(57)【要約】  工作物に局所領域を設定する局所領域設定部（２６）と、工作物全体の三次元形状モデル（１２）のうち局所領域が設定された部分の形状をオフセット変形して工作物の局所的三次元形状モデル（１３）を生成するオフセット変形処理部（４）と、工具モデル（１５）と工具の移動軌跡データとに基づいた全体的工具移動データ（１６）から局所的工具移動データ（１７）を出力する局所的工具移動データ出力部（６）と、局所的工具移動データ（１７）に基づいて、工作物の局所的三次元形状モデル（１３）の切削変形を行う局所的切削変形処理部（８）と、切削変形された工作物の局所的三次元形状モデル（１３）を、工作物全体の三次元形状モデル（１２）に重畳して表示する表示重畳部（１１）と、を備える。
2013002097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具モデルと、工具の移動軌跡を示す移動軌跡データとに基づいて被加工物の三次元形状モデルを切削変形させ、該切削変形させた被加工物の三次元形状モデルを表示することによって前記被加工物に対する切削加工を模擬する加工シミュレーション装置であって、
前記切削加工後の前記被加工物の三次元形状モデルを保持する保持手段と、
前記被加工物に局所領域を設定する手段と、
前記切削加工後の被加工物の三次元形状モデルのうち、前記局所領域が設定された部分の形状を、所定厚さ分外側方向にオフセット変形して前記被加工物の局所的三次元形状モデルを生成する手段と、
前記工具モデルと前記工具の移動軌跡データとに基づいて全体的工具移動データを生成する工具移動データ生成部と、
前記全体的工具移動データから、前記局所領域を前記工具が通過する際の工具移動データである局所的工具移動データを出力する局所的工具移動データ出力手段と、
前記局所的工具移動データに基づいて、前記被加工物の局所的三次元形状モデルの切削変形を行う局所的切削変形処理手段と、
前記局所的切削変形処理手段によって切削変形された前記被加工物の局所的三次元形状モデルを、前記保持手段に保持されている前記切削加工後の被加工物の三次元形状モデルに重畳した重畳三次元形状モデルを表示する手段と、
を備えることを特徴とする加工シミュレーション装置。
【請求項２】
前記局所的工具移動データ出力手段は、前記全体的工具移動データのうちの前記局所的工具移動データを除いたデータを消去することを特徴とする請求項１に記載の加工シミュレーション装置。
【請求項３】
前記局所的工具移動データを保持する局所的工具移動データ保持手段を備え、
前記局所的切削変形処理手段は、前記局所的工具移動データ保持手段から読み出した前記局所的工具移動データを用いて前記被加工物の局所的三次元形状モデルを切削変形させることを特徴とする請求項１に記載の加工シミュレーション装置。
【請求項４】
工具モデルと、工具の移動軌跡を示す移動軌跡データとに基づいて被加工物の三次元形状モデルを切削変形させ、該切削変形させた被加工物の三次元形状モデルを表示することによって前記被加工物に対する切削加工を模擬して、前記被加工物に対して加工シミュレーションを実行する第１のステップと、
前記被加工物に局所領域を設定する第２のステップと、
前記第１のステップにおいて得られた前記切削加工後の前記被加工物の三次元形状モデルのうち前記局所領域が設定された部分の形状を、所定厚さ分外側方向にオフセット変形して前記被加工物の局所的三次元形状モデルを生成する第３のステップと、
前記工具モデルと前記工具の移動軌跡データとに基づいて生成された全体的工具移動データから前記局所領域を前記工具が通過する際に出力された局所的工具移動データに基づいて、前記被加工物の局所的三次元形状モデルの切削変形を行う第４のステップと、
前記第４のステップにおいて変形させた前記被加工物の局所的三次元形状モデルを、前記第１のステップで切削変形させた前記被加工物の三次元形状モデルに重畳した重畳三次元形状モデルを表示する第５のステップと、
前記加工シミュレーションの精度及び前記切削加工の条件を変更する第６のステップとを備え、
前記第３のステップから第６のステップを複数回繰り返すことを特徴とする加工シミュレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮＣ（Numerical Control）工作機械を用いた切削加工に関して、三次元形状モデルによって表現した工作物（被加工物）の形状を、工具モデルとその移動軌跡とに基づいて切削変形し、その結果形状をグラフィック表示することにより工作物の切削加工をコンピュータ上で模擬する加工シミュレーション装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＣ工作機械を用いた切削加工を行う際に、作成準備したＮＣプログラムで所望の形状が正しく加工できるかどうかを検証するため、加工シミュレーションが広く利用されている。しかしながら、加工シミュレーションを実行して加工上の問題点が見出された場合に、その原因を分析したり対策を講じたりするために加工シミュレーションを繰り返し実行しなければならないことがしばしば起こり得る。【０００３】
切削加工では、工作物は素材状態から始まり、工具の個々の移動でなされる切削が積み重なって最終加工結果の形状に至るため、これを模擬する加工シミュレーションも途中の過程をスキップしてシミュレーションを進めることが困難で、一般には、繰り返しのたびに加工の先頭からシミュレーションを再実行することになる。【０００４】
加工シミュレーション中にコンピュータ内部で行われる工作物の三次元形状モデルへの切削変形処理は無視できない演算時間を要する。このため、例えば見出された問題箇所が加工の終わり近くで発生するようなケースでは、その部分の確認が行えるようになるまでにかなりの待ち時間がかかり、効率的な検証作業を行えないことが問題となっていた。【０００５】
この問題の解決を目的とした発明が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示される発明によれば、複数の工程からなる加工において、各工程の最終状態のシミュレーション結果（画素データ）を保存しておき、シミュレーションを再開する工程の一つ前の工程のシミュレーション結果を読み出して、シミュレーションをその時点から実行することにより、加工の先頭から加工シミュレーションを実行する場合に比べて検証作業を効率的に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４３２９２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
工程の終了時など加工の要所要所のタイミングで加工シミュレーションの途中結果を保存し、それを読み出して加工シミュレーションを再開する特許文献１に開示される技術では、加工シミュレーションの途中結果を保存するための記憶領域が保存の回数（例えば工程数）だけ必要となる。【０００８】
近年広く利用されている加工シミュレーションは、工作物の形状を三次元形状モデルによって表現する方式が主流であるため、記憶領域に割り当てるメモリのサイズも無視できない大きさとなり、高性能のコンピュータが必要となる。逆に、加工シミュレーションの途中結果の保存の回数を少なくすれば、問題箇所の加工を確認できるまでに待ち時間がかかってしまうというジレンマが生じる。【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、繰り返し行われる加工シミュレーションにおいて、実行のたびに加工の先頭からシミュレーションを再実行するよりも短時間で結果が得られ、検証作業が効率よく行えるシミュレーション装置及び方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、工具モデルと、工具の移動軌跡を示す移動軌跡データとに基づいて被加工物の三次元形状モデルを切削変形させ、切削変形させた被加工物の三次元形状モデルを表示することによって被加工物に対する切削加工を模擬する加工シミュレーション装置であって、切削加工後の被加工物の三次元形状モデルを保持する保持手段と、被加工物に局所領域を設定する手段と、切削加工後の被加工物の三次元形状モデルのうち、局所領域が設定された部分の形状を、所定厚さ分外側方向にオフセット変形して被加工物の局所的三次元形状モデルを生成する手段と、工具モデルと工具の移動軌跡データとに基づいて全体的工具移動データを生成する工具移動データ生成部と、全体的工具移動データから、局所領域を工具が通過する際の工具移動データである局所的工具移動データを出力する局所的工具移動データ出力手段と、局所的工具移動データに基づいて、被加工物の局所的三次元形状モデルの切削変形を行う局所的切削変形処理手段と、局所的切削変形処理手段によって切削変形された被加工物の局所的三次元形状モデルを、保持手段に保持されている切削加工後の被加工物の三次元形状モデルに重畳した重畳三次元形状モデルを表示する手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、加工上の問題箇所の近傍を局所領域として指定しておき、工具の径又は切り込み量に相当する厚みでその局所領域内の形状をオフセット変形して得られた工作物の局所的三次元形状から始めて、かつ、その局所領域内の切削に関与する工具モデルとその工具軌跡のみを用いて局所的な加工シミュレーションを実行することにより、加工の先頭から加工シミュレーションを再実行するよりも短時間で問題箇所の加工結果形状の確認が可能となり、加工シミュレーションを繰り返しながら加工上の問題点を分析したり対策を講じたりする作業を効率よく行えるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明にかかる加工シミュレーション装置の実施の形態１の構成を示す図である。
【図２】図２は、加工シミュレーション装置１を用いた加工シミュレーションのフローチャートである。
【図３Ａ】図３Ａは、加工シミュレーションにおける主要な処理内容を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、加工シミュレーションにおける主要な処理内容を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、加工シミュレーションにおける主要な処理内容を示す図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、加工シミュレーションにおける主要な処理内容を示す図である。
【図４】図４は、本発明にかかる加工シミュレーション装置の実施の形態２の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかる加工シミュレーション装置及び方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる加工シミュレーション装置の実施の形態１の構成を示す図である。加工シミュレーション装置１は、工作物（被加工物）全体の三次元形状モデル１２、工作物の局所的三次元形状モデル１３、局所領域データ１４、工具モデル１５をそれぞれ格納する格納部５０、切削変形処理部２、切削形状表示部３、オフセット変形処理部４、工具移動データ生成部５、局所的工具移動データ出力部６などの機能部を有する制御部５１を備える。加工シミュレーション装置１は、工具モデル１５と、工具の移動軌跡を示す移動軌跡データとに基づいて工作物の三次元形状モデルを切削変形させ、切削変形させた工作物の三次元形状モデルを表示することによって工作物に対する切削加工を模擬するものである。制御部５１は、ＣＰＵやＲＡＭなどを備えた処理装置であり、制御部５１上の各機能部は、ソフトウェア処理によってＣＰＵ上に実現される。格納部５０は、データを不揮発に保持する記憶装置である。
【００１５】
また、シミュレーション実行中に一時的に生成保持されるデータとして、全体的工具移動データ１６及び局所的工具移動データ１７がある。
【００１６】
本実施の形態では、切削変形処理部２は、さらに、工作物全体の三次元形状モデル１２に対して切削変形処理を行う全体的切削変形処理部７と、工作物の局所的三次元形状モデル１３に対して切削変形処理を行う局所的切削変形処理部８とを有する。
【００１７】
なお、全体的切削変形処理部７及び局所的切削変形処理部８は、処理対象の三次元形状モデルと切削変形処理の入力となる工具移動データとが異なる点を除いては処理内容が同じであるため、同一の切削変形処理部を用いて、モードにより処理対象の三次元形状モデル及び入力の工具移動データを切り替えるように構成することも可能である。
【００１８】
また、本実施の形態では、切削形状表示部３は、工作物全体の三次元形状モデル１２の表示を行う全体的切削形状表示部９、工作物の局所的三次元形状モデル１３の表示を行う局所的切削形状表示部１０、及び局所的切削形状表示結果を全体的切削表示結果に重畳させて重畳三次元形状モデルとして表示する表示重畳部１１を有する。
【００１９】
全体的切削形状表示部９及び局所的切削形状表示部１０は、表示対象となる三次元形状モデルが異なる点を除いては処理内容が同じであるため、同一の切削形状表示部を用いて、モードにより表示対象の三次元形状モデルを切り替えるように構成することも可能である。
【００２０】
また、加工シミュレーション装置１は、シミュレーション精度パラメータ１９、切削条件パラメータ２０を格納部５０に有しており、必要に応じて、シミュレーション精度パラメータ１９は切削変形処理部２から、切削条件パラメータ２０は工具移動データ生成部５から、それぞれ参照される。
【００２１】
加工シミュレーション装置１全体としては、これらの他、工作物の形状の表示出力先であるディスプレイデバイス２１、ユーザが加工シミュレーション装置１の実行操作を行ったり表示の視線方向を指示したりするための入力デバイス２２としてのキーボードやマウス等を備える。なお、ディスプレイデバイス２１や入力デバイス２２は、加工シミュレーション装置１の外部に設けられていても良い。
【００２２】
さらに、加工シミュレーション装置１の外部データとして与えられるものとして、ＮＣプログラム１８があり、工具移動データ生成部５によって工具移動データを生成する処理の入力源となる。
【００２３】
局所領域データ１４は、特に加工シミュレーションを繰り返し実行して結果の確認を要する関心領域であり、入力デバイス２２を介してオペレータによって格納部５０に格納される。局所領域データ１４の具体的な例としては、高さ、幅及び奥行きと位置とで表現された矩形領域や、中心と半径とで表現された球状領域を用いることができる。局所領域設定部２６は、局所領域データ１４を基に工作物に関心領域としての局所領域を設定する。
【００２４】
工作物全体の三次元形状モデル１２及び工作物の局所的三次元形状モデル１３は、加工シミュレーション実行中の時々刻々における工作物の形状を示す三次元形状データである。工作物全体の三次元形状モデル１２は、工作物全体の形状を表現し、工作物の局所的三次元形状モデル１３は局所領域データ１４の範囲に含まれる工作物の部分形状を表現する。三次元形状モデルの具体的な例としては、三角形や多角形の面の集合で対象形状の表面を表現した境界表現モデル又はパッチモデル、あるいは、対象形状のボリュームを微小な立方体の集合で表現したボクセルモデル又はこれに類する他の離散モデルを用いることができる。
【００２５】
通常、これらの三次元形状モデルは、シミュレーション速度の観点から、一定の表現精度の下での近似表現の形態をとる場合がほとんどであり、シミュレーション精度パラメータ１９により表現精度が管理される。
【００２６】
工具モデル１５は、加工に用いられる工具に関して、ボールエンドミルなどの工具種別、及び、工具径や工具長など工具形状に関する情報を記述したデータが格納保持されている。
【００２７】
全体的工具移動データ１６及び局所的工具移動データ１７は、加工シミュレーション実行中の工具の形状と個々の移動軌跡とを組み合わせたデータである。工具の形状は工具モデル１５に格納保持されたデータへの参照によって表現され、個々の移動軌跡は工具移動の始点及び終点とその間の軌跡の曲線種別（直線状、円弧状など）の情報を記述したデータによって表現される。
【００２８】
工具移動データ生成部５は、ＮＣプログラム１８を解析して個々の移動指令を得て、その移動指令の対象となる工具モデル１５と工具の移動軌跡とを組み合わせた全体的工具移動データ１６を切削条件パラメータ２０に基づいて生成する。切削条件パラメータ２０の一例としては、送り速度や加減速係数などが挙げられる。
【００２９】
局所的工具移動データ出力部６は、工具移動データ生成部５が生成した全体的工具移動データ１６を入力とし、工具モデル１５が局所領域データ１４の範囲を通過した場合に、その工具移動データを局所的工具移動データ１７として出力する。
【００３０】
切削変形処理部２は、工具移動データを入力とし、その内容に基づいて処理対象の三次元形状モデルを切削変形する処理を行う。具体的には、工具モデル及びその移動軌跡から算出される工具のスイープ形状と工作物の三次元形状モデルとの共通部分を工作物の三次元形状から除去することにより切削後の工作物の形状として三次元形状モデルを更新する。
【００３１】
本実施の形態においては、切削変形処理部２を構成している全体的切削変形処理部７は全体的工具移動データ１６を入力として工作物全体の三次元形状モデル１２を処理対象にし、局所的切削変形処理部８は局所的工具移動データ１７を入力として工作物の局所的三次元形状モデル１３を処理対象にして変形処理を実行する。
【００３２】
オフセット変形処理部４は、工作物全体の三次元形状モデル１２のうち、局所領域データ１４の範囲に含まれる部分の形状を所定の厚みで形状の外側方向にオフセット変形すなわち肉厚化した三次元形状モデルを生成し、工作物の局所的三次元形状モデル１３としてセットする。オフセット変形処理は、三次元形状モデルの表現形式に応じて従来から知られている方法によるほか、特に加工上の問題となるのは着目箇所の加工結果形状でありシミュレーション再実行の初期状態であるオフセット形状の厳密性は問われないことから、変形前の形状の表面から一定範囲の距離にある概略的な曲面を有する形状をもってオフセット形状の代用とする方法がある。
【００３３】
切削形状表示部３は、工作物の三次元形状モデルを入力とし、指定の視線方向と表示尺度とに基づきその投影イメージを生成してディスプレイデバイス２１に出力する。
【００３４】
本実施の形態においては、切削形状表示部３を構成している全体的切削形状表示部９は工作物全体の三次元形状モデル１２を入力とし、局所的切削形状表示部１０は、工作物の局所的三次元形状モデル１３を入力としてそれぞれの投影イメージとデプス情報を生成し、表示重畳部１１は、局所領域データ１４の範囲については工作物の局所的三次元形状モデル１３の投影イメージを優先した最終的な合成イメージ（重畳三次元形状モデル）を生成してディスプレイデバイス２１に出力する。
【００３５】
次に、加工シミュレーション装置１を用いた加工シミュレーションの方法と各処理部の動作について、図２、図３Ａ〜図３Ｄを用いて説明する。
【００３６】
図２は、加工シミュレーション装置１を用いた加工シミュレーションのフローチャートである。図３Ａ〜図３Ｄは、加工シミュレーションにおける主要な処理内容を示す図である。
【００３７】
まず最初に、オペレータは加工の先頭から終了又は途中の任意の時点までの加工シミュレーションを工作物全体の三次元形状モデル１２に対して実行する。この初回の加工シミュレーションは従来から行われている加工シミュレーションである。
【００３８】
加工シミュレーション装置１の内部では、工具移動データ生成部５、全体的切削変形処理部７、全体的切削形状表示部９の各処理部が動作し、工作物全体の三次元形状モデル１２に対する切削変形処理と表示とが実行される（ステップＳ１）。工具移動データ生成部５は、ＮＣプログラム１８を解析して全体的工具移動データ１６を逐次生成出力する。全体的切削変形処理部７は、全体的工具移動データ１６を入力とし、工作物全体の三次元形状モデル１２を切削変形する。図３Ａは、この初回の加工シミュレーションの結果として得られた工作物全体の三次元形状モデル１２の例である。全体的切削形状表示部９は、工作物全体の三次元形状モデル１２を所定の視線方向と表示尺度に基づきディスプレイデバイス２１にグラフィック表示する。
【００３９】
次に、オペレータは、上記初回の加工シミュレーション結果の表示を見ながら、加工上の問題箇所で特に加工シミュレーションの繰り返しによって結果を詳細に確認したい箇所（関心領域）の近傍を含む局所領域データ１４を、入力デバイス２２を介して入力する。加工シミュレーション装置１の内部では、局所領域設定部２６により局所領域データ１４に基づいて局所領域が設定され（ステップＳ２）、オフセット変形処理部４が動作する（ステップＳ３）。オフセット変形処理部４は、工作物全体の三次元形状モデル１２のうち局所領域データ１４の範囲に含まれる部分形状をその外側方向に工具径又は切り込み量に相当する厚みでオフセット変形し、その結果を工作物の局所的三次元形状モデル１３にセットする。図３Ｂはオペレータが設定した局所領域データ１４の例であり、図３Ｃはオフセット変形処理部４により、工作物全体の三次元形状モデル１２のうちで局所領域データ１４の範囲に含まれる部分形状をオフセット変形して得られた工作物の局所的三次元形状モデル１３を示している。
【００４０】
２回目以降の加工シミュレーションにおいては、加工シミュレーション装置１の内部では、工具移動データ生成部５、局所的工具移動データ出力部６、局所的切削変形処理部８、局所的切削形状表示部１０、及び表示重畳部１１の各部が動作する。ＮＣプログラム１８に基づき工具移動データ生成部５が出力した全体的工具移動データ１６は局所的工具移動データ出力部６によって局所領域データ１４が示す範囲に含まれるものだけが残されて局所的工具移動データ１７として局所的切削変形処理部８に出力され、局所領域データ１４が示す範囲に含まれない部分（全体的工具移動データ１６のうちの局所的工具移動データ１７を除いたデータ）は消去される（ステップＳ４）。局所的切削変形処理部８は局所的工具移動データ１７に基づき工作物の局所的三次元形状モデル１３を切削変形する（ステップＳ５）。
【００４１】
切削変形後の工作物の局所的三次元形状モデル１３は、局所的切削形状表示部１０と表示重畳部１１とを経て、工作物全体の三次元形状モデル１２の表示に重畳された重畳三次元形状モデルとしてディスプレイデバイス２１にグラフィック表示される（ステップＳ６）。図３Ｄは、局所的切削変形処理部８により、工作物の局所的三次元形状モデル１３に対して局所的な加工シミュレーションが実行され、元の工作物全体の三次元形状モデル１２に重畳して工具モデル１５とともにグラフィック表示される様子を示す図である。
【００４２】
工作物の局所的三次元形状モデル１３が得られた後、重畳三次元形状モデルを目視確認することにより加工上の問題の原因特定やその対策立案が可能となったならば、オペレータは入力デバイス２２を介した操作により加工シミュレーションを終了する（ステップＳ７／Ｎｏ）。この場合、オペレータは、重畳三次元形状モデルの目視確認による検証結果に基づいて、ＮＣプログラム１８を適宜修正できる。加工上の問題の原因特定やその対策立案ができなかった場合には、入力デバイス２２を介した操作により、加工上の問題の原因特定やその対策立案が可能になるまで、２回目以降の加工シミュレーションを繰り返し実行する（ステップＳ７／Ｙｅｓ）。
【００４３】
なお、上記の２回目以降の加工シミュレーションを実行する際、適宜、シミュレーション精度パラメータ１９を変更してより精緻な結果形状で確認したり、切削条件パラメータ２０を変更してその効果を確認したりするようにしても良い。また、必要に応じて、関心領域を別の箇所に設定変更する（図２に破線で示すように、ステップＳ７／Ｙｅｓ→ステップＳ２と処理を進める。）ことも可能である。
【００４４】
以上のように、本実施の形態によれば、特に詳細に確認を要する箇所に関して、加工の最初から加工シミュレーションを再実行する場合に比べてより短時間に結果形状が得られるため、加工シミュレーションの繰り返しを効率良く進められる。これにより、実際に製品の加工を行う前の段階で加工上の問題の原因特定や対策立案を行いやすくなるため、実際にワークに対して加工を行う際に不良品の発生を抑えることができ、歩留まりが向上する。
【００４５】
また、加工シミュレーションの途中状態のデータを保存しておき、その時点から加工シミュレーションを再開する方式に比べて余分な記憶領域を必要としないため、より安価な加工シミュレーション装置を提供できる。
【００４６】
実施の形態２．
図４は、本発明にかかる加工シミュレーション装置の実施の形態２の構成を示す図である。本実施の形態においては、加工シミュレーション装置２３は、局所的工具移動データ出力部２４が実施の形態１における局所的工具移動データ出力部６とは異なる動作をし、加えて、新たに局所的工具移動保存データ２５を記憶する手段を備える。その他のデータ及び処理部の個別動作については実施の形態１と同様である。
【００４７】
局所的工具移動データ出力部２４は、初回に実行される加工シミュレーション時に、予め設定された局所領域データ１４に基づき、全体的工具移動データ１６のうち、工具モデルが局所領域データ１４の領域を通過する場合にその工具移動データを局所的工具移動保存データ２５に蓄積的に記憶する。そして、２回目以降の加工シミュレーションでは、局所的工具移動保存データ２５に記憶しておいた工具移動データを順次出力する。
【００４８】
一連の加工シミュレーションの繰り返しにおける各部の動作フローについても、実施の形態１とは一部が異なっている。初回の加工シミュレーション実行時には、工具移動データ生成部５と局所的工具移動データ出力部２４とが共に動作して局所的工具移動保存データ２５への記憶が行われる。また、２回目以降の加工シミュレーション実行時には工具移動データ生成部５は動作せず、局所的工具移動保存データ２５に記憶された工具移動データが単独で出力され加工シミュレーションが実行される。
【００４９】
実施の形態２にかかる加工シミュレーション装置は、過去の類似の加工事例などから加工上問題となりそうな箇所が予測される場合に、予め、局所領域データ１４を設定しておき、問題箇所を繰り返し確認する場合に有効となる。すなわち、２回目以降の加工シミュレーションでは、問題箇所に関わる工具移動データが即座に得られるため、より早期に加工シミュレーションの結果形状が確認できる。
【００５０】
以上のように、本実施の形態によれば、過去の類似の加工事例から加工上の問題となりそうな箇所が予測される場合に、関心箇所の加工シミュレーション結果形状がより早期に得られるため、加工シミュレーションの繰り返しを効率よく進めることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１、２３  加工シミュレーション装置
２  切削変形処理部
３  切削形状表示部
４  オフセット変形処理部
５  工具移動データ生成部
６、２４  局所的工具移動データ出力部
７  全体的切削変形処理部
８  局所的切削変形処理部
９  全体的切削形状表示部
１０  局所的切削形状表示部
１１  表示重畳部
１２  工作物全体の三次元形状モデル
１３  工作物の局所的三次元形状モデル
１４  局所領域データ
１５  工具モデル
１６  全体的工具移動データ
１７  局所的工具移動データ
１８  ＮＣプログラム
１９  シミュレーション精度パラメータ
２０  切削条件パラメータ
２１  ディスプレイデバイス
２２  入力デバイス
２５  局所的工具移動保存データ
２６  局所領域設定部
５０  格納部
５１  制御部
【図１】
2013002097.tif 000003
【図２】
2013002097.tif 000004
【図３Ａ】
2013002097.tif 000005
【図３Ｂ】
2013002097.tif 000006
【図３Ｃ】
2013002097.tif 000007
【図３Ｄ】
2013002097.tif 000008
【図４】
2013002097.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月13日(2014.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具モデルと、工具の移動軌跡を示す移動軌跡データとに基づいて被加工物の三次元形状モデルを切削変形させ、該切削変形させた被加工物の三次元形状モデルを表示することによって前記被加工物に対する切削加工を模擬する加工シミュレーション装置であって、
前記被加工物に対して加工の先頭から終了又は途中の時点までの加工シミュレーションを実行して生成した切削加工後の被加工物の三次元形状モデルを保持する保持手段と、
前記切削加工後の被加工物の三次元形状モデルに局所領域を設定する手段と、
前記切削加工後の被加工物の三次元形状モデルのうち、前記局所領域が設定された部分の形状を、所定厚さ分外側方向にオフセット変形して前記被加工物の局所的三次元形状モデルを生成する手段と、
前記工具モデルと前記工具の移動軌跡データとに基づいて全体的工具移動データを生成する工具移動データ生成部と、
前記全体的工具移動データから、前記局所領域を前記工具が通過する際の工具移動データである局所的工具移動データを出力する局所的工具移動データ出力手段と、
前記局所的工具移動データに基づいて、前記被加工物の局所的三次元形状モデルの切削変形を行う局所的切削変形処理手段と、
前記局所的切削変形処理手段によって切削変形された前記被加工物の局所的三次元形状モデルを、前記保持手段に保持されている前記切削加工後の被加工物の三次元形状モデルに重畳した重畳三次元形状モデルを表示する手段と、
を備えることを特徴とする加工シミュレーション装置。
【請求項２】
前記局所的工具移動データ出力手段は、前記全体的工具移動データのうちの前記局所的工具移動データを除いたデータを消去することを特徴とする請求項１に記載の加工シミュレーション装置。
【請求項３】
前記局所的工具移動データを保持する局所的工具移動データ保持手段を備え、
前記局所的切削変形処理手段は、前記局所的工具移動データ保持手段から読み出した前記局所的工具移動データを用いて前記被加工物の局所的三次元形状モデルを切削変形させることを特徴とする請求項１に記載の加工シミュレーション装置。
【請求項４】
工具モデルと、工具の移動軌跡を示す移動軌跡データとに基づいて被加工物の三次元形状モデルを切削変形させ、該切削変形させた被加工物の三次元形状モデルを表示することによって前記被加工物に対する切削加工を模擬して、前記被加工物に対して加工の先頭から終了又は途中の時点までの初回の加工シミュレーションを実行する第１のステップと、
前記第１のステップの後に前記被加工物の三次元形状モデルに局所領域を設定する第２のステップと、
前記第１のステップにおいて得られた前記切削加工後の前記被加工物の三次元形状モデルのうち前記局所領域が設定された部分の形状を、所定厚さ分外側方向にオフセット変形して前記被加工物の局所的三次元形状モデルを生成する第３のステップと、
前記工具モデルと前記工具の移動軌跡データとに基づいて生成された全体的工具移動データから前記局所領域を前記工具が通過する際に出力された局所的工具移動データに基づいて、前記被加工物の局所的三次元形状モデルの切削変形を行う第４のステップと、
前記第４のステップにおいて変形させた前記被加工物の局所的三次元形状モデルを、前記第１のステップで切削変形させた前記被加工物の三次元形状モデルに重畳した重畳三次元形状モデルを表示する第５のステップと、
前記加工シミュレーションの精度及び前記切削加工の条件を変更する第６のステップとを備え、
前記第３のステップから第６のステップを複数回繰り返すことを特徴とする加工シミュレーション方法。
【国際調査報告】
2013002097.tif 000010
2013002097.tif 000011