(57)【要約】【課題】鋼材を切り落とし切断する加工を行う場合でも正常に加工することができるレーザ加工方法を提供する。【解決手段】ＣＡＭ２０は、対象面に隣接する隣接面に判定領域を設定する。ＣＡＭ２０は、判定領域内の製品の外形の軸方向の端部の位置を算出する。ＣＡＭ２０は、対象面内に、端部の位置を通る軸と直交する方向の第１の線分を設定する。ＣＡＭ２０は、第１の線分と、第１の線分の端部から軸方向に製品の外形まで伸ばした第２の線分と、製品の外形とで囲まれた範囲を加工領域として設定する。ＣＡＭ２０は、加工領域に切り欠きまたは捨て穴を形成するようレーザ光による切断の軌跡を割付け、加工領域が設定されていない対象面では、製品の外形に沿って鋼材を切断するようレーザ光による切断の軌跡を割付ける。【選択図】図１
2014225056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の板厚を有する複数の面よりなる山形鋼または溝形鋼を加工対象の鋼材とし、前記鋼材をレーザ光によって前記鋼材を回転させる軸と交差する方向に切断して所定の形状の製品を形成するに際し、
前記複数の面を平面状に展開した展開図に対し、互いに隣接する面の外面角部を展開補助線として設定し、前記鋼材のそれぞれの面の板厚に相当する範囲を、前記展開補助線から、前記展開補助線を挟む一対の板厚線までの板厚領域として設定し、
前記複数の面のそれぞれを順次選択して対象面とし、前記対象面に隣接する隣接面の少なくとも前記展開補助線と前記隣接面内の板厚線とで囲まれた範囲を含む領域を判定領域として設定し、
前記判定領域内の前記製品の外形の前記軸方向の端部の位置を算出し、
それぞれの前記対象面内に、前記端部の位置を通る前記軸と直交する方向の第１の線分を設定し、
前記第１の線分が前記製品と干渉するか否かを判定し、
複数の前記対象面のうち、前記第１の線分が前記製品と干渉しない対象面内で、第１の線分と前記製品の外形との間の領域を、切り欠きまたは捨て穴を形成するための加工領域として設定し、
前記加工領域が設定された対象面では、前記加工領域に切り欠きまたは捨て穴を形成するようレーザ光による切断の軌跡を割付けて前記鋼材に切り欠きまたは捨て穴を形成し、
前記加工領域が設定されていない対象面では、前記製品の外形に沿って前記鋼材を切断するようレーザ光による切断の軌跡を割付けて前記鋼材を前記製品の外形に沿って切断する
ことを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項２】
前記鋼材は、前記複数の面として９０度面と１８０度面とを有する山形鋼であり、
前記第１の線分が前記製品と干渉しない９０度面または１８０度面の対象面内で、前記第１の線分と、前記第１の線分の端部から前記軸方向に前記製品の外形まで伸ばした第２の線分と、前記製品の外形と、前記鋼材の側端面とで囲まれた範囲を前記加工領域とし、前記加工領域を前記側端面からの切り欠きを形成するための切り欠き形成領域として設定する
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ加工方法。
【請求項３】
９０度面及び１８０度面の双方に前記切り欠き形成領域が設定され、前記板厚領域がレーザ光による切断の軌跡が未割付けとなっているとき、９０度面と１８０度面とのうちの一方の面に対する割付けを、前記製品の外形に沿って前記鋼材を切断する割付けに変更し、
前記一方の面と前記板厚領域とを前記製品の外形に沿って前記鋼材を切断する割付けによって切断する
ことを特徴とする請求項２記載のレーザ加工方法。
【請求項４】
前記鋼材は、前記複数の面として９０度面と１８０度面と２７０度面とを有する溝形鋼であり、
前記第１の線分が前記製品と干渉しない１８０度面の対象面内では、前記第１の線分と、前記第１の線分の両端部から前記軸方向に前記製品の外形まで伸ばした２つの第２の線分と、前記製品の外形とで囲まれた範囲を前記加工領域とし、前記加工領域を捨て穴を形成するための捨て穴形成領域として設定し、
前記第１の線分が前記製品と干渉しない９０度面または２７０度面の対象面内では、前記第１の線分と、前記第１の線分の端部から前記軸方向に前記製品の外形まで伸ばした１つの第２の線分と、前記製品の外形と、前記鋼材の側端面とで囲まれた範囲を前記加工領域とし、前記加工領域を前記側端面からの切り欠きを形成するための切り欠き形成領域として設定する
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ加工方法。
【請求項５】
１８０度面に前記捨て穴形成領域が設定され、９０度面と２７０度面との双方に前記切り欠き形成領域が設定され、９０度面と１８０度面とにまたがる第１の板厚領域及び１８０度面と２７０度面とにまたがる第２の板厚領域がレーザ光による切断の軌跡が未割付けとなっているとき、１８０度面に対する割付けを、前記製品の外形に沿って前記鋼材を切断する割付けに変更し、
１８０度面と前記第１及び第２の板厚領域とを前記製品の外形に沿って前記鋼材を切断する割付けによって切断する
ことを特徴とする請求項４記載のレーザ加工方法。
【請求項６】
１８０度面に前記捨て穴形成領域が設定され、９０度面と２７０度面との一方に前記切り欠き形成領域が設定され、１８０度面と前記切り欠き形成領域が設定された面とにまたがる前記板厚領域がレーザ光による切断の軌跡が未割付けとなっているとき、１８０度面に対する割付けを、切り欠きを形成するための割付けへと変更し、
前記切り欠き形成領域の前記軸方向の端部を前記捨て穴形成領域の前記軸方向の端部と一致させるように前記切り欠き形成領域を修正し、
前記切り欠き形成領域が設定された面に、修正された前記切り欠き形成領域に基づく割付けによって第１の切り欠きを形成し、
１８０度面と前記板厚領域に、変更した前記切り欠きを形成するための割付けによって、前記第１の切り欠きと連結させる第２の切り欠きを形成する
ことを特徴とする請求項４記載のレーザ加工方法。
【請求項７】
前記隣接面内の板厚線よりも第１の距離だけ前記展開補助線と離れる方向に離間した位置に拡張補助線を設定し、
前記展開補助線と前記拡張補助線とで囲まれた範囲を前記判定領域として設定する
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のレーザ加工方法。
【請求項８】
前記第１の距離を、前記互いに隣接する面の内面角部に形成されている曲面部の半径に応じた距離に設定することを特徴とする請求項７記載のレーザ加工方法。
【請求項９】
前記第１の線分の端部を、それぞれの前記対象面内の前記板厚線から第２の距離だけ離れた位置とすることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のレーザ加工方法。
【請求項１０】
前記鋼材を前記軸と直交する方向に切断する輪切りの加工を行う際に、前記判定領域内の前記製品の外形の前記軸方向の端部の位置から外側に第３の距離だけ離れた位置を、軸方向の端部の位置とみなすことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のレーザ加工方法。
【請求項１１】
所定の板厚を有する複数の面よりなる山形鋼または溝形鋼を加工対象の鋼材とし、前記鋼材をレーザ光によって前記鋼材を回転させる軸と交差する方向に切断して所定の形状の製品を形成するための割付けデータをレーザ加工プログラムとして作成するレーザ加工プログラム作成装置であり、
前記複数の面を平面状に展開した展開図に対し、互いに隣接する面の外面角部を展開補助線として設定し、前記鋼材のそれぞれの面の板厚に相当する範囲を、前記展開補助線から、前記展開補助線を挟む一対の板厚線までの板厚領域として設定する板厚領域設定手段と、
前記複数の面のそれぞれを順次選択して対象面とし、前記対象面に隣接する隣接面の少なくとも前記展開補助線と前記隣接面内の板厚線とで囲まれた範囲を含む領域を判定領域として設定する判定領域設定手段と、
前記判定領域内の前記製品の外形の前記軸方向の端部の位置を算出する位置算出手段と、
それぞれの前記対象面内に、前記端部の位置を通る前記軸と直交する方向の第１の線分を設定する線分設定手段と、
前記第１の線分が前記製品と干渉するか否かを判定する判定手段と、
複数の前記対象面のうち、前記第１の線分が前記製品と干渉しない対象面内で、第１の線分と前記製品の外形との間の領域を、切り欠きまたは捨て穴を形成するための加工領域として設定する加工領域設定手段と、
前記加工領域が設定された対象面では、前記加工領域に切り欠きまたは捨て穴を形成するようレーザ光による切断の軌跡を割付け、前記加工領域が設定されていない対象面では、前記製品の外形に沿って前記鋼材を切断するようレーザ光による切断の軌跡を割付けた割付けデータを作成する割付けデータ作成手段と、
を備えることを特徴とするレーザ加工プログラム作成装置。
【請求項１２】
前記鋼材は、前記複数の面として９０度面と１８０度面とを有する山形鋼であり、
前記加工領域設定手段は、前記第１の線分が前記製品と干渉しない９０度面または１８０度面の対象面内で、前記第１の線分と、前記第１の線分の端部から前記軸方向に前記製品の外形まで伸ばした第２の線分と、前記製品の外形と、前記鋼材の側端面とで囲まれた範囲を前記加工領域とし、前記加工領域を前記側端面からの切り欠きを形成するための切り欠き形成領域として設定する
ことを特徴とする請求項１１記載のレーザ加工プログラム作成装置。
【請求項１３】
９０度面及び１８０度面の双方に前記切り欠き形成領域が設定され、前記板厚領域がレーザ光による切断の軌跡が未割付けとなっているとき、９０度面と１８０度面とのうちの一方の面に対する割付けを、前記製品の外形に沿って前記鋼材を切断する割付けに変更する変更手段をさらに備えることを特徴とする請求項１２記載のレーザ加工プログラム作成装置。
【請求項１４】
前記鋼材は、前記複数の面として９０度面と１８０度面と２７０度面とを有する溝形鋼であり、
前記加工領域設定手段は、
前記第１の線分が前記製品と干渉しない１８０度面の対象面内では、前記第１の線分と、前記第１の線分の両端部から前記軸方向に前記製品の外形まで伸ばした２つの第２の線分と、前記製品の外形とで囲まれた範囲を前記加工領域とし、前記加工領域を捨て穴を形成するための捨て穴形成領域として設定し、
前記第１の線分が前記製品と干渉しない９０度面または２７０度面の対象面内では、前記第１の線分と、前記第１の線分の端部から前記軸方向に前記製品の外形まで伸ばした１つの第２の線分と、前記製品の外形と、前記鋼材の側端面とで囲まれた範囲を前記加工領域とし、前記加工領域を前記側端面からの切り欠きを形成するための切り欠き形成領域として設定する
ことを特徴とする請求項１１記載のレーザ加工プログラム作成装置。
【請求項１５】
１８０度面に前記捨て穴形成領域が設定され、９０度面と２７０度面との双方に前記切り欠き形成領域が設定され、９０度面と１８０度面とにまたがる第１の板厚領域及び１８０度面と２７０度面とにまたがる第２の板厚領域がレーザ光による切断の軌跡が未割付けとなっているとき、１８０度面に対する割付けを、前記製品の外形に沿って前記鋼材を切断する割付けに変更する変更手段をさらに備えることを特徴とする請求項１４記載のレーザ加工プログラム作成装置。
【請求項１６】
１８０度面に前記捨て穴形成領域が設定され、９０度面と２７０度面との一方に前記切り欠き形成領域が設定され、１８０度面と前記切り欠き形成領域が設定された面とにまたがる前記板厚領域がレーザ光による切断の軌跡が未割付けとなっているとき、１８０度面に対する割付けを、切り欠きを形成するための割付けへと変更する変更手段と、
前記切り欠き形成領域の前記軸方向の端部を前記捨て穴形成領域の前記軸方向の端部と一致させるように前記切り欠き形成領域を修正する修正手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１４記載のレーザ加工プログラム作成装置。
【請求項１７】
前記判定領域設定手段は、前記隣接面内の板厚線よりも第１の距離だけ前記展開補助線と離れる方向に離間した位置に拡張補助線を設定し、前記展開補助線と前記拡張補助線とで囲まれた範囲を前記判定領域として設定することを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか１項に記載のレーザ加工プログラム作成装置。
【請求項１８】
前記判定領域設定手段は、前記第１の距離を、前記互いに隣接する面の内面角部に形成されている曲面部の半径に応じた距離に設定することを特徴とする請求項１７記載のレーザ加工プログラム作成装置。
【請求項１９】
前記線分設定手段は、前記第１の線分の端部を、それぞれの前記対象面内の前記板厚線から第２の距離だけ離れた位置とすることを特徴とする請求項１１〜１８のいずれか１項に記載のレーザ加工プログラム作成装置。
【請求項２０】
前記鋼材を前記軸と直交する方向に切断する輪切りの加工を行うための割付けデータを作成するに際し、前記位置算出手段は、前記判定領域内の前記製品の外形の前記軸方向の端部の位置から外側に第３の距離だけ離れた位置を、軸方向の端部の位置とみなすことを特徴とする請求項１１〜１９のいずれか１項に記載のレーザ加工プログラム作成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、山形鋼（アングル）または溝形鋼（チャンネル）をレーザ加工機によって所定の形状に加工するレーザ加工方法及びレーザ加工プログラム作成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光を用いて金属の鋼材を加工するレーザ加工機がある。鋼材の例として、断面が略Ｌ字状の山形鋼や断面が略Ｕ字状の溝形鋼がある。山形鋼を加工する際には、まず９０度面を加工し、次に１８０度面を加工する加工順となる。溝形鋼を加工する際には、まず９０度面を加工し、次に２７０度面を加工し、最後に１８０度面を加工する加工順となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−８６２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーザ加工機は、鋼材の９０度面，１８０度面，２７０度面それぞれの面に対して面と直交する方向である板厚方向にレーザ光を照射して面内を加工する場合には、それぞれの面内を正常に加工することができる。
【０００５】
しかしながら、鋼材を回転させる軸の方向をＸ軸とすると、レーザ加工機は、鋼材の全体をＸ軸と交差する方向に切断して端部を切り落とす切り落とし切断の加工を行う場合には、鋼材を正常に加工することができない。
【０００６】
レーザ光によって鋼材を切断することができる厚さは２０ｍｍ程度である。レーザ加工機によって鋼材を切り落とし切断しようとすると、レーザ光を鋼材の面と平行方向に面内を進行させるように照射しなければならない場合が発生する。レーザ光を面と平行方向に面内を進行させるように照射すると、レーザ光が鋼材を切断する方向の厚さは切断可能な厚さを超える過大な厚さとなる。従って、正常に加工することはできない。
【０００７】
切り落とし切断のうち、鋼材の全ての面をＸ軸と直交する方向に切断する、いわゆる輪切りにする加工では、上記のような切断可能な厚さを超える過大な厚さの加工とはならない。しかしながら、鋼材の板厚が所定の厚さ以上に厚い場合には、正常な加工が困難になることがある。
【０００８】
そこで、鋼材を切り落とし切断する加工を行う場合でも正常に加工することができるレーザ加工方法及びレーザ加工プログラム作成装置が求められている。本発明はこのような要望に対応するため、鋼材を切り落とし切断する加工を行う場合でも正常に加工することができるレーザ加工方法及びレーザ加工プログラム作成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、所定の板厚を有する複数の面よりなる山形鋼または溝形鋼を加工対象の鋼材とし、前記鋼材をレーザ光によって前記鋼材を回転させる軸と交差する方向に切断して所定の形状の製品を形成するに際し、前記複数の面を平面状に展開した展開図に対し、互いに隣接する面の外面角部を展開補助線として設定し、前記鋼材のそれぞれの面の板厚に相当する範囲を、前記展開補助線から、前記展開補助線を挟む一対の板厚線までの板厚領域として設定し、前記複数の面のそれぞれを順次選択して対象面とし、前記対象面に隣接する隣接面の少なくとも前記展開補助線と前記隣接面内の板厚線とで囲まれた範囲を含む領域を判定領域として設定し、前記判定領域内の前記製品の外形の前記軸方向の端部の位置を算出し、それぞれの前記対象面内に、前記端部の位置を通る前記軸と直交する方向の第１の線分を設定し、前記第１の線分が前記製品と干渉するか否かを判定し、複数の前記対象面のうち、前記第１の線分が前記製品と干渉しない対象面内で、第１の線分と前記製品の外形との間の領域を、切り欠きまたは捨て穴を形成するための加工領域として設定し、前記加工領域が設定された対象面では、前記加工領域に切り欠きまたは捨て穴を形成するようレーザ光による切断の軌跡を割付けて前記鋼材に切り欠きまたは捨て穴を形成し、前記加工領域が設定されていない対象面では、前記製品の外形に沿って前記鋼材を切断するようレーザ光による切断の軌跡を割付けて前記鋼材を前記製品の外形に沿って切断することを特徴とするレーザ加工方法を提供する。
【００１０】
また、本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、所定の板厚を有する複数の面よりなる山形鋼または溝形鋼を加工対象の鋼材とし、前記鋼材をレーザ光によって前記鋼材を回転させる軸と交差する方向に切断して所定の形状の製品を形成するための割付けデータをレーザ加工プログラムとして作成するレーザ加工プログラム作成装置であり、前記複数の面を平面状に展開した展開図に対し、互いに隣接する面の外面角部を展開補助線として設定し、前記鋼材のそれぞれの面の板厚に相当する範囲を、前記展開補助線から、前記展開補助線を挟む一対の板厚線までの板厚領域として設定する板厚領域設定手段と、前記複数の面のそれぞれを順次選択して対象面とし、前記対象面に隣接する隣接面の少なくとも前記展開補助線と前記隣接面内の板厚線とで囲まれた範囲を含む領域を判定領域として設定する判定領域設定手段と、前記判定領域内の前記製品の外形の前記軸方向の端部の位置を算出する位置算出手段と、それぞれの前記対象面内に、前記端部の位置を通る前記軸と直交する方向の第１の線分を設定する線分設定手段と、前記第１の線分が前記製品と干渉するか否かを判定する判定手段と、複数の前記対象面のうち、前記第１の線分が前記製品と干渉しない対象面内で、第１の線分と前記製品の外形との間の領域を、切り欠きまたは捨て穴を形成するための加工領域として設定する加工領域設定手段と、前記加工領域が設定された対象面では、前記加工領域に切り欠きまたは捨て穴を形成するようレーザ光による切断の軌跡を割付け、前記加工領域が設定されていない対象面では、前記製品の外形に沿って前記鋼材を切断するようレーザ光による切断の軌跡を割付けた割付けデータを作成する割付けデータ作成手段とを備えることを特徴とするレーザ加工プログラム作成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のレーザ加工方法及びレーザ加工プログラム作成装置によれば、鋼材を切り落とし切断する加工を行う場合でも正常に加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】レーザ加工システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】一実施形態で用いる山形鋼の端面平面図及び展開図である。
【図３】一実施形態で用いる溝形鋼の端面平面図及び展開図である。
【図４】山形鋼を面ごとに加工する際の通常の加工順を示す図である。
【図５】溝形鋼を面ごとに加工する際の通常の加工順を示す図である。
【図６】従来の方法では正常に加工することができない溝形鋼の製品形状の第１の例を説明するための図である。
【図７】従来の方法では正常に加工することができない溝形鋼の製品形状の第２の例を説明するための図である。
【図８】従来の方法では正常に加工することができない溝形鋼の製品形状の第３の例を説明するための図である。
【図９】従来の方法では正常な加工が困難な場合がある溝形鋼の製品形状の例を説明するための図である。
【図１０】従来の課題を解決するための概略的な解決方法を説明するための図である。
【図１１】従来の課題を解決するための概略的な解決方法を説明するための図である。
【図１２】従来の課題を解決するための概略的な解決方法を説明するための図である。
【図１３】山形鋼よりなる所定の形状の製品とその概念的な展開図を示す図である。
【図１４】図１３に示す製品を加工するために、１８０度面に製品の展開図の左側外形線に対して設定する切り欠き形成領域の設定方法を説明するための図である。
【図１５】図１４等における距離Ｌ１の好適な設定の仕方を説明するための図である。
【図１６】図１３に示す製品を加工するために、９０度面に製品の展開図の左側外形線に対して切り欠き形成領域を設定するか否かの判定方法を説明するための図である。
【図１７】図１３に示す製品を加工するために、１８０度面に製品の展開図の右側外形線に対して切り欠き形成領域を設定するか否かの判定方法を説明するための図である。
【図１８】図１３に示す製品を加工するために、９０度面に製品の展開図の右側外形線に対して設定する切り欠き形成領域の設定方法を説明するための図である。
【図１９】図１４及び図１６〜図１８で説明する判定方法及び設定方法によって、図１３に示す製品の展開図に設定される切り欠き形成領域をまとめて示す図である。
【図２０】溝形鋼よりなる所定の形状の製品とその概念的な展開図を示す図である。
【図２１】図２０に示す製品を加工するために、１８０度面に製品の展開図の左側外形線に対して設定する捨て穴形成領域の設定方法を説明するための図である。
【図２２】図２０に示す製品を加工するために、９０度面に製品の展開図の左側外形線に対して切り欠き形成領域を設定するか否かの判定方法を説明するための図である。
【図２３】図２０に示す製品を加工するために、２７０度面に製品の展開図の左側外形線に対して切り欠き形成領域を設定するか否かの判定方法を説明するための図である。
【図２４】図２０に示す製品を加工するために、１８０度面に製品の展開図の右側外形線に対して捨て穴形成領域を設定するか否かの判定方法を説明するための図である。
【図２５】図２０に示す製品を加工するために、９０度面に製品の展開図の右側外形線に対して設定する切り欠き形成領域の設定方法を説明するための図である。
【図２６】図２０に示す製品を加工するために、２７０度面に製品の展開図の右側外形線に対して設定する切り欠き形成領域の設定方法を説明するための図である。
【図２７】図２１〜図２６で説明する判定方法及び設定方法によって、図２０に示す製品の展開図に設定される捨て穴形成領域及び切り欠き形成領域をまとめて示す図である。
【図２８】山形鋼を輪切りにした製品を形成するために、１８０度面に製品の展開図の左側外形線及び右側外形線それぞれに対して設定する切り欠き形成領域の設定方法を説明するための図である。
【図２９】山形鋼を輪切りにした製品を形成するために、９０度面に製品の展開図の左側外形線及び右側外形線それぞれに対して設定する切り欠き形成領域の設定方法を説明するための図である。
【図３０】図２８及び図２９で説明する設定方法によって製品の展開図に設定される切り欠き形成領域をまとめて示す図である。
【図３１】溝形鋼を輪切りにした製品を形成するために、１８０度面に製品の展開図の左側外形線及び右側外形線それぞれに対して設定する捨て穴形成領域の設定方法を説明するための図である。
【図３２】溝形鋼を輪切りにした製品を形成するために、９０度面に製品の展開図の左側外形線及び右側外形線それぞれに対して設定する切り欠き形成領域の設定方法を説明するための図である。
【図３３】溝形鋼を輪切りにした製品を形成するために、２７０度面に製品の展開図の左側外形線及び右側外形線それぞれに対して設定する切り欠き形成領域の設定方法を説明するための図である。
【図３４】図３１〜図３３で説明する設定方法によって製品の展開図に設定される捨て穴形成領域及び切り欠き形成領域をまとめて示す図である。
【図３５】山形鋼を加工して形成する製品の展開図であり、９０度面と１８０度面との一方に切り欠きを割付け、他方を製品の外形に沿って切断する割付けとした場合の加工順を示す図である。
【図３６】山形鋼を加工して形成する製品の展開図であり、９０度面と１８０度面の双方に切り欠きを割付け、板厚領域が未割付けとなる場合の割付けの変更と加工順を示す図である。
【図３７】山形鋼を輪切りに加工して形成する製品の展開図であり、９０度面と１８０度面の双方に切り欠きを割付け、板厚領域が未割付けとなる場合の割付けの変更と加工順を示す図である。
【図３８】溝形鋼を加工して形成する製品の展開図であり、一方の外形には１８０度面に捨て穴を割付け、他方の外形には９０度面と２７０度面の双方に切り欠きを割付けた場合の加工順を示す図である。
【図３９】溝形鋼を加工して形成する製品の展開図であり、１８０度面に捨て穴を割付け、９０度面と１８０度面との一方に切り欠きを割付けて、捨て穴と切り欠きとの間の板厚領域が未割付けとなる場合の割付けの変更・修正と加工順を示す図である。
【図４０】溝形鋼を加工して形成する製品の展開図であり、１８０度面に捨て穴を割付け、９０度面と２７０度面の双方に切り欠きを割付けて、捨て穴と切り欠きとの間の板厚領域が未割付けとなる場合の割付けの変更と加工順を示す図である。
【図４１】溝形鋼を輪切りに加工して形成する製品の展開図であり、１８０度面に捨て穴を割付け、９０度面と２７０度面の双方に切り欠きを割付けて、捨て穴と切り欠きとの間の板厚領域が未割付けとなる場合の割付けの変更と加工順を示す図である。
【図４２】鋼材が山形鋼である場合の割付けと加工順のパターンを示す図である。
【図４３】鋼材が溝形鋼である場合の割付けと加工順のパターンを示す図である。
【図４４】一実施形態のレーザ加工方法及びレーザ加工プログラム作成装置で実行される処理の全体を示すフローチャートである。
【図４５】図４４中のステップＳ２Ｌ，Ｓ２Ｒの具体的な処理を示すフローチャートである。
【図４６】図４５中のステップＳ22(90)，Ｓ22(180)の具体的な処理を示すフローチャートである。
【図４７】図４５中のステップＳ24(90)，Ｓ24(180)，Ｓ24(270)の具体的な処理を示すフローチャートである。
【図４８】図４５中のステップＳ２３の具体的な処理を示すフローチャートである。
【図４９】図４５中のステップＳ２５の具体的な処理を示すフローチャートである。
【図５０】図４５中のステップＳ２６の具体的な処理を示すフローチャートである。
【図５１】鋼材が山形鋼である場合のケースの分類分けを示す図である。
【図５２】鋼材が溝形鋼である場合のケースの分類分けを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、レーザ加工方法及びレーザ加工プログラム作成装置の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。一実施形態で加工の対象とする鋼材は山形鋼または溝形鋼である。山形鋼は、等辺山形鋼でも不等辺山形鋼でもよい。
【００１４】
まず、図１に示すレーザ加工システムを用いて、鋼材を所定の形状の製品に加工する全体的な流れについて説明する。ＣＡＤ１０は、鋼材を加工して生成しようとする製品の形状データを作成して、記録媒体に保持する。即ち、ＣＡＤ１０は、製品形状データ作成部１１を含む。
【００１５】
ＣＡＤ１０は、製品形状データを、３次元（３Ｄ）ＣＡＤモデルとして作成することができる。ＣＡＤ１０は、コンピュータプログラムを実行させることによって、製品形状データ作成部１１の機能を実現することができる。
【００１６】
ＣＡＤ１０（製品形状データ作成部１１）によって作成された製品形状データは、ＣＡＭ２０に入力される。ＣＡＭ２０は、製品形状データに基づいて、山形鋼または溝形鋼を平面状に展開した展開図データを作成する。展開図データについては後述する。ＣＡＭ２０は、展開図データに基づいて、鋼材に対して、製品形状データが示す製品形状に加工するための加工範囲及び加工順を決定する。
【００１７】
即ち、ＣＡＭ２０は、加工範囲・加工順決定部２１を含む。ＣＡＭ２０は、コンピュータプログラムを実行させることによって、加工範囲・加工順決定部２１の機能を実現することができる。
【００１８】
ＣＡＭ２０は、鋼材に対する加工範囲及び加工順を決定したら、鋼材に対してレーザ光によってどのように加工するかの割付けを示す割付けデータを生成する。加工の割付けは、レーザ光による加工の軌跡を表す。割付けデータは、複数の割付けをどのような順とするかの情報を含む。
【００１９】
即ち、ＣＡＭ２０は、割付けデータ作成部２２を含む。同様に、ＣＡＭ２０は、コンピュータプログラムを実行させることによって、割付けデータ作成装置２の機能を実現することができる。
【００２０】
ＣＡＤ１０とＣＡＭ２０とは、図１に示すように別々に構成されていてもよいし、ＣＡＤ１０とＣＡＭ２０とが一体的に構成されていてもよい。
【００２１】
ＣＡＭ２０は、割付けデータに基づいて鋼材を加工するための加工プログラムを生成する。加工プログラムとは、機械制御コードであるＮＣデータである。ＣＡＭ２０は、一実施形態のレーザ加工プログラム作成装置を構成する。ＣＡＭ２０は、生成した加工プログラムをＮＣ装置３０に転送する。ＮＣ装置３０は、加工プログラムに基づいてレーザ加工機４０における鋼材の加工を制御する。
【００２２】
図２，図３を用いて、ＣＡＭ２０が作成する展開図データについて説明する。図２において、（ａ）は山形鋼Ａ１の端面平面図、（ｂ）は山形鋼Ａ１の展開図ＡＤ１を示している。山形鋼Ａ１は、図２の（ａ）における水平方向のフランジＡ１１と、垂直方向のウェブＡ１２とが略９０度の角度で連結した略Ｌ字状の形状である。このように、山形鋼Ａ１における一方の面をウェブ、他方の面をフランジと称することとする。
【００２３】
山形鋼Ａ１の内面角部はいわゆる内Ｒと称されている曲面部A1iRとなっている。山形鋼Ａ１の外面角部Ｐ０を展開図ＡＤ１における展開補助線USL1と称することとする。ウェブＡ１２の内面A12iと曲面部A1iRとの接続部Ｐ４からフランジＡ１１の外面A11oまで伸ばした垂線が外面A11oと交差する交差部Ｐ１を、展開図ＡＤ１における板厚線MTL1と称することとする。
【００２４】
フランジＡ１１の内面A11iと曲面部A1iRとの接続部Ｐ３からウェブＡ１２の外面A12oまで伸ばした垂線が外面A12oと交差する交差部Ｐ２を、展開図ＡＤ１における板厚線MTL2と称することとする。
【００２５】
展開補助線USL1と板厚線MTL1とに挟まれた部分、及び、展開補助線USL1と板厚線MTL2とに挟まれた部分が山形鋼Ａ１における板厚領域である。展開補助線USL1と板厚線MTL1との間の距離は、ウェブＡ１２の板厚によって決まる。展開補助線USL1と板厚線MTL2との間の距離は、フランジＡ１１の板厚によって決まる。
【００２６】
展開図ＡＤ１におけるフランジＡ１１の部分を９０度面、ウェブＡ１２の部分を１８０度面と称する。板厚線MTL1と板厚線MTL2との間の板厚領域は、９０度面と１８０度面とにまたがっている。
【００２７】
図３において、（ａ）は溝形鋼Ｃ１の端面平面図、（ｂ）は溝形鋼Ｃ１の展開図ＣＤ１を示している。溝形鋼Ｃ１は、図３の（ａ）における水平方向のフランジＣ１１，Ｃ１２とウェブＣ１３とを連結した略Ｕ字状の形状である。フランジＣ１１の内面C11iとフランジＣ１２の内面C12iは、ウェブＣ１３の面に対して所定のテーパ角度を有している。
【００２８】
フランジＣ１１の内面C11iとウェブＣ１３の内面C13iとの内面角部は内Ｒの曲面部C1iR1となっている。フランジＣ１２の内面C12iとウェブＣ１３の内面C13iとの内面角部も内Ｒの曲面部C1iR２となっている。
【００２９】
溝形鋼Ｃ１の一方の外面角部Ｐ０１を展開図ＣＤ１における展開補助線USL1と称することとする。溝形鋼Ｃ１のもう一方の外面角部Ｐ０２を展開図ＣＤ１における展開補助線USL2と称することとする。
【００３０】
ウェブＣ１３の内面C13iと曲面部C1iR1との接続部Ｐ１４からフランジＣ１１の外面C11oまで伸ばした垂線が外面C11oと交差する交差部Ｐ１１を、展開図ＣＤ１における板厚線MTL1と称することとする。フランジＣ１１の内面C11iと曲面部C1iR1との接続部Ｐ１３からウェブＣ１３の外面C13oまで伸ばした垂線が外面C13oと交差する交差部Ｐ１２を、展開図ＣＤ１における板厚線MTL2と称することとする。
【００３１】
ウェブＣ１３の内面C13iと曲面部C1iR2との接続部Ｐ２４からフランジＣ１２の外面C12oまで伸ばした垂線が外面C12oと交差する交差部Ｐ２１を、展開図ＣＤ１における板厚線MTL4と称することとする。フランジＣ１２の内面C12iと曲面部C1iR2との接続部Ｐ２３からウェブＣ１３の外面C13oまで伸ばした垂線が外面C13oと交差する交差部Ｐ２２を、展開図ＣＤ１における板厚線MTL3と称することとする。
【００３２】
展開補助線USL1と板厚線MTL1とに挟まれた部分、展開補助線USL1と板厚線MTL2とに挟まれた部分、展開補助線USL2と板厚線MTL3とに挟まれた部分、展開補助線USL2と板厚線MTL4とに挟まれた部分が溝形鋼Ｃ１における板厚領域である。
【００３３】
展開補助線USL1と板厚線MTL1との間の距離と、展開補助線USL2と板厚線MTL4との間の距離は、ウェブＣ１３の板厚によって決まる。展開補助線USL1と板厚線MTL2との間の距離は、フランジＣ１１の板厚によって決まり、展開補助線USL2と板厚線MTL3との間の距離は、フランジＣ１２の板厚によって決まる。
【００３４】
展開図ＣＤ１におけるフランジＣ１１の部分を９０度面、ウェブＣ１３の部分を１８０度面、フランジＣ１２の部分を２７０度面と称する。板厚線MTL1と板厚線MTL2との間の板厚領域は、９０度面と１８０度面とにまたがっている。板厚線MTL3と板厚線MTL4との間の板厚領域は、１８０度面と２７０度面とにまたがっている。
【００３５】
図４は、山形鋼Ａ１の面ごとの通常の加工順を示している。図４に示す加工順は山形鋼Ａ１を加工する際の基本となる加工順である。
【００３６】
レーザ加工機４０は、図４の（ａ）に示すように、まず９０度面であるフランジＡ１１を加工する。この際、レーザ加工機４０は、ヘッド４０ＨをフランジＡ１１の端部から所定の余裕量Ｄ１だけ手前（図４の左側）に配置してレーザ光の照射を開始し、ヘッド４０Ｈを矢印で示すようにウェブＡ１２方向へと移動させていく。レーザ加工機４０は、９０度面を、１８０度面であるウェブＡ１２の板厚の手前まで加工する。
【００３７】
仮に、ヘッド４０ＨをウェブＡ１２の上方まで移動させて、レーザ光を面と平行方向に面内を進行させるように照射したとすると、両矢印で示す範囲A12Sはレーザ光で切断可能な厚さを超える過大な厚さであり、正常に加工することはできない。
【００３８】
レーザ加工機４０は、図４の（ｂ）に示すように、ヘッド４０Ｈを一旦退避させて、山形鋼Ａ１を矢印R90で示すように９０度回転させる。山形鋼Ａ１を９０度回転させると、図４の（ｃ）に示す状態となる。
【００３９】
レーザ加工機４０は、図４の（ｃ）に示すように、１８０度面を加工する。この際、レーザ加工機４０は、ヘッド４０ＨをウェブＡ１２の端部から余裕量Ｄ１だけ手前（図４の右側）に配置してレーザ光の照射を開始し、ヘッド４０Ｈを矢印で示すようにフランジＡ１１方向へと移動させていく。レーザ加工機４０は、ヘッド４０ＨをフランジＡ１１よりも余裕量Ｄ１だけ延長した位置までレーザ光を照射する。
【００４０】
ウェブＡ１２の端部の手前（図４の右側）の余裕量Ｄ１と、フランジＡ１１を通過後の後側（図４の左側）の余裕量Ｄ１とは、同じ余裕量でなくてもよい。
【００４１】
このように、レーザ加工機４０によって山形鋼Ａ１を加工する際の基本の加工順は、９０度面、１８０度面の順である。
【００４２】
図５は、溝形鋼Ｃ１の面ごとの加工順を示している。レーザ加工機４０は、図５の（ａ）に示すように、まず９０度面であるフランジＣ１１を加工する。この際、レーザ加工機４０は、ヘッド４０ＨをフランジＣ１１の端部から余裕量Ｄ１だけ手前（図５の左側）に配置してレーザ光の照射を開始し、ヘッド４０Ｈを矢印で示すようにウェブＣ１３方向へと移動させていく。レーザ加工機４０は、９０度面を、１８０度面であるウェブＣ１３の板厚の手前まで加工する。
【００４３】
仮に、ヘッド４０ＨをウェブＣ１３の上方まで移動させて、レーザ光を面と平行方向に面内を進行させるように照射したとすると、両矢印で示す範囲C13Sはレーザ光で切断可能な厚さを超える過大な厚さであり、正常に加工することはできない。
【００４４】
レーザ加工機４０は、図５の（ｂ）に示すように、ヘッド４０Ｈを一旦退避させて、溝形鋼Ｃ１を矢印R180で示すように１８０度回転させる。溝形鋼Ｃ１を１８０度回転させると、図５の（ｃ）に示す状態となる。
【００４５】
レーザ加工機４０は、図５の（ｃ）に示すように、２７０度面であるフランジＣ１２を加工する。この際、レーザ加工機４０は、ヘッド４０ＨをフランジＣ１２の端部から余裕量Ｄ１だけ手前（図５の右側）に配置してレーザ光の照射を開始し、ヘッド４０Ｈを矢印に示すようにウェブＣ１３方向へと移動させていく。レーザ加工機４０は、ヘッド４０Ｈを１８０度面の板厚の手前まで加工する。
【００４６】
仮に、ヘッド４０ＨをウェブＣ１３の上方まで移動させて、レーザ光を面と平行方向に面内を進行させるように照射したとすると、図５の（ａ）と同様に、両矢印で示す範囲C13Sはレーザ光で切断可能な厚さを超える過大な厚さであり、正常に加工することはできない。
【００４７】
レーザ加工機４０は、図５の（ｄ）に示すように、ヘッド４０Ｈを一旦退避させて、溝形鋼Ｃ１を矢印R270で示すように２７０度回転させる。溝形鋼Ｃ１を２７０度回転させると、図５の（ｅ）に示す状態となる。
【００４８】
レーザ加工機４０は、図５の（ｅ）に示すように、１８０度面を加工する。この際、レーザ加工機４０は、ヘッド４０ＨをウェブＣ１３のフランジＣ１１側の端部から余裕量Ｄ１だけ手前（図５の左側）に配置してレーザ光の照射を開始し、ヘッド４０Ｈを矢印に示すようにフランジＣ１２方向へと移動させていく。レーザ加工機４０は、ヘッド４０ＨをフランジＣ１２よりも余裕量Ｄ１だけ延長した位置までレーザ光を照射する。
【００４９】
ウェブＣ１３の端部の手前（図５の左側）の余裕量Ｄ１と、フランジＣ１２を通過後の後側（図５の右側）の余裕量Ｄ１とは、同じ余裕量でなくてもよい。
【００５０】
このように、レーザ加工機４０によって溝形鋼Ｃ１を加工する際の基本の加工順は、９０度面、２７０度面、１８０度面の順である。
【００５１】
図６〜図９を用いて、切り落とし切断の加工の例について説明する。切り落とし切断の加工では、鋼材をレーザ加工機４０によって所定の形状の製品に加工する際に、レーザ光で切断可能な厚さを超える過大な厚さが存在するために、従来の方法では正常に加工することができない。図６〜図９は、溝形鋼Ｃ１を加工した製品の例を示す。
【００５２】
図６の（ａ）に示す切断形状Ｓ５１を有する製品Ｃ５１を加工するには、図６の（ｂ）に示すように、溝形鋼Ｃ１のフランジＣ１１にレーザ光による加工の軌跡Ls11を割り付け、次に、フランジＣ１２にレーザ光による加工の軌跡Ls12を割り付け、最後に、ウェブＣ１３にレーザ光による加工の軌跡Ls13を割り付ければよい。
【００５３】
しかしながら、図６の（ｃ）に示すように、Exthで示す部分は、図３で説明した展開補助線USL1と板厚線MTL2とに挟まれた部分と展開補助線USL2と板厚線MTL3とに挟まれた部分の板厚領域であり、レーザ光で切断可能な厚さを超える過大な厚さの部分である。よって、正常に加工することはできない。
【００５４】
図７の（ａ）に示す切断形状Ｓ５２を有する製品Ｃ５２を加工するには、図７の（ｂ）に示すように、溝形鋼Ｃ１のフランジＣ１１にレーザ光による加工の軌跡Ls21を割付け、次に、フランジＣ１２にレーザ光による加工の軌跡Ls22を割付け、最後に、ウェブＣ１３にレーザ光による加工の軌跡Ls23を割付ければよい。
【００５５】
図７の（ｂ）においても、板厚領域を加工することになる。図７の（ｂ）の加工では、図７の（ｃ）に示すように、フランジＣ１１，Ｃ１２に切り込みが発生してしまう。よって、正常に加工することはできない。
【００５６】
図８の（ａ）に示す切断形状Ｓ５３を有する製品Ｃ５３を加工するには、図８の（ｂ）に示すように、溝形鋼Ｃ１のフランジＣ１１にレーザ光による加工の軌跡Ls31を割付け、次に、フランジＣ１２にレーザ光による加工の軌跡Ls32を割付け、最後に、ウェブＣ１３にレーザ光による加工の軌跡Ls33を割付ければよい。Exthで示す部分はレーザ光で切断可能な厚さを超える過大な厚さの部分であり、正常に加工することはできない。
【００５７】
図９は、溝形鋼Ｃ１をＸ軸と直交する方向に切断する輪切りの加工の例を示している。輪切りの加工では、レーザ光で切断可能な厚さを超える過大な厚さが存在しない場合でも、鋼材の板厚が所定の厚さより厚い場合に正常な加工が困難になる。溝形鋼Ｃ１を切断した切断形状Ｓ５４を有する図９の（ａ）に示す製品Ｃ５４を加工するには、図９の（ｂ）に示すように、溝形鋼Ｃ１をＸ軸と直交する方向に輪切りにする。
【００５８】
具体的には、製品Ｃ５４を加工するには、図９の（ｂ）に示すように、フランジＣ１１にレーザ光による加工の軌跡Ls41を割付け、次に、フランジＣ１２にレーザ光による加工の軌跡Ls42を割付け、最後に、ウェブＣ１３にレーザ光による加工の軌跡Ls43を割付ければよい。フランジＣ１１，Ｃ１２またはウェブＣ１３の板厚が所定の厚さ以上に厚いと、レーザ光で切断した材料のドロスが発生して、正常な加工が困難になる。
【００５９】
図６〜図９では、正常な加工ができないか困難になる例を溝形鋼Ｃ１で説明したが、山形鋼Ａ１でも同様に、正常な加工ができなかったり、困難になったりする場合がある。
【００６０】
図１０〜図１２を用いて、図６〜図９で説明した従来では正常な加工ができなかったり、加工が困難になったりするという課題を解決するための概略的な解決方法について説明する。図１０〜図１２でも、溝形鋼Ｃ１を加工する場合を例とする。
【００６１】
図１０の（ａ）に示す製品Ｃ５５は、手前側の端部が図７の製品Ｃ５２と同じ切断形状Ｓ５２を有し、奥側の端部が図６の製品Ｃ５１と同じ切断形状Ｓ５１を有する形状である。製品Ｃ５５を加工するには、図１０の（ｂ）に示すように、溝形鋼Ｃ１の手前側の端部を軌跡Ls2allで切断し、奥側の端部を軌跡Ls1allで切断すればよい。軌跡Ls1allは図６の軌跡Ls11〜Ls13をつなげたものに相当し、軌跡Ls2allは図７の軌跡Ls21〜Ls23をつなげたものに相当する。しかしながら、溝形鋼Ｃ１そのままでは正常に加工することはできない。
【００６２】
正常な加工を実現するために、レーザ加工機４０は、図１０の（ｂ）に示すように、切断形状Ｓ５２に対しては、ウェブＣ１３にハッチングを付して示す加工領域Ar61に軌跡Ls2allと連結させる捨て穴を予め形成する。レーザ加工機４０は、切断形状Ｓ５１に対しては、フランジＣ１１，Ｃ１２にハッチングを付して示す加工領域Ar62に軌跡Ls1allと連結させる切り欠きを予め形成する。
【００６３】
ＣＡＭ２０は、レーザ加工機４０が捨て穴や切り欠きを予め形成するよう割付けデータを生成する。
【００６４】
図１０の（ｃ）は、レーザ加工機４０が加工領域Ar61に捨て穴６１を形成した状態を示している。捨て穴６１を予め形成することにより、フランジＣ１１にレーザ光による加工の軌跡Ls21を割付け、フランジＣ１２にレーザ光による加工の軌跡Ls22を割付ければ、レーザ加工機４０は、切断形状Ｓ５２を正常に加工することが可能となる。
【００６５】
図１０の（ｄ）は、レーザ加工機４０が加工領域Ar62に切り欠き６２を形成した状態を示している。切り欠き６２を予め形成することにより、ウェブＣ１３にレーザ光による加工の軌跡Ls13を割付ければ、レーザ加工機４０は、切断形状Ｓ５１を正常に加工することが可能となる。
【００６６】
図１１の（ａ）に示す切断形状Ｓ５３を有する製品Ｃ５３は、図８の（ａ）に示す製品Ｃ５３と同じである。製品Ｃ５３を加工するには、図１１の（ｂ）に示すように、溝形鋼Ｃ１の奥側の端部を軌跡Ls3allで切断すればよい。軌跡Ls3allは図８の軌跡Ls31〜Ls33をつなげたものに相当する。しかしながら、溝形鋼Ｃ１そのままでは正常に加工することはできない。
【００６７】
正常な加工を実現するために、レーザ加工機４０は、図１１の（ｂ）に示すように、切断形状Ｓ５３に対して、フランジＣ１１，Ｃ１２にハッチングを付して示す三角形状の加工領域Ar63に軌跡Ls3allと連結させる切り欠きを予め形成する。ＣＡＭ２０は、レーザ加工機４０が切り欠きを予め形成するよう割付けデータを生成する。
【００６８】
図１１の（ｃ）は、レーザ加工機４０が三角形状の加工領域Ar63に切り欠き６３を形成した状態を示している。切り欠き６３を予め形成することにより、ウェブＣ１３にレーザ光による加工の軌跡Ls33を割付ければ、レーザ加工機４０は、切断形状Ｓ５３を正常に加工することが可能となる。
【００６９】
図１２の（ａ）に示す切断形状Ｓ５４を有する製品Ｃ５４は、図９の（ａ）に示す製品Ｃ５４と同じである。但し、図１２の（ａ）に示す製品Ｃ５４においては、手前側の端部及び奥側の端部の双方を切断形状Ｓ５４としている。製品Ｃ５４を加工するには、図１２の（ｂ）に示すように、溝形鋼Ｃ１の手前側の端部及び奥側の端部の双方を軌跡Ls4allで切断すればよい。軌跡Ls4allは図９の軌跡Ls41〜Ls43をつなげたものに相当する。しかしながら、溝形鋼Ｃ１の板厚によっては正常な加工が困難な場合がある。
【００７０】
正常な加工を容易とするために、レーザ加工機４０は、図１２の（ｂ）に示すように、切断形状Ｓ５４に対して、フランジＣ１１，Ｃ１２にハッチングを付して示す加工領域Ar62に軌跡Ls4allと連結させる切り欠きを予め形成する。
【００７１】
図１２の（ｃ）は、手前側の端部の加工領域Ar62に切り欠き６２を形成した状態を示している。図１２の（ｄ）は、奥側の端部の加工領域Ar62に切り欠き６２を形成した状態を示している。レーザ加工機４０が切り欠き６２を予め形成することにより、ウェブＣ１３にレーザ光による加工の軌跡Ls43を割付ければ、レーザ加工機４０は、切断形状Ｓ５４を容易に加工することができる。
【００７２】
以上の説明より分かるように、本実施形態においては、ＣＡＭ２０は、図５で説明した基本の加工順ではなく加工順を変更した上で、レーザ加工機４０が山形鋼Ａ１または溝形鋼Ｃ１におけるそれぞれの面を加工する。加工範囲・加工順決定部２１は、正常な加工を実現するよう、通常の製品の外形に沿った割付けと捨て穴６１または切り欠き６２，６３を形成するための割付けとを適宜の順番とする加工順を決定する。
【００７３】
割付けデータ作成部２２は、加工範囲・加工順決定部２１が決定した加工範囲と加工順に基づいて割付けデータを作成する。レーザ加工機４０は、割付けデータ作成部２２が作成した割付けデータに基づいて山形鋼Ａ１または溝形鋼Ｃ１を加工する。
【００７４】
次に、捨て穴６１または切り欠き６２，６３の具体的な形成方法について説明する。まず、山形鋼Ａ１に切り欠き６２（または６３）を形成する方法を、図１３の（ａ）に示す形状の製品Ａ５１を加工する場合を例として説明する。
【００７５】
山形鋼Ａ１は、９０度面と１８０度面との２面よりなるので、捨て穴６１は形成されず、切り欠き６２，６３のみが形成される。矩形状の切り欠き６２が形成されるか、三角形状の切り欠き６３が形成されるかは製品の形状による。図１３の（ａ）に示す形状の製品Ａ５１では、矩形状の切り欠き６２が形成される。
【００７６】
図１３の（ｂ）は、ＣＡＭ２０が製品Ａ５１に基づいて作成する展開図データが示す概念的な展開図である。図１３の（ｂ）は、加工前の山形鋼Ａ１の展開図ＡＤ１に、製品Ａ５１の展開図AD51を割り当てた状態を示している。Ｘ軸の右側方向はレーザ加工機４０が山形鋼Ａ１をチャッキングする方向であり、左側方向４０は山形鋼Ａ１の先端部側である。Ｘ軸と直交する方向をＹ軸とする。展開図AD51の左側外形線をA51L、右側外形線をA51Rとする。
【００７７】
ＣＡＭ２０（加工範囲・加工順決定部２１）は、図１４の（ａ）に示すように、９０度面において、板厚線MTL1から９０度面の側端部（図１４の（ａ）の上端部）方向に所定の距離Ｌ１だけ離れた位置に拡張補助線EAL1を設定し、展開補助線USL1と拡張補助線EAL1との間の領域を９０度面の判定領域Re90として設定する。
【００７８】
ＣＡＭ２０は、判定領域Re90内で、左側外形線A51LのＸ軸の最小値XminをとるポイントPxminを算出する。図１４の左側ほどＸ軸の値が小さく、右側ほどＸ軸の値が大きいとする。Ｘ軸の左側方向を−Ｘ方向、右側方向を＋Ｘ方向とする。
【００７９】
次に、ＣＡＭ２０は、図１４の（ｂ）に示すように、１８０度面に、ポイントPxminが位置するＸ軸上の位置で、板厚線MTL2から所定の距離Ｌ２だけ離れた位置から１８０度面の側端部（図１４の（ｂ）の下端部）まで伸びる線分７１Ｌを設定する。ＣＡＭ２０は、線分７１Ｌが展開図AD51と干渉しているか否かを判定する。
【００８０】
ここで、ＣＡＭ２０は、線分７１Ｌが展開図AD51と干渉していないと判定する。線分７１Ｌが展開図AD51と干渉していないことは、１８０度面に切り欠き６２を形成することができることを意味する。ＣＡＭ２０は、線分７１Ｌの板厚線MTL2側の端部から＋Ｘ方向へと左側外形線A51Lまで破線矢印にて示すように線分71Lvを設定する。
【００８１】
さらに、ＣＡＭ２０は、図１４の（ｃ）に示すように、図１４の（ｂ）で設定した線分７１Ｌ，71Lvと左側外形線A51Lとで囲まれるハッチングを付して示す加工領域Ar62を、１８０度面の側端部から９０度面方向へと切り欠く切り欠き形成領域として設定する。
【００８２】
ＣＡＭ２０は、図１４の（ａ）に示す９０度面の判定領域Re90を、１８０度面に切り欠き形成領域としての加工領域Ar62を設定するか否かを判定するために設定したことが分かる。図１４において、１８０度面は、加工領域Ar62を設定するか否かを判定する対象とする対象面である。１８０度面が対象面であるとき、判定領域を設定する面は、対象面に隣接する隣接面である９０度面となる。
【００８３】
ところで、距離Ｌ１は、山形鋼Ａ１の内面角部の曲面部A1iRの半径に応じた距離とすることが好ましい。曲面部A1iRの半径が大きいほど、距離Ｌ１を長くすることが好ましい。距離Ｌ２は例えば２ｍｍのように所定の距離に設定すればよい。
【００８４】
図１５を用いて、距離Ｌ１の好適な設定の仕方について説明する。図１５は、水平方向を１８０度面のウェブＡ１２、垂直方向を９０度面のフランジＡ１１として、曲面部A1iRの近傍を拡大して示している。曲面部A1iRは半径ｒの１／４円弧であるとする。
【００８５】
前述のように、展開補助線USL1と板厚線MTL1との間、及び、展開補助線USL1と板厚線MTL2との間は板厚領域ではあるが、曲面部A1iRが存在するため、板厚線MTL1，MTL2よりも外側の部分には、フランジＡ１１及びウェブＡ１２の板厚よりも厚い部分が存在する。
【００８６】
そこで、ＣＡＭ２０は、板厚線MTL1から９０度面の側端部方向（図１５では下方向）に距離Ｌ１だけ離れた位置に拡張補助線EAL1を設定して、展開補助線USL1と拡張補助線EAL1との間の領域を判定領域Re90とする。距離Ｌ１は、例えば曲面部A1iRの半径ｒの１／２とするのが好適である。
【００８７】
曲面部A1iRがほとんど存在しない山形鋼Ａ１では、距離Ｌ１は０またはそれに近い小さな値でよい。距離Ｌ１を０とした場合、判定領域Re90は展開補助線USL1と板厚線MTL1との間の板厚領域と同じとなる。距離Ｌ１は０以上の所定の値である。通常は、山形鋼Ａ１の内面角部は所定の半径ｒの曲面部A1iRとなっているので、距離Ｌ１は０を超える値となる。
【００８８】
引き続き、ＣＡＭ２０は、図１６の（ａ）に示すように、１８０度面において、板厚線MTL2から１８０度面の側端部方向に距離Ｌ１だけ離れた位置に拡張補助線EAL2を設定し、展開補助線USL1と拡張補助線EAL2との間の領域を１８０度面の判定領域Re180として設定する。
【００８９】
ＣＡＭ２０は、判定領域Re180内で、左側外形線A51LのＸ軸の最小値XminをとるポイントPxminを算出する。
【００９０】
次に、ＣＡＭ２０は、図１６の（ｂ）に示すように、９０度面に、ポイントPxminが位置するＸ軸上の位置で、板厚線MTL1から距離Ｌ２だけ離れた位置から９０度面の側端部まで伸びる線分７２Ｌを設定する。ＣＡＭ２０は、線分７２Ｌが展開図AD51と干渉しているか否かを判定する。
【００９１】
ここで、ＣＡＭ２０は、線分７２Ｌが展開図AD51と干渉していると判定する。線分７２Ｌが展開図AD51と干渉していることは、９０度面に切り欠き６２を形成することはできないことを意味する。ＣＡＭ２０は、左側外形線A51L側に切り欠き形成領域を設定する処理を終了する。
【００９２】
ＣＡＭ２０は、図１６の（ａ）に示す１８０度面の判定領域Re180を、９０度面に切り欠き形成領域としての加工領域Ar62を設定するか否かを判定するために設定したことが分かる。
図１６において、９０度面は、加工領域を設定するか否かを判定する対象とする対象面である。９０度面が対象面であるとき、判定領域を設定する面は、対象面に隣接する隣接面である１８０度面となる。
【００９３】
同様にして、ＣＡＭ２０は、図１７の（ａ）に示すように、判定領域Re90内で、右側外形線A51RのＸ軸の最大値XmaxをとるポイントPxmaxを算出する。ＣＡＭ２０は、図１４の（ｂ）に示すように、対象面である１８０度面に、ポイントPxmaxが位置するＸ軸上の位置で、板厚線MTL2から距離Ｌ２だけ離れた位置から１８０度面の側端部まで伸びる線分７１Ｒを設定する。ＣＡＭ２０は、線分７１Ｒが展開図AD51と干渉しているか否かを判定する。
【００９４】
ＣＡＭ２０は、線分７１Ｒが展開図AD51と干渉していると判定する。線分７１Ｒが展開図AD51と干渉しているので、ＣＡＭ２０は１８０度面に切り欠き形成領域を設定しない。
【００９５】
次に、ＣＡＭ２０は、図１８の（ａ）に示すように、判定領域Re180内で、右側外形線A51RのＸ軸の最大値XmaxをとるポイントPxmaxを算出する。ＣＡＭ２０は、図１８の（ｂ）に示すように、対象面である９０度面に、ポイントPxmaxが位置するＸ軸上の位置で、板厚線MTL1から距離Ｌ２だけ離れた位置から９０度面の側端部まで伸びる線分７２Ｒを設定する。ＣＡＭ２０は、線分７２Ｒが展開図AD51と干渉しているか否かを判定する。
【００９６】
ここで、ＣＡＭ２０は、線分７２Ｒが展開図AD51と干渉していないと判定する。ＣＡＭ２０は、線分７２Ｒの板厚線MTL1側の端部から−Ｘ方向へと右側外形線A51Rまで破線矢印にて示すように線分72Rvを設定する。ＣＡＭ２０は、図１８の（ｃ）に示すように、図１８の（ｂ）で設定した線分７２Ｒ，72Rvと右側外形線A51Rとで囲まれるハッチングを付して示す加工領域Ar62を、９０度面の側端部から１８０度面方向へと切り欠く切り欠き形成領域として設定する。
【００９７】
以上の処理をまとめると、ＣＡＭ２０は、図１９に示すように、展開図AD51に対して、１８０度面に左側外形線A51Lに隣接した加工領域Ar62と、９０度面に右側外形線A51Rに隣接した加工領域Ar62とを設定する。ＣＡＭ２０は、加工領域Ar62に対して切り欠き６２を形成するため割付けを設定し、残りの左側外形線A51L及び右側外形線A51Rに対しては、通常の外形に沿った割付けを設定すればよい。
【００９８】
図１４，図１６〜図１８を用いて、左側外形線A51Lに対するそれぞれの面における加工領域Ar62の設定の可否と、右側外形線A51Rに対するそれぞれの面における加工領域Ar62の設定の可否を順に説明したが、順番は任意である。左側外形線A51L及び右側外形線A51Rに対するそれぞれの面における加工領域Ar62の設定の可否を同時に判定して、加工領域Ar62を設定してもよい。
【００９９】
次に、溝形鋼Ｃ１に捨て穴６１及び切り欠き６２（または６３）を形成する方法を、図２０の（ａ）に示す形状の製品Ｃ５６を加工する場合を例として説明する。溝形鋼Ｃ１は９０度面と１８０度面と２７０度面の３面よりなるので、１８０度面に捨て穴６１が形成される場合がある。
【０１００】
図２０の（ｂ）は、ＣＡＭ２０が製品Ｃ５６に基づいて作成する展開図データが示す概念的な展開図である。図２０の（ｂ）は、加工前の溝形鋼Ｃ１の展開図ＣＤ１に、製品Ｃ５６の展開図CD56を割り当てた状態を示している。展開図CD56の左側外形線をC56L、右側外形線をC56Rとする。
【０１０１】
ＣＡＭ２０は、図２１の（ａ）に示すように、９０度面において、板厚線MTL1から９０度面の側端部方向に距離Ｌ１だけ離れた位置に拡張補助線EAL11を設定し、展開補助線USL1と拡張補助線EAL11との間の領域を９０度面の判定領域Re90として設定する。また、ＣＡＭ２０は、２７０度面において、板厚線MTL4から２７０度面の側端部方向に距離Ｌ１だけ離れた位置に拡張補助線EAL12を設定し、展開補助線USL2と拡張補助線EAL12との間の領域を２７０度面の判定領域Re270として設定する。
【０１０２】
ＣＡＭ２０は、判定領域Re90内で、左側外形線C56LのＸ軸の最小値Xmin1をとるポイントPxmin1を算出する。ＣＡＭ２０は、判定領域Re270内で、左側外形線C56LのＸ軸の最小値Xmin2をとるポイントPxmin2を算出する。
【０１０３】
次に、ＣＡＭ２０は、図２１の（ｂ）に示すように、１８０度面に、ポイントPxmin1とポイントPxmin2とのうち、Ｘ軸の値が小さい方のポイントが位置するＸ軸上の位置で、板厚線MTL2，MTL3からそれぞれ距離Ｌ２だけ離れた位置を結ぶ線分７３Ｌを設定する。ここでは、ポイントPxmin1，Pxmin2のＸ軸の値は同じである。ＣＡＭ２０は、線分７３Ｌが展開図CD56と干渉しているか否かを判定する。
【０１０４】
ここで、ＣＡＭ２０は、線分７３Ｌが展開図CD56と干渉していないと判定する。線分７３Ｌが展開図CD56と干渉していないことは、１８０度面に捨て穴６１を形成することができることを意味する。ＣＡＭ２０は、線分７３Ｌの両端部から＋Ｘ方向へと左側外形線C56Lまで破線矢印にて示すように線分73Lvを設定する。
【０１０５】
さらに、ＣＡＭ２０は、図２１の（ｃ）に示すように、図２１の（ｂ）で設定した線分７３Ｌ，73Lvと左側外形線C56Lとで囲まれるハッチングを付して示す加工領域Ar61を、１８０度面に形成する捨て穴形成領域として設定する。
【０１０６】
ＣＡＭ２０は、図２１の（ａ）に示す９０度面の判定領域Re90及び２７０度面の判定領域Re270を、１８０度面に捨て穴形成領域としての加工領域Ar61を設定するか否かを判定するために設定したことが分かる。図２１において、１８０度面は、加工領域Ar61を設定するか否かを判定する対象とする対象面である。１８０度面が対象面であるとき、判定領域を設定する面は、対象面に隣接する隣接面である９０度面及び２７０度面となる。
【０１０７】
引き続き、ＣＡＭ２０は、図２２の（ａ）に示すように、１８０度面において、板厚線MTL2から２７０度面の方向に距離Ｌ１だけ離れた位置に拡張補助線EAL13を設定し、展開補助線USL1と拡張補助線EAL13との間の領域を１８０度面の第１の判定領域Re180として設定する。
【０１０８】
ＣＡＭ２０は、第１の判定領域Re180内で、左側外形線C56LのＸ軸の最小値XminをとるポイントPxminを算出する。
【０１０９】
次に、ＣＡＭ２０は、図２２の（ｂ）に示すように、９０度面に、ポイントPxminが位置するＸ軸上の位置で、板厚線MTL1から距離Ｌ２だけ離れた位置から９０度面の側端部まで伸びる線分７４Ｌを設定する。ＣＡＭ２０は、線分７４Ｌが展開図CD56と干渉しているか否かを判定する。
【０１１０】
ここで、ＣＡＭ２０は、線分７４Ｌが展開図CD56と干渉していると判定する。線分７４Ｌが展開図CD56と干渉しているので、左側外形線C56Lに対して、９０度面に切り欠き６２を形成するための加工領域Ar62は設定されない。
【０１１１】
ＣＡＭ２０は、図２２の（ａ）に示す１８０度面の第１の判定領域Re180を、９０度面に切り欠き形成領域としての加工領域Ar62を設定するか否かを判定するために設定したことが分かる。図２２において、９０度面は、加工領域を設定するか否かを判定する対象とする対象面である。９０度面が対象面であるとき、判定領域を設定する面は、対象面に隣接する隣接面である１８０度面となる。
【０１１２】
また、ＣＡＭ２０は、図２３の（ａ）に示すように、１８０度面において、板厚線MTL3から９０度面の方向に距離Ｌ１だけ離れた位置に拡張補助線EAL14を設定し、展開補助線USL2と拡張補助線EAL14との間の領域を１８０度面の第２の判定領域Re180として設定する。
【０１１３】
ＣＡＭ２０は、第２の判定領域Re180内で、左側外形線C56LのＸ軸の最小値XminをとるポイントPxminを算出する。
【０１１４】
次に、ＣＡＭ２０は、図２３の（ｂ）に示すように、２７０度面に、ポイントPxminが位置するＸ軸上の位置で、板厚線MTL4から距離Ｌ２だけ離れた位置から２７０度面の側端部まで伸びる線分７５Ｌを設定する。ＣＡＭ２０は、線分７５Ｌが展開図CD56と干渉しているか否かを判定する。
【０１１５】
ここで、ＣＡＭ２０は、線分７５Ｌが展開図CD56と干渉していると判定する。線分７５Ｌが展開図CD56と干渉しているので、左側外形線C56Lに対して、２７０度面に切り欠き６２を形成するための加工領域Ar62は設定されない。
【０１１６】
ＣＡＭ２０は、図２３の（ａ）に示す１８０度面の第２の判定領域Re180を、２７０度面に切り欠き形成領域としての加工領域Ar62を設定するか否かを判定するために設定したことが分かる。図２３において、２７０度面は、加工領域を設定するか否かを判定する対象とする対象面である。２７０度面が対象面であるとき、判定領域を設定する面は、対象面に隣接する隣接面である１８０度面となる。
【０１１７】
同様にして、ＣＡＭ２０は、図２４の（ａ）に示すように、判定領域Re90内で、右側外形線C56RのＸ軸の最大値Xmax1をとるポイントPxmax1と、判定領域Re270内で、右側外形線C56RのＸ軸の最大値Xmax2をとるポイントPxmax2を算出する。
【０１１８】
次に、ＣＡＭ２０は、図２４の（ｂ）に示すように、対象面である１８０度面に、ポイントPxmax1とポイントPxmax2とのうち、Ｘ軸の値が大きい方のポイントが位置するＸ軸上の位置で、板厚線MTL2，MTL3からそれぞれ距離Ｌ２だけ離れた位置を結ぶ線分７３Ｒを設定する。ここでは、ポイントPxmax1，Pxmax2のＸ軸の値は同じである。ＣＡＭ２０は、線分７３Ｒが展開図CD56と干渉しているか否かを判定する。
【０１１９】
ＣＡＭ２０は、線分７３Ｒが展開図CD56と干渉していると判定する。線分７３Ｒが展開図CD56と干渉しているので、ＣＡＭ２０は１８０度面に捨て穴形成領域を設定しない。
【０１２０】
次に、ＣＡＭ２０は、図２５の（ａ）に示すように、第１の判定領域Re180内で、右側外形線C56RのＸ軸の最大値XmaxをとるポイントPxmaxを算出する。ＣＡＭ２０は、図２５の（ｂ）に示すように、対象面である９０度面に、ポイントPxmaxが位置するＸ軸上の位置で、板厚線MTL1から距離Ｌ２だけ離れた位置から９０度面の側端部まで伸びる線分７４Ｒを設定する。ＣＡＭ２０は、線分７４Ｒが展開図CD56と干渉しているか否かを判定する。
【０１２１】
ここで、ＣＡＭ２０は、線分７４Ｒが展開図CD56と干渉していないと判定する。ＣＡＭ２０は、線分７４Ｒの板厚線MTL1側の端部から−Ｘ方向へと右側外形線C56Rまで破線矢印にて示すように線分74Rvを設定する。ＣＡＭ２０は、図２５の（ｃ）に示すように、図２５の（ｂ）で設定した線分７４Ｒ，74Rvと右側外形線C56Rとで囲まれるハッチングを付した加工領域Ar62を、９０度面の側端部から１８０度面方向へと切り欠く切り欠き形成領域として設定する。
【０１２２】
また、ＣＡＭ２０は、図２６の（ａ）に示すように、第２の判定領域Re180内で、右側外形線C56RのＸ軸の最大値XmaxをとるポイントPxmaxを算出する。ＣＡＭ２０は、図２６の（ｂ）に示すように、対象面である２７０度面に、ポイントPxmaxが位置するＸ軸上の位置で、板厚線MTL4から距離Ｌ２だけ離れた位置から２７０度面の側端部まで伸びる線分７５Ｒを設定する。ＣＡＭ２０は、線分７５Ｒが展開図CD56と干渉しているか否かを判定する。
【０１２３】
ここで、ＣＡＭ２０は、線分７５Ｒが展開図CD56と干渉していないと判定する。ＣＡＭ２０は、線分７５Ｒの板厚線MTL4側の端部から−Ｘ方向へと右側外形線C56Rまで破線矢印にて示すように線分75Rvを設定する。ＣＡＭ２０は、図２６の（ｃ）に示すように、図２６の（ｂ）で設定した線分７５Ｒ，75Rvと右側外形線C56Rとで囲まれるハッチングを付した加工領域Ar62を、２７０度面の側端部から１８０度面方向へと切り欠く切り欠き形成領域として設定する。
【０１２４】
以上の処理をまとめると、ＣＡＭ２０は、図２７に示すように、展開図CD56に対して、１８０度面に左側外形線C56Lに隣接した捨て穴形成領域としての加工領域Ar61と、９０度面及び２７０度面に右側外形線C56Rに隣接した切り欠き形成領域としての加工領域Ar62とを設定する。ＣＡＭ２０は、加工領域Ar61に対して捨て穴を形成するため割付けを設定し、加工領域Ar62に対して切り欠き６２を形成するため割付けを設定し、残りの左側外形線A51L及び右側外形線A51Rに対しては、通常の外形に沿った割付けを設定すればよい。
【０１２５】
図２０〜図２６を用いて、左側外形線C56Lに対するそれぞれの面における加工領域Ar61，Ar62の設定の可否と、右側外形線C56Rに対するそれぞれの面における加工領域Ar61，Ar62の設定の可否を順に説明したが、順番は任意である。左側外形線C56L及び右側外形線C56Rに対するそれぞれの面における加工領域Ar61，Ar62の設定の可否を同時に判定して、加工領域Ar61，Ar62を設定してもよい。
【０１２６】
ところで、図１１の（ａ）に示すような切断形状Ｓ５３を有する製品Ｃ５３を加工する場合には、図１１の（ｂ），（ｃ）に示すように、ＣＡＭ２０は、対象面（９０度面及び２７０度面）に設定した線分と製品の外形と対象面の側端部とで囲まれた範囲が三角形状の加工領域Ar63を設定し、レーザ加工機４０は三角形状の切り欠き６２を形成する。
【０１２７】
三角形状の加工領域Ar63を設定する場合には、対象面に設定した線分の端部からＸ軸方向に製品の外形まで伸ばした線分を設定する必要はない。
【０１２８】
ＣＡＭ２０は、隣接面の判定領域内のＸ軸方向の端部の位置（最小値Xminまたは最大値Xmax）に基づいて対象面に第１の線分を設定し、第１の線分が製品と干渉しない対象面内で、第１の線分と製品の外形との間の領域を、切り欠きまたは捨て穴を形成するための加工領域として設定すればよい。
【０１２９】
ＣＡＭ２０は、加工領域として切り欠き形成領域を設定する場合には、必要に応じて、第１の線分の端部から製品の外形まで伸ばした１つの第２の線分を設定すればよい。ＣＡＭ２０は、加工領域として捨て穴形成領域を設定する場合には、第１の線分の両端部から製品の外形まで伸ばした２つの第２の線分を設定すればよい。
【０１３０】
本実施形態が図９に示すような輪切りを選択対象の加工方法とする場合には、次のように切り欠き形成領域や捨て穴形成領域を設定すればよい。図２８〜図３０を用いて山形鋼Ａ１を輪切りにする場合を説明し、図３１〜図３４を用いて溝形鋼Ｃ１を輪切りにする場合を説明する。
【０１３１】
図２８の（ａ）は、加工前の山形鋼Ａ１の展開図ＡＤ１に、山形鋼Ａ１を輪切りにすることによって形成する製品の展開図AD52を割り当てた状態を示している。展開図AD52の左側外形線をA52L、右側外形線をA52Rとする。
【０１３２】
ＣＡＭ２０は、図２８の（ａ）に示すように、判定領域Re90内で、左側外形線A52LのＸ軸の最小値XminをとるポイントPxminと、右側外形線A52RのＸ軸の最大値XmaxをとるポイントPxmaxを算出する。
【０１３３】
次に、ＣＡＭ２０は、１８０度面に、ポイントPxminが位置するＸ軸上の位置から所定の距離Ｌ３だけ−Ｘ方向にシフトさせた（Xmin−Ｌ３）なる位置を新たな最小値Xminとする。これは、ポイントPxminが位置するＸ軸上の位置から−Ｘ方向の外側に距離Ｌ３だけ離れた位置を、軸方向の端部の位置とみなすことを意味する。距離Ｌ３は、例えば５ｍｍである。
【０１３４】
ＣＡＭ２０は、新たな最小値Xminの位置で、板厚線MTL2から距離Ｌ２だけ離れた位置から１８０度面の側端部まで伸びる線分７６Ｌを設定する。線分７６Ｌは展開図AD52と干渉しない。ＣＡＭ２０は、線分７６Ｌの板厚線MTL2側の端部から＋Ｘ方向へと左側外形線A52Lまで破線矢印にて示すように線分76Lvを設定する。
【０１３５】
また、ＣＡＭ２０は、１８０度面に、ポイントPxmaxが位置するＸ軸上の位置から距離Ｌ３だけ＋Ｘ方向にシフトさせた（Xmax＋Ｌ３）なる位置を新たな最大値Xmaxとする。これは、これは、ポイントPxmaxが位置するＸ軸上の位置から＋Ｘ方向の外側に距離Ｌ３だけ離れた位置を、軸方向の端部の位置とみなすことを意味する。
【０１３６】
ＣＡＭ２０は、新たな最大値Xmaxの位置で、板厚線MTL2から距離Ｌ２だけ離れた位置から１８０度面の側端部まで伸びる線分７６Ｒを設定する。線分７６Ｒは展開図AD52と干渉しない。ＣＡＭ２０は、線分７６Ｒの板厚線MTL2側の端部から−Ｘ方向へと右側外形線A52Rまで破線矢印にて示すように線分76Rvを設定する。
【０１３７】
ＣＡＭ２０は、図２８の（ｂ）に示すように、図２８の（ａ）で設定した線分７６Ｌ，76Lvと左側外形線A52Lとで囲まれるハッチングを付して示す加工領域Ar62と、線分７６Ｒ，76Rvと右側外形線A52Rとで囲まれるハッチングを付して示す加工領域Ar62とを、１８０度面の側端部から９０度面方向へと切り欠く切り欠き形成領域として設定する。
【０１３８】
引き続き、ＣＡＭ２０は、図２９の（ａ）に示すように、判定領域Re180内で、左側外形線A52LのＸ軸の最小値XminをとるポイントPxminと、右側外形線A52RのＸ軸の最大値XmaxをとるポイントPxmaxを算出する。
【０１３９】
次に、ＣＡＭ２０は、９０度面に、ポイントPxminが位置するＸ軸上の位置から距離Ｌ３だけ−Ｘ方向にシフトさせた（Xmin−Ｌ３）なる位置を新たな最小値Xminとする。ＣＡＭ２０は、新たな最小値Xminの位置で、板厚線MTL1から距離Ｌ２だけ離れた位置から９０度面の側端部まで伸びる線分７７Ｌを設定する。線分７７Ｌは展開図AD52と干渉しない。ＣＡＭ２０は、線分７７Ｌの板厚線MTL1側の端部から＋Ｘ方向へと左側外形線A52Lまで破線矢印にて示すように線分77Lvを設定する。
【０１４０】
また、ＣＡＭ２０は、９０度面に、ポイントPxmaxが位置するＸ軸上の位置から距離Ｌ３だけ＋Ｘ方向にシフトさせた（Xmax＋Ｌ３）なる位置を新たな最大値Xmaxとする。ＣＡＭ２０は、新たな最大値Xmaxの位置で、板厚線MTL1から距離Ｌ２だけ離れた位置から９０度面の側端部まで伸びる線分７７Ｒを設定する。線分７７Ｒは展開図AD52と干渉しない。ＣＡＭ２０は、線分７７Ｒの板厚線MTL1側の端部から−Ｘ方向へと右側外形線A52Rまで破線矢印にて示すように線分77Rvを設定する。
【０１４１】
ＣＡＭ２０は、図２９の（ｂ）に示すように、図２９の（ａ）で設定した線分７７Ｌ，77Lvと左側外形線A52Lとで囲まれるハッチングを付して示す加工領域Ar62と、線分７７Ｒ，77Rvと右側外形線A52Rとで囲まれるハッチングを付して示す加工領域Ar62とを、９０度面の側端部から１８０度面方向へと切り欠く切り欠き形成領域として設定する。
【０１４２】
以上の処理をまとめると、ＣＡＭ２０は、図３０に示すように、展開図AD52に対して、９０度面及び１８０度面に左側外形線A52Lと右側外形線A52Rそれぞれに隣接した切り欠き形成領域としての加工領域Ar62とを設定する。
【０１４３】
ところで、図３０に示すように９０度面及び１８０度面のそれぞれに対して加工領域Ar62を設定すると、ＮＡで示す範囲はレーザ光による加工の軌跡が未割付けとなってしまう。そこで、ＣＡＭ２０は、一部の加工領域Ar62には切り欠きを割付けず、割付けを変更する。輪切りの加工以外でも未割付けが発生して、割付けを変更する必要が生じる場合がある。割付けの変更については、後にまとめて詳述することとする。
【０１４４】
図３１の（ａ）は、加工前の溝形鋼Ｃ１の展開図ＣＤ１に、溝形鋼Ｃ１を輪切りにすることによって形成する製品の展開図CD57を割り当てた状態を示している。展開図CD57の左側外形線をC57L、右側外形線をC57Rとする。
【０１４５】
ＣＡＭ２０は、図３１の（ａ）に示すように、判定領域Re90及び判定領域Re270内で、左側外形線C57LのＸ軸の最小値XminをとるポイントPxminを算出する。ＣＡＭ２０は、判定領域Re90及び判定領域Re270内で、右側外形線C57RのＸ軸の最大値XmaxをとるポイントPxmaxを算出する。
【０１４６】
次に、ＣＡＭ２０は、１８０度面に、ポイントPxminが位置するＸ軸上の位置から距離Ｌ３だけ−Ｘ方向にシフトさせた（Xmin−Ｌ３）なる位置を新たな最小値Xminとする。ＣＡＭ２０は、新たな最小値Xminの位置で、板厚線MTL2，MTL3からそれぞれ距離Ｌ２だけ離れた位置を結ぶ線分７８Ｌを設定する。線分７８Ｌは展開図CD57と干渉しない。ＣＡＭ２０は、線分７８Ｌの両端部から＋Ｘ方向へと左側外形線C57Lまで破線矢印にて示すように線分78Lvを設定する。
【０１４７】
また、ＣＡＭ２０は、１８０度面に、ポイントPxmaxが位置するＸ軸上の位置から距離Ｌ３だけ＋Ｘ方向にシフトさせた（Xmax＋Ｌ３）なる位置を新たな最大値Xmaxとする。ＣＡＭ２０は、新たな最大値Xmaxの位置で、板厚線MTL2，MTL3からそれぞれ距離Ｌ２だけ離れた位置を結ぶ線分７８Ｒを設定する。線分７８Ｒは展開図CD57と干渉しない。ＣＡＭ２０は、線分７８Ｒの両端部から−Ｘ方向へと右側外形線C57Rまで破線矢印にて示すように線分78Rvを設定する。
【０１４８】
ＣＡＭ２０は、図３１の（ｂ）に示すように、図３１の（ａ）で設定した線分７８Ｌ，78Lvと左側外形線C57Lとで囲まれるハッチングを付して示す加工領域Ar61と、線分７８Ｒ，78Rvと右側外形線C57Rとで囲まれるハッチングを付して示す加工領域Ar61とを、１８０度面に形成する捨て穴形成領域として設定する。
【０１４９】
次に、ＣＡＭ２０は、図３２の（ａ）に示すように、判定領域Re180内で、左側外形線C57LのＸ軸の最小値XminをとるポイントPxminと、右側外形線C57RのＸ軸の最大値XmaxをとるポイントPxmaxを算出する。
【０１５０】
ＣＡＭ２０は、９０度面に、ポイントPxminが位置するＸ軸上の位置から距離Ｌ３だけ−Ｘ方向にシフトさせた（Xmin−Ｌ３）なる位置を新たな最小値Xminとする。ＣＡＭ２０は、新たな最小値Xminの位置で、板厚線MTL1から距離Ｌ２だけ離れた位置から９０度面の側端部まで伸びる線分７９Ｌを設定する。ＣＡＭ２０は、９０度面に、ポイントPxmaxが位置するＸ軸上の位置から距離Ｌ３だけ＋Ｘ方向にシフトさせた（Xmax＋Ｌ３）なる位置を新たな最大値Xmaxとする。ＣＡＭ２０は、新たな最大値Xmaxの位置で、板厚線MTL1から距離Ｌ２だけ離れた位置から９０度面の側端部まで伸びる線分７９Ｒを設定する。
【０１５１】
線分７９Ｌ，７９Ｒは展開図CD57と干渉しない。ＣＡＭ２０は、線分７９Ｌの板厚線MTL1側の端部から＋Ｘ方向へと左側外形線C57Lまで破線矢印にて示すように線分79Lvを設定し、線分７９Ｒの板厚線MTL1側の端部から−Ｘ方向へと右側外形線C57Rまで破線矢印にて示すように線分79Rvを設定する。
【０１５２】
ＣＡＭ２０は、図３２の（ｂ）に示すように、図３２の（ａ）で設定した線分７９Ｌ，79Lvと左側外形線C57Lとで囲まれるハッチングを付して示す加工領域Ar62と、線分７９Ｒ，79Rvと右側外形線C57Rとで囲まれるハッチングを付して示す加工領域Ar62とを、９０度面の側端部から１８０度面方向へと切り欠く切り欠き形成領域として設定する。
【０１５３】
引き続き、ＣＡＭ２０は、図３３の（ａ）に示すように、判定領域Re180内で、左側外形線C57LのＸ軸の最小値XminをとるポイントPxminと、右側外形線C57RのＸ軸の最大値XmaxをとるポイントPxmaxを算出する。
【０１５４】
次に、ＣＡＭ２０は、２７０度面に、ポイントPxminが位置するＸ軸上の位置から距離Ｌ３だけ−Ｘ方向にシフトさせた（Xmin−Ｌ３）なる位置を新たな最小値Xminとする。ＣＡＭ２０は、新たな最小値Xminの位置で、板厚線MTL4から距離Ｌ２だけ離れた位置から２７０度面の側端部まで伸びる線分８０Ｌを設定する。線分８０Ｌは展開図CD57と干渉しない。ＣＡＭ２０は、線分８０Ｌの板厚線MTL4側の端部から＋Ｘ方向へと左側外形線C57Lまで破線矢印にて示すように線分80Lvを設定する。
【０１５５】
また、ＣＡＭ２０は、２７０度面に、ポイントPxmaxが位置するＸ軸上の位置から距離Ｌ３だけ＋Ｘ方向にシフトさせた（Xmax＋Ｌ３）なる位置を新たな最大値Xmaxとする。ＣＡＭ２０は、新たな最大値Xmaxの位置で、板厚線MTL4から距離Ｌ２だけ離れた位置から２７０度面の側端部まで伸びる線分８０Ｒを設定する。線分８８Ｒは展開図CD57と干渉しない。ＣＡＭ２０は、線分８０Ｒの板厚線MTL4側の端部から−Ｘ方向へと右側外形線C57Rまで破線矢印にて示すように線分80Rvを設定する。
【０１５６】
ＣＡＭ２０は、図３３の（ｂ）に示すように、図３３の（ａ）で設定した線分８０Ｌ，80Lvと左側外形線C57Lとで囲まれるハッチングを付して示す加工領域Ar62と、線分８０Ｒ，80Rvと右側外形線C57Rとで囲まれるハッチングを付して示す加工領域Ar62とを、２７０度面の側端部から１８０度面方向へと切り欠く切り欠き形成領域として設定する。
【０１５７】
以上の処理をまとめると、ＣＡＭ２０は、図３４に示すように、展開図CD57に対して、９０度面及び２７０度面に左側外形線C57Lと右側外形線C57Rそれぞれに隣接した切り欠き形成領域としての加工領域Ar62と、１８０度面に左側外形線C57Lと右側外形線C57Rそれぞれに隣接した捨て穴形成領域としての加工領域Ar61とを設定する。
【０１５８】
図３４においても、９０度面及び２７０度面のそれぞれに加工領域Ar62を設定し、１８０度面に加工領域Ar61を設定すると、ＮＡで示す範囲はレーザ光による加工の軌跡が未割付けとなってしまう。そこで、ＣＡＭ２０は、後述するように、加工領域Ar61には捨て穴を割付けず、割付けを変更する。
【０１５９】
次に、図３５〜図４１を用いて、以上説明したように設定した捨て穴形成領域または切り欠き形成領域を含む製品の展開図に、レーザ光による加工の軌跡をどのように割り付けるかについて説明する。併せて、図３５〜図４１を用いて、割付け及び加工順と、未割付けが発生した場合の割付けの修正・変更についても説明する。
【０１６０】
図３５〜図４１では、レーザ光によって切断すべき製品の外形線を破線で示し、レーザ光による軌跡を、便宜上、破線で示す外形線とずらして示している。図３５〜図４１におけるＤ１は、図４及び図５で説明したレーザ光の照射開始及び終了の際の余裕量である。
【０１６１】
図３５は、図１３の（ａ）に示す製品Ａ５１を加工する際の割付け及び加工順を示している。図３５の（ａ）は、本実施形態による割付け及び加工順との比較のため、切り欠き形成領域を設定せず従来の割付けとし、図４で説明した通常の加工順で加工する場合を示している。
【０１６２】
ＣＡＭ２０は、９０度面に軌跡Ｌｓ１を割り付け、１８０度面に軌跡Ｌｓ２を割り付ける。ＣＡＭ２０は、９０度面に軌跡Ｌｓ３を割り付け、１８０度面に軌跡Ｌｓ４を割り付ける。但し、レーザ加工機４０は、図３５の（ａ）の軌跡Ｌｓ１〜Ｌｓ４による割付けでは正常に加工することはできない。
【０１６３】
そこで、本実施形態においては、ＣＡＭ２０は、図１９のように設定した加工領域Ar62に基づいて、図３５の（ｂ）に示すように、１８０度面に切り欠き６２を形成するための軌跡Ｌｓ１を割り付け、９０度面に通常の軌跡Ｌｓ２をこの順で割り付ける。ＣＡＭ２０は、図１９のように設定した加工領域Ar62に基づいて、図３５の（ｂ）に示すように、９０度面に切り欠き６２を形成するための軌跡Ｌｓ３を割り付け、１８０度面に通常の軌跡Ｌｓ４をこの順で割り付ける。
【０１６４】
ＣＡＭ２０は、図３５の（ｂ）に示すように切り欠き６２を形成するため割付けを含み、加工順を図３５の（ｂ）に示す軌跡Ｌｓ１〜Ｌｓ４の順とした加工プログラムを生成する。レーザ加工機４０は、ＮＣ装置３０がその加工プログラムに基づいて山形鋼Ａ１を加工することによって、製品Ａ５１を正常に加工することが可能となる。
【０１６５】
図３６は、山形鋼Ａ１より展開図AD53で示す製品を加工する場合を示している。図３６に示す例では、９０度面と１８０度面の双方に切り欠き形成領域が設定され、ＮＡで示す範囲の未割付けの部分が発生する。図３６の（ａ）のように、上述した論理に従う切り欠き形成領域の設定方法に基づくと、ＣＡＭ２０は山形鋼Ａ１に対して切り欠き６２を形成するための軌跡Ｌｓ１〜Ｌｓ４を割り付け、ＮＡで示す範囲の未割付けの部分が発生する。
【０１６６】
そこで、ＣＡＭ２０は図３６の（ｂ）のように、１８０度面における切り欠き６２を形成するための軌跡Ｌｓ２，Ｌｓ４を通常の割付けに変更する。通常の割付けに変更された軌跡Ｌｓ２，Ｌｓ４によって、１８０度面の製品の左右外形と板厚領域とが切断される。
【０１６７】
図３７の（ａ）は、図３０で説明したように、輪切りの加工において９０度面及び１８０度面に設定した加工領域Ar62のまま軌跡Ｌｓ１〜Ｌｓ４を割り付けた状態を示している。このままではＮＡで示す範囲が未割付けとなる。そこで、ＣＡＭ２０は図３７の（ｂ）のように、１８０度面における切り欠き６２を形成するための軌跡Ｌｓ２，Ｌｓ４を通常の割付けに変更する。通常の割付けに変更された軌跡Ｌｓ２，Ｌｓ４によって、１８０度面の製品の左右外形と板厚領域とが切断される。
【０１６８】
図３８は、図２０の（ａ）に示す製品Ｃ５６を加工する際の割付け及び加工順を示している。図３８の（ａ）は、本実施形態による割付け及び加工順との比較のため、捨て穴形成領域及び切り欠き形成領域を設定せず従来の割付けとし、図５で説明した通常の加工順で加工する場合を示している。
【０１６９】
ＣＡＭ２０は、９０度面に軌跡Ｌｓ１を割り付け、２７０度面に軌跡Ｌｓ２を割り付け、１８０度面に軌跡Ｌｓ３を割り付ける。ＣＡＭ２０は、９０度面に軌跡Ｌｓ４を割り付け、２７０度面に軌跡Ｌｓ５を割り付け、１８０度面に軌跡Ｌｓ６にを割り付ける。但し、レーザ加工機４０は、図３８の（ａ）の軌跡Ｌｓ１〜Ｌｓ６による割付けでは正常に加工することはできない。
【０１７０】
そこで、本実施形態においては、ＣＡＭ２０は、図２７のように設定した加工領域Ar61に基づいて、図３８の（ｂ）に示すように、１８０度面に捨て穴６１を形成するための軌跡Ｌｓ１を割り付け、２７０度面に通常の軌跡Ｌｓ２を割り付け、９０度面に通常の軌跡Ｌｓ３をこの順で割り付ける。
【０１７１】
ＣＡＭ２０は、図２７のように設定した加工領域Ar62に基づいて、図３８の（ｂ）に示すように、９０度面に切り欠き６２を形成するための軌跡Ｌｓ４を割り付け、２７０度面に切り欠き６２を形成するための軌跡Ｌｓ５を割り付け、１８０度面に通常の軌跡Ｌｓ６をこの順で割り付ける。
【０１７２】
ＣＡＭ２０は、図３８の（ｂ）に示すように捨て穴６１及び切り欠き６２を形成するため割付けを含み、加工順を図３８の（ｂ）に示す軌跡Ｌｓ１〜Ｌｓ６の順とした加工プログラムを生成する。レーザ加工機４０は、ＮＣ装置３０がその加工プログラムに基づいて溝形鋼Ｃ１を加工することによって、製品Ｃ５６を正常に加工することが可能となる。
【０１７３】
図３９は、溝形鋼Ｃ１より展開図CD61で示す製品を加工する場合を示している。上述した論理に従う捨て穴形成領域及び切り欠き形成領域の設定方法に基づくと、図３９の（ａ）のように、ＣＡＭ２０は９０度面と２７０度面に切り欠き６２を形成するための軌跡Ｌｓ１，Ｌｓ４を割り付け、１８０度面に捨て穴６１を形成するため軌跡Ｌｓ２，Ｌｓ５を割り付ける。ＣＡＭ２０は、溝形鋼Ｃ１に対して軌跡Ｌｓ１〜Ｌｓ６をこの順で割り付ける。すると、ＮＡで示す範囲の未割付けの部分が発生する。
【０１７４】
そこで、ＣＡＭ２０は、図３９の（ｂ）のように、２７０度面における切り欠き形成領域の−Ｘ方向の端部の位置を左側外形線側に位置する捨て穴形成領域の−Ｘ方向の端部の位置に一致させる。これにより、ＣＡＭ２０は、切り欠き６２を形成するための軌跡Ｌｓ１を、左側外形線側に位置する捨て穴６１の−Ｘ方向の端部まで幅を広げるように割付けを修正する。
【０１７５】
また、ＣＡＭ２０は、１８０度面における左側外形線側に位置する捨て穴形成領域を、１８０度面及び板厚線MTL3と板厚線MTL4との間の板厚領域を含む切り欠き形成領域に変更する。これにより、ＣＡＭ２０は、１８０度面の捨て穴６１を形成するための軌跡Ｌｓ２を、切り欠き６２を形成するための軌跡Ｌｓ２に変更する。軌跡Ｌｓ２による切り欠き６２は、軌跡Ｌｓ１による切り欠き６２と連結される。
【０１７６】
ＣＡＭ２０は、９０度面における切り欠き形成領域の＋Ｘ方向の端部の位置を右側外形線側に位置する捨て穴形成領域の＋Ｘ方向の端部の位置に一致させる。これにより、ＣＡＭ２０は、切り欠き６２を形成するための軌跡Ｌｓ４を、右側外形線側に位置する捨て穴６１の＋Ｘ方向の端部まで幅を広げるように割付けを修正する。
【０１７７】
また、ＣＡＭ２０は、１８０度面における右側外形線側に位置する捨て穴形成領域を、１８０度面及び板厚線MTL1と板厚線MTL2との間の板厚領域を含む切り欠き形成領域に変更する。これにより、ＣＡＭ２０は、１８０度面の捨て穴６１を形成するための軌跡Ｌｓ５を、切り欠き６２を形成するための軌跡Ｌｓ５に変更する。軌跡Ｌｓ５による切り欠き６２は、軌跡Ｌｓ４による切り欠き６２と連結される。
【０１７８】
ＣＡＭ２０は、９０度面及び２７０度面の切り欠き６２の幅を広げ、１８０度面の捨て穴６１を９０度面及び２７０度面の切り欠き６２と連結させる切り欠き６２に変更した割付けとして、加工順を図３９の（ｂ）に示す軌跡Ｌｓ１〜Ｌｓ６の順とした加工プログラムを生成する。レーザ加工機４０は、ＮＣ装置３０がその加工プログラムに基づいて溝形鋼Ｃ１を加工することによって、製品を正常に加工することが可能となる。
【０１７９】
図４０は、溝形鋼Ｃ１より展開図CD62で示す製品を加工する場合を示している。上述した論理に従う捨て穴形成領域及び切り欠き形成領域の設定方法に基づくと、図４０の（ａ）のように、ＣＡＭ２０は９０度面と２７０度面に切り欠き６２を形成するための軌跡ＬＳ１，Ｌｓ２，Ｌｓ４，Ｌｓ５を割り付け、１８０度面に捨て穴６１を形成するための軌跡ＬＳ３，Ｌｓ６を割り付ける。ＣＡＭ２０は、溝形鋼Ｃ１に対して軌跡Ｌｓ１〜Ｌｓ６をこの順で割り付ける。すると、ＮＡで示す範囲の未割付けの部分が発生する。
【０１８０】
そこで、ＣＡＭ２０は、図４０の（ｂ）のように、１８０度面の捨て穴６１を形成するための軌跡Ｌｓ３，Ｌｓ６を、左側外形線及び右側外形線に沿って、板厚線MTL1と板厚線MTL2との間の板厚領域と、１８０度面と、板厚線MTL3と板厚線MTL4との間の板厚領域とにまたがる通常の割付けに変更する。
【０１８１】
ＣＡＭ２０は、１８０度面の捨て穴６１を通常の割付けに変更して、加工順を図４０の（ｂ）に示す軌跡Ｌｓ１〜Ｌｓ６の順とした加工プログラムを生成する。レーザ加工機４０は、ＮＣ装置３０がその加工プログラムに基づいて溝形鋼Ｃ１を加工することによって、製品を正常に加工することが可能となる。
【０１８２】
図４１の（ａ）は、図３４で説明したように、溝形鋼Ｃ１の輪切りの加工において９０度面及び２７０度面に切り欠き６２を形成するため軌跡Ｌｓ１，Ｌｓ２，Ｌｓ４，Ｌｓ５を割り付け、１８０度面に捨て穴６１を形成するための軌跡Ｌｓ３，Ｌｓ６を割り付け割り付けた状態を示している。このままではＮＡで示す範囲が未割付けとなる。そこで、ＣＡＭ２０は図４１の（ｂ）のように、１８０度面における捨て穴６１を形成するための軌跡Ｌｓ３，Ｌｓ６を、板厚線MTL1と板厚線MTL2との間の板厚領域と、１８０度面と、板厚線MTL3と板厚線MTL4との間の板厚領域とにまたがる通常の割付けに変更する。
【０１８３】
ここで、図４２及び図４３を用いて、山形鋼Ａ１と溝形鋼Ｃ１それぞれで、割付けと加工順のパターンをまとめて示す。図４２及び図４３では、製品の左側外形だけを示す。右側外形も同様である。
【０１８４】
図４２の（ａ）は、山形鋼Ａ１の９０度面に切り欠き６２が形成される場合を示している。ＣＡＭ２０は、９０度面に切り欠きを形成するための軌跡Ｌｓ１を割り付け、１８０度面に外形に沿った通常の軌跡Ｌｓ２を割り付ける。図４２の（ｂ）は、山形鋼Ａ１の１８０度面に切り欠きが形成される場合を示している。ＣＡＭ２０は、１８０度面に切り欠きを形成するための軌跡Ｌｓ１を割り付け、９０度面に外形に沿った通常の軌跡Ｌｓ２を割り付ける。
【０１８５】
図４３の（ａ）は、溝形鋼Ｃ１の９０度面のみに切り欠き６２が形成される場合を示している。ＣＡＭ２０は、９０度面に切り欠きを形成するための軌跡Ｌｓ１を割り付け、２７０度面に外形に沿った通常の軌跡Ｌｓ２を割り付け、１８０度面に外形に沿った通常の軌跡Ｌｓ３を割り付ける。
【０１８６】
図４３の（ｂ）は、溝形鋼Ｃ１の２７０度面のみに切り欠き６２が形成される場合を示している。ＣＡＭ２０は、９０度面に外形に沿った通常の軌跡Ｌｓ１を割り付け、２７０度面に切り欠きを形成するための軌跡Ｌｓ２を割り付け、１８０度面に外形に沿った通常の軌跡Ｌｓ３を割り付ける。
【０１８７】
図４３の（ｃ）は、溝形鋼Ｃ１の９０度面及び２７０度面に切り欠き６２が形成される場合を示している。ＣＡＭ２０は、９０度面に切り欠きを形成するための軌跡Ｌｓ１を割り付け、２７０度面に切り欠きを形成するための軌跡Ｌｓ２を割り付け、１８０度面に外形に沿った通常の軌跡Ｌｓ３を割り付ける。
【０１８８】
図４３の（ｄ）は、溝形鋼Ｃ１の１８０度面に捨て穴６１が形成される場合を示している。ＣＡＭ２０は、１８０度面に捨て穴６１を形成するための軌跡Ｌｓ１を割り付け、
２７０度面に外形に沿った通常の軌跡Ｌｓ２を割り付け、９０度面に外形に沿った通常の軌跡Ｌｓ３を割り付ける。
【０１８９】
図４３の（ｅ）は、溝形鋼Ｃ１の１８０度面に設定された捨て穴６１の割付けが切り欠き６２の割付けへと変更されて、９０度面及び１８０度面に切り欠き６２が形成される場合を示している。ＣＡＭ２０は、９０度面に切り欠きを形成するための軌跡Ｌｓ１を割り付け、１８０度面に切り欠きを形成するための軌跡Ｌｓ２を割り付け、２７０度面に外形に沿った通常の軌跡Ｌｓ３を割り付ける。
【０１９０】
図４３の（ｆ）は、溝形鋼Ｃ１の１８０度面に設定された捨て穴６１の割付けが切り欠き６２の割付けへと変更されて、１８０度面及び２７０度面に切り欠き６２が形成される場合を示している。ＣＡＭ２０は、２７０度面に切り欠きを形成するための軌跡Ｌｓ１を割り付け、１８０度面に切り欠きを形成するための軌跡Ｌｓ２を割り付け、９０度面に外形に沿った通常の軌跡Ｌｓ３を割り付ける。
【０１９１】
図４４〜図５０に示すフローチャート及び図５１，図５２のケースの分類分けを示す図を用いて、以上説明した本実施形態のレーザ加工方法及びレーザ加工プログラム作成装置を具体的に実施するためのＣＡＭ２０で実行される処理について説明する。
【０１９２】
図４４において、ＣＡＭ２０は、レーザ加工プログラム作成の処理を開始すると、ステップＳ１にて、外形の切り落とし切断の設定がオンであるか否かを判定する。外形の切り落とし切断の設定がオンでなければ（NO）、ＣＡＭ２０は、ステップＳ３にて、製品の外形に沿った通常の割付けとし、図４，図５で説明した通常の加工順を設定して、処理を終了する。
【０１９３】
外形の切り落とし切断の設定をオンとすると、正常な切り落とし切断が可能となる一方で、捨て穴６１または切り欠き６２が形成されることにより、山形鋼Ａ１や溝形鋼Ｃ１に対する製品の歩留まりが低下する。ステップＳ１を設けているのは、歩留まりを優先して切り落とし切断の設定をオフにする場合があるからである。
【０１９４】
外形の切り落とし切断の設定がオンであれば（YES）、ＣＡＭ２０は、ステップＳ２Ｌにて左側外形に対する処理を実行し、ステップＳ２Ｒにて右側外形に対する処理を実行して、処理を終了する。
【０１９５】
図４５は、図４４のステップＳ２Ｌ及びステップＳ２Ｒの具体的な処理を示している。図４５がステップＳ２Ｌである場合には、ＣＡＭ２０は、図４４のステップＳ１より図４５のステップＳ２１へと移行させる。図４５がステップＳ２Ｒである場合には、ＣＡＭ２０は、図４４のステップＳ２Ｌより図４５のステップＳ２１へと移行させる。
【０１９６】
図４５において、ＣＡＭ２０は、ステップＳ２１にて、鋼材は山形鋼Ａ１であるか否かを判定する。鋼材が山形鋼Ａ１であれば（YES）、ＣＡＭ２０は、ステップＳ22(90)にて９０度面に対する判定処理を実行し、ステップＳ22(180)にて１８０度面に対する判定処理を実行する。ＣＡＭ２０は、ステップＳ22(90)及びステップＳ22(180)における判定結果に基づいて、ステップＳ２３にて、割付け変更の必要性の有無を判断し、割付け変更が必要であれば割付け変更処理を実行して、ステップＳ２６に移行させる。
【０１９７】
ステップＳ22(90)とステップＳ22(180)とは、判定処理の対象とする対象面が９０度面であるか１８０度面であるかの違いのみであり、具体的な判定処理は後述のように同一である。
【０１９８】
ステップＳ２１にて、鋼材が山形鋼Ａ１でなければ（NO）、鋼材は溝形鋼Ｃ１である。ＣＡＭ２０は、ステップＳ24(90)にて９０度面に対する判定処理を実行し、ステップＳ24(180)にて１８０度面に対する判定処理を実行し、ステップＳ24(270)にて２７０度面に対する判定処理を実行する。ＣＡＭ２０は、ステップＳ２５にて、割付け変更の必要性の有無を判断し、割付け変更が必要であれば割付け変更処理を実行して、ステップＳ２６に移行させる。
【０１９９】
ステップＳ24(90)，ステップＳ24(180)，ステップＳ24(270)は、判定処理の対象とする対象面が９０度面であるか１８０度面であるか２７０度面であるかの違いのみであり、具体的な判定処理は後述のように同一である。
【０２００】
ＣＡＭ２０は、ステップＳ２３またはステップＳ２５にて必要に応じて割付け変更処理を完了したら、ステップ２６にて、加工順を設定する。図４５がステップＳ２Ｌである場合には、ＣＡＭ２０は、ステップ２６から図４５のステップＳ２Ｒへと移行させる。図４５がステップＳ２Ｒである場合には、ＣＡＭ２０は、ステップ２６の後に処理を終了させる。
【０２０１】
図４６は、図４５のステップＳ22(90)及びステップＳ22(180)の具体的な処理を示している。図４６がステップＳ22(90)である場合には、ＣＡＭ２０は、図４５のステップＳ２１より図４６のステップＳ221へと移行させる。図４６がステップＳ22(180)である場合には、ＣＡＭ２０は、図４５のステップＳ22(90)より図４６のステップＳ221へと移行させる。
【０２０２】
図４６において、ＣＡＭ２０は、左側外形処理では、ステップＳ221にて、選択した対象面（９０度面または１８０度面）に隣接する隣接面（１８０度面または９０度面）に判定領域（Re180またはRe90）を設定し、判定領域内の左側外形のＸ軸の最小値Xminを算出する。
【０２０３】
ＣＡＭ２０は、右側外形処理では、ステップＳ221にて、選択した対象面（９０度面または１８０度面）に隣接する隣接面（１８０度面または９０度面）に判定領域（Re180またはRe90）を設定し、判定領域内の右側外形のＸ軸の最大値Xmaxを算出する。
【０２０４】
ＣＡＭ２０は、ステップＳ22(90)の場合には、展開補助線USL1と、１８０度面内の板厚線MTL2から距離Ｌ１の位置に設定した拡張補助線EAL2との間を判定領域Re180と設定する。ＣＡＭ２０は、ステップＳ22(180)の場合には、展開補助線USL1と、９０度面内の板厚線MTL1から距離Ｌ１の位置に設定した拡張補助線EAL1との間を判定領域Re90と設定する。
【０２０５】
ＣＡＭ２０は、ステップＳ222にて、輪切りも切り落とし切断の対象とする設定がオフであるか否かを判定する。設定がオフでなければ（NO）、即ち、輪切りも切り落とし切断の対象とするように設定されていれば、ＣＡＭ２０は、処理をステップＳ223に移行させる。ＣＡＭ２０は、ステップＳ223にて、左側外形処理では、Xmin−Ｌ３をXminに設定し、右側外形処理では、Xmax＋Ｌ３をXmaxに設定して、ステップＳ224に移行させる。
【０２０６】
ステップＳ222にて設定がオフであれば（YES）、即ち、輪切りも切り落とし切断の対象とするように設定されていなければ、ＣＡＭ２０は、処理をステップＳ224に移行させる。
【０２０７】
ＣＡＭ２０は、左側外形処理では、ステップＳ224にて、隣接面内のXminの位置に、隣接面の板厚線（MTL2またはMTL1）から距離Ｌ２だけ離した位置から隣接面の側端部までの線分を設定する。また、ＣＡＭ２０は、右側外形処理では、ステップＳ224にて、隣接面内のXmaxの位置に、隣接面の板厚線（MTL2またはMTL1）から距離Ｌ２だけ離した位置から隣接面の側端部までの線分を設定する。
【０２０８】
ＣＡＭ２０は、ステップＳ225にて、ステップＳ224にて設定した線分が製品と干渉しているか否かを判定する。干渉していれば（YES）、ＣＡＭ２０は、ステップＳ228にて、判定結果を不可とする。判定結果が不可であるとは、切り欠き６２を形成しないということである。
【０２０９】
ＣＡＭ２０は、ステップＳ225にて干渉していなければ（NO）、ステップＳ226に移行させる。ＣＡＭ２０は、左側外形処理では、ステップＳ226にて、線分の板厚線（MTL2またはMTL1）側の端部から＋Ｘ方向に左側外形までの線分を設定し、２つの線分と外形とに囲まれた領域を切り欠き形成領域として設定する。また、ＣＡＭ２０は、右側外形処理では、ステップＳ226にて、線分の板厚線（MTL2またはMTL1）側の端部から−Ｘ方向に右側外形までの線分を設定し、２つの線分と外形とに囲まれた領域を切り欠き形成領域として設定する。
【０２１０】
ＣＡＭ２０は、ステップＳ227にて、判定結果を可とする。判定結果が可であるとは、切り欠き６２を形成するということである。
【０２１１】
図４６がステップＳ22(90)である場合には、ＣＡＭ２０は、ステップＳ227，Ｓ228から図４５のステップＳ22(180)へと移行させる。図４６がステップＳ22(180)である場合には、ＣＡＭ２０は、ステップＳ227，Ｓ228から図４５のステップ２３へと移行させる。
【０２１２】
図４７は、図４５のステップＳ24(90)，ステップＳ24(180)，ステップＳ24(270)の具体的な処理を示している。図４７がステップＳ24(90)である場合には、ＣＡＭ２０は、図４５のステップＳ２１より図４７のステップＳ241へと移行させる。図４７がステップＳ24(180)である場合には、ＣＡＭ２０は、図４５のステップＳ24(90)より図４７のステップＳ241へと移行させる。図４７がステップＳ24(270)である場合には、ＣＡＭ２０は、図４５のステップＳ24(180)より図４７のステップＳ241へと移行させる。
【０２１３】
図４７において、ＣＡＭ２０は、左側外形処理では、ステップＳ241にて、選択した対象面に隣接する隣接面に判定領域を設定し、判定領域内の左側外形のＸ軸の最小値Xminを算出する。９０度面が対象面であれば１８０度面が隣接面であり、１８０度面が対象面であれば９０度面及び２７０度面が隣接面であり、２７０度面が対象面であれば１８０度面が隣接面である。
【０２１４】
ＣＡＭ２０は、右側外形処理では、ステップＳ241にて、選択した対象面に隣接する隣接面に判定領域を設定し、判定領域内の右側外形のＸ軸の最大値Xmaxを算出する。
【０２１５】
ＣＡＭ２０は、ステップＳ24(90)の場合には、展開補助線USL1と、１８０度面内の板厚線MTL2から距離Ｌ１の位置に設定した拡張補助線EAL13との間を第１の判定領域Re180と設定する。ＣＡＭ２０は、ステップＳ24(180)の場合には、展開補助線USL1と、９０度面内の板厚線MTL1から距離Ｌ１の位置に設定した拡張補助線EAL11との間を判定領域Re90と設定し、展開補助線USL2と、２７０度面内の板厚線MTL4から距離Ｌ１の位置に設定した拡張補助線EAL12との間を判定領域Re270と設定する。
【０２１６】
ＣＡＭ２０は、ステップＳ24(270)の場合には、展開補助線USL2と、１８０度面内の板厚線MTL3から距離Ｌ１の位置に設定した拡張補助線EAL14との間を第２の判定領域Re180と設定する。
【０２１７】
ＣＡＭ２０は、ステップＳ242にて、１８０度面では、９０度面の判定領域Re90内の最小値Xminと２７０度面の判定領域Re270内の最小値Xminとのうちの小さい方を最小値Xminとして選択する。また、ＣＡＭ２０は、ステップＳ242にて、１８０度面では、９０度面の判定領域Re90内の最大値Xmaxと２７０度面の判定領域Re270内の最大値Xmaxとのうちの大きい方を最大値Xmaxとして選択する。
【０２１８】
ＣＡＭ２０は、ステップＳ243にて、輪切りも切り落とし切断の対象とする設定がオフであるか否かを判定する。設定がオフでなければ（NO）、ＣＡＭ２０は、ステップＳ244にて、左側外形処理では、Xmin−Ｌ３をXminに設定し、右側外形処理では、Xmax＋Ｌ３をXmaxに設定して、ステップＳ245に移行させる。
【０２１９】
ステップＳ243にて設定がオフであれば（YES）、ＣＡＭ２０は、処理をステップＳ245に移行させる。
【０２２０】
ＣＡＭ２０は、左側外形処理では、ステップＳ245にて、１８０度面では、Xminの位置に、板厚線（MTL2，MTL3）からそれぞれ距離Ｌ２だけ離れた位置を結ぶ線分を設定し、９０度面及び２７０度面では、板厚線（MTL1，MTL4）から距離Ｌ２だけ離した位置から９０度面または２７０度面の側端部までの線分を設定する。
【０２２１】
ＣＡＭ２０は、右側外形処理では、ステップＳ245にて、１８０度面では、Xmaxの位置に、板厚線（MTL2，MTL3）からそれぞれ距離Ｌ２だけ離れた位置を結ぶ線分を設定し、９０度面及び２７０度面では、板厚線（MTL1，MTL4）から距離Ｌ２だけ離した位置から９０度面または２７０度面の側端部までの線分を設定する。
【０２２２】
ＣＡＭ２０は、ステップＳ246にて、ステップＳ245にて設定した線分が製品と干渉しているか否かを判定する。干渉していれば（YES）、ＣＡＭ２０は、ステップＳ249にて、判定結果を不可とする。判定結果が不可であるとは、捨て穴６１や切り欠き６２を形成しないということである。
【０２２３】
ＣＡＭ２０は、ステップＳ246にて干渉していなければ（NO）、ステップＳ247に移行させる。ＣＡＭ２０は、左側外形処理では、ステップＳ247にて、１８０度面では、線分の両端部から＋Ｘ方向に左側外形までの線分を設定し、３つの線分と外形とに囲まれた領域を捨て穴形成領域として設定する。ＣＡＭ２０は、左側外形処理では、ステップＳ247にて、９０度面及び２７０度面では、線分の板厚線（MTL1またはMTL4）側の端部から＋Ｘ方向に左側外形までの線分を設定し、２つの線分と外形とに囲まれた領域を切り欠き形成領域として設定する。
【０２２４】
ＣＡＭ２０は、右側外形処理では、１８０度面では、線分の両端部から−Ｘ方向に右側外形までの線分を設定し、３つの線分と外形とに囲まれた領域を捨て穴形成領域として設定する。ＣＡＭ２０は、右側外形処理では、９０度面及び２７０度面では、線分の板厚線（MTL1またはMTL4）側の端部から−Ｘ方向に右側外形までの線分を設定し、２つの線分と外形とに囲まれた領域を切り欠き形成領域として設定する。
【０２２５】
ＣＡＭ２０は、ステップＳ248にて、判定結果を可とする。判定結果が可であるとは、捨て穴６１や切り欠き６２（または６３）を形成するということである。
【０２２６】
図４７がステップＳ24(90)である場合には、ＣＡＭ２０は、ステップＳ248，Ｓ249から図４５のステップＳ24(180)へと移行させる。図４７がステップＳ24(180)である場合には、ＣＡＭ２０は、ステップＳ248，Ｓ249から図４５のステップＳ24(270)２３へと移行させる。図４７がステップＳ24(270)である場合には、ＣＡＭ２０は、ステップＳ248，Ｓ249から図４５のステップＳ２５へと移行させる。
【０２２７】
図４５に戻り、ＣＡＭ２０は、鋼材が山形鋼Ａ１である場合の処理であるステップＳ２３にて、割付けの変更が必要か否か判定して、変更の必要があれば割付けの変更処理を実行する。
【０２２８】
図４８は、ステップＳ２３の具体的な処理を示す。図４８において、ＣＡＭ２０は、ステップＳ231にて、９０度面及び１８０度面に対する判定処理の双方で判定結果が可であるか否かを判定する。双方で判定結果が可でなければ（NO）、ＣＡＭ２０は、割付けを変更せず、そのままステップＳ２６に移行させる。双方で判定結果が可であれば（YES）、ＣＡＭ２０は、ステップＳ232にて、１８０度面の切り欠きを通常の割付けに変更して、ステップＳ２６に移行させる。
【０２２９】
また、ＣＡＭ２０は、鋼材が溝形鋼Ｃ１である場合の処理であるステップＳ２５にて、割付けの変更が必要か否か判定して、変更の必要があれば割付けの変更処理を実行する。
【０２３０】
図４９は、ステップＳ２５の具体的な手順を示している。図４９において、ＣＡＭ２０は、ステップＳ251にて、９０度面，１８０度面，２７０度面に対する全ての判定処理で判定結果が可であるか否かを判定する。全ての判定処理で判定結果が可であれば（YES）、ＣＡＭ２０は、ステップＳ252にて、１８０度面の捨て穴を通常の割付けに変更して、ステップＳ２６に移行させる。
【０２３１】
全ての判定処理で判定結果が可でなければ（NO）、ＣＡＭ２０は、ステップＳ253にて、連続する２つの面に対する判定処理で判定結果が可であるか否かを判定する。連続する２つの面とは、９０度面と１８０度面、または、１８０度面と２７０度面のことである。
【０２３２】
連続する２つの面に対する判定処理で判定結果が可であれば（YES）、ＣＡＭ２０は、ステップＳ254にて、９０度面または２７０度面の切り欠きの−Ｘ方向または＋Ｘ方向の端部の位置を捨て穴の−Ｘ方向または＋Ｘ方向の端部の位置に一致させるよう幅を修正し、１８０度面の捨て穴を切り欠きに変更して、ステップＳ２６に移行させる。連続する２つの面に対する判定処理で判定結果が可でなければ（NO）、そのままステップＳ２６に移行させる。
【０２３３】
ステップＳ２３またはステップＳ２５にて必要に応じて割付けの変更処理が完了したら、ＣＡＭ２０は、ステップＳ２６にて、加工順を設定する。
【０２３４】
図５０は、ステップＳ２６の加工順を設定の具体的な処理を示している。ＣＡＭ２０は、ステップＳ2601にて、鋼材が山形鋼Ａ１であるか否かを判定する。鋼材が山形鋼Ａ１であれば（YES）、ＣＡＭ２０は、ステップＳ2602にて、１つの面の割付けが切り欠きであるか否かを判定する。１つの面の割付けが切り欠きであれば（YES）、ＣＡＭ２０は、ステップＳ2603にて、切り欠きのある面から切り欠きのない面へと加工順を設定する。
【０２３５】
ステップＳ2602にて１つの面の割付けが切り欠きでなければ（NO）、全ての面に切り欠きの割付けがないということである。この場合、ＣＡＭ２０は、ステップＳ2604にて、９０度面から１８０度面へと加工順を設定する。
【０２３６】
ステップＳ2601にて鋼材が山形鋼Ａ１でなければ（NO）、鋼材は溝形鋼Ｃ１である。ＣＡＭ２０は、ステップＳ2605以降で鋼材が溝形鋼Ｃ１である場合の加工順を設定する。ＣＡＭ２０は、ステップＳ2605にて、１８０度面の割付けが通常の割付けであるか否かを判定する。１８０度面の割付けは通常の割付けであれば（YES）、ＣＡＭ２０は、ステップＳ2606にて、９０度面，２７０度面，１８０度面の順に加工順を設定する。
【０２３７】
１８０度面の割付けが通常の割付けでなければ（NO）、１８０度面の割付けは捨て穴または切り欠きである。ＣＡＭ２０は、ステップＳ2607にて、１８０度面の割付けが捨て穴であるか否かを判定する。１８０度面の割付けが捨て穴であれば（YES）、ＣＡＭ２０は、ステップＳ2608にて、１８０度面，９０度面，２７０度面の順に加工順を設定する。
【０２３８】
ステップＳ2607にて１８０度面の割付けが捨て穴でなければ（NO）、１８０度面の割付けは切り欠きである。ＣＡＭ２０は、ステップＳ2609にて、９０度面の割付けが切り欠きであるか否かを判定する。９０度面の割付けが切り欠きであれば（YES）、ＣＡＭ２０は、ステップＳ2610にて、９０度面，１８０度面，２７０度面の順に加工順を設定する。
【０２３９】
ステップＳ2609にて９０度面の割付けが切り欠きでなければ（NO）、ＣＡＭ２０は、ステップＳ2611にて、２７０度面，１８０度面，９０度面の順に加工順を設定する。
【０２４０】
以上の図４４〜図５０を用いて説明した本実施形態のレーザ加工方法及びレーザ加工プログラム作成装置によって、山形鋼Ａ１の場合には、図５１に示すケース１〜ケース４に分類分けされて、割付け及び加工順が決定される。本実施形態のレーザ加工方法及びレーザ加工プログラム作成装置によって、溝形鋼Ｃ１の場合には、図５２に示すケース１〜ケース８に分類分けされて、割付け及び加工順が決定される。
【０２４１】
図５１のケース１は、図３６に示す場合に相当する。図５１のケース２は、図４２の（ａ）に示す場合に相当する。図５１のケース３は、図４２の（ｂ）に示す場合に相当する。図５１のケース４は、図４で説明した通常の割付けである。
【０２４２】
図５２のケース１は、図４０に示す場合に相当する。図５２のケース２は、図３９に示す右側外形の場合に相当する。図５２のケース３は、図３９に示す左側外形の場合に相当する。図５２のケース４は、図４３の（ｃ）に示す場合に相当する。図５２のケース５は、図４３の（ａ）に示す場合に相当する。図５２のケース６は、図４３の（ｂ）に示す場合に相当する。図５２のケース７は、図４３の（ｄ）に示す場合に相当する。図５２のケース８は、図５で説明した通常の割付けである。
【０２４３】
以上のように、本実施形態によれば、図６〜図９に示すような従来の方法では正常に加工できなかったり、正常な加工が困難であったりする加工であっても、正常に加工することができ、容易に加工することができる。
【０２４４】
本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【０２４５】
１０  ＣＡＤ
１１  製品形状データ作成部
２０  ＣＡＭ（レーザ加工プログラム作成装置）
２１  加工範囲・加工順決定部
２２  割付けデータ作成部
３０  ＮＣ装置
４０  レーザ加工機
【図１】
2014225056.tif 000003
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
2014225056.tif 000030
【図２９】
2014225056.tif 000031
【図３０】
2014225056.tif 000032
【図３１】
2014225056.tif 000033
【図３２】
2014225056.tif 000034
【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
2014225056.tif 000040
【図３９】
2014225056.tif 000041
【図４０】
2014225056.tif 000042
【図４１】
2014225056.tif 000043
【図４２】
2014225056.tif 000044
【図４３】
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【図４４】
2014225056.tif 000046
【図４５】
2014225056.tif 000047
【図４６】
2014225056.tif 000048
【図４７】
2014225056.tif 000049
【図４８】
2014225056.tif 000050
【図４９】
2014225056.tif 000051
【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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