）　、に対応する第１のオフセット曲面データＳ　
（ｇ　＋　ｖ　、。２□によって表される第１の不連続
端面に直交して外方に向く第１のベクトルｎＱｌ〜ｎ５
．を求めると共に、第２のパッチＳ　（ｕ、ｖ）　２に
対応する第２のオフセット曲面データＳ　（ｕｎ　Ｖ）
。ＦＦ□によって表される法線ベクトルでなる第２のベ
クトルｎ、！〜ｎｓ、を求め、第２のベクトルｎ６２〜
ｎ５ｚの面と第１のベクトルＩ’ｌｏｔ〜ｎＳｌとの交
点位置を求め、当該交点位置データＱ０〜Ｑ、を、第１
及び第２のオフセット曲面データＳ　（ｕｎ　ｖｌ　Ｏ
ＦＦＩ及びＳ　（Ｉｌ＋１ｌｌＯＦＦ！間に生ずる不連
続空間における第３のオフセット曲面データとして補間
するようにする。

１作用 第１及び第２のパッチＳ　（ｕｎ　ｖ）　＋及びＳ　（
ｕ、　ｖ、　２が、共有境界ＣＯＭを介して接平面連続
の条件を満足しない条件で接続されている場合には、第
１及び第２のパッチＳ　（ｕｎ　ｖｌ　ｌ及びＳ（ｕｎ
　ｖｌ２に対応する第１及び第２のオフセット曲面デー
タＳ　（ｕｎ　ｖｌ　ＯＦＦＩ及びＳ　（ｕｎ　Ｖ）。

、Ｆ２間にオフセット曲面データが存在しない不連続空
間が生ずる。

当該不連続空間について、第１のオフセット曲面データ
Ｓ　（ｕｎＶ）ＯＦＦＩに基づいてこの不達ＩＮ　Ｑ’
Ｆ面に直交して外方に向く第１のベクトルｎｏｔ〜ｎＳ
ｌと、第２のオフセット曲面データＳ　（ｕｎ　Ｖｌ。

ＦＦＺの対応する点に生ずる法線ベクトルでなる第２の
ヘクトルｎｏｚ〜ｎ５ｚの面との交点Ｑ０〜Ｑ、を求め
、この交点データＱ０〜Ｑ、をオフセット曲面データと
して補間するようにする。

このようにすれば、第１及び第２のオフセット曲面デー
タＳ　（ｕｎ　ｖ）。ＦＦＩ及びＳ　（ｕｎ　ｖ）。Ｆ
Ｆ２によって移動される工作機械の工具が、共有境界Ｃ
ＯＭの位置まで切削加工して来たとき、工具を補間デー
タＱ０〜Ｑ、の位置に移動させるようにすることにより
、被加工対象の共有境界ＣＯＭの部分を削り落すような
異常な動作を起こさせるおそれを未然に防止し得る。

Ｇ実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。

この実施例の場合、オフセット曲面データ作成装置の中
央処理ユニット（ＣＰ　Ｕ）は、予め自由曲面作成装置
によって作成されたバッチＳ　（ｕｎ　Ｉｌｌ　１及び
Ｓｏｕ、ｖａｔ（第４図）のデータを必要に応じて読み
出しながら第１図のステップＳＰＩからオフセット曲面
データの補間演算プログラムに入る。

オフセット曲面データ作成装置は、続くステップＳＰ２
において共有境界００Ｍ上の法線がバッチＳ　（ｕｎ　
ｗｌ　＋及びＳ　（ｕ、Ｖ）　、について互いに共通か
否かのチェックをする。

ここで肯定結果が得られれば、第４図について上述した
ようにバッチＳ　（ｇ、　ｖ）　１及びＳ　（ｕ、　ｖ
）　ｔは接平面連続の条件を満足するように接続されて
いることが分り、この場合にはオフセット曲面データＳ
　（ｕｎ　！Ｔ）。ＦＦＩ及びＳ　（ｕｎ　ｖｌ。ＦＦ
２間に不連続空間が生ずることはないので、オフセット
曲面データ作成装置は直ちにステップＳＰ３に移って当
該プログラムを本冬了する。

これに対してステップＳＰ２において否定結果が得られ
たとき、オフセット曲面データ作成装置は、ステップＳ
Ｐ４に移って共有境界ＣＯＭを表す制御点のうち第０番
目の点Ｐｏ（第６図）について補間演算の実行を開始す
る。

すなわちｕ＝Ｑ、ｖ＝Ｑの点Ｐ０について第２図に示す
ように、バッチＳ（ｕｎ　ｖｌ　１に対するオフセット
曲面データＳ　（ａ＋　ｖｌ　ＯＦＦ＋のうち、共有境
界ＣＯＭを表す制御点Ｐ０及びＰ、に対応する点Ｐ（１
１及びＰＩｌに関するデータから、次式 ０式％（７） で表されるベクトルＡ及びＢを求める。

ベクトルＡは点Ｐ０についての平行曲面データ（（５）
式の第２項）を表し、点Ｐ０から点Ｐ０１までの差ベク
トルでなる。

またベクトルＢは、ベクトルＡによって表される位置ベ
クトルＰ０１を基準にして共有境界ＣＯＭを表すＵ＝Ｏ
１ｖ＝ｌの点Ｐ、に対応するオフセット曲面データＳ　
（ｕｒ　Ｖ）。ＦＦＩ上の点ＰＩ、を表すベクトルでな
る。

このようにして得たベクトルＡ及びＢは、　バッチＳ　
、ｕ、　ｖ、　、に関連するオフセット曲面データＳ　
（ｌＩ＋　Ｖ）　ＯＦＦ　＋のうち、共有境界ＣＯＭに
おいて生じた不連続空間のうち、　点Ｐ０１を中心とし
て点Ｐｏ＋　　ＰＩｌ　　Ｐ＋　　Ｐａ　−Ｐｏｔで囲
まれる端面部分の高さ及び点Ｐ。ｌにおける端面の傾き
を表しており、従ってベクトルＡ及びＢについて次式０
式％（９） のように外積を求めれば、端面部分ｐ　、　、　　ｐ　
、　、　＋Ｐ＋　　Ｐｏ　　Ｐａｔの点Ｐ０１における
法線ベクトルｎｏ、を求めることができる。

かくしてオフセット曲面データ作成装置は、第１のバッ
チＳ　（Ｉｌｌ　Ｖ）　ｌに関するオフセット曲面デー
タＳ　（ｕｎ　Ｖ）。ＦＦＩのうち、共有境界ＣＯＭを
表す第０番目の点Ｐ０の近傍のデータに基づいて、不連
続端面Ｐ。Ｉ　ＰＩｌ　　Ｐ＋　　Ｐｏ　　Ｐｏｌの高
さ及び傾きを表す法線ベクトルｎｏ、についてのデータ
を求めることができる。

オフセット曲面データ作成装置は、続いてステラ７’Ｓ
Ｐ５に移って第２のバッチＳ　（ｕｎ　ｖ）　Ｚについ
てのオフセット曲面データＳ　（ｕ、　ｖ）　０ＦＦ２
から、共有境界ＣＯＭを表す制御点Ｐ０に対応するオフ
セット曲面データＳ　（ｕ、Ｖｌ。Ｆｎ上の点Ｐ。ｔか
ら次式０式％（１０） の演算を実行することによって点Ｐ０から点Ｐ。２まで
のベクトルＣを求め、このベクトルＣと同じ方向の法線
ベクトルｆ’ｌｏｚをオフセット曲面データＳ　（ｕｎ
　ｖ）。ＦＦ！のうち、共有境界ＣＯＭ位置の不連続端
面のうちの端面部分、すなわち点ｐｏｔ　　ｐ＋ｚＰＩ
　　ｐｏ　　ｐｏｔを表すデータとして点Ｐ０２におけ
る法線ベクトルｎｏｚを求めることができる。

匪ころでこの法線ベクトルｎ。ｔには、点Ｐ０２におけ
る面Ｍｏｚ（法線ベクトルｎ。２を法線とする面で、　
これを法線ベクトルｎ。２の面と呼ぶ）を考えることが
でき、オフセット曲面データ作成装置は次のステップＳ
Ｐ６において、当該法線ベクトルｎ、ｌの面Ｍ、つと、
点Ｐ０．における法線ベクトルｎ０１の交点を表す位置
ベクトルＱ０を演算する。

かかる演算の結果求めることができた点Ｑ０を表す位置
ベクトルは、　共有境界ＣＯＭを表す点Ｐ０を含むパッ
チＳ　（ｕｎ　ｖｌ　Ｉについてのオフセット曲面デー
タＳ（工＋ｖｌ。ＦＦＩ上の点Ｐ、Ｉにおいて不連続端
面に直交する方向に延長する線上にあり、かつ第２のパ
ッチＳ＋ｕ＋　ｖ）　ｚのオフセット曲面データＳ　ｆ
ｕｎｖｌ。ＦＦ’Ｚ上の点Ｐ０２の法線ベクトルｎ。２
と直交する面内にある。

従って工具の中心を第１のパッチＳ　（ａｔ　ｖ）　Ｉ
のオフセット曲面データ５（ｕｎす。ＦＦＩ　ＳＳ＋ｕ
＋　Ｖｌ。ｙｙｔに基づいて、　共通境界Ｃ０Ｍ上を通
過しながら例えばＶ＝Ｏで表される線上の曲面Ｓ（ｕｎ
　ｖｌ　１及びＳ　、、、　Ｖ）　、の曲面を切削加工
して行く過程において、先ずパッチＳ　（ｕｎ　ｖ）　
Ｉを加工をしながら工具の中心がパッチＳ　ｊｕｎ　ｖ
ｌ　ｌ上の点Ｐ０．に到達したとき、続いてパッチＳ　
（ｕｎ　ｖ）　ｚの加工を点Ｐ。２から開始するまでの
間に、工具の中心を点Ｐｏｔから点Ｑ０まで移動させ、
続いてこの点Ｑ。から点Ｐ。ｔまで中心が移動するよう
に工具を移動させれば、工具の刃先が一旦共有境界ＣＯ
Ｍの点Ｐ０を離れた状態を維持させながら、工具の中心
を第１のオフセット曲面データＳ　（ＩＩＩ　Ｖ’Ｊ。

ＦＦＩ上の点Ｐ０１から第２のオフセット曲面データＳ
　（ｕｎ　％Ｔｌ。ｐｒｚ上の点Ｐ、ｔまで移動させる
ことができることになる。

かくして工具の中心が第１のパッチＳ　＜ｕｎ　ｖｌ　
１のオフセット曲面データＳ　（ｕｎ　ｖ）。１．の点
ｐｏｔから、第２のパッチ５（ＩＩＩ　ｖｌ　２のオフ
セット曲面データＳ　（ｕｎ　ｖ）。、。の点Ｐ０２に
まで移動する間に、工具の刃先が余分に被加工対象を削
り落すような異常動作をするおそれを有効に回避し得る
。

やがて工具の中心が第２のパッチＳ　（ｕ、　Ｖ）　、
の共有境界ＣＯＭ上の点Ｐ０に対応する点Ｐ、！に到達
すると、以後工具の中心がオフセット曲面データＳ　（
ＩＩＩ　ｖ）。ＦＦＩ上を移動して行くことにより、工
具の刃先によって第２のパッチＳ　ｆｕｎ　Ｖｌ□の切
削加工を共有境界Ｃ０Ｍ上の点Ｐ０から再開することが
できるようなデータを作成することができる。

オフセット曲面データ作成装置は、点Ｑ０のデータを演
算により求めた後、　以下同様にして共有境界ＣＯＭを
表す点Ｐ　＋　、Ｐｔ　、Ｐａｌ　、Ｐ４、Ｐ、（第３
図）について同様の演算を実行することによって、法線
ベクトルｎ、〜ｎｓ、及びｎ１□〜ｎ％ｔを求め、これ
に基づいて、不連続空間に対応する点にＪ　、Ｑｔ　、
Ｑ３　、Ｑ−、Ｑｓを同様の手法に基づいて演算した後
、ステップＳＰ８に移って当該演算によって求めた位置
データＱ０〜Ｑ。

をオフセット曲面データＳ　（ＩＩＩ　ｖｌ　ＯＦＦ＋
及びＳ　（Ｉｌｌ　ｖｌ。ＦＦ２間における工具の移動
位置を表すオフセット曲面データとして補間する。

かくしてオフセット曲面データ作成装置は、上述のステ
ップＳＰ３に移ってオフセット曲面データの補間プログ
ラムを終了する。

以上のようにして作成されたオフセット曲面データを用
いて工作機械の工具を移動させれば、第１のパッチＳ　
（Ｉｌｌ　ｖ＞　Ｉ及び第２のパッチＳ　＜ｕ、　ｖｌ
　ｔに対応するオフセット曲面データＳ　（ｕｎ　ｖ）
。ＦＦＩ及びＳ　（ｕｎ　ｖｌ。□２に沿って工具の中
心を移動させることによって、第１及び第２のパッチＳ
（ｕｎ　Ｖ）　Ｉ及びＳ（ｕ、す２を切削加工すること
ができる。

これと共に第１のパッチＳ　＜ＩＩＩ　ｖｌ　Ｉのオフ
セット曲面データＳ　（ｕｎ　ｖｌ。ＦＦＩに基づいて
工具を移動させている状態から、第２のパッチＳ　（ｕ
ｎ　ｖ）　２のオフセット曲面データＳ　（ｕｎ　Ｖ）
。ＦＦ８の加工に移るまでの間に、第６図について上述
したように、第１及び第２のパッチＳ　（ｕｎ　ｖ）　
１及びＳ　（ｕｎ　ｖ□間が接平面連続の条件の下に接
続されていなかったために不連続空間が生じた場合にも
、点Ｑ０〜ＱＳの位置データをオフセット曲面データと
して補間することにより、結局工作機械に装着された被
加工対象を、第１のパッチ５（ＩＩＩ　ｖ）　Ｉのデー
タによって表される自由曲面及び第２のパッチＳ　（ｕ
ｎ　Ｖ）　２によって表される自由曲面を、補間された
オフセット曲面データＱ０〜Ｑ５を用いてスムーズに切
削加工することができる。

かくするにつきパッチＳ　ｌｕ＋　ｖｌ　ｌ及びＳ　、
、、　Ｖ）　、間の共有境界ＣＯＭの位置において、工
具が異常動作して過剰に被工作対象を切削するようなお
それを有効に防止し得る。

Ｈ発明の効果 上述のように本発明によれば、接平面連続の条件が成り
立たない条件の下に接続された２つのパッチＳ　、、、
　ｖ、　、及びＳ　（１１，Ｖ）　Ｚによって表される
自由曲面を有する物体を切削加工するために、工作機械
の工具の移動軌跡を表すオフセット曲面データを作成す
る際に、当該接平面連続の条件が成り立たない共有境界
位置において、工具の移動点を表すオフセット曲面デー
タＱ０〜Ｑ、を補間することにより、当該共有境界近傍
において異常に削り過ぎるような加工データを発生する
おそれを有効に防止し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるオフセット曲面データ作成方法の
一実施例を示すフローチャート、第２図はその補間デー
タの作成手順を示す路線図、第３図は当該補間の結果得
られるオフセット曲面データを示す路線図、第４図は隣
接する２つのパッチを接平面連続の条件によって接続す
るための条件の説明に供する路線図、第５図は接平面連
続の条件の説明に供するベクトル図、第６図は接平面連
続の条件が成り立たない条件の下に接続した２フのパッ
チについてオフセット曲面データを作成した場合に生ず
る不連続空間の説明に供する路線図である。 Ｓ　１１１　ｖ）　Ｉ　ｓ　Ｓ　（ｕｎ　ｒ）　Ｚ　”
・・・’パッチ、　ＣＯＭ・・・・・・共有境界、　Ｐ
０〜Ｐ、・・・・・・共有境界ＣＯＭを表す点、　Ｐｏ
ｔ〜ＰＳｌ・・・・・・第１のパッチＳ　＋＋ａ＋　Ｖ
）　、の不連続端面におけるオフセット曲面データ、Ｐ
０２〜ＰＳｚ・・・・・・第２のパッチＳ　（ｕｎ　ｖ
ｌ　ｚの不達ｍ端面におけるオフセット曲面データ、　
Ｓ（ｕ、。。ＦＦＩ、Ｓ　（ｕｎｖ）。ＦＦｔ・・・・
・・オフセット曲面データ、Ｑ０〜Ｑ、・・・・・・補
間されたオフセット曲面データ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 自由曲面を表す互いに隣接する第１及び第２のパッチを
   切削目標とするオフセット曲面データを生成するオフセ
   ット曲面データ作成方法において、上記第１及び第２の
   パッチの共有境界を表す各制御点において、上記第１の
   パッチに対応する第１のオフセット曲面データによつて
   表される第１の不連続端面に直交して外方に向く第１の
   ベクトルを求めると共に、上記第２のパッチに対応する
   第２のオフセット曲面データによつて表される法線ベク
   トルでなる第２のベクトルを求め、 上記第２のベクトルの面と上記第１のベクトルとの交点
   位置を求め、当該交点位置データを、上記第１及び第２
   のオフセット曲面データ間に生ずる不連続空間における
   第３のオフセット曲面データとして補間する ことを特徴とするオフセット曲面データ作成方法。