KR101917061B1

KR101917061B1 - 언더컷 영역에 있어서 조형 각도의 설정을 포함하는 3차원 조형물의 조형 방법

Info

Publication number: KR101917061B1
Application number: KR1020180042560A
Authority: KR
Inventors: 코이치 아마야; 준 고바야시; 타쯔야 카베시타
Original assignee: 가부시키가이샤 마쓰우라 기카이 세이사쿠쇼
Priority date: 2017-08-07
Filing date: 2018-04-12
Publication date: 2018-11-08
Also published as: CN108248012A; US20190041827A1; CN108248012B; US10663948B2; JP6275315B1; EP3441222B1; JP2019031005A; EP3441222A1; ES2787026T3; CA2996201A1; CA2996201C

Abstract

서포트부를 불필요로 하거나, 또는 최대한 작게 할 수 있는 3차원 조형에 있어서의 조형 각도를 선택하는 것을 과제로 하고, 상기 과제를 달성할 수 있는 적층, 조사에 기초하는 소결, 절삭에 의한 3차원 조형물의 조형 방법으로서, CAD/CAM 시스템의 이하의 공정에 의해서, 언더컷 영역을 가지는 경우의 조형 각도의 설정 방법.
1. 3차원 조형물(1)의 모델의 설정.
2. 기준 언더컷 각도의 선택.
3. 상기 모델에 있어서의 각도 단위마다의 회전.
4. 언더컷 영역(2) 중, 기준 언더컷 각도보다 작은 각도로 수평 방향면과 교차하고 있는 언더컷 영역(2＇)의 수평 방향면에 대한 투영 면적의 합계치의 산정.
5. 상기 합계 면적이 최소인 경우 또는 소정의 기준에 도달하는 경우의 회전 각도의 선택.
6. 상기 5의 산정에 있어서 최소인 합계 면적이 소정의 기준치를 초과하는 경우 또는 상기 4의 산정에 있어서 모두의 합계 면적이 소정의 기준치를 초과하는 경우에는, 언더컷 영역에 대한 서포트부의 조형의 설정을 지시한다.

Description

언더컷 영역에 있어서 조형 각도의 설정을 포함하는 3차원 조형물의 조형 방법{METHOD FOR SETTING SHAPING ANGLE FOR THREE-DIMENSIONAL SHAPED PRODUCT}

본 발명은, 적층, 소결, 절삭이라는 순서에 의한 각 공정에 의해서 조형되는 3차원 조형물을 제조할 때의 언더컷 영역에 있어서 조형 각도의 설정을 포함하는 3차원 조형물의 조형 방법을 대상으로 하고 있다.

3차원 조형물의 벽부에 있어서는, 수평 방향에 대한 각도가 연속적으로 변화하는 경우와 단속적(斷續的)으로 변화하는 경우의 쌍방이 존재하지만, 어느 쪽의 경우에 있어서도, 벽부의 소정의 높이 위치에 있어서의 수평 방향에 대해 그 하측 영역이, 수평 방향에 대해 예각으로 교차하는 것에 의해서 언더컷 영역을 형성하는 경우가 있다.

상기 교차되고 있는 예각이 소정의 각도 이하의 경우에는, 3차원 조형물의 각 영역이 가지고 있는 자중(自重)에 의해서, 소결 이후의 제조 단계에 있어서, 3차원 조형물이 변형된다고 하는 엑시던트가 발생하는 경우가 있다.

이러한 엑시던트는, 언더컷 영역의 상측에 위치하고 있는 수평 방향면의 면적이 클수록 발생하기 쉽지만, 상기 엑시던트의 발생을 방지하기 위해서, 언더컷 영역의 조형 도중에 있어서 서포트부를 조형하고, 또한 언더컷 영역을 하방으로부터 지지하는 방법이 많이 채용되고 있다.

종래 기술에 있어서는, 이러한 서포트부의 조형 이외에, 상기 엑시던트에 대한 대책은 대부분 강구되고 있지 않았다.

예외적으로, 특허문헌 1에 있어서는, 언더컷을 형성하고 있는 윤곽 영역과, 그 후에 형성되는 형성층과의 사이에, 결합 형성부(헤드부 50)를 형성하는 것에 의해서, 언더컷 영역이 연약한 상태, 즉 변형되기 쉬운 상태를 억제하는 구성을 제창하고 있다(단락 [0009], [0054] 및 도 1, 도 3).

그렇지만, 상기와 같은 결합 형성부를 이후의 형성층과의 사이에 개재시키는 것은, 3차원 조형물에 있어서 예정되어 있는 형상에 대한 설계변경을 의미하고 있고, 정확한 3차원 조형에 대한 지장이 발생하게 된다.

일본 공개특허공보 2017-47534호

본 발명은, 3차원 조형에 있어서, 서포트부를 불필요로 하거나, 또는 서포트부를 가능한 작게 하는 조형 각도의 설정을 포함하는 3차원 조형물의 조형 방법을 제공하는 것을 과제로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 기본 구성은, 이하의 구성 (1), (2)로 이루어진다.

(1) CAD/CAM 시스템이 작성하는 프로그램에 기초하여, 스퀴지에 의한 적층, 레이저빔 또는 전자빔의 조사에 기초하는 소결, 절삭 공구의 주행에 기초하는 절삭의 순서에 의한 3차원 조형물의 조형 방법으로서, CAD/CAM 시스템의 이하의 공정에 의해서, 언더컷 영역에 있어서 조형 각도의 설정을 포함하는 3차원 조형물의 조형 방법.

1. XYZ축에 의한 3차원 공간에 있어서 3차원 조형물의 모델을 설정한다.

2. 상기 1의 모델의 벽부에 있어서, 수평 방향에 대해 예각으로 하방으로부터 교차하고 있는 언더컷 영역이 자중에 의한 변형이 생기지 않는 경우의 상기 예각의 최소치의 각도를 기준 언더컷 각도로서 선택한다.

3. 상기 1의 모델에 대해, Y축을 중심으로 하는 XZ 평면을 따른 1도 ~ 15도의 범위의 각도 단위에 의한 회전 및 X축을 중심으로 하는 YZ 평면을 따른 1도 ~ 15도의 범위의 각도 단위에 의한 회전을 각각 -180도 ~ 180도의 범위 내에서 회전 가능한 한도에서 행한다.

4. 상기 3의 각 각도 단위에 의한 회전마다, 기준 언더컷 각도보다 작은 각도로 수평 방향면과 교차하고 있는 언더컷 영역을 수평 방향면에 대해 연직 방향으로 투영한 면적, 즉 XY 평면에 있어서의 면적을 산정하고, 상기 면적의 합계를 산정한다.

5. 상기 4의 합계 면적이 최소인 경우에 대응하고 있는 상기 3에 있어서의 XZ 면을 따른 회전 각도 및 YZ 면을 따른 회전 각도를, 조형 각도로서 선택한다.
6. 상기 5의 최소의 합계 면적이 소정의 기준치보다도 큰 경우에는, 언더컷 영역을 지지하는 서포트부의 조형 영역을 설정하는 지령을 행한다.

(2) CAD/CAM 시스템이 작성하는 프로그램에 기초하여, 스퀴지에 의한 적층, 레이저빔 또는 전자빔의 조사에 기초하는 소결, 절삭 공구의 주행에 기초하는 절삭의 순서에 의해서 조형되는 3차원 조형물의 조형 방법으로서, CAD/CAM 시스템의 이하의 공정에 의해서, 언더컷 영역에 있어서 조형 각도의 설정을 포함하는 3차원 조형물의 조형 방법.

3. 상기 1의 모델에 대해, Y축을 중심으로 하는 XZ 평면을 따른 1도 ~ 15도의 범위의 각도 단위에 의한 회전 및 X축을 중심으로 하는 YZ 평면을 따른 1도 ~ 15도의 범위의 각도 단위에 의한 회전을 각각 -180도 ~ 180도의 범위 내에서 행한다.

5. 상기 4의 합계 면적이 소정의 기준치 이하가 되었을 경우에는, 상기 기준에 대응하는 상기 3에 있어서의 XZ 평면 및 YZ 면을 따라서 각각 설정한 회전 각도를 조형 각도로서 선택한다.
6. 상기 4의 합계 면적이 모두 소정의 기준치보다도 큰 경우에는, 언더컷 영역을 지지하는 서포트부의 조형 영역을 설정하는 지령을 행한다.

기본 구성 (1), (2)에 입각하고 있는 본 발명에 있어서는, 언더컷 영역의 존재에 의해서 변형이 생기지 않는 상태를 실현하거나, 또는 비록 상기 상태의 실현에 이르지 않는다고 해도, 종래 기술에 비교하여, 서포트부의 조형의 정도를 적은 상태로 할 수 있고, 언더컷 영역을 가지는 3차원 조형물에 대해, 효율적 그리고 안정된 조형을 실현할 수 있다.

도 1은 기본 구성 (1)의 각 공정을 나타내는 플로우차트이다.
도 2는 기본 구성 (2)의 각 공정을 나타내는 플로우차트이다.
도 3은 CAD/CAM 시스템에 있어서, 미리 설정한 각도 단위에 의해서, 3차원 조형물의 모델을 회전시킨 상태를 나타내는 측면도로서, (a)는, XZ 평면을 따른 회전 상태를 나타내고 있고, (b)는, YZ 평면을 따른 회전 상태를 나타낸다. 또한, 도 3에 나타내는 모델의 경우에는, (a)에 나타내는 바와 같이, XZ 평면에 의해서 언더컷 영역을 관찰할 수 있지만, YZ 평면에 있어서는, 언더컷 영역을 관찰할 수 없는 상황에 있다.
도 4는 공정 3에 있어서, 언더컷 영역의 수평 방향면에 대한 투영 상태(상방향의 화살표는, 투영을 의미한다)를 나타내는 단면도로서, (a)는, 언더컷 영역이 만곡면인 경우를 나타내고, (b)는, 언더컷 영역이 평면인 경우를 나타낸다. 또한, 굵은선 부분은, 기준 언더컷 각도보다 작은 각도로 수평 방향과 교차하고 있는 언더컷 영역 및 수평 방향면 중, 상기 언더컷 영역을 연직 방향으로 투영한 수평 방향면을 나타내고, 가는선 부분은, 기준 언더컷 각도보다 큰 각도로 수평 방향과 교차하고 있는 언더컷 영역 및 수평 방향면 중, 상기 언더컷 영역을 연직 방향으로 투영한 수평 방향면을 나타낸다.

기본 구성 (1), (2)는, 스퀴지의 주행에 의한 적층, 레이저빔 또는 전자빔의 조사에 의한 소결, 절삭 공구의 주행에 의한 절삭이라는 순서에 의해서 3차원 조형물(1)의 제조를 행하는 것을 기술적 전제로 하고 있다.

이러한 기술적 전제에 입각한 후에, 기본 구성 (1)에 있어서는, 이하와 같은 각 공정을 채용하고 있다.

1. 도 1의 (1)에 나타내는 바와 같이, XYZ축에 의한 3차원 공간에 있어서 3차원 조형물(1)의 모델을 설정한다.

2. 도 1의 (2)에 나타내는 바와 같이, 상기 1의 모델의 벽부에 있어서, 수평 방향에 대해 예각으로 하방으로부터 교차하고 있는 언더컷 영역(2)이 자중에 의한 변형이 생기지 않는 경우의 상기 예각의 최소치의 각도를 기준 언더컷 각도로서 선택한다.

3. 도 1의 (3)의 1, 2, 3 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 1의 모델에 대해, Y축을 중심으로 하는 XZ 평면을 따른 1도 ~ 15도의 범위의 각도 단위에 의한 회전 및 X축을 중심으로 하는 YZ 평면을 따른 1도 ~ 15도의 범위의 각도 단위에 의한 회전을 각각 -180도 ~ 180도의 범위 내에서 회전 가능한 한도에서 행한다.

4. 도 1의 (4)의 1, 2에 나타내는 바와 같이, 상기 3의 각 각도 단위에 의한 회전마다, 도 4(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 기준 언더컷 각도보다 작은 각도로 수평 방향면과 교차하고 있는 언더컷 영역(2) 중, 수평 방향면에 대한 교차 각도가 기준 언더컷 각도보다 작은 영역(2＇)을 수평 방향면(3) 중, 상기 영역(2＇)에 대응하는 영역(3＇)에 대해 연직 방향으로 투영한 면적, 즉 XY 평면에 있어서의 면적을 산정하고, 상기 면적의 합계를 산정한다.

5. 도 1의 (5)에 나타내는 바와 같이, 상기 4의 합계 면적이 최소인 경우에 대응하고 있는 상기 3에 있어서의 XZ 면을 따른 회전 각도 및 YZ 면을 따른 회전 각도를, 조형 각도로서 선택한다.
6. 상기 5의 최소의 합계 면적이 소정의 기준치보다도 큰 경우에는, 언더컷 영역을 지지하는 서포트부의 조형 영역을 설정하는 지령을 행한다.
마찬가지로, 기본 구성 (2)에 있어서는, 이하의 각 공정을 채용하고 있다.

삭제

1. 도 2의 (1)에 나타내는 바와 같이, XYZ축에 의한 3차원 공간에 있어서 3차원 조형물(1)의 모델을 설정한다.

2. 도 2의 (2)에 나타내는 바와 같이, 상기 1의 모델의 벽부에 있어서, 수평 방향에 대해 예각으로 하방으로부터 교차하고 있는 언더컷 영역(2)이 자중에 의한 변형이 생기지 않는 경우의 상기 예각의 최소치의 각도를 기준 언더컷 각도로서 선택한다.

3. 도 2의 (3)의 1, 2, 3 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 1의 모델에 대해, Y축을 중심으로 하는 XZ 평면을 따른 1도 ~ 15도의 범위의 각도 단위에 의한 회전 및 X축을 중심으로 하는 YZ 평면을 따른 1도 ~ 15도의 범위의 각도 단위에 의한 회전을 각각 -180도 ~ 180도의 범위 내에서 행한다.

4. 도 2의 (4)의 1, 2에 나타내는 바와 같이, 상기 3의 각 각도 단위에 의한 회전마다, 도 4(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 기준 언더컷 각도보다 작은 각도로 수평 방향면과 교차하고 있는 언더컷 영역(2) 중, 수평 방향면에 대한 교차 각도가 기준 언더컷 각도보다 작은 영역(2＇)을 수평 방향면(3) 중, 상기 영역(2＇)에 대응하는 영역(3＇)에 대해 연직 방향으로 투영한 면적, 즉 XY 평면에 있어서의 면적을 산정하고, 상기 면적의 합계를 산정한다.

5. 도 2의 (5)에 나타내는 바와 같이, 상기 4의 합계 면적이 소정의 기준치 이하가 되었을 경우에는, 상기 기준에 대응하는 상기 3에 있어서의 XZ 평면 및 YZ 면을 따라서 각각 설정한 회전 각도를 조형 각도로서 선택한다.
6. 상기 4의 합계 면적이 모두 소정의 기준치보다도 큰 경우에는, 언더컷 영역을 지지하는 서포트부의 조형 영역을 설정하는 지령을 행한다.

상기 각 공정 2에 있어서, 자중에 의해서 변형이 생기지 않는 기준 언더컷 각도에 대해서는, 3차원 조형물(1)의 원료인 분말의 종류, 소결의 정도, 언더컷 영역(2)의 수평 방향의 면적이라고 하는 각 팩터를 고려한 후에, 경험칙에 의해서 정할 수 있다.

통상, 60도를 최소치로 설정하는 경우가 많다.

기본 구성 (1)의 경우에는, 공정 5에 있어서, 합계 면적이 최소가 되는 경우를 선택하는 이상, 상기 공정 3에 있어서의 각도 단위마다에 의한 회전은, -180도에서 180도의 범위 내에서 가능한 한 행한다.

즉, 도 1의 플로우차트에 있어서, Δθ를 각도 단위로 하고, N = [180/Δθ]로 했을 경우, n = N이 되는 각도에 도달하기까지, XZ 평면 및 YZ 평면을 따른 회전을 행하는 것을 필요로 한다(또한, []은 Gauss 기호로서, 180/Δθ 중 1 미만의 끝수(端數)를 제외한 +의 정수를 나타낸다).

이것에 비해, 기본 구성 (2)의 경우에는, 공정 5에 있어서, 공정 4에 의한 합계 면적이 실제의 기준 이하의 경우에는 조형 각도가 선택되는 이상, 공정 3에 있어서의 각도 단위에 의한 회전은, -180도 ~ 180도를 범위 내로 하는 것도, 가능한, 즉, 도 2의 플로우차트에 있어서, n = N이 되는 각도에 도달하기까지, XZ 평면 및 YZ 평면을 따른 회전을 행하는 것은, 반드시 필요하지는 않다.

단, 공정 5에 있어서, 합계 면적이 소정의 기준치에 도달하지 않는 경우에는, 도 2의 플로우차트에 나타내는 바와 같이, -180도 ~ 180도의 범위 내에서 가능한 한, 즉, n = N이 성립하는 상태에 도달하기까지 회전을 행하는 것으로 귀결된다.

상기 각 공정 3에 있어서, Y축을 중심으로 하는 XZ 평면을 따른 회전, 및 X축을 중심으로 하는 YZ 평면을 따른 회전에 있어서는, 회전하는 각도 단위가 작을수록, 상기 각 공정 4에 있어서의 합계 면적의 변화 상태는 치밀해지는 한편, 상기 각 공정 4에 있어서의 합계 면적의 산정에 시간을 필요로 한다.

이것에 비해, 상기 각 공정 3에 있어서의 각도 단위가 클수록, 상기 각 공정 4에 있어서의 합계 면적의 산정은 스피드 업 되지만, 합계 면적의 변화 상태는, 정확하지 않고 대략적일 수밖에 없다.

상기 각 공정 3에 있어서, 단위가 되는 각도를 1도 ~ 15도로 설정하고 있는 것은, 각 각도 변화의 효율과 정확한 조형 각도의 설정이 양립할 수 있는 것에 유래하고 있다.

단, 약 7도를 선택했을 경우에는, 상기 각 공정 4에 있어서의 산정의 스피드와 수평 방향면에 투영된 합계 면적의 치밀함을 양립할 수 있다.

상기 각 공정 4에 있어서, 언더컷 영역(2)이 구 형상 또는 원기둥 형상과 같이 기준 언더컷 각도를 초과하는 만곡면을 포함하고 있는 경우에는, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 만곡면에 있어서, 기준 언더컷 각도보다 작은 각도로 수평 방향면과 교차하고 있는 언더컷 영역(2＇)만에 대해서, 수평 방향면(3＇)에 대해 연직 방향으로 투영하는 것에 의해서, 각 언더컷 영역(2)에 대응하는 면적을 계산하면 좋고, 기준 언더컷 각도보다 큰 각도로, 수평 방향면에 교차하고 있는 언더컷 영역(2")에 대해서는, 상기 투영 및 투영에 기초하는 면적, 즉 수평 방향면(3")에 대한 면적을 산정할 필요는 없다.

이것에 비해, 언더컷 영역(2)이 평면이며, 게다가 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 기준 언더컷 각도보다 작은 각도로, 수평 방향면과 교차하고 있는 언더컷 영역(2＇)인 경우에는, 기준 언더컷 각도보다 큰 각도로 수평 방향면과 교차하고 있는 언더컷 영역(2")이 존재하지 않는 이상, 상기 평면을 수평 방향면에 대해 연직 방향으로 투영한 것에 의한 면적에 의해서, 각 언더컷 영역(2)에 대응하는 투영 면적을 산정할 수 있다.

기본 구성 (1)의 공정 4에 있어서, 최소치가 되는 합계 면적이 복수개 존재하는 경우에는, 어느 쪽도 선택할 수 있다.

단, 상기의 경우에, 상기 공정 3에 의한 XZ 평면을 따른 회전 각도의 절대치 및 YZ 평면을 따른 회전 각도의 절대치의 합계 각도가 가장 작은 경우를 조형 각도로서 선택하는 것에 의해서, 공정 1에 설정된 모델의 상태에 비해 변화 상태가 적은 조형 각도를 선택할 수 있다.

뿐만 아니라, 상기의 경우에, 상기 공정 3에 의한 회전에 있어서, 기준 언더컷보다 작은 각도를 나타내는 언더컷 영역(2＇)의 수평 방향면에 하측으로부터 교차하는 각도의 총 합이 가장 큰 경우를, 조형 각도로서 선택하는 것에 의해서, 공정 4에서 최소치를 나타내는 조형 각도 중, 가장 변형되기 어려운 상태에 의한 조형 각도를 선택하는 것이 가능해진다.

기본 구성 (2)의 공정 5의 경우에는, 수평 방향의 합계 면적이 소정의 기준에 이르는 XZ 평면에 있어서의 회전, 및 YZ 평면에 있어서의 회전을 처음으로 실현한 단계에서, 3차원 조형물(1)의 조형 각도를 설정하고 있다.

이러한 합계 면적은, 3차원 조형물(1)의 형상, 및 그 소재, 또한, 소결의 정도에 입각한 개별의 실험으로 뒷받침된 경험칙에 의해서 설정할 수 있다.

이하, 실시예에 입각해서 설명한다.

실시예 1은, 기본 구성 (1)에 있어서, 상기 6의 지령이 행해진 경우에는, 최소가 되는 합계 면적이 소정의 기준에 도달하지 않은 경우에는, 상기 최소가 되는 합계 면적에 대응하는 상기 공정 3에 있어서의 회전 각도를 선택한 후에, CAD/CAM 시스템이 가장 외측에 위치하고 있는 언더컷 영역(2)에 대해, 교차 상태로 지지하는 서포트부의 조형 영역을 설정하는 것을 특징으로 하고 있다.

이러한 특징에 의해서, 실시예 1에 있어서는, 비록 최소의 합계 면적에 의해서 적절한 조형 각도가 얻어지지 않았다 해도, 통상의 조형의 경우에 비해, 서포트부의 조형 영역을 극히 적은 상태로 할 수 있다.

실시예 2는, 기본 구성 (2)에 있어서, 상기 6의 지령이 행해진 경우에는, 상기 4의 합계 면적이 가장 작은 상태에 대응하는 상기 3의 각 회전 각도를 조형 각도로서 선택한 후에, CAD/CAM 시스템이 가장 외측에 위치하고 있는 언더컷 영역(2)에 대해서, 교차 상태로 지지하는 서포트부의 조형 영역을 설정하는 것을 특징으로 하고 있다.

이러한 특징에 의해서, 실시예 2에 있어서는, 비록 소정의 기준 이하에 도달하는 합계 면적이 얻어지지 않았다고 해도, 통상의 조형의 경우에 비해, 서포트부의 조형 영역을 극히 적은 상태로 할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은, 적절한 조형 각도의 설정에 의해서, 3차원 조형물의 제조 과정에 있어서의 변형을 방지하거나, 적어도 서포트부의 조형을 극히 적은 상태로 하는 것이 가능하고, 그 이용 범위는 광범위하다.

1: 3차원 조형물
2: 언더컷 영역
2＇: 언더컷 영역 중, 수평 방향면에 대한 교차 각도가 기준 언더컷 각도보다 작은 영역
2": 언더컷 영역 중, 수평 방향면에 대한 교차 각도가 기준 언더컷 각도보다 큰 영역
3: 언더컷 영역에 대응하는 수평 방향면
3＇: 수평 방향면 중, 상기 2＇의 언더컷 영역을 연직 방향으로 투영한 수평 방향면
3": 수평 방향면 중, 상기 2"의 언더컷 영역을 연직 방향으로 투영한 수평 방향면

Claims

CAD/CAM 시스템이 작성하는 프로그램에 기초하여, 스퀴지에 의한 적층, 레이저빔 또는 전자빔의 조사에 기초하는 소결, 절삭 공구의 주행에 기초하는 절삭의 순서에 의한 3차원 조형물의 조형 방법으로서, CAD/CAM 시스템의 이하의 공정에 의해서, 언더컷 영역에 있어서 조형 각도의 설정을 포함하는 3차원 조형물의 조형 방법.
1. XYZ축에 의한 3차원 공간에 있어서 3차원 조형물의 모델을 설정한다.
2. 상기 1의 모델의 벽부에 있어서, 수평 방향에 대해 예각으로 하방으로부터 교차하고 있는 언더컷 영역이 자중(自重)에 의한 변형이 생기지 않는 경우의 상기 예각의 최소치의 각도를 기준 언더컷 각도로서 선택한다.
3. 상기 1의 모델에 대해, Y축을 중심으로 하는 XZ 평면을 따른 1도 ~ 15도의 범위의 각도 단위에 의한 회전 및 X축을 중심으로 하는 YZ 평면을 따른 1도 ~ 15도의 범위의 각도 단위에 의한 회전을 각각 -180도 ~ 180도의 범위 내에서 회전 가능한 한도에서 행한다.
4. 상기 3의 각 각도 단위에 의한 회전마다, 기준 언더컷 각도보다 작은 각도로 수평 방향면과 교차하고 있는 언더컷 영역을 수평 방향면에 대해 연직 방향으로 투영한 면적, 즉 XY 평면에 있어서의 면적을 산정하고, 상기 면적의 합계를 산정한다.
5. 상기 4의 합계 면적이 최소인 경우에 대응하고 있는 상기 3에 있어서의 XZ 면을 따른 회전 각도 및 YZ 면을 따른 회전 각도를, 조형 각도로서 선택한다.
6. 상기 5의 최소의 합계 면적이 소정의 기준치보다도 큰 경우에는, 언더컷 영역을 지지하는 서포트부의 조형 영역을 설정하는 지령을 행한다.
제 1 항에 있어서,
상기 4의 최소가 되는 합계 면적이 복수개 존재하는 경우에는, 상기 공정 3에 의한 XZ 평면을 따른 회전 각도의 절대치 및 YZ 평면을 따른 회전 각도의 절대치의 합계 각도가 가장 작은 경우를, 조형 각도로서 선택하는 것을 특징으로 하는 3차원 조형물의 조형 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 4의 최소가 되는 합계 면적이 복수개 존재하는 경우에는, 상기 공정 3에 의한 회전에 있어서, 기준 언더컷보다 작은 각도를 나타내는 언더컷 영역의 수평 방향면에 하측으로부터 교차하는 각도의 총 합이 가장 큰 경우를, 조형 각도로서 선택하는 것을 특징으로 하는 3차원 조형물의 조형 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 6의 지령이 행해진 경우에는, 상기 4의 최소가 되는 합계 면적이 소정의 기준에 도달하지 않은 경우에는, 상기 최소가 되는 합계 면적에 대응하는 상기 3에 있어서의 회전 각도를 선택한 다음, CAD/CAM 시스템이 가장 외측에 위치하고 있는 언더컷 영역에 대해 교차 상태로 지지하는 서포트부의 조형 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 3차원 조형물의 조형 방법.
CAD/CAM 시스템이 작성하는 프로그램에 기초하여, 스퀴지에 의한 적층, 레이저빔 또는 전자빔의 조사에 기초하는 소결, 절삭 공구의 주행에 기초하는 절삭의 순서에 의해서 조형되는 3차원 조형물의 조형 방법으로서, CAD/CAM 시스템의 이하의 공정에 의해서, 언더컷 영역에 있어서 조형 각도의 설정을 포함하는 3차원 조형물의 조형 방법.
1. XYZ축에 의한 3차원 공간에 있어서 3차원 조형물의 모델을 설정한다.
2. 상기 1의 모델의 벽부에 있어서, 수평 방향에 대해 예각으로 하방으로부터 교차하고 있는 언더컷 영역이 자중에 의한 변형이 생기지 않는 경우의 상기 예각의 최소치의 각도를 기준 언더컷 각도로서 선택한다.
3. 상기 1의 모델에 대해, Y축을 중심으로 하는 XZ 평면을 따른 1도 ~ 15도의 범위의 각도 단위에 의한 회전 및 X축을 중심으로 하는 YZ 평면을 따른 1도 ~ 15도의 범위의 각도 단위에 의한 회전을 각각 -180도 ~ 180도의 범위 내에서 행한다.
4. 상기 3의 각 각도 단위에 의한 회전마다, 기준 언더컷 각도보다 작은 각도로 수평 방향면과 교차하고 있는 언더컷 영역을 수평 방향면에 대해 연직 방향으로 투영한 면적, 즉 XY 평면에 있어서의 면적을 산정하고, 상기 면적의 합계를 산정한다.
5. 상기 4의 합계 면적이 소정의 기준치 이하가 되었을 경우에는, 상기 기준에 대응하는 상기 3에 있어서의 XZ 평면 및 YZ 면을 따라서 각각 설정한 회전 각도를 조형 각도로서 선택한다.
6. 상기 4의 합계 면적이 모두 소정의 기준치보다도 큰 경우에는, 언더컷 영역을 지지하는 서포트부의 조형 영역을 설정하는 지령을 행한다.
제 5 항에 있어서,
상기 6의 지령이 행해진 경우에는, 상기 4의 합계 면적이 가장 작은 상태에 대응하는 상기 3의 각 회전 각도를 조형 각도로서 선택한 다음, CAD/CAM 시스템이 가장 외측에 위치하고 있는 언더컷 영역에 대해 교차 상태로 지지하는 서포트부의 조형 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 3차원 조형물의 조형 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
기준 언더컷 각도가 60도인 것을 특징으로 하는 3차원 조형물의 조형 방법.