JP2000353181A - 3次元cadにおける曲面作成方法及びその装置並びに3次元cadにおける曲面作成方法のプログラムを記憶した記憶媒体 - Google Patents

3次元cadにおける曲面作成方法及びその装置並びに3次元cadにおける曲面作成方法のプログラムを記憶した記憶媒体

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JP2000353181A
JP2000353181A JP11164175A JP16417599A JP2000353181A JP 2000353181 A JP2000353181 A JP 2000353181A JP 11164175 A JP11164175 A JP 11164175A JP 16417599 A JP16417599 A JP 16417599A JP 2000353181 A JP2000353181 A JP 2000353181A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 三面図で定義される3次元曲面を自動で生成
して設計等の効率を図る。 【解決手段】 ワイヤーフレームで描かれた三面図の正
面図、側面図等を特定して、この正面図、側面図等を重
ね合わせ処理部21、切断対象曲面生成部23によっ
て、移動させ、回転させ、スイープさせて切断対象曲面
を生成する。そして、切断曲面生成部25によって正面
図をスイープさせて切断曲面を生成する。この切断対象
曲面と切断曲面の干渉線を使って切断処理部27により
切断処理をする。この結果、不要になった線分、曲面を
不要線分曲面消去部29により消去する。以上の処理に
より生成した完成曲面を図形生成部35によって図形化
して、表示画面11に表示させて、設計等の効率を図
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、3次元CADに
おける曲面作成方法及びその装置に係り、さらに詳細に
は、ワイヤーフレームで作図されている板金製品の三面
図から定義される板金の表面形状を作成する方法及びそ
の装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、例えば、受注された板金製品の
形状は、この板金製品の三面図の図面で送られて来る。
また、CADデータへの変換用データであるDXFデー
タ、IGESデータ等で依頼者側から製作者側に送られ
てくる場合もある。この受注先から送られて来たDXF
データ、IGESデータ等の変換用データは3次元CA
D上に線分で構成されるワイヤーフレームで作画された
三面図に復元される。
【0003】ところで、上述の板金製品の形状に曲面が
含まれる場合、設計者は、例えば、このワイヤーフレー
ムとしての三面図から形状を頭のなかに思い浮かべてか
ら、3次元CADによるオペレーションを行っていた。
すなわち、寸法を読みとり、それを元に作成した切断対
象曲面及び切断曲面を、三面図と照らし合わせながら互
いに正しい位置に手動で再配置してた。
【0004】そして、これらの曲面間に生じる干渉線で
曲面を切断した後、不要な曲面を手動で削除していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の、設
計者が三面図から例えば、曲面を作成する作業には、以
下のような問題があった。
【0006】すなわち、三面図が二次元であるにも係わ
らず、実作業は曲面を直接操作するために、設計者は、
三面図より決定される立体形状を一旦頭の中に描いてか
ら、曲面の位置、向き、角度等の配置条件、及び大きさ
を三次元空間上で正しく理解する必要があり作業者の負
担が大きいという問題があった。
【0007】上記必要な曲面を得るために補助用の曲面
を新たに生成し必要な曲面を得た後に上記補助曲面の不
要部分を除去しているため、曲面が得られた後にこれら
補助曲面を手動でとり除く必要があるという問題があっ
た。
【0008】また、作業の実施回数が切断曲面の数に比
例して増加していくため、作業効率が悪いという問題が
あった。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述のごとき
問題に鑑みてなされたもので、請求項1に係る発明は、
3次元CAD上に読み込んでX、Y、Z座標上に定義さ
れる線分のみで構成されたワイヤーフレームで描かれて
いる三面図から決定される立体モデルの表面としての曲
面を作成する3次元CADにおける曲面作成方法におい
て、三面図の中から正面図の形状と、側面図の形状と、
正面図の大きさと、を決定するために必要な情報を3次
元CADシステムの表示画面上にて必要に応じて設定す
る情報付加工程と、前記側面図の形状を前記正面図の大
きさ分スイープして得られる外形、穴等が切断される前
の無垢の状態の曲面である切断対象曲面を正面図の最大
外形と一致した位置に生成する切断対象曲面生成配置工
程と、前記正面図の形状を前記切断対象曲面を包含する
ようにスイープし、切断曲面を生成する切断曲面生成工
程と、前記切断曲面と前記切断対象曲面の干渉線で前記
切断対象曲面を切断する切断対象曲面切断工程と、を含
んでいる3次元CADにおける曲面作成方法である。
【0010】請求項2にかかる発明は、3次元CAD上
に読み込んでX、Y、Z座標上に定義される線分のみで
構成されたワイヤーフレームで描かれている三面図から
決定される立体モデルの表面としての曲面を作成する3
次元CADにおける曲面作成方法において、三面図の中
から正面図の形状と、側面図の形状と、正面図の大きさ
と、を決定するために必要な情報を3次元CADシステ
ムの表示画面上にて必要に応じて設定する情報付加工程
と、前記側面図の形状を前記正面図の大きさ分スイープ
して得られる外形、穴等が切断される前の無垢の状態の
曲面である切断対象曲面を正面図の最大外形と一致した
位置に生成する切断対象曲面生成配置工程と、前記正面
図の形状を前記切断対象曲面を包含するようにスイープ
し、切断曲面を生成する切断曲面生成工程と、前記切断
曲面と前記切断対象曲面の干渉線で前記切断対象曲面を
切断する切断対象曲面切断工程と、前記切断対象曲面を
切断した後の前記切断曲面と、前記切断対象曲面の切断
後に生成する正面図の穴に相当する曲面と、を消去する
消去工程と、を含んでいる3次元CADにおける曲面作
成方法である。
【0011】請求項3にかかる発明は、前記切断対象曲
面生成配置工程で、正面図の最大外形と一致した位置に
切断対象曲面を生成するために、対象形状を回転させ、
移動させる基準になる回転移動基準軸を生成する3次元
CADにおける曲面作成方法である。
【0012】請求項4にかかる発明は、前記切断対象曲
面と前記切断曲面の干渉線で切断する際穴等の形状を同
一に保つため、切断対象曲面に法線を生成し、この法線
の角度分穴等の形状を傾けて切断処理を行う3次元CA
Dにおける曲面作成方法である。
【0013】請求項5にかかる発明は、3次元CAD上
に読み込んでX、Y、Z座標上に定義される線分のみで
構成されたワイヤーフレームで描かれている三面図から
決定される立体モデルの表面としての曲面を作成する3
次元CADにおける曲面作成装置において、三面図の中
から正面図の形状と、側面図の形状と、正面図の大きさ
と、を決定するために必要な情報を3次元CADシステ
ムの表示画面上にて必要に応じて設定する情報付加手段
と、前記側面図の形状を前記正面図の大きさ分スイープ
して得られる外形、穴等が切断される前の無垢の状態の
曲面である切断対象曲面を正面図の最大外形と一致した
位置に生成する切断対象曲面生成配置手段と、前記正面
図の形状を前記切断対象曲面を包含するようにスイープ
し、切断曲面を生成する切断曲面生成手段と、前記切断
曲面と前記切断対象曲面の干渉線で前記切断対象曲面を
切断する切断対象曲面切断手段と、を備えている3次元
CADにおける曲面作成装置である。
【0014】請求項6にかかる発明は、コンピュータに
より、3次元CADにおける曲面作成装置を制御するた
めの制御プログラムを記憶したコンピュータ読みとり可
能の記憶媒体であって、この制御プログラムは、三面図
の中から正面図の形状と、側面図の形状と、正面図の大
きさと、を決定するために必要な情報を3次元CADシ
ステムの表示画面上にて必要に応じて設定させる情報付
加プログラムと、前記側面図の形状を前記正面図の大き
さ分スイープして得られる外形、穴等が切断される前の
無垢の状態の曲面である切断対象曲面を正面図の最大外
形と一致した位置に生成させる切断対象曲面生成配置プ
ログラムと、前記正面図の形状を前記切断対象曲面を包
含するようにスイープし、切断曲面を生成させる切断曲
面生成プログラムと、前記切断曲面と前記切断対象曲面
の干渉線で前記切断対象曲面を切断させる切断対象曲面
切断プログラムと、を記憶しているコンピュータ読みと
り可能の記憶媒体である。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面を参
照して説明する。図1に本実施に係る3次元CADシス
テム1の概略の構成図を示す。
【0016】3次元CADシステム1は、例えば、設計
者が製品の展開図等に基づき製品モデルの作成等を行う
3次元CAD部3と、この3次元CAD部3により設計
した板金製品にかかる図形データである3次元CADデ
ータAiを格納する3次元CADデータファイル5と、
例えば、受注先から送られて来るIGES等の変換デー
タHiを変換データファイル7より読み込んで、3次元
CADデータAiに変換して、3次元CADデータファ
イル5に格納するデータ変換部9と、そして、前記3次
元CAD部3と、三面図より曲面を作成するに必要なデ
ータを表示画面11より付加するための制御を行う情報
付加部13と、曲面作成の各処理を総合的に管理する曲
面作成制御部15と、を結合させるリンク制御部17
と、を備えている。
【0017】前記曲面作成制御部15は、表示画面11
に表示されているワイヤーフレームとしての三面図に対
して表示画面11上で前記情報付加部13から付加され
た正面図FVの形状、側面図SVの形状を特定するため
の情報を得て、正面図FVの形状、側面図SVの形状を
決定する三面図形状決定部19と、回転、移動の対象物
としての側面図SVの部分形状を正面図FVの形状の外
形の基準位置と一致するように回転及び移動させ重ね合
わせるための、重ね合わせ処理部21と、正面図FVの
大きさを得て側面図SVの部分形状をスイープさせて切
断の対象となる切断対象曲面9Aを生成する切断対象曲
面生成部23と、切断対象曲面9Aを切断するための稜
線を確定するために正面図FVの形状を切断対象曲面9
Aを包含する状態にスイープして切断曲面9Bを生成す
る切断曲面生成部25と、切断対象曲面9Aと切断曲面
9Bの干渉線で切断対象曲面9Aを切断する切断処理部
27と、切断処理後に不要になった切断曲面9B、及び
穴の内部の線分、曲面を消去する不要線分曲面消去部2
9と、上述した各構成要素による処理でワイヤーモデル
から曲面を生成するまでの中間の3次元CADデータで
ある3次元曲面中間データMiを格納する、3次元曲面
中間データファイル31と、3次元曲面が完成した段階
で3次元曲面中間データファイル31より完成曲面デー
タKiを読み込み格納するための完成曲面データファイ
ル33と、を備えている。
【0018】そして、図形生成部35が、完成曲面デー
タファイル33より、完成曲面データKiを読み込み3
次元CADデータファイル5に3次元CADデータAi
として更新格納する。
【0019】図2から図5までのフローチャートを参照
して3次元曲面を生成するフローを上記構成により説明
する。また、図6から図10までの3次元曲面が完成す
るまでのプログラム内の図形データを形状化した図面を
必要に応じて参照する。
【0020】図2に示すように、初めに、ステップS2
01の三面図読み込み処理では、表示画面11にワイヤ
ーフレームで描かれた三面図を表示させる。この状態で
は図6(a)に図示されているように、表示画面11中
の画面左側に正面図FV、画面右側に側面図SVが表示
されているものとする。
【0021】なお、上記側面図SVは、本例においては
右側面図にて例示するが、正面図を基準とするものであ
るから、左側面図、平面図、底面図等も上記側面図に含
まれることは勿論である。同様に、正面図FVとして、
左側面図、平面図、底面図等を設定してもよい。
【0022】ここで、この三面図が表示されている表示
画面11内の座標軸は、X軸、Y軸、Z軸よりなる3次
元座標軸であり、3面図が表示されている状態では、各
線分要素は、Z軸座標値を持っている。
【0023】次に、ステップS203の正面図特定処理
では、図6(b)に示すように正面図FVを適宜形状の
枠、本例においては、矩形状の枠Aにより囲む。これに
より、プログラムは、正面図FVの形状の各線分データ
を特定するための領域を認識できるようになる。そし
て、ステップS205の側面図特定処理では、三面図中
の側面図SV、上面図、底面図等をその数だけ適宜形状
の枠、本例においては、矩形の枠で囲む。また、図6
(c)に示すように、三面図は、正面図FVと側面図S
Vのみの場合を想定しているので、枠Bで側面図SVを
囲む。これにより、プログラムは、側面図SVの形状の
各線分データを特定するための領域を認識できるように
なる。
【0024】ステップS207の属性付加処理では、ス
テップS203の正面図特定処理と、ステップS205
の側面図特定処理で特定した各領域内に属する線分に対
して属性を付加する。
【0025】この結果、図7に示すように、正面図FV
に対しては、直線線分であるEGA、EGB、EGC、
EGD、EGE、EGF、EGG、EGHに、正面図外
形属性が付加され、角穴7Aの直線線分であるEHA、
EHB、EHC、EHD及び、丸穴7Bの円線分である
EHEには正面図穴属性が付加される。側面図SVに対
しては、直線線分であるSEA、SEB、SED、SE
F、SEG、SEH、SEJ、SEL、円弧線分である
SEC、SEE、SEI、SEKには側面図外形属性が
付加される。尚、正面図FVにおいて、外形線の内側に
描かれている形状をプログラムが自動で判断する方法に
ついては一般的なので説明を省略する。
【0026】これによりプログラムは属性が付加された
各線分データを識別できるようになり、かつ、記憶する
ことができるようになる。換言すれば、例えば、直線線
分の場合この直線線分の属性名(例えば、角穴線分)
と、定義点としての端点(X1、Y1、Z1)と端点
(X2、Y2、Z2)がメモリ内に格納されていること
になる。そして、各線分は平面上にあるので、Z軸の座
標値は、例えば、0で固定されているものとする。
【0027】また、上述の各線分の定義点がプログラム
内に格納されることにより、各線分の交わる交点EP
A、EPB、EPC、EPD、EPE、EPF、EP
G、EPH及び、HPA、HPB、HPC、HPDもプ
ログラム内で認識できるようになる。ここで、線分の交
点は、線分の端点として格納されているとしてもよい。
また、実際の線分と線分の交点を求めて格納してもよ
い。
【0028】ステップS209の基準軸生成処理では、
正面図FVと側面図SVの間に正面図FVの外形の基準
位置と側面図に含まれる部分形状を重ね合わせるための
回転移動基準軸CNTを生成する。この回転移動基準軸
CNTは、正面図FVに最も近い側面図SV上に生成す
る。本例では、図8(a)に示すように、側面図SVの
形状の画面左端の線分SEL上に回転移動基準軸CNT
を生成する。そして、回転移動基準軸CNTの垂直方向
の側面図SVの大きさMAを算出して、プログラムに格
納する。このMAの3倍の値がZ軸方向の移動量とな
る。
【0029】この回転移動基準軸CNTが生成されるこ
とによって、プログラムは三面図の各部分を自由に回転
させたり移動させたりすることができるようになる。
【0030】ステップS211の側面図形状選択処理で
は、図8(b)に示すように側面図SVの形状として、
線分SEH、SEI、SEJ、SEK、SELのそれぞ
れの線分を選択する。前述したように、この線分を選択
したことにより、線分の交点であるSPG、SPH、S
PI、SPJ、SPK、SPLもプログラムは認識でき
るようになっている。
【0031】この各線分を含む形状が後に生成される曲
面の断面形状の基になる。ステップS213の選択処理
で、形状をスイープする開始位置と終了位置を求めるた
めの要素を選択する。本例では、例えば、図8(b)に
示すように、両側で最も外側に位置する線分であるEG
Bと線分EGFとを、例えば、選択することによって、
スイープする開始位置と終了位置を求めることができ
る。ステップS215のスイープ位置算出処理では、側
面図SVのスイープする開始位置と終了位置を算出して
プログラム内に記憶する。
【0032】ステップS217の回転処理では、図8
(b)に示すように、側面図SVから選択された線分デ
ータSEH、SEI、SEJ、SEK、SELを回転移
動軸CNTを基準に90度回転させる。この結果、図8
(c)に示すように、線分SEH0、SEI0、SEJ
0、SEK0、SEL0及び線分の交点であるSPG
0、SPH0、SPI0、SPJ0、SPK0、SPL
0が生成する。
【0033】そして、ステップS219の移動処理で
は、ステップS217の回転処理で回転した上述の線
分、線分の交点をスイープ開始位置まで移動する。この
移動量は、X軸方向に対しては、回転移動基準軸CNT
の位置と、上述のスイープ開始位置から算出する。ま
た、Z軸方向の移動量は本例では、例えば、MAの値の
3倍に設定して置く。この結果、図8(c)に示すよう
に、線分SEH1、SEI1、SEJ1、SEK1、S
EL1及び線分の交点であるSPG1、SPH1、SP
I1、SPJ1、SPK1、SPL1が生成する。
【0034】次に、ステップS221のスイープ処理で
は、上述により回転し移動した線分であるSEH1、S
EI1、SEJ1、SEK1、SEL1及び線分の交点
であるSPG1、SPH1、SPI1、SPJ1、SP
K1、SPL1を正面図FVに平行にスイープする。こ
の結果、図9(a)に示すように三面図で定義される立
体の表面である無垢の状態の切断対象曲面9A(側面ス
イープ曲面)が生成される。すなわち、線分SEH1が
スイープされることにより、面FAが生成され、同様
に、線分SEI1に対応して、面FBが生成され、線分
SEJ1に対応して面FCが生成され、線分SEK1に
対応して面FDが生成され、線分SEL1に対応して面
FEが生成する。
【0035】さらに、線分の交点であるSPG1がスイ
ープされて、稜線NEAが生成する。同様に、交点SP
H1に対応して、稜線NEBが生成され、交点SPI1
に対応して稜線NECが生成され、交点SPJ1に対応
して稜線NEDが生成され、交点SPK1に対応して稜
線NEEが生成され、交点SPL1に対応して、稜線N
EFが生成する。また、上述のスイープの基準になる線
分SEH1、SEI1、SEJ1、SEK1、SEL1
と交点SPG1、SPH1、SPI1、SPJ1、SP
K1、SPL1がコピーされて、スイープの終了位置に
線分SEH2、SEI2、SEJ2、SEK2、SEL
2と交点SPG2、SPH2、SPI2、SPJ2、S
PK2、SPL2が生成される。
【0036】尚、本例では、上述の様な順番により正面
図FVと、切断対象曲面9Aを重ね合わせたが結果的に
正面図FVと切断対象曲面が重なれば各処理の順番は、
変更されてもよいことは勿論である。
【0037】例えば、先に切断対象曲面を生成して、後
に正面図FVの外形に重ね合わせても結果は同一にな
る。
【0038】ステップS223の正面図選択処理では、
正面図FVの外形を選択する。尚、本例の場合、正面図
FVの各要素には、属性が付加されているので、例え
ば、線分EGAのみを選択すればよい。
【0039】そして、ステップS225の表示処理で
は、正面図FVの要素のうち、ステップS239の切断
曲面生成処理でスイープの対象となる要素を色違いで表
示する。図9(a)では、正面図FVの外形、正面図F
Vの丸穴形状、正面図FVの角穴形状を色違いで表示画
面11に表示する。尚、本例では、正面図FV、側面図
SVを矩形で囲んだため自動で表示できる。
【0040】ステップS227の選択処理では、表示画
面11に表示された、正面図FVの形状中、必要に応じ
て穴の選択または解除、選択した穴を傾斜するか、しな
いかを決定して、プログラムが記憶する。ここで、特に
穴を傾斜させるのは、正面図FVに描かれた形状と同一
形状を保つためである。本例では、丸穴のみを、傾斜さ
せるものとする。
【0041】そして、選択した穴は、ステップS239
の切断曲面生成処理でスイープの対象となるので、色違
いで表示し、解除した穴は、ステップS239の切断曲
面生成処理の対象とならないので、ステップS201の
三面図読み込み処理で読み込んだ状態の色に戻す。
【0042】次に、ステップS229の選択処理では、
前記切断対象曲面9Aを選択する。ステップS231の
判断処理では、正面図FVの形状には、穴の形状が存在
するかしないかを判断する。ステップS231の判断処
理で、正面図FVの形状に穴の形状があると判断したと
きは処理をステップS233の判断処理に移す。ステッ
プS231の処理で正面図FVの形状に穴の形状が無い
と判断したときは処理をステップS249の切断面生成
処理に移す。
【0043】ステップS233の判断処理では、前記穴
の形状を傾けて正面図FVの穴の形状と同一にするかど
うかを判断する。ステップS233の判断処理で穴の形
状を傾けると判断したときは、処理をステップS235
の法線生成処理に移す。ステップS233の判断処理で
穴の形状を傾けないと判断したときは、処理をステップ
S239の切断曲面生成処理に移す。
【0044】ステップS235の法線生成処理では図9
(b)に示すように、正面図FVの穴の形状EHEの中
心を前記切断対象曲面に投影した位置に面FCに垂直な
法線VTを生成する。この法線VTの角度が穴の形状を
傾ける角度になる。そして、ステップS237の傾け処
理では、この法線の角度に従って穴の形状を傾ける処理
を行う。ステップS239の切断曲面生成処理では、前
記MAの値から前記穴の形状のスイープ量を算出して、
線分EHEをスイープして穴の形状の切断曲面FCIR
を生成する。
【0045】この結果、穴の形状を傾けない場合、面F
Cに斜めに交わるが、穴の形状を傾けた場合、正面図F
Vの穴の形状と同一に保たれることになる。なお、本例
では、この処理で、穴を傾けない切断曲面としてFH
A、FHB、FHC、FHDが生成する。
【0046】ステップS241の切断処理では、切断対
象曲面9Aと穴の形状の切断曲面の干渉線で切断対象曲
面9Aを切断する。ステップS243の線分曲面消去処
理では穴の形状の内側にある線分及び曲面を消去する。
これは、穴の形状の内部は空洞になるため、余分な線分
及び曲面を消去するためである。本例では、図9(b)
に示すように丸穴7A内の曲面DELHと、角穴7B内
の曲面DELA、DELB及びDELCが削除されるこ
とになる。
【0047】ステップS245の切断曲面消去処理で
は、穴の形状の切断曲面FCIR、FHA、FHB、F
HC、FHDを消去する処理を行う。ステップS247
の判断処理では、正面図の形状の中の穴の形状全てに対
して切断処理を行ったかどうかの判断を行う。ステップ
S247の判断処理で全ての前記穴の形状に対して処理
を行ったと判断したときは、処理をステップS249の
切断曲面生成処理に移す。ステップS247の判断処理
で全ての前記穴の形状に対して処理を行っていないと判
断したときは、処理を再びステップS233の判断処理
に移す。
【0048】この結果、前記切断対象曲面9A上に切断
された丸穴7Aと、その稜線CTE及び角穴7Bと、そ
の各稜線CTF、CTG、CTH、CTIが生成され
る。
【0049】次に、ステップS249の切断曲面生成処
理では、穴の形状以外の正面図FVの形状を、図9
(b)において上下方向(面に垂直な方向)にスイープ
して切断曲面(正面スイープ曲面)を生成する。この結
果、図9(b)に示すように側面から見ると切断曲面F
CA、FCB、FCC、FCD、FCE、FCF、FC
G、FCHが生成されていることがわかる。
【0050】ステップS251の切断処理では切断対象
曲面(側面スイープ曲面)9Aと、切断曲面(正面スイ
ープ曲面)の干渉線で切断対象曲面9Aを切断する。こ
の結果切断された稜線CTA、CTB、CTC、CTD
が生成される。
【0051】最後にステップS253の消去処理では、
切断曲面を消去する処理を行う。この結果図10に示す
ように三面図より定義される完成曲面FSが生成され
る。
【0052】これらの処理により、ワイヤーフレームで
描かれた三面図から面で構成されたペーパモデルとして
の曲面を自動で生成することができる。そして、この曲
面から板厚を持ったソリッドモデルとしての製品モデル
も容易に作成できるようになる。
【0053】図11は、前述した3次元CADにおける
曲面作成装置を制御するための制御プログラムを記憶し
た記憶媒体の1例としてのCD−ROMを示すものであ
る。
【0054】上記CD−ROMは、コンピュータによ
り、3次元CADにおける曲面作成装置を制御するため
の制御プログラムを記憶したコンピュータ読みとり可能
の記憶媒体であって、この制御プログラムは、三面図の
中から正面図の形状と、側面図の形状と、正面図の大き
さと、を決定するために必要な情報を3次元CADシス
テムの表示画面上にて必要に応じて設定させる情報付加
プログラムと、前記側面図の形状を前記正面図の大きさ
分スイープして得られる外形、穴等が切断される前の無
垢の状態の曲面である切断対象曲面を正面図の最大外形
と一致した位置に生成させる切断対象曲面生成配置プロ
グラムと、前記正面図の形状を前記切断対象曲面を包含
するようにスイープし、切断曲面を生成させる切断曲面
生成プログラムと、前記切断曲面と前記切断対象曲面の
干渉線で前記切断対象曲面を切断させる切断対象曲面切
断プログラムと、を記憶しているものである。
【0055】
【発明の効果】本発明は、三面図を構成する正面図、側
面図等にそれぞれの図面間の位置関係を、また正面図以
外には正面図に移動するための回転移動基準軸を持たせ
ることによって、生成する曲面の大きさ、配置条件を計
算によって導入できるようにした。
【0056】その結果実際の曲面の生成、配置、切断と
いった曲面に関する全ての操作を計算機内部で自動的に
行うことができるようになった。
【0057】すなわち、作業者は、曲面の正面図の形状
をスイープする範囲を三面図上で指示するだけでよく3
次元空間、及び曲面を全く意識する必要が無くなり、曲
面の生成、配置における人的ミスを大幅に削減すること
ができるという効果がある。
【0058】また、曲面に対する操作の自動化によって
切断面の数に対する作業効率の悪化が無くなったので、
切断曲面の面が多数ある場合でもバッチ処理的な扱いが
できるので作業効率が高まるという効果がある。
【0059】そして、最終的に不要要素となる計算機内
部で生成した全ての切断面、及び稜線を、切断終了後に
自動で削除するようにして作業効率が高まるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】3次元CADにおける曲面生成方法及びその装
置の概略の構成を示す概略図である。
【図2】曲面生成のプログラムのフローチャート図であ
る。
【図3】図2の続きのフローチャート図である。
【図4】図3の続きのフローチャート図である。
【図5】図4の続きのフローチャート図である。
【図6】曲面生成のフローのプログラム内のデータを図
形化したイメージ図である。
【図7】図6の続きのイメージ図である。
【図8】図7の続きのイメージ図である。
【図9】図8の続きのイメージ図である。
【図10】図9の続きのイメージ図である。
【図11】記憶媒体の説明図である。
【符号の説明】
1 3次元CADシステム 3 3次元CAD部 5 3次元CADデータファイル 7 変換データファイル 9 データ変換部 11 表示画面 13 情報付加部 15 曲面作成制御部 17 リンク制御部 19 三面図形状決定部 21 重ね合わせ処理部 23 切断対象曲面生成部 25 切断曲面生成部 27 切断処理部 29 不要線分曲面消去部 31 3次元曲面中間データファイル 33 完成曲面データファイル 35 図形生成部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3次元CAD上に読み込んでX、Y、Z
    座標上に定義される線分のみで構成されたワイヤーフレ
    ームで描かれている三面図から決定される立体モデルの
    表面の曲面を作成する3次元CADにおける曲面作成方
    法において、 三面図の中から正面図の形状と、側面図の形状と、正面
    図の大きさと、を決定するために必要な情報を3次元C
    ADシステムの表示画面上にて必要に応じて設定する情
    報付加工程と、 前記側面図の形状を前記正面図の大きさ分スイープして
    得られる外形、穴等が切断される前の無垢の状態の曲面
    である切断対象曲面を正面図の最大外形と一致した位置
    に生成する切断対象曲面生成配置工程と、 前記正面図の形状を前記切断対象曲面を包含するように
    スイープし、切断曲面を生成する切断曲面生成工程と、 前記切断曲面と前記切断対象曲面の干渉線で前記切断対
    象曲面を切断する切断対象曲面切断工程と、 を含んでいることを特徴とする3次元CADにおける曲
    面作成方法。
  2. 【請求項2】 3次元CAD上に読み込んでX、Y、Z
    座標上に定義される線分のみで構成されたワイヤーフレ
    ームで描かれている三面図から決定される立体モデルの
    表面の曲面を作成する3次元CADにおける曲面作成方
    法において、 三面図の中から正面図の形状と、側面図の形状と、正面
    図の大きさと、を決定するために必要な情報を3次元C
    ADシステムの表示画面上にて必要に応じて設定する情
    報付加工程と、 前記側面図の形状を前記正面図の大きさ分スイープして
    得られる外形、穴等が切断される前の無垢の状態の曲面
    である切断対象曲面を正面図の最大外形と一致した位置
    に生成する切断対象曲面生成配置工程と、 前記正面図の形状を前記切断対象曲面を包含するように
    スイープし、切断曲面を生成する切断曲面生成工程と、 前記切断曲面と前記切断対象曲面の干渉線で前記切断対
    象曲面を切断する切断対象曲面切断工程と、 前記切断対象曲面を切断した後の前記切断曲面と、前記
    切断対象曲面の切断後に生成する正面図の穴に相当する
    曲面と、を消去する消去工程と、 を含んでいることを特徴とする3次元CADにおける曲
    面作成方法。
  3. 【請求項3】 前記切断対象曲面生成配置工程で、正面
    図の最大外形と一致した位置に切断対象曲面を生成する
    ために、対象形状を回転させ、移動させる基準になる回
    転移動基準軸を生成することを特徴とする請求項1又
    は、2記載の3次元CADにおける曲面作成方法。
  4. 【請求項4】 前記切断対象曲面切断工程で、前記切断
    対象曲面と前記切断曲面の干渉線で切断する際穴等の形
    状を同一に保つため、切断対象曲面に法線を生成し、こ
    の法線の角度分穴等の形状を傾けて切断処理を行うこと
    を特徴とする請求項1、2又は3記載の3次元CADに
    おける曲面作成方法。
  5. 【請求項5】 3次元CAD上に読み込んでX、Y、Z
    座標上に定義される線分のみで構成されたワイヤーフレ
    ームで描かれている三面図から決定される立体モデルの
    表面の曲面を作成する3次元CADにおける曲面作成装
    置において、 三面図の中から正面図の形状と、側面図の形状と、正面
    図の大きさと、を決定するために必要な情報を3次元C
    ADシステムの表示画面上にて必要に応じて設定する情
    報付加手段と、 前記側面図の形状を前記正面図の大きさ分スイープして
    得られる外形、穴等が切断される前の無垢の状態の曲面
    である切断対象曲面を正面図の最大外形と一致した位置
    に生成する切断対象曲面生成配置手段と、 前記正面図の形状を前記切断対象曲面を包含するように
    スイープし、切断曲面を生成する切断曲面生成手段と、 前記切断曲面と前記切断対象曲面の干渉線で前記切断対
    象曲面を切断する切断対象曲面切断手段と、 を備えていることを特徴とする3次元CADにおける曲
    面作成装置。
  6. 【請求項6】 コンピュータにより、3次元CADにお
    ける曲面作成装置を制御するための制御プログラムを記
    憶したコンピュータ読みとり可能の記憶媒体であって、
    この制御プログラムは、 三面図の中から正面図の形状と、側面図の形状と、正面
    図の大きさと、を決定するために必要な情報を3次元C
    ADシステムの表示画面上にて必要に応じて設定させる
    情報付加プログラムと、 前記側面図の形状を前記正面図の大きさ分スイープして
    得られる外形、穴等が切断される前の無垢の状態の曲面
    である切断対象曲面を正面図の最大外形と一致した位置
    に生成させる切断対象曲面生成配置プログラムと、 前記正面図の形状を前記切断対象曲面を包含するように
    スイープし、切断曲面を生成させる切断曲面生成プログ
    ラムと、 前記切断曲面と前記切断対象曲面の干渉線で前記切断対
    象曲面を切断させる切断対象曲面切断プログラムと、 を記憶していることを特徴とする3次元CADにおける
    曲面作成方法のプログラムを記憶したコンピュータ読み
    とり可能の記憶媒体。
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