JP2001312308A

JP2001312308A - 数値制御データ作成方法

Info

Publication number: JP2001312308A
Application number: JP2000250276A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Nakazawa; 康行中澤; Akihiro Koga; 昭博古賀; Kazuyuki Umizumi; 和幸海住; Yoshiaki Morisawa; 吉明森沢; Akira Inoue; 章井上; Tatsuya Yamada; 達也山田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2000-02-24
Filing date: 2000-08-21
Publication date: 2001-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】種々の３次元形状を有する加工物の数値制御デ
ータが迅速且つ容易に作成可能とする。【解決手段】加工物についての３次元ＣＡＤデータから
加工物の形状を表す面の表現式ならびに面の輪郭の表現
式を含んだ面情報を取り込む。取り込んだ各々の面の輪
郭の表現式を互いに比較し、両者が一致した場合に稜線
として２つの面が接合していることを示す接合関係情報
を作成する。接合関係情報を、予め登録されている加工
形状の標準モデルの面の接合関係情報と照合して両者が
合致した場合には加工部位として設定する。予め登録さ
れている加工情報作成手順ならびに加工形状の標準モデ
ル毎に設定された加工情報パラメータにより、設定され
た加工部位の加工情報を作成する。故に、加工物の３次
元ＣＡＤデータを用いて種々の３次元形状を有する加工
物の数値制御データが迅速且つ容易に作成可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、数値制御工作機械
により加工物を加工するための数値制御データを作成す
る数値制御データ作成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の数値制御データ作成方法において
は、予め加工情報が定義されている加工形状の標準モデ
ルを配置することにより、配置された加工形状の標準モ
デル毎に用意されている加工情報の作成手順に従って、
その加工部位（加工形状）を加工するための数値制御デ
ータを、コンピュータ装置を用いて自動的に作成してい
た。例えば、図８５に示すように加工形状の標準モデル
として一面が開口する円筒形の穴Ｈと、外部に突出する
円筒形のボスＢとを考えれば、各標準モデルの加工方法
としては、穴Ｈに該当する加工部位（ハッチング部分）
を素材から除去する加工方法、ボスＢに該当する部位の
周囲を素材から除去する加工方法があり、標準モデルを
選択することで各標準モデルに対応した加工方法による
数値制御データが自動的に作成されるものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、目的の加工
形状が標準モデルの重なりで表されるような場合、例え
ば図８６に示すように円筒形の穴Ｈ’の底面中央に円筒
形のボスＢ’が突出する加工形状の場合、上記従来方法
では所望の数値制御データが得られないことがあった。
そのために加工物の形状を作成する作成者は、数値制御
データが正しく得られるように多くの制約を受けながら
加工物の形状を作成しなければならなかった。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みて為されたもので
あり、その目的とするところは、種々の３次元形状を有
する加工物の数値制御データが迅速且つ容易に作成可能
である数値制御データ作成方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、数値制御工作機械により加工物
を加工するための数値制御データを作成する数値制御デ
ータ作成方法であって、加工物についての３次元ＣＡＤ
データから当該加工物の形状を表す面の表現式ならびに
面の輪郭の表現式を含んだ面情報を取り込む第１の処理
と、取り込んだ各々の面の輪郭の表現式を互いに比較
し、両者が一致した場合に当該輪郭を稜線として２つの
面が接合していることを示す接合関係情報を作成する第
２の処理と、上記接合関係情報を、予め登録されている
加工形状の標準モデルの面の接合関係情報と照合して両
者が合致した場合には当該部位を加工部位として設定す
る第３の処理と、予め登録されている加工情報作成手順
ならびに加工形状の標準モデル毎に設定された加工情報
パラメータにより、上記設定された加工部位の加工情報
を作成する第４の処理とを有することを特徴とし、加工
物の３次元ＣＡＤデータを用いて種々の３次元形状を有
する加工物の数値制御データが迅速且つ容易に作成する
ことが可能となる。また、加工物の形状を作成する際の
制約が減少し、加工方法等を意識せずに加工物の３次元
形状を作成することができる。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、上記第２の処理において、各面に割り振った番号、
各面の表現式の情報、各面に接合する面の上記番号のリ
スト並びに接合する稜線の表現式の情報、および接合す
る２面の接合角度により上記接合関係情報を表現するこ
とを特徴とし、請求項１の発明と同様の作用を奏する。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、上記第２の処理において、加工前の素材形状を表す
面の表現式及び面の輪郭の表現式を有する上記素材の面
情報を３次元ＣＡＤデータから取り込み、上記素材の面
情報より下方に位置する上記加工物の面の接合関係情報
のみを上記第３の処理以降の処理対象とすることを特徴
とし、第３の処理以降の処理対象を減らすことができ、
処理を軽減化することができる。

【０００８】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、上記第１の処理にて取り込んだ加工物の形状を表す
面が自由曲面である場合、当該面に所定の間隔で一様に
発生させた点群の法線ベクトルのｚ成分が所定の範囲内
の上記点群を纏め、当該点群の境界で上記面を分割した
部位を上記第２の処理以降の処理対象に加えることを特
徴とし、自由曲面の傾斜角度に応じた加工情報が作成で
きる。

【０００９】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、上記第２の処理前に、上記加工物の各面の輪郭の表
現式を比較し、同一の表現式を有して隣接する複数の輪
郭をグループ化することによって上記加工物の面情報を
作り直すことを特徴とし、第２の処理以降の処理対象を
減らすことができ、処理を軽減化することができる。

【００１０】請求項６の発明は、請求項１の発明におい
て、上記第２の処理において、上記加工物の各面の表現
式を比較し、同一の表現式を有して隣接する複数の面を
グループ化することによって上記加工物の面の接合関係
情報を作り直すことを特徴とし、第３の処理以降の処理
対象を減らすことができ、処理を軽減化することができ
る。

【００１１】請求項７の発明は、請求項６の発明におい
て、上記グループ化において、任意の面を基準面とし当
該基準面と接合関係にある面を比較対象の面として両者
の面情報を比較し、同一の表現式を有して隣接する場合
に上記比較対象面を基準面とグループ化するとともに、
上記比較対象面を新たに基準面とし、当該基準面と接合
関係にある比較対象面との間で面情報を比較してグルー
プ化が可能な面を探索することを特徴とし、グループ化
の処理を高速化することができる。

【００１２】請求項８の発明は、請求項１の発明におい
て、上記第３の処理前に、予め登録されている上記加工
情報の作成に無関係な形状の接合関係情報を、上記加工
物の接合関係情報から探しだして削除し、当該加工物の
接合関係情報を作り直すことを特徴とし、第３の処理以
降の処理対象を減らすことができ、処理を軽減化するこ
とができる。

【００１３】請求項９の発明は、請求項１の発明におい
て、上記第３の処理前に、上記接合関係情報に基づいて
法線ベクトルのｚ成分が所定の範囲内であり且つ互いに
接合関係にある複数の面をグループ化することで上記加
工物の傾斜面を定義することを特徴とし、複雑である接
合関係情報を単純に表現することができる。

【００１４】請求項１０の発明は、請求項９の発明にお
いて、２つの互いに隣接する上記傾斜面のグループに属
する各面が所定の範囲内の角度で谷折れの接合状態であ
る場合に当該接合部分の稜線を谷形状として設定するこ
とを特徴とし、複雑である接合関係情報を単純に表現す
ることができる。

【００１５】請求項１１の発明は、請求項１の発明にお
いて、上記第３の処理前に、上記接合関係情報に基づい
て法線ベクトルのｚ成分がゼロであり且つ互いに接合関
係にある複数の面を垂直面としてグループ化し、上記法
線ベクトルのｘ成分及びｙ成分がゼロである水平面と上
記グループ化された複数の垂直面とが谷折れの接合状態
である場合に当該水平面を上記加工部位として設定する
ことを特徴とし、複雑である接合関係情報を単純に表現
することができる。

【００１６】請求項１２の発明は、請求項１の発明にお
いて、上記第４の処理において、上記加工情報パラメー
タの加工の順序を示す加工工程手順情報を、上記第３の
処理で設定された加工部位と照合して当該加工物の形状
に合致した加工工程を決定し、決定された加工工程の加
工情報パラメータを算出すると同時に当該加工工程にお
ける形状を作成することを特徴とし、加工工程と加工情
報パラメータを同時且つ自動的に作成することができ
る。

【００１７】請求項１３の発明は、請求項１２の発明に
おいて、同一の上記加工部位が複数有り、当該各加工部
位に対する加工工程が上記加工工程手順情報に設定され
ている場合、上記加工部位の個数分だけ上記加工工程手
順情報を拡張することを特徴とし、効率の良い加工が実
現できる。

【００１８】請求項１４の発明は、請求項１３の発明に
おいて、上記加工工程手順情報に加工部位に対する加工
方法が複数設定されている場合、各加工方法における評
価指標同士を比較し、最適な評価指標を有する加工方法
を選択することを特徴とし、効率の良い加工が実現でき
る。

【００１９】請求項１５の発明は、請求項１４の発明に
おいて、上記評価指標を加工に要する加工時間とし、上
記加工部位の範囲並びに加工情報パラメータを用いて上
記加工時間を擬似的に算出することを特徴とし、請求項
１４の発明と同様の作用を奏する。

【００２０】請求項１６の発明は、請求項１４の発明に
おいて、上記評価指標を加工に要する加工費用とし、上
記加工部位の範囲並びに加工情報パラメータを用いて上
記加工費用を擬似的に算出することを特徴とし、請求項
１４の発明と同様の作用を奏する。

【００２１】請求項１７の発明は、請求項１４の発明に
おいて、上記評価指標を加工に用いる工具の費用とし、
上記加工部位の範囲並びに加工情報パラメータを用いて
上記工具費用を擬似的に算出することを特徴とし、請求
項１４の発明と同様の作用を奏する。

【００２２】請求項１８の発明は、請求項１４の発明に
おいて、上記評価指標を加工に用いる工具の負荷とし、
上記加工部位の範囲並びに加工情報パラメータを用いて
上記工具負荷を擬似的に算出することを特徴とし、請求
項１４の発明と同様の作用を奏する。

【００２３】請求項１９の発明は、請求項１２の発明に
おいて、上記加工工程毎に加工に用いる工具と当該加工
工程における形状との干渉具合を解析し、解析結果に基
づいて工具と上記加工工程における形状との干渉を回避
することを特徴とし、工具と加工工程における形状との
干渉を回避することで効率のよい加工が実現できる。

【００２４】請求項２０の発明は、請求項１９の発明に
おいて、同じ加工に用いる工具を複数種類用意し、上記
解析結果に基づいて上記加工工程における形状と干渉し
ない工具を選出して用いることを特徴とし、さらに効率
のよい加工が実現できる。

【００２５】請求項２１の発明は、請求項２０の発明に
おいて、上記複数種類の工具の情報を予めデータベース
に登録しておき、データベースから順次読み出した各工
具の情報を用いて上記加工工程における形状との干渉を
検証し、当該検証結果に基づいて干渉しない工具を選出
することを特徴とし、請求項２０の発明と同様の作用を
奏する。

【００２６】請求項２２の発明は、請求項２０の発明に
おいて、上記各工具の上記加工工程における形状との干
渉量を導出し、導出した干渉量に応じて数値制御工作機
械に対する工具の取付長を調整することを特徴とし、請
求項２０の発明と同様の作用を奏する。

【００２７】請求項２３の発明は、請求項２２の発明に
おいて、上記複数種類の工具の情報を予めデータベース
に登録しておき、上記複数種類の中から任意の一の工具
を仮の使用工具に選ぶとともに当該仮の使用工具と上記
加工工程における形状との干渉量を導出し、上記データ
ベースに登録された各工具の情報に基づいて当該干渉量
を上記仮の使用工具の外形寸法に付加したよりも小さく
ない外形寸法を有する工具を選出することを特徴とし、
請求項２２の発明と同様の作用を奏する。

【００２８】請求項２４の発明は、請求項２２の発明に
おいて、上記複数種類の中から任意の一の工具を仮の使
用工具に選ぶとともに当該仮の使用工具と上記加工工程
における形状との干渉量を導出し、当該干渉量を上記仮
の使用工具の外形寸法に付加することで数値制御工作機
械に対する工具の取付長を算出することを特徴とし、請
求項２２の発明と同様の作用を奏する。

【００２９】請求項２５の発明は、請求項２０の発明に
おいて、上記各工具の上記加工工程における形状との干
渉部位を導出し、導出した干渉部位に応じて数値制御工
作機械に対する工具の取付部分の径を調整することを特
徴とし、請求項２０の発明と同様の作用を奏する。

【００３０】請求項２６の発明は、請求項２５の発明に
おいて、上記複数種類の工具の情報を予めデータベース
に登録しておき、上記複数種類の中から任意の一の工具
を仮の使用工具に選ぶとともに当該仮の使用工具と上記
加工工程における形状との干渉部位を導出し、当該干渉
部位の情報と上記データベースに登録された各工具の情
報とに基づいて干渉を回避可能な取付部分径を有する工
具を選出することを特徴とし、請求項２５の発明と同様
の作用を奏する。

【００３１】請求項２７の発明は、請求項２５の発明に
おいて、上記複数種類の中から任意の一の工具を仮の使
用工具に選ぶとともに当該仮の使用工具と上記加工工程
における形状との干渉部位を導出し、当該干渉部位の情
報を用いて干渉を回避可能な取付部分の径を算出するこ
とを特徴とし、請求項２５の発明と同様の作用を奏す
る。

【００３２】請求項２８の発明は、請求項２０の発明に
おいて、上記各工具の上記加工工程における形状との干
渉量を導出し、導出した干渉量に応じて数値制御工作機
械に対する工具の取付長を調整するとともに、上記各工
具の上記加工工程における形状との干渉部位を導出し、
導出した干渉部位に応じて数値制御工作機械に対する工
具の取付部分の径を調整することを特徴とし、請求項２
０の発明と同様の作用を奏する。

【００３３】請求項２９の発明は、請求項１９の発明に
おいて、上記各加工工程を複数の副加工工程に分割し、
各副加工工程毎に干渉回避可能な工具を選出することを
特徴とし、さらに効率のよい加工が実現できる。

【００３４】請求項３０の発明は、請求項２９の発明に
おいて、上記各加工工程において１種類の工具で干渉を
回避して加工可能な深さを算出し、上記１種類の工具で
行う加工工程を１つの副加工工程とすることを特徴と
し、請求項２９の発明と同様の作用を奏する。

【００３５】請求項３１の発明は、請求項２９の発明に
おいて、加工可能な深さが異なる複数種類の工具の情報
を予めデータベースに登録しておき、上記各加工工程に
おいてデータベースに登録されている複数種類の内の１
種類の工具で干渉を回避して加工可能な深さを算出し、
上記１種類の工具で行う加工工程を１つの副加工工程と
するとともに、所望の加工深さに達するまで各副加工工
程毎にデータベースに登録されている複数種類の工具の
内の１種類の工具を選出することを特徴とし、請求項２
９の発明と同様の作用を奏する。

【００３６】請求項３２の発明は、請求項３１の発明に
おいて、上記１種類の工具で加工可能な加工距離を算出
するとともに当該加工距離が限界値を超える場合には別
の種類の工具をデータベースから選出することを特徴と
し、請求項３１の発明と同様の作用を奏する。

【００３７】請求項３３の発明は、請求項３１の発明に
おいて、上記１種類の工具で加工可能な工具負荷を算出
するとともに当該工具負荷が限界値を超える場合には別
の種類の工具をデータベースから選出することを特徴と
し、請求項３１の発明と同様の作用を奏する。

【００３８】請求項３４の発明は、請求項１９の発明に
おいて、同じ加工に用いる工具を複数種類用意し、上記
解析結果に基づいて上記加工工程における形状と干渉し
ない工具を選出して用いるとともに、上記各加工工程を
複数の副加工工程に分割し、各副加工工程毎に干渉回避
可能な工具を選出することを特徴とし、さらに効率のよ
い加工が実現できる。

【００３９】請求項３５の発明は、請求項１の発明にお
いて、上記加工情報に含まれる工程手順と、各工程での
加工情報パラメータを対話的に確認する第５の処理を有
することを特徴とし、数値制御データをより正確に作成
することができる。

【００４０】請求項３６の発明は、請求項３５の発明に
おいて、上記第５の処理において、上記各工程毎に加工
物の仕掛品の形状を擬似的に作成して段階的に表示する
ことを特徴とし、加工結果を立体的に把握することが可
能となる。

【００４１】請求項３７の発明は、請求項３６の発明に
おいて、上記仕掛品の形状と加工物の形状とを比較し、
仕掛品における未加工部分のみの形状モデルを作成して
表示することを特徴とし、未加工部分を容易に掌握する
ことができる。

【００４２】

【発明の実施の形態】（実施形態１）図２は本発明方法
を実施するために用いる数値制御データ作成装置の機能
ブロック図を示している。この数値制御データ作成装置
は、図示しないＣＡＤ装置で作成した加工物についての
３次元ＣＡＤデータから当該加工物の形状を表す面の表
現式ならびに面の輪郭の表現式を含んだ面情報を取り込
むＣＡＤデータ取込手段１と、取り込んだ各々の面の輪
郭の表現式を互いに比較し、両者が一致した場合に輪郭
を稜線として２つの面が接合していることを示す接合関
係情報を作成する接合関係情報作成手段２と、作成した
接合関係情報を、予め登録されている加工形状の標準モ
デルの面の接合関係情報と照合して両者が合致した場合
には当該部位を加工部位として設定する照合手段３と、
加工形状の標準モデルが登録されるデータベース４と、
データベース４に予め登録されている加工情報作成手順
ならびに加工形状の標準モデル毎に設定された加工情報
パラメータにより、上記設定された加工部位の加工情報
を作成する加工情報作成手段５と、加工情報パラメータ
を含む加工物の各種情報等を表示する表示手段６とを備
える。なお、このような構成の数値制御データ作成装置
は汎用のコンピュータ装置（パーソナルコンピュータな
ど）を用いて実現可能である。

【００４３】次に、図１のフローチャートを参照して上
記数値制御データ作成装置の動作、すなわち本発明の数
値制御データ作成方法を説明する。

【００４４】まず、ＣＡＤデータ取込手段１により加工
物についての３次元のＣＡＤデータから面情報を取り込
む（処理１）。ここで、面情報には３軸の直交座表系で
表した面の表現式や面の法線ベクトル（曲面の場合は平
均値）、面積や外輪郭の長さ、内輪郭の個数と各々の長
さ並びに曲面の場合の最小曲率半径等が含まれている。

【００４５】そして、接合関係情報作成手段２はＣＡＤ
データ取込手段１で取り込んだ面情報に基づき、図３に
示すフローチャートに従って接合関係情報を作成する
（処理２）。例えば、図４に示すような立方体形状の加
工物Ｗを例に取ると、加工物Ｗの６面ａ〜ｆの情報をＣ
ＡＤデータ取込手段１で取り込んだ後、照合する面（例
えば面ａ）の４つの辺（輪郭）の表現式ｆｍ（ｘ，ｙ，
ｚ）と照合される面（例えば面ｄ）の４つの輪郭の表現
式ｇｎ（ｘ，ｙ，ｚ）を順次照合し（ｍ，ｎ＝１，２，
３，４）、２つの表現式が同一である場合（ｆｍ（ｘ，
ｙ，ｚ）＝ｇｎ（ｘ，ｙ，ｚ））、照合する面ａと照合
される面ｄとの間に接合関係を設定する。ここで、この
ような接合関係を視覚的にもわかりやすく表示するため
にグラフを用い、グラフの頂点を面ａ〜ｆ、グラフの辺
を稜線とすれば、例えば２つの面ａ，ｄの接合関係は図
４（ｃ）のように表すことができる。このような処理を
全ての面ａ〜ｆについて行えば、図５に示すような各面
ａ〜ｆと接合する面番号との対応関係を示したデータテ
ーブルが作成できる。

【００４６】例えば、図６（ａ）に示すような平行六面
体の一面（上面）ａの中央に四角形の穴（以下、四角穴
という）Ｈを設けた加工物Ｗを例に取ると、加工物Ｗの
外輪郭は面ａ〜ｆと各面ａ〜ｆの稜線との接合関係から
図６（ｂ）のグラフにおける左側半分の如くに表され、
加工物Ｗの内輪郭（四角穴Ｈ）は面ａと四角穴Ｈの底面
ｇ、並びに内周面ｇ〜ｋと各面ｇ〜ｋの稜線との接合関
係から図６（ｂ）のグラフにおける右側半分の如くに表
される。

【００４７】一方、データベース４には、加工形状の標
準モデルと、この標準モデルの面の接合関係を表すグラ
フと、標準モデルの加工情報パラメータとがテーブル形
式で予め登録されている。例えば、上記四角穴Ｈも標準
モデルの一つであって、図７に示すように四角穴Ｈに対
応するグラフ並びに加工情報パラメータがテーブル形式
で保存されている。ここで、加工情報パラメータには当
該標準モデル（四角穴Ｈ）の加工に使用する工作機械
（マシーンＡ）、工具名称（ＨＳＳ）、工具刃数
（２）、工具直径（φ１０）等が含まれる。

【００４８】続いて照合手段３では、接合関係情報作成
手段２が作成した加工物Ｗの面の接合関係情報を、上述
のようにデータベース４に予め登録されている加工形状
の標準モデルの面の接合関係情報とパターンマッチング
等により照合する（図１の処理３）。上記例では、図８
に示すように加工物Ｗのグラフと四角穴Ｈの標準モデル
のグラフ（図７参照）とを照合すれば、加工物Ｗの右半
分のグラフが四角穴Ｈの標準モデルのグラフと合致する
から、図８に示すように合致した部分を加工部位（図８
におけるハッチング部分）に設定する。

【００４９】次に、加工情報作成手段５は照合手段３に
よって設定された加工部位に対して、データベース４に
予め登録されている加工情報作成手順ならびに加工形状
の標準モデル毎に設定された加工情報パラメータによ
り、上記設定された加工部位の加工情報を作成する（図
１の処理４）。すなわち、加工情報作成手段５は、加工
情報パラメータの加工の順序を示す加工工程手順情報
を、設定された加工部位と照合して加工物Ｗの形状に合
致した加工工程を決定し、決定された加工工程の加工情
報パラメータを算出すると同時に加工工程における形状
を作成する。

【００５０】さらに詳しく説明すると、図９のフローチ
ャートに示すように加工情報作成手段５は、データベー
ス４に登録されている加工工程手順情報を取り込むとと
もに加工物Ｗの全ての加工部位のデータを取り込み、取
り込んだ加工部位のデータを加工工程手順情報が持つ加
工形状のデータと照合し、両者が一致した場合にその加
工部位のデータを加工物Ｗに対する加工工程手順情報と
して新たにデータベース４に登録し、この照合・登録処
理を加工工程手順情報分だけ繰り返して行うことによ
り、加工工程手順情報を再作成する。引き続き、図１０
のフローチャートに示すように加工情報作成手段５は、
データベース４に登録されている加工物Ｗに対する加工
工程手順情報を取り込み、その加工工程手順情報に含ま
れるパラメータの種別を判断する。そして、パラメータ
が固定値又はオペレータによる入力値であれば、その値
を加工情報パラメータとして出力し、パラメータが加工
部位の形状に依存するものであれば、形状範囲から適切
な値を算出して加工情報パラメータとして出力し、ある
いはパラメータが工具又は材料又は工作機械の何れかに
依存するものであれば、工具、材料又は工作機械に各々
対応するマスタファイル（図示せず）を読み込み、読み
込んだマスタファイルからパラメータに対応する情報
（使用すべき工具や材料あるいは加工に最適な工作機械
などに関する情報）を抽出して加工情報パラメータとし
て出力し、これを加工物Ｗに対する加工工程手順情報分
だけ繰り返して行うことにより、加工情報パラメータを
作成する。

【００５１】さらに、加工情報作成手段５は、図１１の
フローチャートに示すように加工物Ｗの形状を取り込む
とともに加工情報パラメータを取り込み、加工情報パラ
メータの工具形状を用いて、素材を加工物Ｗの形状に近
づけるための加工量（例えば、直交座標系のｚ軸に沿っ
た工具の移動量で表す）を算出し、この算出した加工量
を用いて加工物Ｗの加工工程における形状モデル（３次
元モデル）を作成する。さらに、図１２（ａ）に示す加
工工程手順情報に対して図１３に示すような形状モデル
Ｍが作成された場合、加工情報作成手段５が形状モデル
Ｍから形状認識を行った結果、角穴加工形状が存在しな
いことが確認されれば、加工工程手順情報の中から角穴
に関する不要な加工情報パラメータを削除した加工工程
手順情報を作成する（図１２（ｂ）参照）。このように
して加工情報作成手段５は、図１４及び図１５に示すよ
うにパラメータの名称と、そのパラメータを決定する条
件とが加工に必要な分だけ並べられた加工情報パラメー
タのファイルを加工形状の標準モデル毎に作成するとと
もに、これらの加工情報パラメータを一つに纏めて加工
物Ｗに対する全ての加工手順を示す加工情報パラメータ
のファイルを作成してデータベース４に登録する。

【００５２】また、加工情報作成手段５は作成した工程
手順とその工程での加工情報パラメータをオペレータと
の間で対話的に確認する機能を有する（図１の処理
５）。すなわち、図１６のフローチャートに示すように
加工情報作成手段５は加工方法を選出した後に加工情報
を確定し、加工物Ｗの最終加工形状のｚ座標の値を算出
し、算出したｚ値と加工情報により加工形状データを作
成する。そして、この加工形状データに基づいてディス
プレイ装置のような表示手段６の画面に図１７（ａ）〜
（ｄ）に示すように各加工工程における加工物Ｗの仕掛
品の形状（以下、工程形状という）を段階的に表示し、
オペレータ（操作者）に対して加工物Ｗの各加工工程に
おける工程形状を立体的に確認させることができる。

【００５３】そして、最終的に確認された加工情報（数
値制御データ）は、数値制御データ作成装置から数値制
御工作機械の数値制御コントローラに対してオンライン
又はフロッピー（登録商標）ディスクやテープ等の記録
媒体を介して与えられる。

【００５４】上述のように本実施形態によれば、加工物
の３次元ＣＡＤデータを用いて種々の３次元形状を有す
る加工物の数値制御データが迅速且つ容易に作成するこ
とが可能となる。また、加工物の形状を作成する際の制
約が減少し、加工方法等を意識せずに加工物の３次元形
状を作成することができる。

【００５５】ところで、加工物Ｗの形状をグラフで表す
場合、単純に接合関係のみを用いるのでは、加工物Ｗの
形状を正確に表現することができないことがある。例え
ば、図１８に示すように直方体の上面ａに四角穴Ｈを有
する加工物Ｗ１と、直方体の上面ａから四角柱Ｐが突出
する加工物Ｗ２とが同一のグラフで表されてしまうため
に両者を区別することができない。そこで、各面ａ〜ｋ
の接合特徴（稜線の表現式、接合する稜線の種類や面と
面のなす角度など）をグラフの辺に属性として付与すれ
ば、上述のような加工物Ｗ１，Ｗ２の形状を識別して表
すことができる。具体的には、いわゆる山折れの場合に
（＋）、谷折れの場合に（−）の符号を接合角度として
面番号リストに属性として付与したり、図１９に示すよ
うに輪郭の内外区分（図１９（ａ）を外輪郭、同図
（ｂ）を内輪郭という）を面番号リストに属性として付
与する。したがって、加工物Ｗ１は図２０のように表現
され、加工物Ｗ２は図２１のように表現されるから、両
者を容易に識別して加工物Ｗ１，Ｗ２の形状を正確に表
現することが可能となる。なお、稜線が曲線である場合
の接合角度は平均値を用いればよい。

【００５６】また、図２２に示すように直方体の上面ａ
から四角柱Ｐが突出する加工物Ｗ２と、直方体の上面ａ
から側面ｈ〜ｋが傾斜した柱体Ｐ’が突出する加工物Ｗ
３とで同一のグラフで表されてしまうために両者を区別
することができない。そこで、各面ａ〜ｋの面特徴（面
の表現式、面の法線ベクトルや面積など）をグラフの頂
点に属性として付与すれば、上述のような加工物Ｗ２，
Ｗ３の形状を識別して表すことができる。具体的には、
接合する面とのなす角度が９０度の場合に垂直面の属性
（Ｖ）、接合する面とのなす角度が９０度でない場合に
傾斜面の属性（θ）を面番号に付与する。したがって、
加工物Ｗ２は図２３のように表現され、加工物Ｗ３は図
２４のように表現されるから、両者を容易に識別して加
工物Ｗ２，Ｗ３の形状を正確に表現することが可能とな
る。なお、面ａ〜ｋが曲面である場合の法線ベクトルは
平均値を用いればよい。

【００５７】（実施形態２）本実施形態は、実施形態１
の処理２において、加工前の素材形状を表す面の表現式
及び面の輪郭の表現式を有する上記素材の面情報を３次
元ＣＡＤデータから取り込み、素材の面情報より下方に
位置する加工物の面の接合関係情報のみを処理３以降の
処理対象とする点に特徴があり、これ以外の処理や数値
制御データ作成装置の構成については実施形態１と同一
であるから図示並びに説明は省略する。

【００５８】本実施形態の特徴となる処理を図２５のフ
ローチャート並びに図２６を参照して説明する。まず、
ＣＡＤデータ取込手段１により加工前の素材Ｇの形状の
面情報と、加工後の加工物Ｗの形状の面情報とをＣＡＤ
装置から読み込む。そして、加工物Ｗの面（以下、照合
する面）のｚ座標と加工前の素材Ｇの形状の面（以下、
照合される面）のｚ座標とを接合関係情報作成手段２に
て比較し、照合する面のｚ座標が照合される面のｚ座標
よりも小さい場合に当該照合する面を、接合関係情報作
成処理の処理対象に設定し、小さくない場合には当該照
合する面を処理対象から除外する。例えば、図２６に示
すように加工物Ｗの面ｂに複数個の丸孔Ｈ１が設けられ
るとともに面ｄに四角穴Ｈ２が設けられている場合、素
材Ｇの各面ｂ，ｄのｚ座標に対して加工物Ｗの丸孔Ｈ１
及び四角穴Ｈ２の底面ｂ’，ｄ’のｚ座標が小さくな
り、これ以外の面ａ，ｃ等については加工物Ｗと素材Ｇ
とでｚ座標が等しくなる。よって、上記処理を全ての面
について行えば、加工物Ｗの形状の中から処理対象、す
なわち素材Ｇに対して加工が施される加工部位の形状の
みを抽出することができる。

【００５９】このように予め処理対象を抽出し、抽出し
た処理対象に対して接合関係情報の作成を行うようにす
れば、処理対象を減らして処理を軽減化することがで
き、数値制御データの作成時間が短縮できるという利点
がある。

【００６０】（実施形態３）本実施形態は、実施形態１
の処理１にて取り込んだ加工物の形状を表す面が自由曲
面である場合、自由曲面に所定の間隔で一様に発生させ
た点群の法線ベクトルのｚ成分が所定の範囲内の点群を
纏め、これら点群の境界で自由曲面を分割した部位を処
理２以降の処理対象に加える点に特徴があり、これ以外
の処理や数値制御データ作成装置の構成については実施
形態１と同一であるから図示並びに説明は省略する。

【００６１】すなわち、図２７（ａ）に示すように加工
物Ｗの一面ａがその面内における法線ベクトルが著しく
異なるような自由曲面である場合、同図（ｂ）に示すよ
うに法線ベクトルの向きが比較的に近い部位ａ１〜ａ４
に分割すれば、各部位ａ１〜ａ４毎にその傾斜度合いに
応じた適切な加工方法を設定することができる。例え
ば、傾斜度合いが小さい緩斜面の部位ａ１，ａ４につい
ては所謂スキャン加工を設定し、傾斜度合いが大きい部
位ａ２には所謂等高線加工を設定し、傾斜度合いが極め
て小さく平坦面とみなせる部位ａ３には所謂領域加工を
設定すればよい。

【００６２】次に、本実施形態の特徴となる処理、つま
り上述のように自由曲面を法線ベクトルの向きが比較的
に近い部位に分割する処理について、図２８のフローチ
ャート並びに図２９を参照して説明する。

【００６３】まず、ＣＡＤデータ取込手段１により加工
物Ｗの形状の面情報をＣＡＤ装置から取り込む。そし
て、加工物Ｗの面に自由曲面Ｆが存在する場合には、接
合関係情報作成手段２にて自由曲面Ｆに所定の間隔で一
様に点Ｄを発生させ（図２９（ａ）参照）、さらに各点
Ｄの法線ベクトルのｚ成分を求める（図２９（ｂ）参
照）。そして、法線ベクトルのｚ成分が所定の範囲内に
収まる点Ｄの集まり（点群）を一つに纏め、各点群の境
界に自由曲線（等傾斜線）Ｌを発生させ（図２９（ｃ）
参照）、この自由曲線Ｌによって自由曲面Ｆを複数の部
位Ｆ１〜Ｆ４に分割する（図２９（ｄ）参照）。さら
に、接合関係情報作成手段２は分割した部位Ｆ１〜Ｆ４
の面情報を処理対象（接合関係情報作成処理の対象）に
加えるとともに、元の自由曲面Ｆを上記処理対象から除
外する。

【００６４】このように加工物Ｗに自由曲面が含まれて
いる場合、自由曲面を傾斜角度に応じた複数の部位に分
割して各部位毎に接合関係情報の作成を行うようにすれ
ば、自由曲面の傾斜角度に応じた加工情報が容易に作成
できるという利点がある。

【００６５】（実施形態４）本実施形態は、実施形態１
の処理２の前に、加工物の各面の輪郭の表現式を比較
し、同一の表現式を有して隣接する複数の輪郭をグルー
プ化することによって加工物の面情報を作り直す点に特
徴があり、これ以外の処理や数値制御データ作成装置の
構成については実施形態１と同一であるから図示並びに
説明は省略する。

【００６６】例えば、図３０（ａ）に示すように加工物
Ｗの面ａの輪郭Ｅ１，Ｅ２が平行にずれていても、２つ
の輪郭Ｅ１，Ｅ２のずれが加工物Ｗの最終形状に影響を
与えるものでなければ、これら２つの輪郭Ｅ１，Ｅ２を
一つの輪郭として取り扱う方が接合関係情報作成処理に
おける処理対象を減らすことができる。

【００６７】そこで、本実施形態の接合関係情報作成手
段２では、処理２を行う前に図３１のフローチャートに
示す処理を行い、照合する面（例えばａ）の照合する輪
郭（稜線）Ｅ１と照合される輪郭（稜線）Ｅ２との表現
式が同一か否かを判断する。つまり、各輪郭Ｅ１，Ｅ２
の表現式が夫々〔f(t)=x，g(t)=y，e(t)=y〕，〔p(t)=
x，q(t)=y，r(t)=y〕となる場合、両輪郭Ｅ１，Ｅ２の
表現式の間にはf(t)=p(t+C)，g(t)=q(t+C)，e(t)=r(t+
C)の関係が成立し（但し、Ｃは定数）、２つの輪郭Ｅ
１，Ｅ２の表現式が実質的に同一であるみなせるから、
照合する輪郭Ｅ１の終点の座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を
照合される輪郭Ｅ２の終点の座標（ｘ２，ｙ２，ｚ２）
に設定し（図３０（ｂ）参照）、照合する輪郭Ｅ１に対
して照合される輪郭Ｅ２をグループ化する。このとき、
グループ化された輪郭Ｅ１の表現式は〔f(t×x1/x2)=
x，g(t×y1/y2)=y，e(t×z1/z2)=y〕となる（図３０
（ｃ）参照）。さらに接合関係情報作成手段２は、グル
ープ化した輪郭Ｅ１を処理対象に加えるとともに照合さ
れる輪郭Ｅ２を処理対象から除外して面ａの面情報を作
り直して処理２を実行する。

【００６８】このように加工物の各面の輪郭の表現式を
比較し、同一の表現式を有して隣接する複数の輪郭をグ
ループ化することによって加工物の面情報を作り直すよ
うにすれば、処理対象を減らして処理を軽減化すること
ができ、数値制御データの作成時間が短縮できるという
利点がある。

【００６９】（実施形態５）本実施形態は、実施形態１
の処理２の前に、加工物の各面の表現式を比較し、同一
の表現式を有して隣接する複数の面をグループ化するこ
とによって加工物の面の接合関係情報を作り直す点に特
徴があり、これ以外の処理や数値制御データ作成装置の
構成については実施形態１と同一であるから図示並びに
説明は省略する。

【００７０】例えば、図３２（ａ）に示すように加工物
Ｗの隣接する２つの面ａ１，ａ２の表現式f(x,y,z)、g
(x、y、z)が同一（f(x,y,z)＝g(x、y、z)）の場合、これら
２つの面ａ１，ａ２が接合する輪郭Ｅ’を接合関係情報
作成処理の対象から外しても加工物Ｗの最終形状に影響
を与えることがないから、これら２つの面ａ１，ａ２を
一つの面ａとして取り扱う方が接合関係情報作成処理に
おける処理対象を減らすことができる。

【００７１】そこで、本実施形態の接合関係情報作成手
段２では、処理２を行う前に図３３のフローチャートに
示す処理を行い、照合する面と隣接する面（照合される
面）のそれぞれの表現式を抽出し、照合する面と照合さ
れる面の表現式が同一か否かを判断する。例えば、図３
２（ａ）に示すように、隣接する２つの面ａ１，ａ２の
表現式f(x,y,z)、g(x、y、z)が同一（f(x,y,z)＝g(x、y、
z)）の場合、照合する面ａ１の輪郭から照合される面ａ
２と隣接する輪郭Ｅ’を削除し、照合する面ａ１の輪郭
に照合される面ａ２の面ａ１と隣接しない輪郭を追加す
ることにより、照合する面ａ１に対して照合される面ａ
２をグループ化する（図３２（ｂ）参照）。このとき、
グループ化された面ａ１の表現式はf(x、y、z)となる。さ
らに接合関係情報作成手段２は、グループ化した面ａ１
を処理対象に加えるとともに照合される面ａ２を処理対
象から除外し、処理２を実行して接合関係情報を作り直
す。

【００７２】このように加工物の各面の表現式を比較
し、同一の表現式を有して隣接する複数の面をグループ
化することによって加工物の接合関係情報を作り直すよ
うにすれば、処理対象を減らして処理を軽減化すること
ができ、数値制御データの作成時間が短縮できるという
利点がある。

【００７３】（実施形態６）本実施形態は、実施形態５
で説明した面のグループ化において、任意の面を基準面
とし当該基準面と接合関係にある面を比較対象の面とし
て両者の面情報を比較し、同一の表現式を有して隣接す
る場合に上記比較対象面を基準面とグループ化するとと
もに、上記比較対象面を新たに基準面とし、当該基準面
と接合関係にある比較対象面との間で面情報を比較して
グループ化が可能な面を探索する点に特徴があり、これ
以外の処理や数値制御データ作成装置の構成については
実施形態１と同一であるから図示並びに説明は省略す
る。

【００７４】而して、本実施形態の接合関係情報作成手
段２では、処理２を行う前に図３４のフローチャートに
示す処理を行い、グループ化が可能な面を探索する。例
えば、加工物Ｗが図３５（ａ）に示すように各面ａ，
ｂ，…を三角形とする多面体を例に取ると、まず任意の
面（例えば面ａ）を基準面に選んでその状態（面情報）
を算出し、この基準面ａと隣接関係（接合関係）のある
面ｂ，ｃ，ｄを比較対象面として記憶する（図３５
（ｂ）参照）。そして、記憶した一つの比較対象面ｂの
状態（面情報）を算出して基準面ａの面情報と比較し、
両者が一致すれば比較対象面ｂを基準面ａにグループ化
して同一のグループの面とする（図３５（ｃ）参照）。
さらに、グループ化した比較対象面ｂと隣接関係がある
面ｅ，ｆを比較対象面に追加するとともに、グループ化
した比較対象面ｂを比較対象面から削除する（図３５
（ｄ）参照）。そして、このように基準面ａ及び基準面
ａにグループ化された面ｂと隣接関係にある面を比較対
象面として基準面ａとの面情報の比較を繰り返すことに
より、基準面ａとグループ化が可能な面を高速に探索す
ることができる。

【００７５】（実施形態７）本実施形態は、実施形態１
における処理３の前に、予め登録されている加工情報の
作成に無関係な形状の接合関係情報を、加工物の接合関
係情報から探しだして削除し、加工物の接合関係情報を
作り直す点に特徴があり、これ以外の処理や数値制御デ
ータ作成装置の構成については実施形態１と同一である
から図示並びに説明は省略する。

【００７６】例えば、図３６に示すような加工物Ｗにお
いて、数値制御工作機械による加工の対象とならない加
工部位（例えば、微少径の丸孔Ｓ）がある場合、このよ
うな加工対象外の部位（丸孔Ｓ）を接合関係情報から削
除することで処理３以降の処理対象を減らすことができ
る。

【００７７】而して、本実施形態の接合関係情報作成手
段２では、処理２が終わった後に図３７のフローチャー
トに示す処理を行って上記加工対象外の部位を接合関係
情報から削除して加工物Ｗの接合関係情報を作り直して
いる。図３６に示すような加工物Ｗを例にすると、デー
タベース４には加工対象外の形状（例えば、微少径の丸
孔Ｓ）の接合特徴として、内輪郭であること、山折
れであること、半径が所定値以下の円であることの３
つの条件が設定されているとする。接合関係情報作成手
段２は、一つの面（例えば面ａ）を照合する面としたと
きにデータベース４に登録しているデータテーブルの面
番号リスト（図５参照）を参照して照合する面ａと接合
する面ｂ，ｄ，ｆ，ｇ，ｉについて各面ｂ…との稜線の
特徴（以下、照合する接合特徴）を読み込み、上記加工
対象外の形状の接合特徴（以下、照合される接合特徴）
と比較する。例えば、図３６に示すように加工物Ｗの面
ａと丸孔Ｓの内周面ｉとの接合特徴が上記照合される接
合特徴に一致する場合には、図３８（ａ）に示すように
照合する接合特徴を持った稜線（面ａと面ｉを接合する
稜線）並びに面ｉ，ｊを上記データテーブルの面番号リ
ストから除外し、加工対象外の形状が含まれない接合関
係情報を作り直す（同図（ｂ）参照）。

【００７８】このように予め登録されている加工情報の
作成に無関係な形状（加工対象外の形状）の接合関係情
報を、加工物の接合関係情報から探しだして削除し、加
工物の接合関係情報を作り直すようにすれば、処理対象
を減らして処理を軽減化することができ、処理３以降の
処理時間が短縮できるという利点がある。

【００７９】（実施形態８）本実施形態は、実施形態１
における処理３の前に、接合関係情報に基づいて法線ベ
クトルのｚ成分が所定の範囲内であり且つ互いに接合関
係にある複数の面をグループ化することで加工物の傾斜
面を定義する点に特徴があり、これ以外の処理や数値制
御データ作成装置の構成については実施形態１と同一で
あるから図示並びに説明は省略する。

【００８０】例えば、図３９（ａ）に示すような加工物
Ｗにおいて、底面ｆに対して傾斜する面が３つの面ａ，
ｂ，ｃで構成されている場合には面の接合関係情報が非
常に複雑になってしまう。しかしながら、上記３つの面
ａ，ｂ，ｃの傾斜角度が所定の範囲内に収まる程度の差
でしかなければ、同図（ｂ）に示すようにこれら３つの
面ａ，ｂ，ｃをグループ化して一つの合成面Ａとするこ
とにより、面の接合関係情報を単純化することが可能で
ある。

【００８１】而して、本実施形態の接合関係情報作成手
段２では、処理２が終わった後に図４０のフローチャー
トに示す処理を行っている。図３９に示すような加工物
Ｗを例にすると、加工物Ｗの面ａ〜ｇの中から法線ベク
トルのｚ成分が所定範囲内であり且つ隣接している面
（以下、照合する面）ａ，ｂ，ｃを抽出して合成面Ａを
定義し、図４１（ａ）（ｂ）に示すように合成面Ａのメ
ンバーリストと照合する面ａ，ｂ，ｃの接合関係情報と
を作成する。そして、データベース４に登録されている
処理前の加工物Ｗの接合関係情報のデータテーブル（図
４１（ｃ）参照）の中に合成面Ａの接合関係情報を加え
るとともに、合成面Ａのメンバーａ，ｂ，ｃに関する接
合関係情報を除外し、さらに合成面Ａのメンバーａ，
ｂ，ｃに接合している面ｅ，ｆ，ｇが接合する面番号リ
ストに合成面Ａを加え、接合する面番号リストから合成
面Ａのメンバーａ，ｂ，ｃを除外することにより、合成
面（傾斜面）Ａを含む合計５つの面で構成される加工物
Ｗの接合関係情報が、図３９（ｂ）に示すグラフや図４
１（ｄ）に示すように新たなデータテーブルとして作成
される。

【００８２】このように接合関係情報に基づいて法線ベ
クトルのｚ成分が所定の範囲内であり且つ互いに接合関
係にある複数の面をグループ化することで加工物の傾斜
面を定義すれば、複雑である接合関係情報を単純に表現
することができるという利点がある。

【００８３】（実施形態９）本実施形態は、実施形態１
における処理３の前に、接合関係情報に基づいて法線ベ
クトルのｚ成分がゼロであり且つ互いに接合関係にある
複数の面を垂直面としてグループ化し、法線ベクトルの
ｘ成分及びｙ成分がゼロである水平面と上記グループ化
された複数の垂直面とが谷折れの接合状態である場合に
当該水平面を加工部位として設定する点に特徴があり、
これ以外の処理や数値制御データ作成装置の構成につい
ては実施形態１と同一であるから図示並びに説明は省略
する。

【００８４】例えば、図４２（ａ）に示すように直方体
の上面に５角形の穴Ｈ１が設けられた加工物Ｗ１と、同
図（ｂ）に示すように直方体の上面に４角形の穴Ｈ２が
設けられた加工物Ｗ２とでは、夫々穴Ｈ１，Ｈ２の形状
（以下、領域形状という）毎に接合関係情報が異なるた
め、そのままでは図４３に示すような領域形状の標準モ
デルと照合して加工部位に設定することが困難である。

【００８５】そこで、本実施形態の接合情報作成手段２
では、処理２が終わった後に図４４のフローチャートに
示す処理を行うことで５角形や４角形の領域形状を同一
のグラフで表すことができるようにしている。つまり、
実施形態８の手順に従って加工物の面の中から法線ベク
トルのｚ成分がゼロであり且つ隣接している面（以下、
照合する面）を抽出して合成面（垂直面）を定義し、合
成面のメンバーリストと照合する面ａ，ｂ，ｃの接合関
係情報とを作成する。そして、合成面の面のメンバーの
稜線であって、メンバー以外の面と谷折れ９０度で接合
する稜線（以下、照合する稜線）を抽出し、全ての照合
する稜線が同一の面に接合しているか否かが判断され、
同一の面に接合していれば照合する垂直面と接合関係に
ある水平面を加工部位として設定する。この結果、上述
のように穴Ｈ１，Ｈ２の形状が５角形と４角形で異なる
２種類の加工物Ｗ１，Ｗ２について、図４２（ｃ）に示
すように同一のグラフで領域形状を表すことができる。

【００８６】このように接合関係情報に基づいて法線ベ
クトルのｚ成分がゼロであり且つ互いに接合関係にある
複数の面を垂直面としてグループ化し、法線ベクトルの
ｘ成分及びｙ成分がゼロである水平面と上記グループ化
された複数の垂直面とが谷折れの接合状態である場合に
当該水平面を加工部位として設定すれば、複雑である接
合関係情報を単純に表現することができ、領域形状の標
準モデルとの照合が容易に行えるという利点がある。

【００８７】（実施形態１０）本実施形態は、実施形態
８で説明した面のグループ化において、２つの互いに隣
接する傾斜面（合成面）のグループに属する各面が所定
の範囲内の角度で谷折れの接合状態である場合に当該接
合部分の稜線を谷形状として設定する点に特徴があり、
これ以外の処理や数値制御データ作成装置の構成につい
ては実施形態１と同一であるから図示並びに説明は省略
する。

【００８８】例えば、図４５（ａ）に示すような加工物
Ｗにおいて、６つの面ａ〜ｆの傾斜角度が互いに異なっ
ている場合には面の接合関係情報が非常に複雑になって
しまう。しかしながら、実施形態８で説明したように３
つの面ａ，ｂ，ｃとｄ，ｅ，ｆの傾斜角度が互いに所定
の範囲内に収まる程度の差でしかなければ、同図（ｂ）
に示すようにこれら３つの面ａ，ｂ，ｃとｄ，ｅ，ｆを
各々グループ化して一つの合成面Ａ１，Ａ２とし、さら
に２つの合成面Ａ１，Ａ２を接合する稜線を一つの谷折
れ形状として設定できれば、面の接合関係情報を一層単
純化することが可能である。

【００８９】而して、本実施形態の接合関係情報作成手
段２では、処理２が終わった後に図４６のフローチャー
トに示す処理を行っている。図４５に示すような加工物
Ｗを例にすると、実施形態８の手順に従って加工物の面
ａ〜ｆの中から法線ベクトルのｚ成分が所定範囲内であ
り且つ隣接している面ａ，ｂ，ｃ及びｄ，ｅ，ｆを抽出
して各々合成面（傾斜面）Ａ１，Ａ２を定義して接合関
係情報を作成する。そして、傾斜面Ａ１，Ａ２のメンバ
ーである面ａ，ｂ，ｃ及びｄ，ｅ，ｆの稜線の内で、メ
ンバー以外の面と所定の範囲内で谷折れの接合関係にあ
る稜線（以下、照合する稜線という）を抽出し、照合す
る稜線の全てが同一の傾斜面Ａ１又はＡ２に接合してい
るか否かを判断し、接合している場合にこれら照合する
稜線を谷折れの形状として設定する。この結果、図４５
（ａ）に示すように６つの頂点ａ〜ｆと９つの辺からな
るグラフで表現されていた加工物Ｗを、同図（ｂ）に示
すように２つの頂点Ａ１，Ａ２と１つの辺からなるグラ
フで表現することができる。

【００９０】このように２つの互いに隣接する傾斜面
（合成面）のグループに属する各面が所定の範囲内の角
度で谷折れの接合状態である場合に当該接合部分の稜線
を谷形状として設定すれば、複雑である接合関係情報を
一層単純に表現することができるという利点がある。

【００９１】（実施形態１１）本実施形態は、実施形態
１の処理４において、同一の加工部位が複数有り、各加
工部位に対する加工工程が加工工程手順情報に設定され
ている場合、加工部位の個数分だけ加工工程手順情報を
拡張する点に特徴があり、これ以外の処理や数値制御デ
ータ作成装置の構成については実施形態１と同一である
から図示並びに説明は省略する。

【００９２】例えば、図４７に示すような形状モデルＭ
を作成された場合、加工情報作成手段５が形状モデルＭ
から形状認識を行った結果、丸穴加工形状が複数（図示
例では５つ）存在することを確認すれば、丸穴加工の個
数分だけ加工工程手順情報を拡張するものである。

【００９３】而して、本実施形態の加工情報作成手段５
では、処理４において同一の加工部位が複数ある場合に
は図４８のフローチャートに示す処理を行っている。図
４７に示すような形状モデルＭを例にすると、データベ
ース４に加工工程手順情報が登録されている加工形状
（今の場合には丸穴形状）が存在するか否かを全ての加
工部位について調べ、存在する場合には、図４９（ａ）
に示す元の加工工程手順情報に追加して登録する。その
結果、最終的には同図（ｂ）に示すような丸穴形状の個
数分に応じて拡張された加工工程手順情報が作成される
ことになる。

【００９４】このように同一の加工部位が複数有り、各
加工部位に対する加工工程が加工工程手順情報に設定さ
れている場合、加工部位の個数分だけ加工工程手順情報
を拡張すれば、効率の良い加工が実現できるという利点
がある。

【００９５】（実施形態１２）本実施形態は、実施形態
１の処理４において、加工工程手順情報に加工部位に対
する加工方法が複数設定されている場合、各加工方法に
おける評価指標同士を比較し、最適な評価指標を有する
加工方法を選択する点に特徴があり、これ以外の処理や
数値制御データ作成装置の構成については実施形態１と
同一であるから図示並びに説明は省略する。

【００９６】而して、本実施形態の加工情報作成手段５
では、処理４において加工工程手順情報に加工部位に対
する加工方法が複数設定されている場合には図５０のフ
ローチャートに示す処理を行っている。すなわち、同一
の加工部位に対して互いに異なる加工方法を有する加工
工程手順情報を読み込み、各加工方法毎に比較のための
評価指標（後述する）を算出するとともに、算出した評
価指標を比較して最適な加工方法を選出する。このよう
な処理を全ての加工部位について行った後、全加工方法
を決定し、その加工方法を含む加工工程手順情報を出力
する。

【００９７】ここで、本実施形態においては最適な加工
方法を選出するための評価指標として加工に要する時間
（加工時間）を採用しており、加工情報作成手段５では
加工部位の範囲並びに加工情報パラメータを用いて、図
５１のフローチャートに示す処理を実行することで加工
時間を擬似的に算出している。例えば、図５２に示すよ
うにハッチング部分を残してそれ以外の白抜き部分を加
工部位（除去する部位）とする場合を例にすると、図５
２（ａ）に示すように処理対象の面に等間隔で一様に点
を発生させ、ある点を中心として工具径に等しい円Ｓを
描いたときにその円Ｓが非加工部位（ハッチング部分）
に交わらない場合に中心とした点を加工可能な点（加工
点）と定義し、図５２（ｂ）に示すように円Ｓが非加工
部位に交わる場合には中心とした点を加工不可能な点と
定義し、処理対象の面に含まれる加工点の個数を数え
る。そして、加工点の個数に点の間隔の２乗を乗算する
ことによって擬似的に加工面積（図５２における白抜き
部分の面積）を算出する。

【００９８】次に、算出した加工面積より工具による加
工距離を算出する。すなわち、図５３に示すように加工
する領域（加工領域）を正方形と考え、加工面積の平方
根に２分の１を乗算することで上記加工領域の中心から
各辺までの距離Ｓを求め、この距離Ｓと工具による領域
操作のピッチＥとから下式を用いて走査回数ｎを算出す
る。

【００９９】ｎ＝（Ｅ−Ｓ）／Ｓ＋１さらに、走査回数ｎから下式を用いて加工距離Ｔを算出
する。

【０１００】Ｔ＝４ｎ×（Ｓ＋Ｅ）そして、加工距離Ｔを加工速度で除算することにより加
工時間が算出できる。

【０１０１】上述のようにして求めた加工時間を比較
し、加工時間が最も短くなる加工方法を選出するのであ
る。

【０１０２】このように加工工程手順情報に加工部位に
対する加工方法が複数設定されている場合、各加工方法
における評価指標同士を比較し、最適な評価指標を有す
る加工方法を選択すれば、効率の良い加工が実現できる
という利点がある。

【０１０３】（実施形態１３）本実施形態は、実施形態
１２における最適な加工方法を選出するための評価指標
として加工費用を採用した点に特徴があり、これ以外の
処理や数値制御データ作成装置の構成については実施形
態１並びに実施形態１２と同一であるから図示並びに説
明は省略する。

【０１０４】而して、本実施形態における加工情報作成
手段５では、加工部位の範囲並びに加工情報パラメータ
を用いて、図５４のフローチャートに示す処理を実行す
ることで加工費用を擬似的に算出している。具体的に
は、実施形態１２と同一の手順で算出した加工時間から
下式によって加工費用を算出する。但し、”ｉｎｔ”は
括弧内の数値の整数分のみを取り出す演算子を表してい
る。

【０１０５】加工費用＝ｉｎｔ（加工時間＋0.9999）×工数単価上述のようにして求めた加工費用を比較し、加工費用が
最も安価になる加工方法を選出するのである。

【０１０６】（実施形態１４）本実施形態は、実施形態
１２における最適な加工方法を選出するための評価指標
として工具費用を採用した点に特徴があり、これ以外の
処理や数値制御データ作成装置の構成については実施形
態１並びに実施形態１２と同一であるから図示並びに説
明は省略する。

【０１０７】而して、本実施形態における加工情報作成
手段５では、加工部位の範囲並びに加工情報パラメータ
を用いて、図５５のフローチャートに示す処理を実行す
ることで工具費用を擬似的に算出している。具体的に
は、実施形態１２と同一の手順で算出した加工距離Ｔか
ら下式によって工具費用を算出する。但し、”ｉｎｔ”
は括弧内の数値の整数分のみを取り出す演算子を表して
いる。

【０１０８】工具費用＝ｉｎｔ（加工距離Ｔ／工具寿命
＋0.9999）×工具単価上述のようにして求めた工具費用を比較し、工具費用が
最も安価になる加工方法を選出するのである。

【０１０９】（実施形態１５）本実施形態は、実施形態
１２における最適な加工方法を選出するための評価指標
として工具負荷を採用した点に特徴があり、これ以外の
処理や数値制御データ作成装置の構成については実施形
態１並びに実施形態１２と同一であるから図示並びに説
明は省略する。

【０１１０】而して、本実施形態における加工情報作成
手段５では、加工部位の範囲並びに加工情報パラメータ
を用いて、図５６のフローチャートに示す処理を実行す
ることで工具負荷を擬似的に算出している。例えば、図
５７に示すように未加工時の加工物Ｗに対し加工部位
（白抜き部分）を除去して最終的な加工後の形状（ハッ
チング部分）とする場合を例にすると、加工物Ｗの底面
から未加工時の加工点ｋまでの高さ（直交座標系におけ
るｚ座標）ｈを抽出するとともに、加工後の加工点ｋ’
までの高さ（直交座標系におけるｚ座標）ｈ’を抽出
し、両者の差Δｈ（＝ｈ−ｈ’）を算出して記憶する。
そして、記憶している値よりも算出した値の方が大きけ
れば大きい方の値と入れ替え、このような処理を全ての
加工点ｋ，ｋ’について行うことにより上記差Δｈの最
大値Δｈ_maxを求める。それから、求めた最大値Δｈ_max
を用いて下式により工具負荷を算出する。但し、工具負
荷係数並びに材料負荷係数は加工に用いる工具の種類や
加工物Ｗの素材によって決まる値である。

【０１１１】工具負荷＝Δｈ_max×工具負荷係数×材料負荷係数上述のようにして求めた工具負荷を比較し、工具負荷が
最も小さくなる加工方法を選出するのである。

【０１１２】（実施形態１６）ところで、これまでに説
明した加工工程に用いられる工具として、図６０に示す
ような切削加工用の工具（エンドミル）１０がある。こ
の工具１０は刃１１の先端部分を曲面形状としたボール
エンドミルであって、刃１１の基部に円筒状のシャンク
１２が設けられており、図６１（ａ）に示すように工作
機械のチャック２０、２１にシャンク１２が狭持されて
固定される。なお、図６１（ｂ）に示すように刃１１と
シャンク１２との間に刃１１よりも径の小さい逃がし部
１３を設けた工具１０’もある。ここで、実際に加工部
位を切削する刃１１の径に比較してシャンク１２やチャ
ック２０，２１の径の方が大きいため、図６２（ａ）に
示すようにチャック２０等が加工物Ｗに干渉して加工が
できない場合がある。

【０１１３】そこで本実施形態は、実施形態１の処理４
において、加工工程毎に加工に用いる工具と加工工程に
おける形状との干渉具合を解析し、解析結果に基づいて
工具と加工工程における形状との干渉を回避する点、具
体的には、同じ加工に用いる工具を複数種類用意し、上
記解析結果に基づいて加工工程における形状と干渉しな
い工具を選出する点に特徴があり、これ以外の処理や数
値制御データ作成装置の構成については実施形態１と同
一であるから図示並びに説明は省略する。

【０１１４】而して、本実施形態の加工情報作成手段５
では、処理４において各加工工程毎に図５８のフローチ
ャートに示す処理を行っている。

【０１１５】まず、既に作成した加工工程における形状
（＝工程形状）を取り込むとともに、データベース４に
登録されている加工情報パラメータ（刃数、径、刃１１
の長さ（刃長）、シャンク１２の長さ（シャンク長）、
チャック２０，２１の径等）から作成される工具の形状
（以下、「工具形状」と略す）を取り込む。

【０１１６】次に、図５９（ａ）に示すように取り込ん
だ工程形状（例えば、自由曲面を有する形状）Ｆに対し
て、３次元直交座標系のＸＹ平面上に等間隔で格子状に
発生させた点Ｋの集まり（点群）を投影する。そして、
図５９（ｂ）に示すように点群の任意の１点Ｋ１に工具
の中心を配置して先程取り込んだ工具形状（例えば、点
Ｋを中心としシャンク径に等しい直径を有する円）Ｊを
発生させ、工具形状Ｊと非加工部位（図５９（ｂ）にお
けるハッチング部分）における点Ｋｎ（ｎ＝２，３，
…）との干渉状態、つまり、非加工部位にあり且つ工程
形状Ｊの円内に存在する点Ｋｎの有無及び個数等を解析
し、干渉位置、干渉量並びに干渉部からなる干渉情報を
作成して記憶する。例えば、図５９（ｂ）及び（ｃ）で
は白抜きの丸印で示した点Ｋｎの内で上記条件を満たす
点Ｋｍを黒丸で示している。なお、上記処理を繰り返す
ことで全ての点Ｋｎについて干渉情報を作成して記憶す
る。

【０１１７】次に、上述のようにして作成した干渉情報
に基づいて干渉の有無を判断し、干渉が無い場合には干
渉を回避する対策が不要であるから、そのまま次の処理
に移行する。一方、干渉がある場合には干渉を回避する
対策が必要となるので、本実施形態においては干渉しな
い工具に変更する。例えば、図５９（ｃ）に示すように
工具１０のシャンク１２が非加工部位と干渉しているの
であれば、データベース４に登録されている加工情報パ
ラメータに基づいて上記工具１０よりも刃長の長い工具
を選出する（図６２（ｂ）参照）。そして、新たに選出
された工具の加工情報パラメータを用いて次の処理に移
行するのである。

【０１１８】上述のように加工工程毎に加工に用いる工
具と加工工程における形状との干渉具合を解析し、解析
結果に基づいて工具と加工工程における形状との干渉を
回避する対策、例えば、同じ加工に用いる工具を複数種
類用意し、上記解析結果に基づいて加工工程における形
状と干渉しない工具を選出するというような対策を行う
ことにより、工具と加工工程における形状との干渉を回
避することで効率のよい加工が実現できるという利点が
ある。

【０１１９】（実施形態１７）本実施形態は、実施形態
１６における干渉しない工具の選出手順を示しており、
複数種類の工具の情報を予めデータベース４に登録して
おき、データベース４から順次読み出した各工具の情報
を用いて工程形状との干渉を検証し、その検証結果に基
づいて干渉しない工具を選出する点に特徴がある。な
お、これ以外の処理や数値制御データ作成装置の構成に
ついては実施形態１並びに実施形態１６と同一であるか
ら図示並びに説明は省略する。

【０１２０】而して、本実施形態の加工情報作成手段５
では、処理４において各加工工程毎に図６３のフローチ
ャートに示す処理を行っている。すなわち、実施形態１
６と同様に、工程形状並びに工具形状を取り込み、工具
形状に発生させた全ての点について作成した干渉情報に
基づいて干渉の有無を判断し、干渉が無い場合には、そ
のまま次の処理に移行する。

【０１２１】一方、干渉がある場合、例えば、工作機械
のチャック２０又は２１が非加工部位と干渉しているの
であれば、データベース４に登録されている工具の情報
を参照して現在の工具よりもシャンク長の長い工具を選
出する。さらに、新たに選出された工具の加工情報パラ
メータを用いて再度工具形状を作成し、この工具形状に
発生させた点群について作成した干渉情報に基づいて干
渉の有無を判断する。而して、図６４に示すように干渉
の生じない工具１０が選出されるまで上記処理を繰り返
し、干渉しない工具が選出されればその工具の加工情報
パラメータを用いて次の処理に移行するのである。

【０１２２】（実施形態１８）本実施形態は、実施形態
１６における干渉しない工具の選出手順を示しており、
工具と加工工程における形状との干渉量を導出し、導出
した干渉量に応じて数値制御工作機械に対する工具の取
付長を調整する点に特徴がある。なお、これ以外の処理
や数値制御データ作成装置の構成については実施形態１
並びに実施形態１６と同一であるから図示並びに説明は
省略する。

【０１２３】而して、本実施形態の加工情報作成手段５
では、処理４において各加工工程毎に図６５のフローチ
ャートに示す処理を行っている。すなわち、実施形態１
６と同様に、工程形状並びに工具形状を取り込み、工具
形状に発生させた全ての点について作成した干渉情報に
基づいて干渉の有無を判断し、干渉が無い場合には、そ
のまま次の処理に移行する。

【０１２４】一方、干渉がある場合、例えば、工作機械
のチャック２０又は２１が非加工部位と干渉しているの
であれば、干渉情報から干渉量の最大値（以下、「最大
干渉量」と呼ぶ）を算出し、この最大干渉量に基づき、
データベース４に登録されている工具の情報を参照して
現在の工具よりも取付長（刃長＋シャンク長）の長い工
具を選出し、新たに選出された工具の加工情報パラメー
タを用いて次の処理に移行するのである。

【０１２５】（実施形態１９）本実施形態は、実施形態
１８における干渉しない工具の選出手順を示しており、
複数種類の工具の情報を予めデータベース４に登録して
おき、複数種類の中から任意の一の工具を仮の使用工具
に選ぶとともに当該仮の使用工具と加工工程における形
状との干渉量を導出し、データベース４に登録された各
工具の情報に基づいて、上記干渉量を仮の使用工具の外
形寸法に付加したよりも小さくない外形寸法を有する工
具を選出する点に特徴がある。なお、これ以外の処理や
数値制御データ作成装置の構成については実施形態１並
びに実施形態１８と同一であるから図示並びに説明は省
略する。

【０１２６】而して、本実施形態の加工情報作成手段５
では、処理４において各加工工程毎に図６６のフローチ
ャートに示す処理を行っている。すなわち、複数種類の
中から任意の一の工具を仮の使用工具に選び、実施形態
１６，１８と同様に工程形状並びに工具形状（仮の使用
工具の形状）を取り込み、工具形状に発生させた全ての
点について作成した干渉情報に基づいて干渉の有無を判
断し、干渉が無い場合には、そのまま次の処理に移行す
る。

【０１２７】一方、干渉がある場合、例えば、工作機械
のチャック２０又は２１が非加工部位と干渉しているの
であれば、干渉情報から干渉量の最大値（以下、「最大
干渉量」と呼ぶ）を算出するとともに仮の使用工具の取
付長に最大干渉量を付加したよりも小さくない新たな取
付長を算出し、データベース４に登録されている工具の
情報を参照して上記新たな取付長を有する工具を選出す
る。そして、新たに選出された工具の加工情報パラメー
タを用いて次の処理に移行するのである。

【０１２８】（実施形態２０）本実施形態は、実施形態
１８における干渉しない工具の選出手順を示しており、
複数種類の中から任意の一の工具を仮の使用工具に選ぶ
とともに当該仮の使用工具と加工工程における形状との
干渉量を導出し、干渉量を仮の使用工具の外形寸法に付
加することで数値制御工作機械に対する工具の取付長を
算出する点に特徴がある。なお、これ以外の処理や数値
制御データ作成装置の構成については実施形態１並びに
実施形態１８と同一であるから図示並びに説明は省略す
る。

【０１２９】而して、本実施形態の加工情報作成手段５
では、処理４において各加工工程毎に図６７のフローチ
ャートに示す処理を行っている。すなわち、複数種類の
中から任意の一の工具を仮の使用工具に選び、実施形態
１６，１９と同様に工程形状並びに仮の使用工具）を取
り込み、工具形状に発生させた全ての点について作成し
た干渉情報に基づいて干渉の有無を判断し、干渉が無い
場合には、そのまま次の処理に移行する。

【０１３０】一方、干渉がある場合、例えば、工作機械
のチャック２０又は２１が非加工部位と干渉しているの
であれば、干渉情報から最大干渉量を算出するととも
に、仮の使用工具の現在の取付長に最大干渉量並びに余
裕値を加算した新たな取付長を算出し、さらに、新たな
取付長から仮の使用工具の刃長を減算することでシャン
ク長を算出する。そして、データベース４に登録されて
いる工具の情報を参照して、上記シャンク長よりも小さ
くないシャンク長を有する工具を選出し、新たに選出さ
れた工具の加工情報パラメータを用いて次の処理に移行
するのである。

【０１３１】（実施形態２１）本実施形態は、実施形態
１６における干渉しない工具の選出手順を示しており、
工具と加工工程における形状との干渉部位を導出し、導
出した干渉部位に応じて数値制御工作機械に対する工具
の取付部分の径を調整する点に特徴がある。なお、これ
以外の処理や数値制御データ作成装置の構成については
実施形態１並びに実施形態１６と同一であるから図示並
びに説明は省略する。

【０１３２】而して、本実施形態の加工情報作成手段５
では、処理４において各加工工程毎に図６８のフローチ
ャートに示す処理を行っている。すなわち、実施形態１
６と同様に、工程形状並びに工具形状を取り込み、工具
形状に発生させた全ての点について作成した干渉情報に
基づいて干渉の有無を判断し、干渉が無い場合には、そ
のまま次の処理に移行する。

【０１３３】一方、干渉がある場合、例えば、工具１０
のシャンク１２が非加工部位と干渉しているのであれ
ば、干渉情報から干渉部位を確認するとともに干渉部位
の最大干渉量を算出し、この最大干渉量に基づいて干渉
しないシャンク径を有する工具（現在の工具よりもシャ
ンク径の細い工具）を選出し、新たに選出された工具の
加工情報パラメータを用いて次の処理に移行するのであ
る。

【０１３４】（実施形態２２）本実施形態は、実施形態
２１における干渉しない工具の選出手順を示しており、
複数種類の工具の情報を予めデータベース４に登録して
おき、複数種類の中から任意の一の工具を仮の使用工具
に選ぶとともに当該仮の使用工具と加工工程における形
状との干渉部位を導出し、干渉部位の情報とデータベー
ス４に登録された各工具の情報とに基づいて干渉を回避
可能な取付部分径（シャンク径）を有する工具を選出す
る点に特徴がある。なお、これ以外の処理や数値制御デ
ータ作成装置の構成については実施形態１並びに実施形
態２１と同一であるから図示並びに説明は省略する。

【０１３５】而して、本実施形態の加工情報作成手段５
では、処理４において各加工工程毎に図６９のフローチ
ャートに示す処理を行っている。すなわち、複数種類の
中から任意の一の工具を仮の使用工具に選び、実施形態
１６，２１と同様に工程形状並びに工具形状（仮の使用
工具の形状）を取り込み、工具形状に発生させた全ての
点について作成した干渉情報に基づいて干渉の有無を判
断し、干渉が無い場合には、そのまま次の処理に移行す
る。

【０１３６】一方、干渉がある場合、例えば、工具１０
のシャンク１２が非加工部位と干渉しているのであれ
ば、干渉情報から干渉部位を確認するとともに干渉部位
の最大干渉量を算出し、この最大干渉量に基づき、デー
タベース４に登録されている工具の情報を参照して干渉
しないシャンク径を有する工具（現在の工具よりもシャ
ンク径の細い工具）を選出し、新たに選出された工具の
加工情報パラメータを用いて次の処理に移行するのであ
る。

【０１３７】（実施形態２３）本実施形態は、実施形態
２１における干渉しない工具の選出手順を示しており、
複数種類の中から任意の一の工具を仮の使用工具に選ぶ
とともに当該仮の使用工具と加工工程における形状との
干渉部位を導出し、干渉部位の情報を用いて干渉を回避
可能な取付部分の径を算出する点に特徴がある。なお、
これ以外の処理や数値制御データ作成装置の構成につい
ては実施形態１並びに実施形態２１と同一であるから図
示並びに説明は省略する。

【０１３８】而して、本実施形態の加工情報作成手段５
では、処理４において各加工工程毎に図７０のフローチ
ャートに示す処理を行っている。すなわち、複数種類の
中から任意の一の工具を仮の使用工具に選び、実施形態
１６，２１と同様に工程形状並びに工具形状（仮の使用
工具の形状）を取り込み、工具形状に発生させた全ての
点について作成した干渉情報に基づいて干渉の有無を判
断し、干渉が無い場合には、そのまま次の処理に移行す
る。

【０１３９】一方、干渉がある場合、例えば、図７１
（ａ）に示すように工具１０のシャンク１２が非加工部
位と干渉しているのであれば、干渉情報から最大干渉量
を算出するとともに、仮の使用工具の現在の取付長に最
大干渉量並びに余裕値を加算した新たな取付長を算出
し、さらに、新たな取付長から仮の使用工具の刃長並び
に余裕値を減算することで逃がし部１３の長さ（以下、
「逃がし長」という）を算出する。そして、データベー
ス４に登録されている工具の情報を参照して、上記逃が
し長よりも小さくない逃がし長の逃がし部１３を有する
工具を選出し（図７１（ｂ）参照）、新たに選出された
工具の加工情報パラメータを用いて次の処理に移行する
のである。

【０１４０】（実施形態２４）本実施形態は、実施形態
１６における干渉しない工具の選出手順を示しており、
工具と加工工程における形状との干渉量を導出し、導出
した干渉量に応じて数値制御工作機械に対する工具の取
付長を調整するとともに、工具と加工工程における形状
との干渉部位を導出し、導出した干渉部位に応じて数値
制御工作機械に対する工具の取付部分の径を調整する点
に特徴がある。なお、これ以外の処理や数値制御データ
作成装置の構成については実施形態１並びに実施形態１
６と同一であるから図示並びに説明は省略する。

【０１４１】而して、本実施形態の加工情報作成手段５
では、処理４において各加工工程毎に図７２のフローチ
ャートに示す処理を行っている。すなわち、実施形態１
６と同様に、工程形状並びに工具形状を取り込み、工具
形状に発生させた全ての点について作成した干渉情報に
基づいて干渉の有無を判断し、干渉が無い場合には、そ
のまま次の処理に移行する。

【０１４２】一方、干渉がある場合、例えば、図７３
（ａ）に示すように工具１０のシャンク１２及び工作機
械のチャック２０が非加工部位と干渉している場合、干
渉情報から最大干渉量（＝シャンク１２との最大干渉量
＋チャック２０との最大干渉量）を算出する。そして、
算出したシャンク１２との最大干渉量に０．９を加算し
た値の整数部を求め、この整数部の数値を逃がし長とす
るとともに、仮の使用工具の現在の取付長にシャンク１
２の最大干渉量並びに余裕値を加算した値と、仮の使用
工具の刃長に上記逃がし長並びに余裕値を加算した値と
を求め、両者のうちで大きい方の値を新たな取付長とす
る。さらに、新たな取付長から仮の使用工具の刃長並び
に上記逃がし長を減算することで新たなシャンク長を算
出する。そして、データベース４に登録されている工具
の情報を参照して、上記逃がし長及びシャンク長よりも
小さくない寸法を有する工具を選出し（図７３（ｂ）参
照）、新たに選出された工具の加工情報パラメータを用
いて次の処理に移行するのである。

【０１４３】（実施形態２５）本実施形態は、工具と加
工工程における形状との干渉を回避するために、各加工
工程を複数の副加工工程に分割し、各副加工工程毎に干
渉回避可能な工具を選出する点に特徴があり、これ以外
の処理や数値制御データ作成装置の構成については実施
形態１と同一であるから図示並びに説明は省略する。

【０１４４】而して、本実施形態の加工情報作成手段５
では、処理４において各加工工程毎に図７４のフローチ
ャートに示す処理を行っている。

【０１４５】まず、実施形態１６と同様に、工程形状並
びに工具形状を取り込み、工具形状に発生させた全ての
点について干渉情報を作成し、この干渉情報に基づいて
干渉の有無を判断する。ここで、上記干渉情報を作成し
た工具で干渉がある場合には干渉を回避するために、加
工工程を分割した複数の副加工工程毎に干渉回避可能な
工具を選出する。具体的には、図７５のフローチャート
に示すように加工工程において上記干渉情報を作成した
工具で干渉を回避して加工可能な深さを算出し、この工
具で行う加工工程を１つの副加工工程とする、すなわ
ち、当該副加工工程において加工すべき深さ（ｚ値）を
上記干渉情報を作成した工具で加工可能な深さに変更す
るのである。ここで、この変更後の加工深さは最大干渉
量と最大干渉部のＺ座標の和とすればよい。例えば、図
７６に示すように点群の任意の１点Ｋ１に工具の中心を
配置して工具形状Ｊを発生させたとき、非加工部位（図
７６におけるハッチング部分）にあり且つ工程形状Ｊの
円内に存在する干渉部たる点Ｋｍ（図７６における黒
丸）の干渉量が最大であれば、その部分を最大干渉部、
そのときの工具形状Ｊの中心Ｋ１（図７６参照）におけ
るＺ座標を「最大干渉部のＺ座標」と各々定義する（図
７７参照）。

【０１４６】そして、変更後の加工深さについて干渉情
報の作成及び干渉有無の判定処理を再度行い、干渉が無
ければ指定深さまでの加工が可能か否かを判断する。こ
こで、上述のように干渉を回避するために副加工工程に
おけるｚ値が加工物Ｗの最終加工形状のｚ座標（これを
「指定深さ」という）よりも小さい値に変更されていれ
ば、最終加工形状まで加工するために新たな工具による
加工工程（副加工工程）を追加する必要がある。そのた
めに図７８に示すような工具寸法テーブルを参照して工
具径や取付長等の寸法を所定の規則で変更した新しい工
具形状を作成し、この新しい工具形状に発生させた全て
の点について作成した干渉情報に基づいて干渉の有無を
判断する処理を行う。そして、指定深さまでの加工が可
能になるまで上記副加工工程の処理を繰り返すことにな
る。なお、上述のように工具寸法テーブルを参照して規
則的に新しい工具形状を決定する代わりに計算値から決
定するようにしてもよい。

【０１４７】而して、本実施形態は工具の在庫を持たず
に、干渉が生じて加工工程を副加工工程に分割する都
度、新しい工具を調達する場合に有効である。

【０１４８】（実施形態２６）本実施形態は、実施形態
２５における新しい工具形状の決定手順を示しており、
加工可能な深さが異なる複数種類の工具の情報を予めデ
ータベース４に登録しておき、各加工工程においてデー
タベース４に登録されている複数種類の内の１種類の工
具で干渉を回避して加工可能な深さを算出し、上記１種
類の工具で行う加工工程を１つの副加工工程とするとと
もに、指定深さに達するまで各副加工工程毎にデータベ
ース４に登録されている複数種類の工具の内の１種類の
工具を選出する点に特徴がある。なお、これ以外の処理
や数値制御データ作成装置の構成については実施形態１
並びに実施形態２５と同一であるから図示並びに説明は
省略する。

【０１４９】而して、本実施形態の加工情報作成手段５
では、処理４において各加工工程毎に図７９のフローチ
ャートに示す処理を行っている。すなわち、実施形態２
５と同様に、干渉情報を作成した工具で干渉がある場合
には当該工具で干渉を回避して加工可能な深さを算出
し、副加工工程において加工すべき深さ（ｚ値）を上記
干渉情報を作成した工具で加工可能な深さに変更すると
ともに、変更後の加工深さについて干渉情報の作成及び
干渉有無の判定処理を再度行い、干渉が無ければ指定深
さまでの加工が可能か否かを判断する。

【０１５０】そして、指定深さまでの加工が不可能な場
合、本実施形態ではデータベース４に登録されている複
数種類の工具の内の１種類の工具を選出して新しい工具
形状を作成する。例えば、図８０（ａ）に示すようにチ
ャック２０と加工物Ｗの非加工部位とが干渉する場合、
同図（ｂ）に示すように工具１０の加工深さを変更する
とともに、同図（ｃ）に示すようにこの工具１０よりも
シャンク長の長い工具１０を次の副加工工程における工
具に選出する。さらに、この新しい工具形状に発生させ
た全ての点について干渉情報を作成し、この干渉情報に
基づいて干渉の有無を判断する処理を行う。そして、指
定深さまでの加工が可能になるまで上記副加工工程の処
理を繰り返すことになる。

【０１５１】（実施形態２７）本実施形態は、実施形態
２６に対して、１種類の工具で加工可能な加工距離を算
出するとともに当該加工距離が限界値を超える場合には
別の種類の工具をデータベース４から選出することで工
程を増やすようにした点に特徴があり、これ以外の処理
や数値制御データ作成装置の構成については実施形態１
並びに実施形態２５，２６と同一であるから図示並びに
説明は省略する。

【０１５２】而して、本実施形態の加工情報作成手段５
では、処理４において各加工工程毎に図８１のフローチ
ャートに示す処理を行っている。すなわち、実施形態２
５，２６と同様に、干渉情報を作成した工具で干渉があ
る場合には当該工具で干渉を回避して加工可能な深さを
算出し、副加工工程において加工すべき深さ（ｚ値）を
上記干渉情報を作成した工具で加工可能な深さに変更す
るとともに、変更後の加工深さについて干渉情報の作成
及び干渉有無の判定処理を再度行う。

【０１５３】一方、本実施形態では干渉が無いと判定し
た場合、指定深さまでの加工が可能か否かを判断する前
に、実施形態１２で説明した加工距離Ｔを算出し、例え
ばデータベース４に予め登録されている各工具毎の限界
値（１種類の工具で一度に加工可能な加工距離）と加工
距離Ｔとを比較して加工距離Ｔが限界値を超えていれば
工程を増やす処理を行う。そして、指定深さまでの加工
が不可能な場合にはデータベース４に登録されている複
数種類の工具の内の１種類の工具を選出して新しい工具
形状を作成する。さらに、この新しい工具形状に発生さ
せた全ての点について干渉情報を作成し、この干渉情報
に基づいて干渉の有無を判断する処理を行い、指定深さ
までの加工が可能になるまで上記副加工工程の処理を繰
り返す。

【０１５４】（実施形態２８）本実施形態は、実施形態
２６に対して、１種類の工具で加工可能な工具負荷を算
出するとともに当該工具負荷が限界値を超える場合には
別の種類の工具をデータベースから選出することで工程
を増やすようにした点に特徴があり、これ以外の処理や
数値制御データ作成装置の構成については実施形態１並
びに実施形態２５，２６と同一であるから図示並びに説
明は省略する。

【０１５５】而して、本実施形態の加工情報作成手段５
では、処理４において各加工工程毎に図８２のフローチ
ャートに示す処理を行っている。すなわち、実施形態２
５，２６と同様に、干渉情報を作成した工具で干渉があ
る場合には当該工具で干渉を回避して加工可能な深さを
算出し、副加工工程において加工すべき深さ（ｚ値）を
上記干渉情報を作成した工具で加工可能な深さに変更す
るとともに、変更後の加工深さについて干渉情報の作成
及び干渉有無の判定処理を再度行う。

【０１５６】一方、本実施形態では干渉が無いと判定し
た場合、指定深さまでの加工が可能か否かを判断する前
に、実施形態１５で説明した工具負荷を算出し、例えば
データベース４に予め登録されている各工具毎の限界値
（１種類の工具で許容される工具負荷）と工具負荷とを
比較して工具負荷が限界値を超えていれば工程を増やす
処理を行う。そして、指定深さまでの加工が不可能な場
合にはデータベース４に登録されている複数種類の工具
の内の１種類の工具を選出して新しい工具形状を作成す
る。さらに、この新しい工具形状に発生させた全ての点
について干渉情報を作成し、この干渉情報に基づいて干
渉の有無を判断する処理を行い、指定深さまでの加工が
可能になるまで上記副加工工程の処理を繰り返す。

【０１５７】（実施形態２９）本実施形態は、工具と加
工工程における形状との干渉を回避するために、同じ加
工に用いる工具を複数種類用意し、解析結果に基づいて
工程形状と干渉しない工具を選出して用いるとともに、
各加工工程を複数の副加工工程に分割し、各副加工工程
毎に干渉回避可能な工具を選出する点に特徴があり、こ
れ以外の処理や数値制御データ作成装置の構成について
は実施形態１と同一であるから図示並びに説明は省略す
る。

【０１５８】而して、本実施形態の加工情報作成手段５
では、処理４において各加工工程毎に図８３のフローチ
ャートに示す処理を行っている。すなわち、実施形態２
５と同様に、干渉情報を作成した工具で干渉がある場合
には当該工具で干渉を回避して加工可能な深さを算出
し、副加工工程において加工すべき深さ（ｚ値）を上記
干渉情報を作成した工具で加工可能な深さに変更すると
ともに、変更後の加工深さについて干渉情報の作成及び
干渉有無の判定処理を再度行う。

【０１５９】一方、本実施形態では上記変更後の加工深
さで干渉が無いと判定した場合、上記変更前の干渉情報
から工具との干渉部位を確認する。例えば、工具１０の
シャンク１２及び工作機械のチャック２０が非加工部位
と干渉している場合には、実施形態２４で説明したよう
に干渉情報から最大干渉量（＝シャンク１２との最大干
渉量＋チャック２０との最大干渉量）を算出し、算出し
たシャンク１２との最大干渉量に０．９を加算した値の
整数部を求め、この整数部の数値を逃がし長とするとと
もに、仮の使用工具の現在の取付長にシャンク１２の最
大干渉量並びに余裕値を加算した値と、仮の使用工具の
刃長に上記逃がし長並びに余裕値を加算した値とを求
め、両者のうちで大きい方の値を新たな取付長とする。
さらに、新たな取付長から仮の使用工具の刃長並びに上
記逃がし長を減算することで新たなシャンク長を算出
し、これらの寸法を有する工具を選出するとともに新た
に選出された工具の加工情報パラメータに基づいて指定
深さまでの加工が可能か否かを判定する。そして、指定
深さまでの加工が不可能な場合には、実施形態２６と同
様にデータベース４に登録されている複数種類の工具の
内の１種類の工具を選出して新しい工具形状を作成し、
さらに、この新しい工具形状にの干渉情報に基づいて干
渉の有無を判断する処理を行い、指定深さまでの加工が
可能となるまで上記副加工工程の処理を繰り返すのであ
る。

【０１６０】（実施形態３０）本実施形態は、実施形態
１の処理５において、加工物の工程形状と加工物の最終
加工形状とを比較し、工程形状における未加工部分のみ
の形状モデルを作成して表示する点に特徴があり、これ
以外の処理や数値制御データ作成装置の構成については
実施形態１と同一であるから図示並びに説明は省略す
る。

【０１６１】本実施形態においては、図８４のフローチ
ャートに示すように加工情報作成手段５が加工物の最終
加工形状の情報及び各加工工程における工程形状の情報
をデータベース４から読み込み、上記最終加工形状及び
工程形状に対して所定の間隔で輪郭の高さ（ｚ座標）を
抽出したｚ値マップを作成する。そして、最終加工形状
と工程形状との間で上記ｚ値マップ上のｚ値が変化して
いる点を抽出してそのｚ値を登録し、登録したｚ値から
未加工部分のみの形状モデルを作成して表示手段６に表
示する。

【０１６２】このように工程形状における未加工部分の
みの形状モデルを作成して表示すれば、オペレータが未
加工部分を容易に掌握することができるという利点があ
る。

【０１６３】

【発明の効果】請求項１の発明は、数値制御工作機械に
より加工物を加工するための数値制御データを作成する
数値制御データ作成方法であって、加工物についての３
次元ＣＡＤデータから当該加工物の形状を表す面の表現
式ならびに面の輪郭の表現式を含んだ面情報を取り込む
第１の処理と、取り込んだ各々の面の輪郭の表現式を互
いに比較し、両者が一致した場合に当該輪郭を稜線とし
て２つの面が接合していることを示す接合関係情報を作
成する第２の処理と、上記接合関係情報を、予め登録さ
れている加工形状の標準モデルの面の接合関係情報と照
合して両者が合致した場合には当該部位を加工部位とし
て設定する第３の処理と、予め登録されている加工情報
作成手順ならびに加工形状の標準モデル毎に設定された
加工情報パラメータにより、上記設定された加工部位の
加工情報を作成する第４の処理とを有するので、加工物
の３次元ＣＡＤデータを用いて種々の３次元形状を有す
る加工物の数値制御データが迅速且つ容易に作成するこ
とが可能となるという効果がある。また、加工物の形状
を作成する際の制約が減少し、加工方法等を意識せずに
加工物の３次元形状を作成することができるという効果
がある。

【０１６４】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、上記第２の処理において、各面に割り振った番号、
各面の表現式の情報、各面に接合する面の上記番号のリ
スト並びに接合する稜線の表現式の情報、および接合す
る２面の接合角度により上記接合関係情報を表現するの
で、請求項１の発明と同様の効果を奏する。

【０１６５】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、上記第２の処理において、加工前の素材形状を表す
面の表現式及び面の輪郭の表現式を有する上記素材の面
情報を３次元ＣＡＤデータから取り込み、上記素材の面
情報より下方に位置する上記加工物の面の接合関係情報
のみを上記第３の処理以降の処理対象とするので、第３
の処理以降の処理対象を減らすことができ、処理を軽減
化することができるという効果がある。

【０１６６】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、上記第１の処理にて取り込んだ加工物の形状を表す
面が自由曲面である場合、当該面に所定の間隔で一様に
発生させた点群の法線ベクトルのｚ成分が所定の範囲内
の上記点群を纏め、当該点群の境界で上記面を分割した
部位を上記第２の処理以降の処理対象に加えるので、自
由曲面の傾斜角度に応じた加工情報が作成できるという
効果がある。

【０１６７】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、上記第２の処理前に、上記加工物の各面の輪郭の表
現式を比較し、同一の表現式を有して隣接する複数の輪
郭をグループ化することによって上記加工物の面情報を
作り直すので、第２の処理以降の処理対象を減らすこと
ができ、処理を軽減化することができるという効果があ
る。

【０１６８】請求項６の発明は、請求項１の発明におい
て、上記第２の処理において、上記加工物の各面の表現
式を比較し、同一の表現式を有して隣接する複数の面を
グループ化することによって上記加工物の面の接合関係
情報を作り直すので、第３の処理以降の処理対象を減ら
すことができ、処理を軽減化することができるという効
果がある。

【０１６９】請求項７の発明は、請求項６の発明におい
て、上記グループ化において、任意の面を基準面とし当
該基準面と接合関係にある面を比較対象の面として両者
の面情報を比較し、同一の表現式を有して隣接する場合
に上記比較対象面を基準面とグループ化するとともに、
上記比較対象面を新たに基準面とし、当該基準面と接合
関係にある比較対象面との間で面情報を比較してグルー
プ化が可能な面を探索するので、グループ化の処理を高
速化することができるという効果がある。

【０１７０】請求項８の発明は、請求項１の発明におい
て、上記第３の処理前に、予め登録されている上記加工
情報の作成に無関係な形状の接合関係情報を、上記加工
物の接合関係情報から探しだして削除し、当該加工物の
接合関係情報を作り直すので、第３の処理以降の処理対
象を減らすことができ、処理を軽減化することができる
という効果がある。

【０１７１】請求項９の発明は、請求項１の発明におい
て、上記第３の処理前に、上記接合関係情報に基づいて
法線ベクトルのｚ成分が所定の範囲内であり且つ互いに
接合関係にある複数の面をグループ化することで上記加
工物の傾斜面を定義するので、複雑である接合関係情報
を単純に表現することができるという効果がある。

【０１７２】請求項１０の発明は、請求項９の発明にお
いて、２つの互いに隣接する上記傾斜面のグループに属
する各面が所定の範囲内の角度で谷折れの接合状態であ
る場合に当該接合部分の稜線を谷形状として設定するの
で、複雑である接合関係情報を単純に表現することがで
きるという効果がある。

【０１７３】請求項１１の発明は、請求項１の発明にお
いて、上記第３の処理前に、上記接合関係情報に基づい
て法線ベクトルのｚ成分がゼロであり且つ互いに接合関
係にある複数の面を垂直面としてグループ化し、上記法
線ベクトルのｘ成分及びｙ成分がゼロである水平面と上
記グループ化された複数の垂直面とが谷折れの接合状態
である場合に当該水平面を上記加工部位として設定する
ので、複雑である接合関係情報を単純に表現することが
できるという効果がある。

【０１７４】請求項１２の発明は、請求項１の発明にお
いて、上記第４の処理において、上記加工情報パラメー
タの加工の順序を示す加工工程手順情報を、上記第３の
処理で設定された加工部位と照合して当該加工物の形状
に合致した加工工程を決定し、決定された加工工程の加
工情報パラメータを算出すると同時に当該加工工程にお
ける形状を作成するので、加工工程と加工情報パラメー
タを同時且つ自動的に作成することができるという効果
がある。

【０１７５】請求項１３の発明は、請求項１２の発明に
おいて、同一の上記加工部位が複数有り、当該各加工部
位に対する加工工程が上記加工工程手順情報に設定され
ている場合、上記加工部位の個数分だけ上記加工工程手
順情報を拡張するので、効率の良い加工が実現できると
いう効果がある。

【０１７６】請求項１４の発明は、請求項１３の発明に
おいて、上記加工工程手順情報に加工部位に対する加工
方法が複数設定されている場合、各加工方法における評
価指標同士を比較し、最適な評価指標を有する加工方法
を選択するので、効率の良い加工が実現できるという効
果がある。

【０１７７】請求項１５の発明は、請求項１４の発明に
おいて、上記評価指標を加工に要する加工時間とし、上
記加工部位の範囲並びに加工情報パラメータを用いて上
記加工時間を擬似的に算出するので、請求項１４の発明
と同様の効果を奏する。

【０１７８】請求項１６の発明は、請求項１４の発明に
おいて、上記評価指標を加工に要する加工費用とし、上
記加工部位の範囲並びに加工情報パラメータを用いて上
記加工費用を擬似的に算出するので、請求項１４の発明
と同様の効果を奏する。

【０１７９】請求項１７の発明は、請求項１４の発明に
おいて、上記評価指標を加工に用いる工具の費用とし、
上記加工部位の範囲並びに加工情報パラメータを用いて
上記工具費用を擬似的に算出するので、請求項１４の発
明と同様の効果を奏する。

【０１８０】請求項１８の発明は、請求項１４の発明に
おいて、上記評価指標を加工に用いる工具の負荷とし、
上記加工部位の範囲並びに加工情報パラメータを用いて
上記工具負荷を擬似的に算出するので、請求項１４の発
明と同様の効果を奏する。

【０１８１】請求項１９の発明は、請求項１２の発明に
おいて、上記加工工程毎に加工に用いる工具と当該加工
工程における形状との干渉具合を解析し、解析結果に基
づいて工具と上記加工工程における形状との干渉を回避
するので、工具と加工工程における形状との干渉を回避
することで効率のよい加工が実現できるという効果があ
る。

【０１８２】請求項２０の発明は、請求項１９の発明に
おいて、同じ加工に用いる工具を複数種類用意し、上記
解析結果に基づいて上記加工工程における形状と干渉し
ない工具を選出して用いるので、さらに効率のよい加工
が実現できるという効果がある。

【０１８３】請求項２１の発明は、請求項２０の発明に
おいて、上記複数種類の工具の情報を予めデータベース
に登録しておき、データベースから順次読み出した各工
具の情報を用いて上記加工工程における形状との干渉を
検証し、当該検証結果に基づいて干渉しない工具を選出
するので、請求項２０の発明と同様の効果を奏する。

【０１８４】請求項２２の発明は、請求項２０の発明に
おいて、上記各工具の上記加工工程における形状との干
渉量を導出し、導出した干渉量に応じて数値制御工作機
械に対する工具の取付長を調整するので、請求項２０の
発明と同様の効果を奏する。

【０１８５】請求項２３の発明は、請求項２２の発明に
おいて、上記複数種類の工具の情報を予めデータベース
に登録しておき、上記複数種類の中から任意の一の工具
を仮の使用工具に選ぶとともに当該仮の使用工具と上記
加工工程における形状との干渉量を導出し、上記データ
ベースに登録された各工具の情報に基づいて当該干渉量
を上記仮の使用工具の外形寸法に付加したよりも小さく
ない外形寸法を有する工具を選出するので、請求項２２
の発明と同様の効果を奏する。

【０１８６】請求項２４の発明は、請求項２２の発明に
おいて、上記複数種類の中から任意の一の工具を仮の使
用工具に選ぶとともに当該仮の使用工具と上記加工工程
における形状との干渉量を導出し、当該干渉量を上記仮
の使用工具の外形寸法に付加することで数値制御工作機
械に対する工具の取付長を算出するので、請求項２２の
発明と同様の効果を奏する。

【０１８７】請求項２５の発明は、請求項２０の発明に
おいて、上記各工具の上記加工工程における形状との干
渉部位を導出し、導出した干渉部位に応じて数値制御工
作機械に対する工具の取付部分の径を調整するので、請
求項２０の発明と同様の効果を奏する。

【０１８８】請求項２６の発明は、請求項２５の発明に
おいて、上記複数種類の工具の情報を予めデータベース
に登録しておき、上記複数種類の中から任意の一の工具
を仮の使用工具に選ぶとともに当該仮の使用工具と上記
加工工程における形状との干渉部位を導出し、当該干渉
部位の情報と上記データベースに登録された各工具の情
報とに基づいて干渉を回避可能な取付部分径を有する工
具を選出するので、請求項２５の発明と同様の効果を奏
する。

【０１８９】請求項２７の発明は、請求項２５の発明に
おいて、上記複数種類の中から任意の一の工具を仮の使
用工具に選ぶとともに当該仮の使用工具と上記加工工程
における形状との干渉部位を導出し、当該干渉部位の情
報を用いて干渉を回避可能な取付部分の径を算出するの
で、請求項２５の発明と同様の効果を奏する。

【０１９０】請求項２８の発明は、請求項２０の発明に
おいて、上記各工具の上記加工工程における形状との干
渉量を導出し、導出した干渉量に応じて数値制御工作機
械に対する工具の取付長を調整するとともに、上記各工
具の上記加工工程における形状との干渉部位を導出し、
導出した干渉部位に応じて数値制御工作機械に対する工
具の取付部分の径を調整するので、請求項２０の発明と
同様の効果を奏する。

【０１９１】請求項２９の発明は、請求項１９の発明に
おいて、上記各加工工程を複数の副加工工程に分割し、
各副加工工程毎に干渉回避可能な工具を選出するので、
さらに効率のよい加工が実現できるという効果がある。

【０１９２】請求項３０の発明は、請求項２９の発明に
おいて、上記各加工工程において１種類の工具で干渉を
回避して加工可能な深さを算出し、上記１種類の工具で
行う加工工程を１つの副加工工程とするので、請求項２
９の発明と同様の効果を奏する。

【０１９３】請求項３１の発明は、請求項２９の発明に
おいて、加工可能な深さが異なる複数種類の工具の情報
を予めデータベースに登録しておき、上記各加工工程に
おいてデータベースに登録されている複数種類の内の１
種類の工具で干渉を回避して加工可能な深さを算出し、
上記１種類の工具で行う加工工程を１つの副加工工程と
するとともに、所望の加工深さに達するまで各副加工工
程毎にデータベースに登録されている複数種類の工具の
内の１種類の工具を選出するので、請求項２９の発明と
同様の効果を奏する。

【０１９４】請求項３２の発明は、請求項３１の発明に
おいて、上記１種類の工具で加工可能な加工距離を算出
するとともに当該加工距離が限界値を超える場合には別
の種類の工具をデータベースから選出するので、請求項
３１の発明と同様の効果を奏する。

【０１９５】請求項３３の発明は、請求項３１の発明に
おいて、上記１種類の工具で加工可能な工具負荷を算出
するとともに当該工具負荷が限界値を超える場合には別
の種類の工具をデータベースから選出するので、請求項
３１の発明と同様の効果を奏する。

【０１９６】請求項３４の発明は、請求項１９の発明に
おいて、同じ加工に用いる工具を複数種類用意し、上記
解析結果に基づいて上記加工工程における形状と干渉し
ない工具を選出して用いるとともに、上記各加工工程を
複数の副加工工程に分割し、各副加工工程毎に干渉回避
可能な工具を選出するので、さらに効率のよい加工が実
現できるという効果がある。

【０１９７】請求項３５の発明は、請求項１の発明にお
いて、上記加工情報に含まれる工程手順と、各工程での
加工情報パラメータを対話的に確認する第５の処理を有
するので、数値制御データをより正確に作成することが
できるという効果がある。

【０１９８】請求項３６の発明は、請求項３５の発明に
おいて、上記第５の処理において、上記各工程毎に加工
物の仕掛品の形状を擬似的に作成して段階的に表示する
ので、加工結果を立体的に把握することが可能となると
いう効果がある。

【０１９９】請求項３７の発明は、請求項３６の発明に
おいて、上記仕掛品の形状と加工物の形状とを比較し、
仕掛品における未加工部分のみの形状モデルを作成して
表示するので、未加工部分を容易に掌握することができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の数値制御データ作成方法を示すフロー
チャートである。

【図２】本発明の数値制御データ作成方法を実施するた
めの数値制御データ作成装置を示すブロック図である。

【図３】同上における一部分を示すフローチャートであ
る。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は同上の説明図である。

【図５】同上の説明図である。

【図６】（ａ）は加工物の斜視図、（ｂ）は加工物を表
すグラフである。

【図７】同上の説明図である。

【図８】同上の説明図である。

【図９】同上における一部分を示すフローチャートであ
る。

【図１０】同上における一部分を示すフローチャートで
ある。

【図１１】同上における一部分を示すフローチャートで
ある。

【図１２】同上の説明図である。

【図１３】同上の説明図である。

【図１４】同上の説明図である。

【図１５】同上におけるデータテーブルの説明図であ
る。

【図１６】同上における一部分を示すフローチャートで
ある。

【図１７】同上の説明図である。

【図１８】同上の説明図である。

【図１９】同上の説明図である。

【図２０】（ａ）は加工物の斜視図、（ｂ）は加工物を
表すグラフである。

【図２１】（ａ）は加工物の斜視図、（ｂ）は加工物を
表すグラフである。

【図２２】同上の説明図である。

【図２３】（ａ）は加工物の斜視図、（ｂ）は加工物を
表すグラフである。

【図２４】（ａ）は加工物の斜視図、（ｂ）は加工物を
表すグラフである。

【図２５】実施形態２の特徴部分を示すフローチャート
である。

【図２６】同上の説明図である。

【図２７】実施形態３の特徴部分の説明図である。

【図２８】同上の特徴部分を示すフローチャートであ
る。

【図２９】同上の説明図である。

【図３０】実施形態４の特徴部分の説明図である。

【図３１】同上の特徴部分を示すフローチャートであ
る。

【図３２】実施形態５の特徴部分の説明図である。

【図３３】同上の特徴部分を示すフローチャートであ
る。

【図３４】実施形態６の特徴部分を示すフローチャート
である。

【図３５】同上の説明図である。

【図３６】（ａ）は実施形態７における加工物の斜視
図、（ｂ）はその加工物を表すグラフである。

【図３７】実施形態７の特徴部分を示すフローチャート
である。

【図３８】同上の説明図である。

【図３９】実施形態８の特徴部分の説明図である。

【図４０】同上の特徴部分を示すフローチャートであ
る。

【図４１】同上の説明図である。

【図４２】実施形態９の特徴部分の説明図である。

【図４３】同上の説明図である。

【図４４】同上の特徴部分を示すフローチャートであ
る。

【図４５】実施形態１０の特徴部分の説明図である。

【図４６】同上の特徴部分を示すフローチャートであ
る。

【図４７】実施形態１１の特徴部分の説明図である。

【図４８】同上の特徴部分を示すフローチャートであ
る。

【図４９】同上の説明図である。

【図５０】実施形態１２の特徴部分を示すフローチャー
トである。

【図５１】同上の特徴部分を示すフローチャートであ
る。

【図５２】同上の説明図である。

【図５３】同上の説明図である。

【図５４】実施形態１３の特徴部分を示すフローチャー
トである。

【図５５】実施形態１４の特徴部分を示すフローチャー
トである。

【図５６】実施形態１５の特徴部分を示すフローチャー
トである。

【図５７】同上の説明図である。

【図５８】実施形態１６の特徴部分を示すフローチャー
トである。

【図５９】同上の説明図である。

【図６０】同上における工具の説明図である。

【図６１】同上における工具及び工作機械の説明図であ
る。

【図６２】同上の説明図である。

【図６３】実施形態１７の特徴部分を示すフローチャー
トである。

【図６４】同上の説明図である。

【図６５】実施形態１８の特徴部分を示すフローチャー
トである。

【図６６】実施形態１９の特徴部分を示すフローチャー
トである。

【図６７】実施形態２０の特徴部分を示すフローチャー
トである。

【図６８】実施形態２１の特徴部分を示すフローチャー
トである。

【図６９】実施形態２２の特徴部分を示すフローチャー
トである。

【図７０】実施形態２３の特徴部分を示すフローチャー
トである。

【図７１】同上の説明図である。

【図７２】実施形態２４の特徴部分を示すフローチャー
トである。

【図７３】同上の説明図である。

【図７４】実施形態２５の特徴部分を示すフローチャー
トである。

【図７５】同上の特徴部分を示すフローチャートであ
る。

【図７６】同上の説明図である。

【図７７】同上の説明図である。

【図７８】同上の説明図である。

【図７９】実施形態２６の特徴部分を示すフローチャー
トである。

【図８０】同上の説明図である。

【図８１】実施形態２７の特徴部分を示すフローチャー
トである。

【図８２】実施形態２８の特徴部分を示すフローチャー
トである。

【図８３】実施形態２９の特徴部分を示すフローチャー
トである。

【図８４】実施形態３０の特徴部分を示すフローチャー
トである。

【図８５】従来技術を説明するための説明図である。

【図８６】加工物の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ＣＡＤデータ取込手段２接合関係情報作成手段３照合手段４データベース５加工情報作成手段６表示手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者海住和幸大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者森沢吉明大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者井上章大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者山田達也大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 5H269 AB01 AB19 BB07 EE11 QB15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】数値制御工作機械により加工物を加工す
るための数値制御データを作成する数値制御データ作成
方法であって、加工物についての３次元ＣＡＤデータか
ら当該加工物の形状を表す面の表現式ならびに面の輪郭
の表現式を含んだ面情報を取り込む第１の処理と、取り
込んだ各々の面の輪郭の表現式を互いに比較し、両者が
一致した場合に当該輪郭を稜線として２つの面が接合し
ていることを示す接合関係情報を作成する第２の処理
と、上記接合関係情報を、予め登録されている加工形状
の標準モデルの面の接合関係情報と照合して両者が合致
した場合には当該部位を加工部位として設定する第３の
処理と、予め登録されている加工情報作成手順ならびに
加工形状の標準モデル毎に設定された加工情報パラメー
タにより、上記設定された加工部位の加工情報を作成す
る第４の処理とを有することを特徴とする数値制御デー
タ作成方法。
【請求項２】上記第２の処理において、各面に割り振
った番号、各面の表現式の情報、各面に接合する面の上
記番号のリスト並びに接合する稜線の表現式の情報、お
よび接合する２面の接合角度により上記接合関係情報を
表現することを特徴とする請求項１記載の数値制御デー
タ作成方法。
【請求項３】上記第２の処理において、加工前の素材
形状を表す面の表現式及び面の輪郭の表現式を有する上
記素材の面情報を３次元ＣＡＤデータから取り込み、上
記素材の面情報より下方に位置する上記加工物の面の接
合関係情報のみを上記第３の処理以降の処理対象とする
ことを特徴とする請求項１記載の数値制御データ作成方
法。
【請求項４】上記第１の処理にて取り込んだ加工物の
形状を表す面が自由曲面である場合、当該面に所定の間
隔で一様に発生させた点群の法線ベクトルのｚ成分が所
定の範囲内の上記点群を纏め、当該点群の境界で上記面
を分割した部位を上記第２の処理以降の処理対象に加え
ることを特徴とする請求項１記載の数値制御データ作成
方法。
【請求項５】上記第２の処理前に、上記加工物の各面
の輪郭の表現式を比較し、同一の表現式を有して隣接す
る複数の輪郭をグループ化することによって上記加工物
の面情報を作り直すことを特徴とする請求項１記載の数
値制御データ作成方法。
【請求項６】上記第２の処理において、上記加工物の
各面の表現式を比較し、同一の表現式を有して隣接する
複数の面をグループ化することによって上記加工物の面
の接合関係情報を作り直すことを特徴とする請求項１記
載の数値制御データ作成方法。
【請求項７】上記グループ化において、任意の面を基
準面とし当該基準面と接合関係にある面を比較対象の面
として両者の面情報を比較し、同一の表現式を有して隣
接する場合に上記比較対象面を基準面とグループ化する
とともに、上記比較対象面を新たに基準面とし、当該基
準面と接合関係にある比較対象面との間で面情報を比較
してグループ化が可能な面を探索することを特徴とする
請求項６記載の数値制御データ作成方法。
【請求項８】上記第３の処理前に、予め登録されてい
る上記加工情報の作成に無関係な形状の接合関係情報
を、上記加工物の接合関係情報から探しだして削除し、
当該加工物の接合関係情報を作り直すことを特徴とする
請求項１記載の数値制御データ作成方法。
【請求項９】上記第３の処理前に、上記接合関係情報
に基づいて法線ベクトルのｚ成分が所定の範囲内であり
且つ互いに接合関係にある複数の面をグループ化するこ
とで上記加工物の傾斜面を定義することを特徴とする請
求項１記載の数値制御データ作成方法。
【請求項１０】２つの互いに隣接する上記傾斜面のグ
ループに属する各面が所定の範囲内の角度で谷折れの接
合状態である場合に当該接合部分の稜線を谷形状として
設定することを特徴とする請求項９記載の数値制御デー
タ作成方法。
【請求項１１】上記第３の処理前に、上記接合関係情
報に基づいて法線ベクトルのｚ成分がゼロであり且つ互
いに接合関係にある複数の面を垂直面としてグループ化
し、上記法線ベクトルのｘ成分及びｙ成分がゼロである
水平面と上記グループ化された複数の垂直面とが谷折れ
の接合状態である場合に当該水平面を上記加工部位とし
て設定することを特徴とする請求項１記載の数値制御デ
ータ作成方法。
【請求項１２】上記第４の処理において、上記加工情
報パラメータの加工の順序を示す加工工程手順情報を、
上記第３の処理で設定された加工部位と照合して当該加
工物の形状に合致した加工工程を決定し、決定された加
工工程の加工情報パラメータを算出すると同時に当該加
工工程における形状を作成することを特徴とする請求項
１記載の数値制御データ作成方法。
【請求項１３】同一の上記加工部位が複数有り、当該
各加工部位に対する加工工程が上記加工工程手順情報に
設定されている場合、上記加工部位の個数分だけ上記加
工工程手順情報を拡張することを特徴とする請求項１２
記載の数値制御データ作成方法。
【請求項１４】上記加工工程手順情報に加工部位に対
する加工方法が複数設定されている場合、各加工方法に
おける評価指標同士を比較し、最適な評価指標を有する
加工方法を選択することを特徴とする請求項１３記載の
数値制御データ作成方法。
【請求項１５】上記評価指標を加工に要する加工時間
とし、上記加工部位の範囲並びに加工情報パラメータを
用いて上記加工時間を擬似的に算出することを特徴とす
る請求項１４記載の数値制御データ作成方法。
【請求項１６】上記評価指標を加工に要する加工費用
とし、上記加工部位の範囲並びに加工情報パラメータを
用いて上記加工費用を擬似的に算出することを特徴とす
る請求項１４記載の数値制御データ作成方法。
【請求項１７】上記評価指標を加工に用いる工具の費
用とし、上記加工部位の範囲並びに加工情報パラメータ
を用いて上記工具費用を擬似的に算出することを特徴と
する請求項１４記載の数値制御データ作成方法。
【請求項１８】上記評価指標を加工に用いる工具の負
荷とし、上記加工部位の範囲並びに加工情報パラメータ
を用いて上記工具負荷を擬似的に算出することを特徴と
する請求項１４記載の数値制御データ作成方法。
【請求項１９】上記加工工程毎に加工に用いる工具と
当該加工工程における形状との干渉具合を解析し、解析
結果に基づいて工具と上記加工工程における形状との干
渉を回避することを特徴とする請求項１２記載の数値制
御データ作成方法。
【請求項２０】同じ加工に用いる工具を複数種類用意
し、上記解析結果に基づいて上記加工工程における形状
と干渉しない工具を選出して用いることを特徴とする請
求項１９記載の数値制御データ作成方法。
【請求項２１】上記複数種類の工具の情報を予めデー
タベースに登録しておき、データベースから順次読み出
した各工具の情報を用いて上記加工工程における形状と
の干渉を検証し、当該検証結果に基づいて干渉しない工
具を選出することを特徴とする請求項２０記載の数値制
御データ作成方法。
【請求項２２】上記各工具の上記加工工程における形
状との干渉量を導出し、導出した干渉量に応じて数値制
御工作機械に対する工具の取付長を調整することを特徴
とする請求項２０記載の数値制御データ作成方法。
【請求項２３】上記複数種類の工具の情報を予めデー
タベースに登録しておき、上記複数種類の中から任意の
一の工具を仮の使用工具に選ぶとともに当該仮の使用工
具と上記加工工程における形状との干渉量を導出し、上
記データベースに登録された各工具の情報に基づいて当
該干渉量を上記仮の使用工具の外形寸法に付加したより
も小さくない外形寸法を有する工具を選出することを特
徴とする請求項２２記載の数値制御データ作成方法。
【請求項２４】上記複数種類の中から任意の一の工具
を仮の使用工具に選ぶとともに当該仮の使用工具と上記
加工工程における形状との干渉量を導出し、当該干渉量
を上記仮の使用工具の外形寸法に付加することで数値制
御工作機械に対する工具の取付長を算出することを特徴
とする請求項２２記載の数値制御データ作成方法。
【請求項２５】上記各工具の上記加工工程における形
状との干渉部位を導出し、導出した干渉部位に応じて数
値制御工作機械に対する工具の取付部分の径を調整する
ことを特徴とする請求項２０記載の数値制御データ作成
方法。
【請求項２６】上記複数種類の工具の情報を予めデー
タベースに登録しておき、上記複数種類の中から任意の
一の工具を仮の使用工具に選ぶとともに当該仮の使用工
具と上記加工工程における形状との干渉部位を導出し、
当該干渉部位の情報と上記データベースに登録された各
工具の情報とに基づいて干渉を回避可能な取付部分径を
有する工具を選出することを特徴とする請求項２５記載
の数値制御データ作成方法。
【請求項２７】上記複数種類の中から任意の一の工具
を仮の使用工具に選ぶとともに当該仮の使用工具と上記
加工工程における形状との干渉部位を導出し、当該干渉
部位の情報を用いて干渉を回避可能な取付部分の径を算
出することを特徴とする請求項２５記載の数値制御デー
タ作成方法。
【請求項２８】上記各工具の上記加工工程における形
状との干渉量を導出し、導出した干渉量に応じて数値制
御工作機械に対する工具の取付長を調整するとともに、
上記各工具の上記加工工程における形状との干渉部位を
導出し、導出した干渉部位に応じて数値制御工作機械に
対する工具の取付部分の径を調整することを特徴とする
請求項２０記載の数値制御データ作成方法。
【請求項２９】上記各加工工程を複数の副加工工程に
分割し、各副加工工程毎に干渉回避可能な工具を選出す
ることを特徴とする請求項１９記載の数値制御データ作
成方法。
【請求項３０】上記各加工工程において１種類の工具
で干渉を回避して加工可能な深さを算出し、上記１種類
の工具で行う加工工程を１つの副加工工程とすることを
特徴とする請求項２９記載の数値制御データ作成方法。
【請求項３１】加工可能な深さが異なる複数種類の工
具の情報を予めデータベースに登録しておき、上記各加
工工程においてデータベースに登録されている複数種類
の内の１種類の工具で干渉を回避して加工可能な深さを
算出し、上記１種類の工具で行う加工工程を１つの副加
工工程とするとともに、所望の加工深さに達するまで各
副加工工程毎にデータベースに登録されている複数種類
の工具の内の１種類の工具を選出することを特徴とする
請求項２９記載の数値制御データ作成方法。
【請求項３２】上記１種類の工具で加工可能な加工距
離を算出するとともに当該加工距離が限界値を超える場
合には別の種類の工具をデータベースから選出すること
を特徴とする請求項３１記載の数値制御データ作成方
法。
【請求項３３】上記１種類の工具で加工可能な工具負
荷を算出するとともに当該工具負荷が限界値を超える場
合には別の種類の工具をデータベースから選出すること
を特徴とする請求項３１記載の数値制御データ作成方
法。
【請求項３４】同じ加工に用いる工具を複数種類用意
し、上記解析結果に基づいて上記加工工程における形状
と干渉しない工具を選出して用いるとともに、上記各加
工工程を複数の副加工工程に分割し、各副加工工程毎に
干渉回避可能な工具を選出することを特徴とする請求項
１９記載の数値制御データ作成方法。
【請求項３５】上記加工情報に含まれる工程手順と、
各工程での加工情報パラメータを対話的に確認する第５
の処理を有することを特徴とする請求項１記載の数値制
御データ作成方法。
【請求項３６】上記第５の処理において、上記各工程
毎に加工物の仕掛品の形状を擬似的に作成して段階的に
表示することを特徴とする請求項３５記載の数値制御デ
ータ作成方法。
【請求項３７】上記仕掛品の形状と加工物の形状とを
比較し、仕掛品における未加工部分のみの形状モデルを
作成して表示することを特徴とする請求項３６記載の数
値制御データ作成方法。