(57)【要約】【課題】実際の加工現場の状況に基づいて設計を行うこと。【解決手段】ＣＡＤシステム１は、加工現場において使用可能な加工機械および工具に関する情報を、設備データベース１４に記憶する。デザイン処理部１３は設計を行う場合に、設備データベース１４から使用する加工機械および工具を選択させ、さらに加工処理時の動作を選択させることで、加工の内容を決定し、加工の内容をもとに加工形状を作成して加工形状記憶部１６に記憶する。その後、加工元の素材形状に加工形状を合成することにより、完成形状を作成して表示部１２に表示する。【選択図】      図１
2004302666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工機械を用いて形成する形状を設計する設計プログラムであって、
前記加工機械による加工を実行する現場の状態を現場情報として取得する現場情報取得手順と、
前記現場情報をもとに、前記現場で加工可能な範囲で該形成形状を設計する形成形状設計手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする設計プログラム。
【請求項２】
前記現場情報は、前記加工機械の種類および前記加工機械に適用可能な工具の種類であることを特徴とする請求項１に記載の設計プログラム。
【請求項３】
前記形成形状設計手順は、前記現場情報から使用する加工機械および使用する工具を選択する使用設備選択手順と、前記使用設備選択手順によって選択された加工機械および工具を用いて実行する加工の内容を指定する加工内容指定手順と、前記加工内容指定手順によって指定された加工の内容をもとに前記形成形状を算出する形成形状算出手順と、をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の設計プログラム。
【請求項４】
前記形成形状算出手順は、前記現場情報に示された工具の情報および前記加工内容指定手順によって指定された加工の内容から前記形成形状の寸法を算出することを特徴とする請求項３に記載の設計プログラム。
【請求項５】
加工機械を用いて形成する形状を設計する設計方法であって、
前記加工機械による加工を実行する現場の状態を現場情報として取得する現場情報取得工程と、
前記現場情報をもとに、前記現場で加工可能な範囲で該形成形状を設計する形成形状設計工程と、
を含むことを特徴とする設計方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、加工機械を用いて形成する形状を設計する設計プログラムおよび設計方法に関し、特に実際の加工現場で形成可能な形状を効率よく設計可能な設計プログラムおよび設計方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、部品などの製造・加工を行う前に、ＣＡＤ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ａｉｄｅｄ  ｄｅｓｉｇｎ）を用いた３次元形状の設計（モデリング）が行われていた。この従来のモデリング手法としては、面や稜線、頂点などを直接指定して所望の形状を設計するノンヒストリカルモデリング手法や、作成しようとする形状、たとえば穴、突起、フィレット等を加工元となる形状に付加することで所望の形状を設計するフィーチャーベースパラメトリックモデリング（ＦＢＰモデリング）などのヒストリカルモデリング手法がある。
【０００３】
すなわち、これらのモデリング手法によって３次元形状を予め設計した後、実際の加工現場において所望の形状を有する部品や製品を製造していた。
【０００４】
ここで、ＣＡＤによって作成された図面から実際の部品・製品を製造する際に、特許文献１に示されたＮＣデータ作成装置では、ＣＡＤ図面データをもとに、最適な加工機械および工具を自動的に選択できるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−７９７３２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のモデリング手法では、所望する形状をいかに簡易に作成（モデリング）するかを追及し、操作性の向上、機能の充実が行われてきた。しかし、このようなモデリング手法によって設計された形状は、製造・加工工程を考慮したものではないため、加工機械の種類や性能・精度、使用可能な工具の種類などによって実際の加工現場において製造できない場合があった。
【０００７】
このように加工現場における制約により製造が不可能となる場合、従来のモデリング手法ではその制限を認識できずに、ＣＡＤデータを作成してしまう。そのため、たとえば上述の特許文献１に示されたＮＣデータ作成装置にかけた段階で作成に必要な加工装置が無いことが判明し、再度設計を見直すこととなる。
【０００８】
一旦設計したＣＡＤデータを破棄し、再度設計をやり直すこととなると、開発期間の延長およびコストの増大という重大な問題を生ずるので、このような製造段階における不具合は、設計段階で防止しておくことが望ましい。
【０００９】
しかしながら、従来では加工現場で製造可能であるか否かは、設計者の能力および熟練に委ねられており、ＣＡＤシステム側で自動的に判断することができなかった。そのため、設計者には常に加工・製造段階の処理を考慮しつつ設計を行うという労力があり、加工・製造工程への考慮が十分なされていない場合に設計ミスが生じるという問題点があった。
【００１０】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、実際の加工現場の状況に基づいて設計を行い、もって設計ミスを軽減するとともに設計を効率化した設計プログラムおよび設計方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る設計プログラムは、加工機械を用いて形成する形状を設計する設計プログラムであって、前記加工機械による加工を実行する現場の状態を現場情報として取得する現場情報取得手順と、前記現場情報をもとに、前記現場で加工可能な範囲で該形成形状を設計する形成形状設計手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１２】
この請求項１の発明によれば、設計プログラムは、加工を実行する現場の状態を現場情報として取得し、現場情報に基づいて現場で加工可能な範囲で生成する形状の設計をおこなうようにしている。
【００１３】
また、請求項２の発明に係る設計プログラムは、請求項１の発明において、前記現場情報は、前記加工機械の種類および前記加工機械に適用可能な工具の種類であることを特徴とする。
【００１４】
この請求項２の発明によれば、設計プログラムは、加工現場において使用可能な加工機械および加工に用いる工具の種類を現場情報として取得し、現場情報に含まれる加工機械と工具を用いて加工可能な範囲で設計をおこなうようにしている。
【００１５】
また、請求項３の発明に係る設計プログラムは、請求項２の発明において、前記形成形状設計手順は、前記現場情報から使用する加工機械および使用する工具を選択する使用設備選択手順と、前記使用設備選択手順によって選択された加工機械および工具を用いて実行する加工の内容を指定する加工内容指定手順と、前記加工内容指定手順によって指定された加工の内容をもとに前記形成形状を算出する形成形状算出手順と、をさらに含むことを特徴とする。
【００１６】
この請求項３の発明によれば、設計プログラムは、加工現場で使用可能な加工機械および工具を選択し、選択した加工機械および工具を用いて実行する加工の内容を指定し、指定した加工の内容をもとに加工形状を算出することで設計をおこなうように構成している。
【００１７】
また、請求項４の発明に係る設計プログラムは、請求項３の発明において、前記形成形状算出手順は、前記現場情報に示された工具の情報および前記加工内容指定手順によって指定された加工の内容から前記形成形状の寸法を算出することを特徴とする。
【００１８】
この請求項４の発明によれば、設計プログラムは、選択した加工機械および工具に関する情報および指定した加工内容から形成される形状の寸法を算出するように構成している。
【００１９】
また、請求項５の発明に係る設計方法は、加工機械を用いて形成する形状を設計する設計方法であって、前記加工機械による加工を実行する現場の状態を現場情報として取得する現場情報取得工程と、前記現場情報をもとに、前記現場で加工可能な範囲で該形成形状を設計する形成形状設計工程と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
この請求項５の発明によれば、設計方法は、加工を実行する現場の状態を現場情報として取得し、現場情報に基づいて現場で加工可能な範囲で生成する形状の設計をおこなうようにしている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る設計プログラムおよび設計方法の好適な実施の形態であるＣＡＤシステムについて説明する。
【００２２】
図１は、本実施の形態にかかるＣＡＤシステムの概要構成を説明する概要構成図である。図１に示すように、ＣＡＤシステム１は、入力デバイス１１、表示部１２、デザイン処理部１３、設備データベース１４、加工形状データベース１５、加工形状記憶部１６、完成形状記憶部１７を有する。
【００２３】
ここで、入力部１１は、キーボードやマウスなどの入力デバイスであり、表示部１２は、液晶パネルやディスプレイなどの表示デバイスである。
【００２４】
また、設備データベース１４は、加工現場において使用可能な加工機械および工具の情報を記憶するデータベースであり、加工形状データベース１５は、各種加工機械および工具によって実行可能な加工形状に関する情報を記憶するデータベースである。さらに、加工形状記憶部１６は、ユーザが指定した加工形状を記憶するための記憶部であり、完成形状記憶部１７は、ユーザが指定した加工を施した後の設計データを記憶する記憶部である。
【００２５】
これらのデータベースおよび記憶手段は、ハードディスクなどの記憶媒体によって実現される。なお、設備データベース１４、加工形状データベース１５、加工形状記憶部１６および完成形状記憶部１７は、それぞれ独立した記憶媒体に記憶させても良いし、一部もしくは全てを単一の記憶媒体に記憶させることとしても良い。
【００２６】
デザイン処理部１３は、その内部に使用設備設定部１３ａ、加工動作設定部１３ｂ、加工形状生成部１３ｃおよび完成形状演算部１３ｄを有する。使用設備設定部１３ａは、入力部１１からの入力を受け、設備データベース１４に記憶された加工機械および工具から使用する設備を選択する。
【００２７】
また、加工動作設定部１３ｂは、使用設備設定部１３ａにおいて選択した加工機械および工具を用いて実行する加工処理の内容を設定する。具体的には、選択した加工機械および工具を用いて実行可能な加工処理の動作を表示して入力部１１からの入力を受け付け、加工処理の動作および加工の量を決定する。この時、入力を要する情報は加工の形状によって異なるので、入力を求める内容を加工形状データベース１５から読み出す。なお、入力が必要な情報の一部は、使用する設備によって自動的に決定されるので、自動的に決定可能な情報については設備データベース１４から読み出している。
【００２８】
加工形状生成部１３ｃは、加工動作設定部１３ｂによって決定された加工動作を実行した場合に得られる加工形状を生成して加工形状記憶部１６に記憶する。さらに完成形状演算部１３ｄは、加工形状生成部１３ｃが生成した加工形状を加工元となる素材の形状に組み合わせる演算をおこない、演算結果を完成形状記憶部１７に記憶させる。なお、事前になんらかの加工処理を施した素材に対してさらに加工を行う場合、前回の加工結果が完成形状記憶部１７に記憶されているので、完成形状演算部１３ｄは、完成形状記憶部１７に記憶された前回の演算結果を加工元の素材形状として使用する。
【００２９】
すなわち、このＣＡＤシステム１では、ユーザは現場で使用可能な設備を選択し、加工動作を指定することによって設計をおこなう。図２は、ＣＡＤシステム１による設計の概略を説明する説明図である。このＣＡＤシステム１によって設計をおこなう場合、まず、図２（ａ）に示すように、加工の現場において使用可能な加工機械から加工に使用する機械を選択させる。図２（ａ）では、使用可能な加工機械として、「旋盤」、「フライス盤」および「ボール盤」から使用する加工機械を選択させており、ユーザは「ボール盤」を選択している。
【００３０】
使用する加工機械を選択した後、図２（ｂ）に示すように、選択された加工機械に装着して使用可能な工具から、使用する工具を選択させる。図２（ｂ）では、「ボール盤」に装着可能な工具として「ドリル」、「さらもみ」および「タップ」から使用する工具を選択させており、ユーザは「さらもみ」を選択している。なお、ここで必要であれば、使用する工具のサイズを併せて選択させる。
【００３１】
つづいて、ＣＡＤシステム１は、選択された加工機械および工具に基づき、図２（ｃ）に示すように、実行可能な作業内容を選択させる。ここでは、「ボール盤」に「さらもみ」を装着して実行する作業として、「面取り」と「さらもみ」から作業内容を選択させており、ユーザは「面取り」を選択している。
【００３２】
その後、ＣＡＤシステム１は、図２（ｄ）に示すように、加工元の素材に対する工作位置および移動量を選択させる。このように、加工現場において使用可能な加工機械と工具とを選択し、選択した加工機械・工具による作業内容を指定することで、加工の結果として得られる形状を設計することができる。この設計では、実際に使用可能な加工装置および工具に基づいて設計をおこなうことにより、加工不可能な設計をおこなうという設計ミスを未然に防止することができる。
【００３３】
さらに、図３に示すように、選択した加工装置および工具によって定まる情報を利用して加工寸法を入力することにより、ユーザによる情報の入力量を軽減することができる。図３では、使用する工具「さらもみ」を選択したことで、「さらもみ」の径αおよび開き角βを設備データベース１４から取得可能となる。したがって、ユーザに寸法の入力を要求することなく角度Ｙおよび面取り寸法Ｃを自動的に算出することができる。
【００３４】
つぎに、設備データベース１４について詳細に説明する。図４は、設備データベース１４に記憶されるデータについて説明する説明図である。同図に示すように、設備データベース１４は、加工機械リスト１４ａ、動作定義データ１４ｂ、利用可能工具データ１４ｃ、工具データ１４ｄ、工具モデルデータ１４ｅを有する。加工機械リスト１４ａは、加工現場で使用可能な加工機械を示すデータであり、この加工機械リスト１４ａには動作定義データ１４ｂおよび利用可能工具データ１４ｃが関連付けられている。
【００３５】
動作定義データ１４ｂは、加工機械を用いて加工を行う場合に、選択可能な動作の種類を示すデータである。また、利用可能工具データ１４ｃは、加工機械に装着して利用可能な工具の組み合わせを示すデータであり、工具データ１４ｄおよび工具モデルデータ１４ｅが関連付けられている。
【００３６】
工具データ１４ｄは、加工現場で利用可能な工具に関するデータであり、工具モデルデータ１４ｅは、工具の形状を示すデータである。
【００３７】
図５は、加工機械リスト１４ａの具体例を示す図である。同図に示すように、加工機械リスト１４ａは、「Ｎｏ」、「機械名」、「動作定義」、「利用可能工具」の各項目を有する。項目「Ｎｏ」は、加工機械の特定に用いる番号である。また、項目「動作定義」は、加工機械に対応する動作定義データの指定に用いられ、この項目の値をキーとして動作定義データ１４ｂを検索することで、その加工機械を用いて実行可能な動作の種類を取得することができる。
【００３８】
図６は、動作定義データ１４ｂの具体例を示す図である。同図に示すように、動作定義データ１４ｂは、「定義ファイル名」、「回転運動」、「上下自由度」および「左右自由度」の各項目を有する。項目「定義ファイル名」は、動作定義の特定に用いるファイル名であり、加工機械リスト１４ａの項目「動作定義」に対応する。また、「回転運動」、「上下自由度」および「左右自由度」の各項目は、その定義ファイル名に示された動作において、回転運動をするか否か、上下方向の自由度があるか否か、左右方向の自由度があるか否かをそれぞれ指定する。
【００３９】
すなわち、定義ファイル名「ＭＤ１」，「ＭＤ２」によって定義された動作をおこなう加工機械は、加工を実行する際に回転方向、上下方向、左右方向について自由度を有するが、定義ファイル名「ＭＤ３」によって定義された動作をおこなう加工機械は、加工を実行する際に、回転方向と上下方向の自由度を有する一方、左右方向の自由度を有さない。
【００４０】
換言するならば、動作ファイル名「ＭＤ１」，「ＭＤ２」によって定義された動作をおこなう加工機械は、その加工内容を一意に定めるために、回転量、上下移動量、左右移動量の３項目をそれぞれ指定する必要があり、動作ファイル名「ＭＤ３」によって定義された動作をおこなう加工機械は、その加工内容を一意に定めるために、回転量および上下移動量の２項目を指定すればよい。
【００４１】
また、図７は、利用可能工具データ１４ｃの具体例を示す図である。同図に示すように、利用可能工具データ１４ｃは、加工機械ごとに利用可能な工具を記憶している。より具体的には、図７では、ボール盤に対し、リーマおよびドリルを装着可能であることが示されている。
【００４２】
さらに、リーマおよびドリルのそれぞれに対して、「詳細情報」および「モデルデータ」が関連付けられている。「詳細情報」は、工具データ１４ｄにおける情報格納位置を指定することで、工具の詳細な情報を示している。また、「モデルデータ」は、工具モデルデータ１４ｅにおける情報格納位置を指定することで、工具の形状を示している。
【００４３】
図８は、工具データ１４ｄの具体例を示す。同図に示すように、工具データ１４ｄは、ドリル、リーマ、タップなどの工具の形状別に、工具の詳細な情報を記憶している。図１４においては、工具データ１４ｄは、ドリルに分類される工具として、ドリル１、ドリル２、ドリル３などの情報を記憶している。また、各ドリルに対し、「種類」、「断面形状」、「直径」、「加工精度」、「耐回転速度」、「材質」、「加工形状」の項目について情報を記憶している。
【００４４】
たとえば、「ドリル１」は、断面形状が「円形」、直径が「Ｒ１」、加工精度が「１／１０」、耐回転速度が「２０００ｒｐｍ」、材質が「鋼１」、加工形状が「スイープ穴」である。同様に、「ドリル２」は、断面形状が「円形」、直径が「Ｒ２」、加工精度が「１／１０」、耐回転速度が「２０００ｒｐｍ」、材質が「鋼１」、加工形状が「スイープ穴」である。また、「ドリル３」は、断面形状が「楕円形」、直径が「Ｒ５」、加工精度が「１／２０」、耐回転速度が「１０００ｒｐｍ」、材質が「鋼２」、加工形状が「スイープ穴」である。
【００４５】
このように、利用可能工具データ１４ｃにおける項目「詳細情報」に示された値をもとに、工具データ１４ｄを検索することにより、工具に関する詳細な情報を取得することができ、その工具を使用した場合に得られる加工形状の算出に用いることができる。
【００４６】
一方、工具モデルデータ１４ｅは、各工具の形状を簡易なイメージとして画面上に表示するための画像データである。図９に工具モデルデータの具体例を示す。同図に示すように、工具モデルデータ１４ｅでは、ドリル、タップ、リーマなどの工具のそれぞれについて、その形状を示す画像を記憶している。したがって、利用可能工具データ１４ｃから使用する工具が選択された場合に、この工具モデルデータ１４ｅから対応する画像を読み出して画面上に表示することができる。そこで、ユーザは、どの工具を使用し、どの位置に加工を行うかを実際の現場における作業に近い形で確認し、簡易に設計をおこなうことができる。
【００４７】
つぎに、加工形状データベース１５について詳細に説明する。図１０は、加工形状データベース１５に記憶されるデータについて説明する説明図である。同図に示すように、加工形状データベース１５は、加工形状リスト１５ａ、断面形状用データ１５ｂ、断面形状寸法１５ｃ、加工情報用データ構造１５ｄを有する。加工形状リスト１５ａは、加工現場で形成可能な加工形状を示すデータであり、この加工形状リスト１５ａには断面形状用データ構造１５ｂおよび断面形状寸法１５ｃが関連付けられている。
【００４８】
断面形状用データ構造１５ｂは、加工形状とその断面形状との関連を示すデータであり、この断面形状用データ構造１５ｂには、さらに断面形状寸法１５ｃが関連付けられている。一方、加工情報用データ構造１５ｃは、加工時の動作に関し、設定が必要な項目を示すデータである。
【００４９】
図１１に、加工形状リスト１５ａの具体例を示す。同図に示すように、加工形状リスト１５ａは、加工形状に対し、断面形状示す項目と付属寸法を示す項目とを有している。図１１では、加工形状として「スイープ突起」、「スイープ穴」、「回転突起」、「回転穴」などについて、それぞれ断面形状および付属寸法を示す項目を設定している。
【００５０】
項目「断面形状」は、具体的には、断面形状用データ構造を１５ｂから所定の断面形状用のデータ構造を特定するための値を記憶している。また、項目「付属寸法」は、具体的には、加工情報用データ構造１５ｄから所定の加工情報用のデータ構造を特定するための値を記憶している。
【００５１】
図１２は、断面形状用データ構造１５ｂの具体例である。同図に示すように。断面形状用データ構造１５ｂは、加工内容のそれぞれについて、その断面形状と、断面に付属する寸法とを示している。具体的には、スイープ穴を加工する場合であれば、その加工形状、断面形状および断面に付属する寸法をそれぞれ記憶している。この断面に付属する寸法は、さらに図１３に示す断面形状寸法１５ｃと関連付けられている。
【００５２】
例えば、スイープ穴の断面形状が円形であるならば、この断面形状寸法１５ｃを参照することで、断面を一意に設定するために「直径」を入力する必要があると分かる。同様に、断面が矩形である加工形状では、断面形状寸法１５ｃを参照することで、断面を一意に設定するために「直径寸法」と「水平寸法」を入力する必要があると分かる。
【００５３】
すなわち、加工形状リスト１５ａ、断面形状用データ構造１５ｂ、断面形状寸法１５ｃを順次参照することにより、所望の加工形状における断面の形状と、その断面の形状を設定するために必要な寸法の種類とを知ることができる。
【００５４】
一方、加工情報用データ構造１５ｄの具体例を図１４に示す。同図に示すように加工情報用データ構造１５ｄは、加工内容のそれぞれについて、その加工時の動作を一意に定めるために必要な寸法を示している。具体的には、スイープ穴を加工する場合であれば、「奥行き寸法」および「斜め寸法」を記憶している。
【００５５】
すなわち、この加工情報用データ構造１５ｄを参照することにより、所望の加工形状において、その加工時の動作を一意に定めるために入力を要する寸法を知ることができる。
【００５６】
この断面形状用データ構造１５ｂおよび加工構造用データ構造１５ｄにより、所望の加工形状に対し、入力が必要な項目を全て選び出すことができる。したがって、これらの項目をユーザに入力させる、もしくは工具によって定まる値を入力することで、加工を実行した際に得られる形状および寸法を算出することが可能となる。
【００５７】
つぎに、図１５を参照し、デザイン処理部１３の処理動作について説明する。図１５は、デザイン処理部１３の処理動作を説明するフローチャートである。同図に示すように、まず、使用設備設定部１３ａが設備データベース１４から使用可能な加工機械の種類を読み出して表示し（ステップＳ１０１）、加工機械の選択を受け付ける（ステップＳ１０２）。
【００５８】
ユーザによって加工機械が選択されたならば、使用設備設定部１３ａは、設備データベース１４から選択された加工機械に装着可能な工具の種類を読み出して表示し（ステップＳ１０３）、利用する工具の選択を受け付ける（ステップＳ１０４）。
【００５９】
ユーザによって工具が選択されたならば、使用設備設定部１３ａが設備データベース１４から選択された工具の詳細情報を読み出して表示する（ステップＳ１０５）とともに、加工動作設定部１３ｂが加工位置の入力を受け付けて、工具のモデルデータを画面上に表示する（ステップＳ１０６）。
【００６０】
つぎに、加工動作設定部１３ｂは、工具の移動量の入力を受け付けて（ステップＳ１０７）、加工形状を特定するために必要な情報を全て取得したならば、加工形状生成部１３ｃによって加工形状を生成する（ステップＳ１０８）。
【００６１】
その後、完成形状演算部１３ｄは、加工形状生成部１３ｃが算出した加工形状を加工元の形状と合成して完成形状を作成し（ステップＳ１０９）、この完成形状を表示部１２に表示して、処理を終了する。
【００６２】
つぎに、ＣＡＤシステム１が表示部１２に表示する操作画面について説明する。図１６は、加工機械および工具を選択する操作画面について説明する説明図である。同図に示すように、操作画面３１は、使用可能な加工機械と、作業内容の種類および工具の種類をそれぞれ対応させて表示している。さらに、作業内容の種類および工具の種類にはユーザからの入力を受け付ける入力ボタンが表示されている。ユーザは、この入力ボタンをマウスなどのポインティングデバイスによって指定することにより、作業内容および工具を選択することができる。
【００６３】
図１６においては、ユーザは、加工機械として「ボール盤」を選択しており、作業内容として「穴あけ」、工具として「ドリル」を選択している。なお、ここでは各加工装置に対応する作業内容および工具を同時に表示しているが、この表示は必ずしも同時に行う必要は無く、例えば加工機械を選択した場合に対応する作業内容を表示し、作業内容を選択した場合に対応する工具の種類を表示するように構成しても良い。
【００６４】
このように加工に用いる加工機械および工具を選択した後、工具の大きさを選択する必要がある。図１７は、工具の大きさを選択する操作画面を説明する説明図である。図１７において、操作画面３２は、ドリルＤ１，ドリルＤ２、ドリルＤ３の画像と直径とを示している。さらに、ドリルＤ１〜Ｄ３のいずれかをマウスなどのポインティングデバイスで指定することにより、指定された工具の詳細な情報を提供する操作画面３３を表示することができる。
【００６５】
操作画面３２によって使用する工具を選択した後、工具の移動量（動作量）を指定することで、加工形状を算出することができる。図１８に、加工形状算出の具体例を示す。同図では、ドリル４１を使用し、移動量「Ｚ」を指定している。ドリル４１の情報を設備データベース１４から検索することで、径「Ｘ」、開き角「β」および加工精度「１／１０」を自動的に取得することができるので、加工形状５１の設計に際してこれらの値の入力を行う必要は無い。
【００６６】
このように作成した加工形状５１を加工元の形状と合成することにより、完成形状を得ることができる。図１９は、完成形状の算出を説明する説明図である。同図では、加工形状５１を加工元形状５２と合成することにより、完成形状５３を作成している。
【００６７】
上述してきたように、本実施の形態にかかるＣＡＤシステム１では、実際の加工現場で使用可能な加工機械および工具に関する情報を設備データベース１４に格納し、使用する加工機械および工具を選択するとともに、加工動作を指定することで加工形状を設計するので、実際の加工現場の状況に基づいて設計を行い、もって設計ミスを軽減し、設計を効率化することができる。
【００６８】
また、工具の情報から定まる値を自動で入力することにより、ユーザに対して入力を要求する情報量を軽減し、設計を簡易におこなうことができる。
【００６９】
さらに、実際の作業内容に基づいて設計を行うことから、形状の設計と同時に作業手順を確定することができるので、ＣＡＤ図面データから作業手順を作成するＮＣ工程を省略することができ、設計から製造までの処理効率を向上することができる。
【００７０】
なお、本実施の形態にかかるＣＡＤシステムでは、ＣＡＤシステムの内部に設備情報を記憶するようにしているが、たとえばネットワークを介して加工現場と接続し、ネットワーク経由で加工機械や工具の情報を取得するようにしてもよい。
【００７１】
さらに、本実施の形態で示した使用設備設計部１３ａ、加工動作設定部１３ｂ、加工形状生成部１３ｃ、完成形状演算部１３ｄは、必ずしも物理的に独立した処理部である必要は無く、例えばそれぞれの機能を実現するプログラムをハードディスクなどの記憶媒体に記憶させ、プロセッサがこのプログラムを順次読み出して実行する構成としても良い。
【００７２】
（付記１）加工機械を用いて形成する形状を設計する設計プログラムであって、前記加工機械による加工を実行する現場の状態を現場情報として取得する現場情報取得手順と、
前記現場情報をもとに、前記現場で加工可能な範囲で該形成形状を設計する形成形状設計手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする設計プログラム。
【００７３】
（付記２）前記現場情報は、前記加工機械の種類および前記加工機械に適用可能な工具の種類であることを特徴とする付記１に記載の設計プログラム。
【００７４】
（付記３）前記形成形状設計手順は、前記現場情報から使用する加工機械および使用する工具を選択する使用設備選択手順と、前記使用設備選択手順によって選択された加工機械および工具を用いて実行する加工の内容を指定する加工内容指定手順と、前記加工内容指定手順によって指定された加工の内容をもとに前記形成形状を算出する形成形状算出手順と、をさらに含むことを特徴とする付記２に記載の設計プログラム。
【００７５】
（付記４）前記形成形状算出手順は、前記現場情報に示された工具の情報および前記加工内容指定手順によって指定された加工の内容から前記形成形状の寸法を算出することを特徴とする付記３に記載の設計プログラム。
【００７６】
（付記５）加工機械を用いて形成する形状を設計する設計方法であって、
前記加工機械による加工を実行する現場の状態を現場情報として取得する現場情報取得工程と、
前記現場情報をもとに、前記現場で加工可能な範囲で該形成形状を設計する形成形状設計工程と、
を含むことを特徴とする設計方法。
【００７７】
（付記６）前記現場情報は、前記加工機械の種類および前記加工機械に適用可能な工具の種類であることを特徴とする付記５に記載の設計方法。
【００７８】
（付記７）前記形成形状設計工程は、前記現場情報から使用する加工機械および使用する工具を選択する使用設備選択工程と、前記使用設備選択工程によって選択された加工機械および工具を用いて実行する加工の内容を指定する加工内容指定工程と、前記加工内容指定工程によって指定された加工の内容をもとに前記形成形状を算出する形成形状算出工程と、をさらに含むことを特徴とする付記６に記載の設計方法。
【００７９】
（付記８）前記形成形状算出工程は、前記現場情報に示された工具の情報および前記加工内容指定工程によって指定された加工の内容から前記形成形状の寸法を算出することを特徴とする付記７に記載の設計方法。
【００８０】
（付記９）加工機械を用いて形成する形状を設計する設計装置であって、
前記加工機械による加工を実行する現場の状態を現場情報として取得する現場情報取得手段と、
前記現場情報をもとに、前記現場で加工可能な範囲で該形成形状を設計する形成形状設計手段と、
を備えたことを特徴とする設計装置。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、設計プログラムは、加工を実行する現場の状態を現場情報として取得し、現場情報に基づいて現場で加工可能な範囲で生成する形状の設計をおこなうようにしているので、実際の加工現場の状況に基づいて設計を行い、もって設計ミスを軽減するとともに設計を効率化した設計プログラムが得られるという効果を奏する。
【００８２】
また、請求項２の発明によれば、設計プログラムは、加工現場において使用可能な加工機械および加工に用いる工具の種類を現場情報として取得し、現場情報に含まれる加工機械と工具を用いて加工可能な範囲で設計をおこなうようにしているので、使用可能な加工機械および工具によって加工できる範囲で設計を行う設計プログラムが得られるという効果を奏する。
【００８３】
また、請求項３の発明によれば、設計プログラムは、加工現場で使用可能な加工機械および工具を選択し、選択した加工機械および工具を用いて実行する加工の内容を指定し、指定した加工の内容をもとに加工形状を算出することで設計をおこなうように構成しているので、実際の加工手順に則して設計を行って設計ミスを軽減するとともに設計を効率化した設計プログラムが得られるという効果を奏する。
【００８４】
また、請求項４の発明によれば、設計プログラムは、選択した加工機械および工具に関する情報および指定した加工内容から形成される形状の寸法を算出するように構成しているので、ユーザの労力を軽減し、設計を簡易に行うことのできる設計プログラムが得られるという効果を奏する。
【００８５】
また、請求項５の発明によれば、設計方法は、加工を実行する現場の状態を現場情報として取得し、現場情報に基づいて現場で加工可能な範囲で生成する形状の設計をおこなうようにしているので、実際の加工現場の状況に基づいて設計を行い、もって設計ミスを軽減するとともに設計を効率化した設計方法が得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかるＣＡＤシステムの概要構成を説明する概要構成図である。
【図２】図１に示したＣＡＤシステムによる設計の概略を説明する説明図である。
【図３】選択した加工装置および工具によって定まる情報を利用した加工寸法の入力を説明する説明図である。
【図４】図１に示した設備データベースに記憶されるデータについて説明する説明図である。
【図５】図４に示した加工機械リストの具体例を示す図である。
【図６】図４に示した動作定義データの具体例を示す図である。
【図７】図４に示した利用可能工具データの具体例を示す図である。
【図８】図４に示した工具データの具体例を示す図である。
【図９】図４に示した工具モデルデータの具体例を示す図である。
【図１０】図１に示した加工形状データベースに記憶されるデータについて説明する説明図である。
【図１１】図１０に示した加工形状リストの具体例を示す図である。
【図１２】図１０に示した断面形状用データ構造の具体例を示す図である。
【図１３】図１０に示した断面形状寸法の具体例を示す図である。
【図１４】図１０に示した加工情報用データ構造の具体例を示す図である。
【図１５】図１に示したデザイン処理部の処理動作について説明するフローチャートである。
【図１６】加工機械および工具を選択する操作画面について説明する説明図である。
【図１７】工具の大きさを選択する操作画面を説明する説明図である。
【図１８】加工形状算出の具体例を説明する説明図である。
【図１９】完成形状の算出を説明する説明図である。
【符号の説明】
１    ＣＡＤシステム
１１    入力部
１２    表示部
１３    デザイン処理部
１３ａ  使用設備設定部
１３ｂ  加工動作設定部
１３ｃ  加工形状生成部
１３ｄ  完成形状演算部
１４    設備データベース
１４ａ  加工機械リスト
１４ｂ  動作定義データ
１４ｃ  利用可能データ
１４ｄ  工具データ
１４ｅ  工具モデルデータ
１５    加工形状データベース
．        １５ａ  加工形状リスト
１５ｂ  断面形状用データ構造
１５ｃ  断面形状寸法
１５ｄ  加工情報用データ構造
１６    加工形状記憶部
１７    完成形状記憶部
３１〜３３    操作画面
４１    ドリル
５１    加工形状
５２    加工元形状
５３    完成形状
【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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【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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