(57)【要約】【課題】三次元モデルにおいて設定された寸法基準点とは異なる位置に加工用の寸法基準点が設定される場合にも、工作図を作成する。【解決手段】工作図を作成する工作図自動作成方法であって、製品の粗形材を表す粗形材モデルと、加工部位の第１の基準点からの寸法情報を含む加工部位モデルと、の組み合わせにより構成される製品モデルと、加工工程ごとに、加工部位の加工に必要な寸法を、第２の基準点を基準とするパラメータにより定義したマスタと、第１の基準点と第２の基準点との相対位置関係を定義する補足モデルと、を用いて、加工工程ごとに、加工部位の第１の基準点からの寸法情報を、第２の基準点からの寸法情報に変換し、製品モデルと、加工工程ごとの第２の基準点からの寸法情報と、に基づいてインプロセスモデルを作成し、インプロセスモデルの断面図を用いて加工工程ごとの工作図を作成する、処理を実行する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工に必要な寸法が記載された工作図を自動作成する工作図自動作成方法であって、
製品の粗形材を表す粗形材モデルと、加工部位の第１の基準点からの寸法情報を含む加工部位モデルと、の組み合わせにより構成される製品モデルと、前記加工部位の加工工程ごとに、前記加工部位の加工に必要な寸法を、前記第１の基準点とは異なる第２の基準点を基準とするパラメータにより定義した工作図作成マスタと、前記第１の基準点と前記第２の基準点との相対位置関係を定義する補足モデルと、を用いて、前記加工工程ごとに、前記加工部位の前記第１の基準点からの寸法情報を、前記第２の基準点からの寸法情報に変換し、
前記製品モデルと、前記加工工程ごとの前記第２の基準点からの寸法情報と、に基づいて、各加工工程後の製品形状を示すインプロセスモデルを作成し、
前記インプロセスモデルの断面図を用いて前記加工工程ごとの工作図を作成する、
処理をコンピュータが実行する工作図自動作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作図自動作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械製品をはじめとする各種製品の開発では、製品設計と製造準備とを同時並行で実施することが主流となっている。製造準備では、製品の三次元モデルに属性として定義されている寸法及び公差を利用して、機械加工の工作図を作成する。
【０００３】
特許文献１では、製品の三次元モデルが持つ形状情報と加工工程の情報とを活用して、工作図を自動で作成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−３５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
加工工程の都合によって製品の三次元モデルにおいて設定された寸法基準点とは異なる位置に加工用の寸法基準点を設定する必要が生じる場合がある。この場合、従来の技術では、加工用の寸法基準点に基づく寸法情報を三次元モデルから取得することができないため、工作図を作成することが困難であった。
【０００６】
そこで、本明細書開示の工作図自動作成方法は、三次元モデルにおいて設定された寸法基準点とは異なる位置に加工用の寸法基準点が設定される場合にも、工作図を作成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するために、本明細書に開示された工作図自動作成方法は、加工に必要な寸法が記載された工作図を自動作成する工作図自動作成方法であって、製品の粗形材を表す粗形材モデルと、加工部位の第１の基準点からの寸法情報を含む加工部位モデルと、の組み合わせにより構成される製品モデルと、前記加工部位の加工工程ごとに、前記加工部位の加工に必要な寸法を、前記第１の基準点とは異なる第２の基準点を基準とするパラメータにより定義した工作図作成マスタと、前記第１の基準点と前記第２の基準点との相対位置関係を定義する補足モデルと、を用いて、前記加工工程ごとに、前記加工部位の前記第１の基準点からの寸法情報を、前記第２の基準点からの寸法情報に変換し、前記製品モデルと、前記加工工程ごとの前記第２の基準点からの寸法情報と、に基づいて、各加工工程後の製品形状を示すインプロセスモデルを作成し、前記インプロセスモデルの断面図を用いて前記加工工程ごとの工作図を作成する、処理をコンピュータが実行する。
【発明の効果】
【０００８】
本明細書開示の工作図自動作成方法は、三次元モデルにおいて設定された寸法基準点とは異なる位置に加工用の寸法基準点が設定される場合にも、工作図を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、一実施形態に係る工作図自動作成方法を実施する工作図自動作成システムの構成を示す概略図である。
【図２】図２は、製品モデルの構成について説明する図である。
【図３】図３（Ａ）は、工作図作成マスタの構成を示す図であり、図３（Ｂ）は、工作図作成マスタにおいて定義されるパラメータについて説明するための図である。
【図４】図４は、工作図用補足モデルについて説明するための図である。
【図５】図５は、工作図作成処理を示すフローチャートである。
【図６】図６（Ａ）は、工作図作成マスタにおけるパラメータの計算について説明する図であり、図６（Ｂ）は、インプロセスモデルの一例を示す図であり、図６（Ｃ）は、工作図の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されて描かれている場合もある。
【００１１】
一実施形態に係る工作図自動作成方法を実施する工作図自動作成システム１００は、製品等の製作の際に用いられる工作図を自動で作成することができるシステムである。図１に示すように、工作図自動作成システム１００は、ＣＡＤ装置１０と、工作図自動作成装置２０と、例えば、ハードディスクドライブ等の記憶装置と、を備える。記憶装置は、製品モデル５０、工作図作成マスタ６０、工作図用補足モデル７０、インプロセスモデル８０、及び工作図９０を記憶する。
【００１２】
製品モデル５０は、ＣＡＤ装置１０で作成された設計対象物のモデルである。製品モデル５０は、粗形材モデル５１と、加工部位モデル５２と、属性情報５３と、を有する。
【００１３】
粗形材モデル５１は、加工の対象となる粗形材の形状（加工を施す前の形状）を表すモデルである。粗形材モデル５１には、粗形材の形状の他に、粗形材の属性情報（例えば材質など）を含めてもよい。粗形材モデル５１は、例えば、三次元のソリッドモデルで表現される。
【００１４】
加工部位モデル５２は、製品において１つの機能を果たす部位（加工部位）をモデル化したものである。加工部位モデル５２は、加工部位を識別するための識別情報と、形状情報と、を備える。
【００１５】
識別情報は、加工部位モデル５２を一意に識別するための情報である。
【００１６】
形状情報は、加工部位の全体形状を規定する三次元ソリッドデータと、設計要件情報と、を含む。三次元ソリッドデータは、各部位の特徴形状である断面形状をワイヤー線で表したものを加工部位の中心線で１８０°回転して囲まれた面形状から生成される。設計要件情報は、寸法基準点からの寸法及び寸法公差等の情報を含む。
【００１７】
本実施形態のＣＡＤ装置１０では、図２に示すように、粗形材モデルに対して加工部位モデルの配置基準点を指定し、当該配置基準点に基づいて加工部位モデルを配置することによって、製品モデル５０を作成する。したがって、製品モデル５０は、粗形材モデル５１と、加工部位モデル５２との組み合わせで表される。製品の形状は、粗形材モデル５１のソリッド形状と、これに対して適用される加工部位モデル５２のソリッド形状との集合演算により求められる。すなわち、粗形材モデルのソリッド形状は実体（材料部分）を表すのに対し、加工部位モデルのソリッド形状は、機械加工により除去される部分の形状を表すので、製品形状を求めるための集合演算は、粗形材の形状から加工部位の形状を減算する演算となる。
【００１８】
このようにして作成された製品モデル５０は、加工部位モデルの配置基準点を寸法基準点として、加工部位モデル５２が有する設計要件情報（寸法及び寸法公差）に基づく、寸法基準点から各点までの寸法及び寸法公差等を属性情報５３として有している。なお、以後の説明において、製品モデル５０において設定されている寸法基準点を設計寸法基準点と記載する。
【００１９】
工作図作成マスタ６０は、加工部位の加工手順を定義するマスタである。工作図作成マスタ６０は、図３（Ａ）に示すように、一連の加工ステップ情報６１から構成される。個々の加工ステップ情報６１は、形状情報６１１と、加工属性情報６１２と、を含む。形状情報６１１は、加工部分の形状を示す情報であり、図３（Ｂ）に示すように、加工用の寸法基準点（以後、加工用寸法基準点と記載する）と、加工用寸法基準点から各点までの寸法をパラメータ（図３（Ｂ）の例では、Ｌ１〜Ｌ３）により定義した寸法情報と、を含む。すなわち、工作図作成マスタ６０では、各加工工程において加工に必要な寸法が加工用寸法基準点を基準とするパラメータにより定義されている。加工属性情報６１２は、例えば、各加工ステップにおいて使用する加工機、工具、切削条件、加工サイクル等の情報を含むことができる。
【００２０】
工作図用補足モデル７０は、製品モデル５０の形状コピーによって作成される。工作図用補足モデル７０は、例えば、対応する製品モデル５０が保存される度に自動で更新され、製品モデル５０の形状変更に追従するようになっている。なお、工作図用補足モデル７０は、作業者が製品モデル５０の更新情報をキャッチして、手動で更新するようにしてもよい。
【００２１】
工作図用補足モデル７０には、図４に示すように、置換基準点と、基準置換寸法Ｌと、が定義されている。置換基準点は、加工工程の制約によって設計寸法基準点とは異なる位置に設定された加工用の寸法基準点の位置を表す。基準置換寸法Ｌは、置換基準点と設計寸法基準点との相対位置関係（置換基準点から設計寸法基準点までの寸法）を表すパラメータである。すなわち、工作図用補足モデル７０では、設計寸法基準点と加工用寸法基準点との相対位置関係が定義されている。工作図用補足モデル７０は、製品モデル５０の形状コピーによって作成されるため、製品モデル５０において設定された設計寸法基準点が工作図用補足モデル７０にも存在する。したがって、作業者が、置換基準点と設計寸法基準点とを指定することによって、基準置換寸法Ｌは定義される。このとき、基準置換寸法Ｌが定義されると、ＣＡＤ装置１０によりＬが測定され、Ｌの値を求めることができる。基準置換寸法Ｌの定義は、製品モデル５０における配置基準点のＩＤが変わらない限り維持されるので、製品モデル５０において製品形状が変更されても、ＣＡＤ装置１０によってＬの値を求めることができる。
【００２２】
工作図自動作成装置２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＲＡＭ（Random Access Memory），ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備え、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することによって、インプロセスモデル作成部２０１及び工作図作成部２０３として機能する。インプロセスモデル作成部２０１は、製品モデル５０、工作図作成マスタ６０、及び工作図用補足モデル７０に基づいて、インプロセスモデル８０を作成する。工作図作成部２０３は、インプロセスモデル８０の断面図を用いて工作図を作成する。
【００２３】
次に、工作図自動作成装置２０が実行する工作図作成処理について、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００２４】
図５の処理では、まず、インプロセスモデル作成部２０１は、製品モデル５０を読み込む（ステップＳ１１）。次に、インプロセスモデル作成部２０１は、工作図作成マスタ６０を読み込む（ステップＳ１３）。次に、インプロセスモデル作成部２０１は、工作図用補足モデル７０を読み込む（ステップＳ１５）。なお、ステップＳ１１〜Ｓ１５の処理順序は入れ替えてもよく、同時並行で行ってもよい。
【００２５】
次に、インプロセスモデル作成部２０１は、製品モデル５０に含まれる加工部位モデル５２の寸法情報と、工作図用補足モデル７０の基準置換寸法Ｌの定義に基づいて、工作図作成マスタ６０のパラメータを計算する（ステップＳ１７）。例えば、工作図作成マスタ６０の加工部位Ａの寸法は、製品モデル５０における加工部位Ａの寸法（図２参照）と同一であるため、図６（Ａ）に示すようにｄ１＝５,ｄ２＝２０,ｄ３＝２５となる。ここで、ＣＡＤ装置１０が測定した基準置換寸法ＬがＬ＝３０であるとすると、例えば、Ｌ３＝Ｌ−ｄ３＝３０−２５＝５と計算できる。同様にして、Ｌ１＝Ｌ−ｄ１＝３０−５＝２５、Ｌ２＝Ｌ−ｄ２＝３０−２０＝１０と計算できる。これにより、設計寸法基準点からの寸法情報が、加工用寸法基準点からの寸法情報に変換される。
【００２６】
インプロセスモデル作成部２０１は、製品モデル５０と、加工用寸法基準点からの寸法情報に基づいて、インプロセスモデルを作成する（ステップＳ１９）。具体的には、インプロセスモデル作成部２０１は、工作図作成マスタ６０の一連の加工ステップ情報６１を再生することにより、各加工工程を実行したときの製品形状を示すインプロセスモデルを作成する。より詳細には、インプロセスモデル作成部２０１は、製品モデル５０の粗形材モデル５１のソリッド形状に対して、各加工工程によって得られる加工部分のソリッド形状を順に減算することによって、各加工工程終了後の製品形状を生成し、図６（Ｂ）に示すようにインプロセスモデルを作成する。
【００２７】
次に、工作図作成部２０３は、インプロセスモデル８０の断面図を用いて加工工程ごとの工作図を作成する（ステップＳ２１）。より具体的には、工作図作成部２０３は、例えば、ある方向から見たインプロセスモデルのソリッド形状を表示装置に表示し、断面図作成用のカット面の指定を受け付ける。そして工作図作成部２０３は、指定されたカット面でインプロセスモデルをカットした断面図を用いて、工作図を作成する。インプロセスモデル８０が、加工用寸法基準点からの寸法情報を有するため、図６（Ｃ）に示すように、工作図に自動で加工用寸法基準点からの寸法情報を記載することができる。
【００２８】
以上、詳細に説明したように、工作図自動作成装置２０は、製品の粗形材を表す粗形材モデル５１と、加工部位の設計寸法基準点（第１の基準点）からの寸法情報を含む加工部位モデル５２と、の組み合わせにより構成される製品モデル５０と、加工部位の加工工程ごとに、加工部位の加工に必要な寸法を、設計寸法基準点とは異なる加工用寸法基準点（第２の基準点）を基準とするパラメータにより定義した工作図作成マスタ６０と、設計寸法基準点と加工用寸法基準点との相対位置関係（基準置換寸法Ｌ）を定義する工作図用補足モデル７０と、を用いて、加工工程ごとに、加工部位の設計寸法基準点からの寸法情報を、加工用寸法基準点からの寸法情報に変換する。工作図自動作成装置２０は、製品モデル５０と、加工工程ごとの加工用寸法基準点からの寸法情報と、に基づいて、各加工工程後の製品形状を示すインプロセスモデル８０を作成し、インプロセスモデル８０の断面図を用いて加工工程ごとの工作図９０を作成する。これにより、設計寸法基準点と加工用寸法基準点とが異なる場合にも、加工用寸法基準点からの寸法情報を含むインプロセスモデルを自動作成し、インプロセスモデルから工作図を作成できる。これにより、工作図の作成に係る手作業の工数を削減するとともに、手作業による誤記や記入漏れを防止することができる。
【００２９】
なお、上記実施形態では、ＣＡＤ装置１０と工作図自動作成装置２０とが別体である場合を例として説明したが、ＣＡＤ装置１０が工作図自動作成装置２０のインプロセスモデル作成部２０１及び工作図作成部２０３を有していてもよい。
【００３０】
なお、上記実施形態において、実際には、製品モデル５０、工作図作成マスタ６０、インプロセスモデル８０、工作図９０には穴径寸法が記載されるが、簡略化のため、記載を省略した。
【００３１】
上記実施形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ＣＡＤ装置
２０  工作図自動作成装置
５０  製品モデル
６０  工作図作成マスタ
７０  工作図用補足モデル
８０  インプロセスモデル
９０  工作図
１００  工作図自動作成システム
【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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