(57)【要約】【課題】仕上げ加工の性能を向上させるための、付加製造において支持材料を配置する自動化された方法を提供する。【解決手段】追加の製造手順を支援するように部品が設計されることを保証するために、ＡＭ部品のコンピューター生成された設計を使用する方法及び装置を提供する。本方法は、製造部品のコンピューター生成された設計に対して振動数分析を行い、コンピューター生成された設計の固有振動数におけるモード形状を計算するステップを含む。静的コンプライアンスは、各モード形状を使用して、コンピューター生成された設計上の点において計算される。静的コンプライアンスは、コンピューター生成された設計に所定の非動的荷重がかかったときの、複数の点のそれぞれにおける予想変位を示す。【選択図】図３
2020155091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造部品を設計する方法であって、前記方法は、
前記製造部品のコンピューター生成された設計３０に対して振動数分析を行い、前記コンピューター生成された設計３０の固有振動数におけるモード形状４０を計算するステップと、
前記モード形状４０を使用して、前記コンピューター生成された設計３０上の複数の点３１における静的コンプライアンスを計算するステップと、
前記複数の点３１における前記静的コンプライアンスを含む、前記コンピューター生成された設計３０の全コンプライアンスマップ５０を生成するステップであって、前記全コンプライアンスマップ５０は、前記コンピューター生成された設計３０に所定の非動的荷重がかかったときの前記複数の点３１における予想変位を含む、ステップと、
前記全コンプライアンスマップ５０を出力するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記複数の点３１の１つ以上における前記予想変位が許容量を超過していると判定するステップと、
１つ以上の構造支持体を形成する材料を追加することによって、前記コンピューター生成された設計３０を修正するステップと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
修正済みの前記コンピューター生成された設計３０を使用し、材料で作成された実部品６０を製造するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記実部品６０を製造しながら、前記１つ以上の構造支持体を形成している前記材料を除去するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
付加製造工程で前記実部品６０を製造するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記コンピューター生成された設計３０の前記複数の点３１における前記静的コンプライアンスを計算するステップであって、
ｊは前記コンピューター生成された設計３０上の点３１、ｋに対して計算されたモード形状４０であり、
【数１】
2020155091.tif 000005
Φｉは前記点３１における質量正規化されたモード形状変位であり、
ｆｎ，ｉはヘルツを単位とする固有振動数である、
ステップをさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
修正済みの前記コンピューター生成された設計３０が、航空機で使用するために設計される、請求項３〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
付加製造工程で、１つ以上の構造支持体を形成する前記材料を含む前記実部品６０を製造するステップと、
前記材料が前記実部品６０と一体化されている間に、前記実部品６０の表面粗度を低減するステップと、
前記実部品６０の前記表面粗度を低減した後に、前記１つ以上の構造支持体を形成している前記材料を除去するステップと、
をさらに含む、請求項３〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
製造部品を設計する方法であって、前記方法は、
前記製造部品のコンピューター生成された設計３０の、固有振動数におけるモード形状４０を計算するステップと、
前記モード形状４０を使用して、前記コンピューター生成された設計３０上の点３１の全静的コンプライアンスを計算するステップであって、前記全静的コンプライアンスは、前記コンピューター生成された設計３０に所定の非動的荷重がかかったときの前記コンピューター生成された設計３０全体の予想変位を含む、ステップと、
前記全静的コンプライアンスに応答して、構造支持体用の追加材料のために、前記コンピューター生成された設計３０の１つ以上の領域を特定するステップと、
を含む方法。
【請求項１０】
前記コンピューター生成された設計３０の点３１における前記全静的コンプライアンスを含む、前記設計３０の全コンプライアンスマップ５０を生成するステップと、
前記全コンプライアンスマップ５０を出力するステップと、
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記固有振動数の質量正規化されたモード形状変位を使用し、前記全静的コンプライアンスを計算するステップをさらに含む、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記コンピューター生成された設計３０の前記１つ以上の領域で、前記予想変位が許容量を超過していると判定するステップと、
前記１つ以上の領域で１つ以上の構造支持体用の材料を追加することによって、前記コンピューター生成された設計３０を修正するステップと、
をさらに含む、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記コンピューター生成された設計３０を使用して、材料で実部品６０を製造するステップをさらに含む、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記コンピューター生成された設計３０を使用して材料で実部品６０を製造し、前記１つ以上の構造支持体を形成する前記材料を含めるステップと、
前記実部品６０に前記１つ以上の構造支持体を形成する前記材料を含めている間に、前記実部品６０で表面処理を行うステップと、
前記表面処理を行った後に、前記１つ以上の構造支持体を形成している前記材料を除去するステップと、
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
付加製造工程を使用して前記実部品６０を製造するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記全静的コンプライアンスに応答して、前記構造支持体用の追加材料のために、前記コンピューター生成された設計３０の前記１つ以上の領域を特定するステップが、前記１つ以上の領域が所定の閾値を上回る全静的コンプライアンス値を有すると判定するステップを含む、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
命令を含むコンピューター読み取り可能な記憶媒体であって、前記命令は、演算装置の処理回路によって実行されると前記処理回路が、
製造部品のコンピューター生成された設計３０に対する振動数分析を行い、前記コンピューター生成された設計３０の固有振動数におけるモード形状４０を計算することと、
前記モード形状４０のそれぞれを使用して、前記コンピューター生成された設計３０上の複数の点３１における静的コンプライアンスを計算することと、
前記複数の点３１のそれぞれにおける前記静的コンプライアンスを含む、前記コンピューター生成された部品の全コンプライアンスマップ５０を生成することであって、前記全コンプライアンスマップ５０は、前記コンピューター生成された設計３０に所定の非動的荷重がかかったときの前記複数の点３１における予想変位を含む、生成することと、
を含む動作を行う、命令を含むコンピューター読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１８】
前記全コンプライアンスマップ５０を出力する前記処理回路をさらに含む、請求項１７に記載のコンピューター読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１９】
前記処理回路が、
前記複数の点３１の１つ以上における前記予想変位が許容量を超過していると判定し、
１つ以上の構造支持体を形成する材料を追加することによって、前記コンピューター生成された設計３０を修正する
ようにさらに構成されている、請求項１７または１８に記載のコンピューター読み取り可能な記憶媒体。
【請求項２０】
前記コンピューター生成された設計３０を航空機に使用するために設計することをさらに含む、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載のコンピューター読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
政府の権利の記載
本発明は、国防総省によって与えられた第ＦＡ８６５０−１７−２−５２４６号のもとで、政府の助成を受けて行われた。政府は、本発明に対して一定の権利を有する。
【背景技術】
【０００２】
付加製造は、材料の層の上に層を追加することによって３次元（３Ｄ）部品を製造するために使用される。付加製造は、部品を設計及び形成するために、３Ｄモデリング（コンピューター支援設計、すなわちＣＡＤ）ソフトウェアを使用してもよい。付加製造は幅広い技術を包含し、これに限定されないが、レーザーフリーフォーム製造（ＬＦＭ）、レーザー堆積（ＬＤ）、直接金属堆積（ＤＭＤ）、レーザー金属堆積、レーザー付加製造、レーザー直接積層（ＬＥＮＳ）、光造形法（ＳＬＡ）、選択的レーザー焼結（ＳＬＳ）、熱溶解積層法（ＦＤＭ）、マルチジェットモデリング（ＭＪＭ）、３Ｄ印刷、ラピッドプロトタイピング、ＤＤＭ、積層造形、及び付加造形（ａｄｄｉｔｉｖｅ  ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ）などの幅広い手法を組み入れている。さらに、部品を作成するために、付加製造にさまざまな原材料が使用されてもよい。例として、これに限定されないが、プラスチック、金属、コンクリート、及びガラスが含まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
付加製造設備で製造された部品の表面仕上げを向上させるために、従来の表面仕上げの設備及び手法を使用する別の後処理手順が実施され得る。ＡＭ部品は、後処理手順の際に印加される力に耐えるように構築されねばならない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一態様は、製造部品を設計する方法を対象とする。本方法は、製造部品のコンピューター生成された設計に対して振動数分析を行い、コンピューター生成された設計の固有振動数におけるモード形状を計算するステップを含む。本方法は、モード形状を使用して、コンピューター生成された設計上の複数の点における静的コンプライアンスを計算するステップを含む。本方法は、複数の点における静的コンプライアンスを含む、コンピューター生成された設計の全コンプライアンスマップを生成するステップを含み、全コンプライアンスマップは、コンピューター生成された設計に所定の非動的荷重がかかったときの複数の点における予想変位を含む。本方法は、全コンプライアンスマップを出力するステップを含む。
【０００５】
別の態様では、本方法は、複数の点の１つ以上における予想変位が許容量を超過していると判定するステップと、１つ以上の構造支持体を形成する材料を追加することによって、コンピューター生成された設計を修正するステップとを含む。
【０００６】
別の態様では、本方法は、修正済みのコンピューター生成された設計を使用し、材料で作成された実部品を製造するステップを含む。
【０００７】
別の態様では、本方法は、実部品を製造しながら、１つ以上の構造支持体を形成している材料を除去するステップを含む。
【０００８】
別の態様では、本方法は、付加製造工程で実部品を製造するステップを含む。
【０００９】
別の態様では、本方法は、以下の数式に従って、コンピューター生成された設計上の複数の点における静的コンプライアンスを計算するステップを含む。
【００１０】
【数１】
2020155091.tif 000003
【００１１】
ここでｊは、モデル上の点ｋに対して計算されたモード形状の数で、
Φｉは点における質量正規化されたモード形状変位、
ｆｎ，ｉはヘルツを単位とする固有振動数である。
【００１２】
別の態様では、修正済みのコンピューター生成された設計は、航空機で使用するために設計される。
【００１３】
別の態様では、本方法は、付加製造工程で、１つ以上の構造支持体を形成する材料を含む実部品を製造するステップと、材料が実部品と一体化されている間に、実部品の表面の粗度を低減するステップと、実部品の表面粗度を低減した後に、１つ以上の構造支持体を形成している材料を除去するステップとを含む。
【００１４】
一態様は、製造部品を設計する方法を対象とする。本方法は、製造部品のコンピューター生成された設計の、固有振動数におけるモード形状を計算するステップを含む。本方法は、モード形状を使用して、コンピューター生成された設計上の点の全静的コンプライアンスを計算するステップを含み、全静的コンプライアンスは、コンピューター生成された設計に所定の非動的荷重がかかったときの、コンピューター生成された設計全体の予想変位を含む。本方法は、全静的コンプライアンスに応答して、構造支持体用の追加材料のために、コンピューター生成された設計の１つ以上の領域を特定するステップを含む。
【００１５】
別の態様では、本方法は、コンピューター生成された設計の点における静的コンプライアンスを含む、設計の全コンプライアンスマップを生成するステップと、全コンプライアンスマップを出力するステップとを含む。
【００１６】
別の態様では、本方法は、固有振動数の質量正規化されたモード形状変位を使用し、全静的コンプライアンスを計算するステップを含む。
【００１７】
別の態様では、本方法は、コンピューター生成された設計の１つ以上の領域で予想変位が許容量を超過していると判定するステップと、１つ以上の領域で１つ以上の構造支持体用の材料を追加することによって、コンピューター生成された設計を修正するステップとを含む。
【００１８】
別の態様では、本方法は、コンピューター生成された設計を使用して、材料で実部品を製造するステップを含む。
【００１９】
別の態様では、本方法は、コンピューター生成された設計を使用して材料で実部品を製造し、１つ以上の構造支持体を形成する材料を含めるステップと、実部品に１つ以上の構造支持体を形成する材料を含めている間に、部品で表面処理を行うステップと、表面処理を行った後に、１つ以上の構造支持体を形成している材料を除去するステップとを含む。
【００２０】
別の態様では、本方法は、付加製造工程を使用して実部品を製造するステップをさらに含む。
【００２１】
別の態様では、全静的コンプライアンスに応答して、構造支持体用の追加材料のために、コンピューター生成された設計の１つ以上の領域を特定するステップは、１つ以上の領域が所定の閾値を上回る全静的コンプライアンス値を有すると判定するステップを含む。
【００２２】
別の態様は、命令を含むコンピューター読み取り可能な記憶媒体を対象とし、命令は、演算装置の処理回路によって実行されると処理回路が、製造部品のコンピューター生成された設計に対する振動数分析を行い、コンピューター生成された設計の固有振動数におけるモード形状を計算することと、モード形状のそれぞれを使用して、コンピューター生成された設計上の複数の点における静的コンプライアンスを計算することと、複数の点のそれぞれにおける静的コンプライアンスを含む、コンピューター生成された部品の全コンプライアンスマップを生成することであって、全コンプライアンスマップは、コンピューター生成された設計に所定の非動的荷重がかかったときの、複数の点のそれぞれにおける予想変位を含む、生成することと、を含む動作を行う。
【００２３】
別の態様では、コンピューター読み取り可能な記憶媒体は、処理回路が全コンプライアンスマップを出力するように構成される。
【００２４】
別の態様では、コンピューター読み取り可能な記憶媒体は、処理回路が、複数の点の１つ以上における予想変位が許容量を超過していると判定し、１つ以上の構造支持体を形成する材料を追加することによって、コンピューター生成された設計を修正するように構成されている。
【００２５】
別の態様では、コンピューター生成された設計は、航空機で使用するために設計される。
【００２６】
これまで述べてきた形態、機能、及び利点は、種々の態様において別個独立に達成するか、或いはさらに別の態様において組み合わせることができ、そのさらなる詳細は、以下の説明及び図面を参照して理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】演算装置の概略図を示す。
【図２】ＡＭ部品のコンピューター生成された設計を描写した斜視図である。
【図３】コンピューター生成された設計を使用してＡＭ部品を分析する方法のフローチャート図である。
【図４】第１のモード形状を描写した斜視図である。
【図５】第２のモード形状を描写した斜視図である。
【図６】第３のモード形状を描写した斜視図である。
【図７】全静的コンプライアンスマップを計算する方法のフローチャート図である。
【図８】全静的コンプライアンスマップの斜視図である。
【図９】コンピューター生成されたモデルを使用してＡＭ部品を設計する方法のフローチャート図である。
【図１０】構造支持体用の追加材料を含む、コンピューター生成された設計を描写した斜視図である。
【図１１】ＡＭ部品を製造する方法のフローチャート図である。
【図１２】構造支持体を提供する追加材料を含むＡＭ部品の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、部品を試験、分析、及び設計している間に、コンピューター実施方法及びコンピューター実行可能プログラム命令（又はコード）を支援するように構成された演算装置２０を示す。例えば、演算装置２０又はその部分は、部品を設計及び分析するためのさまざまな方法に関して、本明細書で説明する動作を行うための命令を実行することができる。演算装置２０又はその部分は、本明細書で説明する任意の方法による命令をさらに実行することができる。
【００２９】
演算装置２０は、処理回路２１を含むことができる。処理回路２１は、１つ以上のマイクロプロセッサー、マイクロコントローラー、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又はその他のプログラム可能な装置を含むことができる。処理回路２１は、メモリ回路２２内に記憶されたプログラムコードを実行するように構成することができる。メモリ回路２２は、揮発性メモリ装置（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）装置）、不揮発性メモリ装置（例えば、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）装置、プログラム可能な読み取り専用メモリ、及びフラッシュメモリ）、又はその両方を含むことができる。メモリ回路２２は、演算装置２０を起動するための基本入出力システムを含むことが可能なオペレーティングシステム、並びに演算装置２０がユーザー、他のプログラム、及び他の装置と対話できるようにする完全なオペレーティングシステムを含むことができる。
【００３０】
メモリ回路２２は、処理回路２１によって実行可能にされ得る、１つ以上のアプリケーションを含むことができる。一例として、１つ以上のアプリケーションは、部品に関する幾何学情報を含む基準設計を受信するために、処理回路２１によって実行可能な命令を含むことができる。１つ以上のアプリケーションは、異なる振動数で行われたさまざまな試験の効果を計算して分析する、処理回路２１によって実行可能な命令をさらに含むことができる。１つ以上のアプリケーションは、試験中に部品上の１つ以上の点の撓み量を判定するために、処理回路２１によって実行可能な命令をさらに含むことができる。
【００３１】
処理回路２１は、１つ以上の記憶装置２３と通信することができる。例えば、１つ以上の記憶装置２３は、磁気ディスク、光学ディスク、又はフラッシュメモリ装置などの不揮発性記憶装置を含むことができる。記憶装置２３は、取り外し可能なメモリ装置、及び取り外しできないメモリ装置の両方を含むことができる。記憶装置２３は、オペレーティングシステム、オペレーティングシステムの画像、アプリケーション、及びプログラムデータを記憶するように構成することができる。特定の実施形態では、メモリ回路２２、記憶装置２３、又はその両方は、有形のコンピューター読み取り可能な媒体を含む。
【００３２】
処理回路２１は、ユーザーとの相互作用を容易にするために、演算装置２０が１つ以上の装置と通信できるようにする、１つ以上の入出力インターフェース２４とさらに通信することができる。処理回路２１は、入出力インターフェース２４を介して受信したユーザー入力に基づいて、相互作用イベントを検知することができる。
【００３３】
１つの実施形態では、表示装置２５は、ユーザーが見ることのできる情報を提供する。表示装置２５は、液晶表示装置などの任意の知られている電子表示装置を含むことができる。入力装置２６は、キーボード、マウス、制御ボタン、及びその他類似の装置を含むことができる。入力装置２６は、ユーザーがさまざまなコマンドを入力し、表示装置２５に表示されるメニューからメニューの選択をするために提供される。
【００３４】
演算装置２０は、コンピューター生成された設計３０を分析するように構成される。図２に示すように、設計３０は演算装置２０によって処理され、表示装置２５で見るための図を出力することができる。設計３０は、ＡＭ部品の形状及び組成の完全な描写を含み得る、又は完全ではない設計形態を有する、ＡＭ部品のより基本的な描写を含み得る。
【００３５】
開示されている方法は、構造支持体用の追加材料が必要な箇所を判定するため、且つ後処理製造手順がある場合はこれに対応するために、設計３０を分析するステップを提供する。このような追加の製造手順は、製造工程中にＡＭ部品の初期バージョンが形成された後に行えるさまざまな別の手順を含むことができる。１つの設計では、後処理手順は、ＡＭ工程の積層造形で生じた、１つ以上の表面に沿った粗さを除去するために、ＡＭ部品の表面を処理することを含む。
【００３６】
図３は、設計３０を分析する方法を示す。分析の前に、演算装置２０は設計３０を取得する。設計３０は、ＡＭ部品のコンピューター支援設計の３Ｄモデルであってもよい。設計３０は、入出力インターフェース２４を介して、又は記憶装置２３を介して、外部供給源から受けとることができる。演算装置２０は、例えば、演算装置２０で実行できるさまざまなコンピューター支援設計プログラムを介して、設計３０を生成するようにさらに構成することができる。
【００３７】
本方法は、設計３０に対して振動数分析を行うステップを含む（ブロック１００）。振動数分析は、設計３０の固有振動数を計算し、固有振動数は、設計３０でモデル化された対応するＡＭ部品が振動する、最低振動数である。また分析は、固有振動数で振動しているときに、設計３０が想定する傾向があるモード形状を複製する。
【００３８】
試験は、メモリ回路２２に記憶されている、或いは処理回路２１が使用できる、有限要素分析ソフトウェアを使用して行うことができる。有限要素分析及びコンピューター支援エンジニアリングソフトウェアの一例は、ダッソー・システムズから入手可能なＡｂａｑｕｓ／ＣＡＥである。分析ソフトウェアは、ＡＭ部品の形状、材料特性及び質量、ＡＭ部品の固定に使用される固定具などの支持状態、並びに面内荷重などの、固有振動数に影響を及ぼし得る側面を考慮に入れることができる。
【００３９】
図４は、固有振動数におけるモード形状４０ａ（すなわちノーマルモード）の図を示す。図示されているように、モード形状４０ａは、設計３０が固有振動数で振動されているときの、設計３０の点の予想される相対的変位を示す。図示されているように、設計３０上の点の多くは、変位があったとしても大きくは変位しない。しかしながら、設計３０上の１つ以上の点３１は、より多くの量の振動する動きを経験する。
【００４０】
演算装置２０は、表示装置２５にモード形状４０ａを出力するように構成することができる。図は、可撓性の大きさを強調して示されている点３１を含み得る。これは、可撓性の相対的な相違を示す、異なる着色、陰影、表面マーク（ｓｕｒｆａｃｅ  ｉｎｄｉｃｉａ）、又はその他の視覚的な方法を含み得る。
【００４１】
振動数分析は、より高い振動数における設計３０のモード形状の計算をさらに含む。これは、固有振動数の倍数の振動数を含み得る。これらのモード形状は、特定の振動数で振動しているときに設計３０が想定する傾向がある形状である。より高い振動数のそれぞれにおける、これらの対応するモード形状は、設計３０の異なる点３１で可撓性の量に相違が生じる。図５は、第２の固有振動数におけるモード形状４０ｂを示し、図６は、第３の固有振動数におけるモード形状４０ｃを示す。図示されているように、固有振動数は、比較的高い可撓性を有する、設計３０の異なる点３１を含み得る。
【００４２】
本方法は、設計３０の離散点における静的コンプライアンスを計算する（ブロック１０４）。静的コンプライアンスは、設計３０の点の単位力当たりの予想される変位量である。静的コンプライアンスは、所定の非動的荷重下で部品がどのように変位するかを計算する。静的コンプライアンスは、静的な力の推定を前提として、部品の変形を知る手掛かりとなる。一例では、静的コンプライアンスは、ポンド当たりインチで測定される。
【００４３】
静的コンプライアンスは、分析された各固有振動数において、設計３０の各離散点に対するモード形状を使用して計算される。各点の静的コンプライアンスは、式１を使用して決定される。
【００４４】
【数２】
2020155091.tif 000004
【００４５】
ここでｊは、モデル上の点ｋに対して計算されたモード形状の数で、
Φｉは点における質量正規化されたモード形状変位、
ｆｎ，ｉはヘルツを単位とする固有振動数である。
【００４６】
１つの設計では、ｋは、コンピューター生成された設計における所定の数の離散点に対して計算される。１つの特定の設計では、ｋはコンピューター生成された設計のすべての点に対して計算される。
【００４７】
本方法は、次に、設計３０の全静的コンプライアンスを計算する（ブロック１０６）。全静的コンプライアンスは、設計３０の離散点の全体的な予想される変位量である。設計の全静的コンプライアンスを出力することができる（ブロック１０８）。出力はその後、設計３０の別の試験及び分析に使用することができる。
【００４８】
別の方法は、設計３０の全静的コンプライアンスマップを計算するステップを含むことができる。図７は、前述したように、設計３０で振動数分析を行うステップ（ブロック１００）、設計３０の離散点における静的コンプライアンスを計算するステップ（ブロック１０４）、及び設計３０の全静的コンプライアンスを計算するステップ（ブロック１０６）を含む方法を示す。
【００４９】
本方法は、設計３０の全静的コンプライアンスマップを生成するステップ（ブロック１１０）をさらに含む。全静的コンプライアンスマップ５０は、設計３０に所定の非動的荷重がかかったときの各離散点３１における予想変位を含む、設計３０の図を含む。図８は、設計３０の全静的コンプライアンスマップ５０の図を示す。図８に示すように、設計３０は、異なる点の相対的な可撓性を強調する方法で表示することができる。これは、可撓性の相対的な相違を示す、着色、陰影、表面マーク（ｓｕｒｆａｃｅ  ｉｎｄｉｃｉａ）、又はその他の視覚的な方法を含み得る。全静的コンプライアンスマップ５０は、使用及びさらなる分析のために出力することができる（ブロック１１１）。
【００５０】
設計３０の全静的コンプライアンスは、１つ以上の後処理手順を行うために、構造支持体用の追加材料が設計に必要かどうかを判定するために使用することができる。一例では、後処理の際に生じる、表面仕上げ中に印加される力に設計が耐えられるかどうかを含む。所定の非動的荷重がかかったときに１つ以上の点が予想変位を超過している場合は、変位を防止する、且つ／又は変位量を低減するために、構造支持体用の追加材料を設計３０に追加することができる。
【００５１】
図９は、設計３０を使用してＡＭ部品を設計する方法を含む。ステップ１００〜１０６は、前述した通りに行われる。設計は、いずれかの点が所定の変位量を超過しているかどうかを判定するためにさらに分析される（ブロック１２０）。この計算によって、所定の変位量に対する、設計３０の点の全静的コンプライアンスを比較する。所定の変位量を超過する点がない場合は、追加材料を必要とすることなく、設計はそのまま維持される（ブロック１２２）。したがって、設計３０は、後続の（複数の）後処理手順の効果を抑止又は低減する量まで変形することなく、ＡＭ部品に印加される、予想される量の力に耐えることができる。
【００５２】
いずれかの点が所定の変位量を超過している場合は、設計３０に構造支持体用の追加材料が追加される（ブロック１２４）。追加材料は変位を防止又は低減して、設計３０が後に続く製造工程に耐えられるようにする。
【００５３】
図８は、この問題を図示する全静的コンプライアンスマップ５０を示す。全静的コンプライアンスマップ５０は、点４１、４２が、所定の変位量を超える可撓性を有していることを示す。後に続く製造手順がこのような点４１、４２に対して行われると、可撓性が高いために有効にならない。
【００５４】
この問題に対処するために、点４１、４２において、設計３０に追加材料が追加される。図１０は、高可撓性領域に構造支持体３２用の材料を含めた、設計３０の図を示す。構造支持体３２の大きさ及び形状は、特定の設計基準に応じて変化させることができる。
【００５５】
更新された設計はその後、ＡＭ部品６０の製造に使用される。図１１は、ＡＭ部品６０を製造するために、更新された設計３０を使用する方法を示す。本方法は、構造支持体６１用の追加材料を含む、初期段階のＡＭ部品６０を製造するステップ（ブロック２００）を含む。図１２は、高可撓性の領域に構造支持体６１用の材料を含む、ＡＭ部品６０のこの初期段階を示す。
【００５６】
本方法は、次に、ＡＭ部品６０に対して１つ以上の別の処理手順を行うステップを含む（ブロック２０２）。１つの設計において、別の処理手順は、従来の表面仕上げの設備及び手法を使用して、粗さを除去するためにＡＭ部品６０の表面を仕上げることを含む。このような技術により、より望ましいＡＭ部品６０が提供され、通常は表面粗度の高さに関連する、応力集中によるＡＭ部品６０の適用範囲の制限、及び粗い表面仕上げによってシステム内に高レベルのノイズが生じるために非破壊検査システムを使用しにくいといった、望ましくない影響を防止することができる。
【００５７】
１つ以上の後処理手順が完了すると、構造支持体６１を形成する追加材料はＡＭ部品６０から除去される（ブロック２０４）。したがって、追加材料は、ＡＭ部品６０で後処理手順が行われている間だけ支持を与える。完成すれば、材料は除去される。
【００５８】
完成したＡＭ部品６０は、さまざまな異なる環境で使用することができる。具体的な用途の１つは、ビークル用である。ビークルは、これに限定されないが、有人航空機、無人航空機、有人宇宙船、無人宇宙船、有人回転翼機、無人回転翼機、衛星、ロケット、ミサイル、有人地上ビークル、無人地上ビークル、有人水上輸送ビークル、無人水上輸送ビークル、有人地下水上輸送ビークル（ｍａｎｎｅｄ  ｓｕｂ−ｓｕｒｆａｃｅ  ｗａｔｅｒ  ｂｏｒｎｅ  ｖｅｈｉｃｌｅｓ）、無人地下水上輸送ビークル（ｕｎｍａｎｎｅｄ  ｓｕｂ−ｓｕｒｆａｃｅ  ｗａｔｅｒ  ｂｏｒｎｅ  ｖｅｈｉｃｌｅｓ）、及びこれらの組み合わせを含むことができる。
【００５９】
前述において開示されている方法は、付加製造部品の設計及び製造に使用することができる。本方法は、他の製造工程で作成される部品の設計及び製造にさらに使用することができる。
【００６０】
本発明は、本発明の重要な特徴から逸脱することなく、本明細書で具体的に述べられているものとは異なる他の方法で実施されてもよいことは言うまでもない。本実施形態は、あらゆる点において例示的であって限定的ではなく、添付のクレームの意味及び均等物の範囲内に入るすべての変更は、その中に包含されるものと考えられるべきである。
【符号の説明】
【００６１】
２０  演算装置
２１  処理回路
２２  メモリ回路
２３  記憶装置
２４  入出力インターフェース
２５  表示装置
２６  入力装置
３０  コンピューター生成された設計
３１  離散点
３２  構造支持体
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ  モード形状
４１、４２  点
５０  全静的コンプライアンスマップ、全コンプライアンスマップ
６０  実部品、ＡＭ部品
６１  構造支持体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【外国語明細書】
2020155091000001.pdf