JPS63104183A - オフセツト曲面デ−タ作成方法 - Google Patents
オフセツト曲面デ−タ作成方法Info
- Publication number
- JPS63104183A JPS63104183A JP61250187A JP25018786A JPS63104183A JP S63104183 A JPS63104183 A JP S63104183A JP 61250187 A JP61250187 A JP 61250187A JP 25018786 A JP25018786 A JP 25018786A JP S63104183 A JPS63104183 A JP S63104183A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- surface data
- curved surface
- offset
- point
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
以下の順序で本発明を説明する。
A産業上の利用分野
B発明の概要
C従来の技術(第5図及び第6図)
D発明が解決しようとする問題点(第5図〜第7図)
E問題点を解決するための手段(第2図)F作用(第2
図) G実施例 (Gl)不連続空間5PC1,5PC2,5PC1の補
間(第1図、第3図〜第7図) (G2)不連続空間5PC123の補間(第1図〜第7
図) H発明の効果 A産業上の利用分野 本発明はオフセット曲面データ作成方法に関し、例えば
CA D (computer aided desi
gn) 、又はCAM(computer aided
+*anufacturing)などにおいて生成さ
れた自由曲面を表すデータを用いて当該自由曲面をもっ
た外形形状の製品を製作するためのオフセット曲面デー
タを作成する場合に適用して好適なものである。
図) G実施例 (Gl)不連続空間5PC1,5PC2,5PC1の補
間(第1図、第3図〜第7図) (G2)不連続空間5PC123の補間(第1図〜第7
図) H発明の効果 A産業上の利用分野 本発明はオフセット曲面データ作成方法に関し、例えば
CA D (computer aided desi
gn) 、又はCAM(computer aided
+*anufacturing)などにおいて生成さ
れた自由曲面を表すデータを用いて当該自由曲面をもっ
た外形形状の製品を製作するためのオフセット曲面デー
タを作成する場合に適用して好適なものである。
B発明の概要
本発明は、自由曲面作成方法によって作成された3つの
隣接するパッチについて工具の軌跡を表すオフセット曲
面データを作成する方法において、共有境界において接
平面連続の条件が成り立たない条件の下に互いに接続さ
れた3つのパッチについて、オフセット曲面データが互
いに不連続になるコーナ部の不連続空間において、オフ
セット曲面データを補間することにより、工具を不連続
な3つのオフセット曲面データに基づいて移動させる際
に、共有境界位置において工作機械の工具を異常な動作
をさせないように制御し得る。
隣接するパッチについて工具の軌跡を表すオフセット曲
面データを作成する方法において、共有境界において接
平面連続の条件が成り立たない条件の下に互いに接続さ
れた3つのパッチについて、オフセット曲面データが互
いに不連続になるコーナ部の不連続空間において、オフ
セット曲面データを補間することにより、工具を不連続
な3つのオフセット曲面データに基づいて移動させる際
に、共有境界位置において工作機械の工具を異常な動作
をさせないように制御し得る。
C従来の技術
例えばCADの手法を用いて自由曲面をもった物体の形
状をデザインする場合(geometric mode
ling) 、一般にデザイナは、曲面が通るべき3次
元空間における複数の点(これを節点と呼ぶ)を指定し
、当該指定された複数の節点を結ぶ境界曲線網を所望の
ベクトル関数を用いてコンピュータによって演算させる
ことにより、いわゆるワイヤーフレームで表現された曲
面を作成する。かくして境界曲線によって囲まれた多数
の枠組み空間を形成することができる(このような処理
を枠組み処理と呼ぶ)。
状をデザインする場合(geometric mode
ling) 、一般にデザイナは、曲面が通るべき3次
元空間における複数の点(これを節点と呼ぶ)を指定し
、当該指定された複数の節点を結ぶ境界曲線網を所望の
ベクトル関数を用いてコンピュータによって演算させる
ことにより、いわゆるワイヤーフレームで表現された曲
面を作成する。かくして境界曲線によって囲まれた多数
の枠組み空間を形成することができる(このような処理
を枠組み処理と呼ぶ)。
かかる枠組み処理によって形成された境界曲線網は、そ
れ自体デザイナがデザインしようとする大まかな形状を
表しており、各枠組み空間を囲む境界曲線を用いて所定
のベクトル関数によって表現できる曲面を補間演算する
ことができれば、全体としてデザイナがデザインした自
由曲面(2次関数で規定できないものをいう)を生成す
ることができる。ここで各枠組み空間に張られた曲面は
全体の曲面を構成する基本要素を形成し、これをパッチ
と呼ぶ。
れ自体デザイナがデザインしようとする大まかな形状を
表しており、各枠組み空間を囲む境界曲線を用いて所定
のベクトル関数によって表現できる曲面を補間演算する
ことができれば、全体としてデザイナがデザインした自
由曲面(2次関数で規定できないものをいう)を生成す
ることができる。ここで各枠組み空間に張られた曲面は
全体の曲面を構成する基本要素を形成し、これをパッチ
と呼ぶ。
ところで生成した自由曲面全体としてより自然な外形形
状をもたせるために、共有境界を挟んで隣接する2つの
枠組み空間に、当該共有境界において接平面連続の条件
を満足するようなパッチを張るように、共有境界周りの
制御辺ベクトルを設定し直すようにした自由曲面作成方
法が提案されている(特願昭60−277448号)。
状をもたせるために、共有境界を挟んで隣接する2つの
枠組み空間に、当該共有境界において接平面連続の条件
を満足するようなパッチを張るように、共有境界周りの
制御辺ベクトルを設定し直すようにした自由曲面作成方
法が提案されている(特願昭60−277448号)。
この自由曲面作成方法は、例えば第5図に示すように、
2つのパッチS (Ill vl 1及びS (un
v) Zを滑らかに接続する場合、枠組み処理によって
与えられた節点P、。。1、Po。11、P(3゜1、
P、。41、P (331Z 、P (3゜、2に基づ
いて、隣接するパッチS (un vl l及びS (
U+ V) tの共有境界COMIにおいて接平面連続
の条件が成り立つような制御辺ベクトルa l 、a
Z及びC,、czを設定し、これらの制御辺ベクトルに
よって内部制御点P(II)l 、P(In+及びP
(Int −、P uz+zを設定し直すことを原理と
している。
2つのパッチS (Ill vl 1及びS (un
v) Zを滑らかに接続する場合、枠組み処理によって
与えられた節点P、。。1、Po。11、P(3゜1、
P、。41、P (331Z 、P (3゜、2に基づ
いて、隣接するパッチS (un vl l及びS (
U+ V) tの共有境界COMIにおいて接平面連続
の条件が成り立つような制御辺ベクトルa l 、a
Z及びC,、czを設定し、これらの制御辺ベクトルに
よって内部制御点P(II)l 、P(In+及びP
(Int −、P uz+zを設定し直すことを原理と
している。
このような手法を他の共有境界C0M2、C0M3、C
0M4についても適用すれば、結局パッチS (un
v) I及びS (u、v) 2は隣接するパッチと接
平面連続の条件の下に滑らかに接続することができる。
0M4についても適用すれば、結局パッチS (un
v) I及びS (u、v) 2は隣接するパッチと接
平面連続の条件の下に滑らかに接続することができる。
この明細書において、 接平面とは共有境界の各点にお
けるU方向及び■方向の接線ベクトルによって形成され
る平面を意味し、 例えば第5図の共有境界C0M1上
の各点について、 パッチS (Ill IりいS(u
、v、!の接平面が同一のとき接平面連続の条件が成り
立つ。
けるU方向及び■方向の接線ベクトルによって形成され
る平面を意味し、 例えば第5図の共有境界C0M1上
の各点について、 パッチS (Ill IりいS(u
、v、!の接平面が同一のとき接平面連続の条件が成り
立つ。
すなわち共有境界C0M1上のu=0、v=vの点(0
、V)についての接平面連続の条件は第6図に示すよう
にして決められる。すなわちパッチS(un vl I
について、共存境界COMIを横断する方向(すなわち
U方向)の接線ベクトルH1、及び共有境界COMIに
沿う方向(すなわちV方向)の接線ベクトルHbO法線
ベクトルn、は、n+=HaXHb
・・・・・・(1)で表され、またパッチS (un
v) Zについて、 共有境界C0M1を横断する方向
の接線ベクトルHc及び共有境界COMIに沿う方向の
接線ベクトルHbO法線ベクトルn2は、 n2=H(XHb ++m (2)
で表される。
、V)についての接平面連続の条件は第6図に示すよう
にして決められる。すなわちパッチS(un vl I
について、共存境界COMIを横断する方向(すなわち
U方向)の接線ベクトルH1、及び共有境界COMIに
沿う方向(すなわちV方向)の接線ベクトルHbO法線
ベクトルn、は、n+=HaXHb
・・・・・・(1)で表され、またパッチS (un
v) Zについて、 共有境界C0M1を横断する方向
の接線ベクトルHc及び共有境界COMIに沿う方向の
接線ベクトルHbO法線ベクトルn2は、 n2=H(XHb ++m (2)
で表される。
このような条件の下に、接平面連続というためには、接
線ベクトルH,、Hb及びHe、、Hbが同一平面に存
在しなければならず、その結果法線ベクトルn1及びn
2は同一方向に向くことになる。
線ベクトルH,、Hb及びHe、、Hbが同一平面に存
在しなければならず、その結果法線ベクトルn1及びn
2は同一方向に向くことになる。
これを実現するためには、次式
%式%(3)
が成り立つように、 内部制御点PHIII〜P(22
)+及びP(Il+!〜ptzz+zを設定すれば良い
。ここでλ(V)、μ(V)、ν(V)はスカラ量であ
る。またパッチ5(LI+ V) l及びS (11,
vl zは次式 %式% のように、 3次のベジェ式でなるベクトル関数S
(un vl を用いて表現する。U及びVはU方向及
びv方向のパラメータ、E及びFはシフト演算子である
。
)+及びP(Il+!〜ptzz+zを設定すれば良い
。ここでλ(V)、μ(V)、ν(V)はスカラ量であ
る。またパッチ5(LI+ V) l及びS (11,
vl zは次式 %式% のように、 3次のベジェ式でなるベクトル関数S
(un vl を用いて表現する。U及びVはU方向及
びv方向のパラメータ、E及びFはシフト演算子である
。
なお、この明細書においては、枠組み空間の境界曲線を
表す節点及び制御点と、パッチ内部の曲面を表す内部制
御点とを含んで制御点と呼ぶ。
表す節点及び制御点と、パッチ内部の曲面を表す内部制
御点とを含んで制御点と呼ぶ。
D発明が解決しようとする問題点
このような手法によって生成された多数のパッチS (
un vl についての曲面データによって表される外
形形状を有する製品を、例えばNC工作機械でなるフラ
イス盤を用いて切削加工することを考える。この場合、
1つのパッチS fun Vl に対応するオフセット
曲面データS (un Vl。、Fを次式、S (u+
v+oFr=s (unvl +R−n (LI+Vl
・・・・・・(5) で定義し、フライス盤の工具の中心をオフセット曲面デ
ータS(u、。。FFで与えられる位置を通って移動さ
せれば良いと考えられる。
un vl についての曲面データによって表される外
形形状を有する製品を、例えばNC工作機械でなるフラ
イス盤を用いて切削加工することを考える。この場合、
1つのパッチS fun Vl に対応するオフセット
曲面データS (un Vl。、Fを次式、S (u+
v+oFr=s (unvl +R−n (LI+Vl
・・・・・・(5) で定義し、フライス盤の工具の中心をオフセット曲面デ
ータS(u、。。FFで与えられる位置を通って移動さ
せれば良いと考えられる。
(5)式は、加工目標となるパンチSfu+ vl の
表面を表す位置データに対して、R−n (u、 v)
で表される平行移動量だけ法線方向に平行移動した面で
なるオフセット曲面データS fur v)。FFを生
成することを意味している。ここで、Rは工具の中心位
置から刃先までの距離を表す。
表面を表す位置データに対して、R−n (u、 v)
で表される平行移動量だけ法線方向に平行移動した面で
なるオフセット曲面データS fur v)。FFを生
成することを意味している。ここで、Rは工具の中心位
置から刃先までの距離を表す。
このように(5)式で表されるオフセット曲面データS
(LI+ V、。、を工作機械の制御装置番こ゛゛入
力ることにより、工具をその中心がオフセット曲面デー
タS (un vl。□によって表される自由曲面上を
移動するように制御すれば、その刃先が当該オフセット
曲面データS (un v)。、2に対して平行な曲面
上を移動することにより、結局パッチS (un vl
で表現された曲面を切削加工することができる。
(LI+ V、。、を工作機械の制御装置番こ゛゛入
力ることにより、工具をその中心がオフセット曲面デー
タS (un vl。□によって表される自由曲面上を
移動するように制御すれば、その刃先が当該オフセット
曲面データS (un v)。、2に対して平行な曲面
上を移動することにより、結局パッチS (un vl
で表現された曲面を切削加工することができる。
ところで一般に、製品の外形表面のうち、第5図につい
て上述したように、2つの四辺形パッチS (un v
l 1及びS (un v) !を順次接続して行くこ
とにより形成される曲面は、(5)式によって求めたオ
フセット曲面データS (Ill vl OFFを用い
て容易に切削加工することができる。
て上述したように、2つの四辺形パッチS (un v
l 1及びS (un v) !を順次接続して行くこ
とにより形成される曲面は、(5)式によって求めたオ
フセット曲面データS (Ill vl OFFを用い
て容易に切削加工することができる。
すなわち、 互いに隣接する2つのパッチS 、、、
V) 、及びS (un v) tに基づいて得られる
オフセット曲面データS (un v)。□1及びS
fun vl 0FFZを、S (unv)OFFl=
S (u+v+t + R−n (unV)1・・・・
・・(6) S tu、v、orrz= S (u+vl!+R−n
(unv)!・・・・・・(7) で表すとき、第5図について上述したように、互いに隣
接する2つのパッチS (un vl 1及びS (u
n vl を間が接平面連続の条件の下に接続されてい
る場合には、 共有境界C0M1の位置においてパッチ
S (111V) l及びS (un vl zの法線
ベクトルn (u、 vl 、及びn (u= v)
2が互いに一致することにより、切削作業時に入力され
る平行移動データR−n(u、、□及びR’ n(un
vlZ ((6)式及び(7)式)が互いに等しくなる
。従って工具はパッチS (un vl I及びS (
un v) gの表面を切削作業するときと同じ条件の
下に、境界位置をスムーズに通り過ぎるように切削加工
を続けることができる。
V) 、及びS (un v) tに基づいて得られる
オフセット曲面データS (un v)。□1及びS
fun vl 0FFZを、S (unv)OFFl=
S (u+v+t + R−n (unV)1・・・・
・・(6) S tu、v、orrz= S (u+vl!+R−n
(unv)!・・・・・・(7) で表すとき、第5図について上述したように、互いに隣
接する2つのパッチS (un vl 1及びS (u
n vl を間が接平面連続の条件の下に接続されてい
る場合には、 共有境界C0M1の位置においてパッチ
S (111V) l及びS (un vl zの法線
ベクトルn (u、 vl 、及びn (u= v)
2が互いに一致することにより、切削作業時に入力され
る平行移動データR−n(u、、□及びR’ n(un
vlZ ((6)式及び(7)式)が互いに等しくなる
。従って工具はパッチS (un vl I及びS (
un v) gの表面を切削作業するときと同じ条件の
下に、境界位置をスムーズに通り過ぎるように切削加工
を続けることができる。
ところが第7図に示すように、例えば物体のコーナ部の
ように、 互いに隣接する3つのパッチS fu+ v
) Il、S (Ill Vl 2% S Tu+ v
) 3が共有境界C0M12、C0M23、C0M31
において接平面連続の条件が成り立たない不連続な状態
で接続されている場合には、 当該共有境界C0M12
、C0M23、C0M31の位置においてオフセット曲
面データS (un v) OF□、 S (un v
l OFF!、S tu、 v、awryがそれぞれ共
有境界C0M12、C0M23、C0M31の位置近傍
において欠落して不連続空間が生ずる問題がある。
ように、 互いに隣接する3つのパッチS fu+ v
) Il、S (Ill Vl 2% S Tu+ v
) 3が共有境界C0M12、C0M23、C0M31
において接平面連続の条件が成り立たない不連続な状態
で接続されている場合には、 当該共有境界C0M12
、C0M23、C0M31の位置においてオフセット曲
面データS (un v) OF□、 S (un v
l OFF!、S tu、 v、awryがそれぞれ共
有境界C0M12、C0M23、C0M31の位置近傍
において欠落して不連続空間が生ずる問題がある。
第7図において、 PCON?l、 P co)11、
PCON?:lは、それぞれパッチS (IIIV)1
% S +u*w>z、S (u、 v) 3を表す制
御点を示し、これらの制御点について3つのパッチS
(un v) I % S (un vl t、S
(、、Ill 3に対するオフセット曲面データS (
unflOFFI 、S (unV)OFF! 、S
tu、w、orrzが次式、 S tu+v1oyr+=stu+v+++R−n(u
、v++・・・・・・(8) S <u*v+oyvt= S tu*v>z+ R−
n (tlV12・・・・・・(9) S (IllVIOFF3=S <u、w+s+
R−n (u、vls・・・・・・(10) によって演算される。かくして(8)弐〜(10)式に
よって制御点P C0NT I % P coNtz
−、P C0NT3に対応するするオフセット曲面デー
タ S (un vl。FFI 、S (unVIOFFf
t 、S (11111+。FF3を表す位置データP
OFFI% Poryz、POFFIが演算される。
PCON?:lは、それぞれパッチS (IIIV)1
% S +u*w>z、S (u、 v) 3を表す制
御点を示し、これらの制御点について3つのパッチS
(un v) I % S (un vl t、S
(、、Ill 3に対するオフセット曲面データS (
unflOFFI 、S (unV)OFF! 、S
tu、w、orrzが次式、 S tu+v1oyr+=stu+v+++R−n(u
、v++・・・・・・(8) S <u*v+oyvt= S tu*v>z+ R−
n (tlV12・・・・・・(9) S (IllVIOFF3=S <u、w+s+
R−n (u、vls・・・・・・(10) によって演算される。かくして(8)弐〜(10)式に
よって制御点P C0NT I % P coNtz
−、P C0NT3に対応するするオフセット曲面デー
タ S (un vl。FFI 、S (unVIOFFf
t 、S (11111+。FF3を表す位置データP
OFFI% Poryz、POFFIが演算される。
かかる演算において、共有境界C0M12、C0M23
、C0M31を表す制御点P、。、l□3、P (11
12”” P (511t % P (11!3〜P
(51!3%P(1)31〜P(5)31に対応する共
有境界C0MI2、C0M23、C0M31上の点の法
線ベクトルが、パッチS (un v) l、S (u
n v、l % S (un V) 2において異なる
値をもっているときには、これに応じて(8)、(9)
、(10)式の演算によって求められるオフセット曲面
データS (un V)。FFI及びS (un vl
。FFZの位置データ (PtouIts、P(111
12〜P(51112)及び(P (021123、P
(Iz)!l〜P(5t)21)が互いに異なる位置を
表し、また曲面データS(un v) OFF!及び5
(ur Vl orrsの位置データ(p<。t、lt
s 、P T+12.〜P (52123)及び(P(
。!+123 、P 113゜2〜p、。32)が互い
に異なる位置を表し、 さらに曲面データS (on
IT) ovrs及びS (u、 vl 0FFIの位
置データ(P (03) l[、P <rs+ 31
” P (s33 sr)及び(P(。l)1!3 、
Pf11+13〜P(51)11)が互いに異なる位置
を表すことになる。
、C0M31を表す制御点P、。、l□3、P (11
12”” P (511t % P (11!3〜P
(51!3%P(1)31〜P(5)31に対応する共
有境界C0MI2、C0M23、C0M31上の点の法
線ベクトルが、パッチS (un v) l、S (u
n v、l % S (un V) 2において異なる
値をもっているときには、これに応じて(8)、(9)
、(10)式の演算によって求められるオフセット曲面
データS (un V)。FFI及びS (un vl
。FFZの位置データ (PtouIts、P(111
12〜P(51112)及び(P (021123、P
(Iz)!l〜P(5t)21)が互いに異なる位置を
表し、また曲面データS(un v) OFF!及び5
(ur Vl orrsの位置データ(p<。t、lt
s 、P T+12.〜P (52123)及び(P(
。!+123 、P 113゜2〜p、。32)が互い
に異なる位置を表し、 さらに曲面データS (on
IT) ovrs及びS (u、 vl 0FFIの位
置データ(P (03) l[、P <rs+ 31
” P (s33 sr)及び(P(。l)1!3 、
Pf11+13〜P(51)11)が互いに異なる位置
を表すことになる。
かくして工具の移動空間において、位置データ(P(0
11123、P(1012〜P(51)I2)及び(P
、。z) lts 、P (+021〜PC5Zlt+
)間の空間5PC1、位置データ(P(。H+23、
P、Iゎt3〜P(52123)及びCP+。3112
3、 P(lff131〜P(53132)間の空間S
PC,、及び位置データ(P、。1,1□3 、P (
13)31””P (S:1131)及び(P (+1
11 lts 、P (+ +> ls〜P (51)
l:l)間の空間5pC1と、 コーナ部を形成する
3つのパッチS (Ill v) l、S 、、、 V
) 、、S (Ill v> :lが共有する共有点P
、。1.。の位置及び位置データP(。5,1□3、P
(6g) 1Zff 、P (031123間の空間
SPC+z3とについて、工具の移動軌跡を指定するデ
ータは得られないことになる(この空間5PCI 、5
PCz、spc、及びspc+。を不連続空間と呼ぶ)
。
11123、P(1012〜P(51)I2)及び(P
、。z) lts 、P (+021〜PC5Zlt+
)間の空間5PC1、位置データ(P(。H+23、
P、Iゎt3〜P(52123)及びCP+。3112
3、 P(lff131〜P(53132)間の空間S
PC,、及び位置データ(P、。1,1□3 、P (
13)31””P (S:1131)及び(P (+1
11 lts 、P (+ +> ls〜P (51)
l:l)間の空間5pC1と、 コーナ部を形成する
3つのパッチS (Ill v) l、S 、、、 V
) 、、S (Ill v> :lが共有する共有点P
、。1.。の位置及び位置データP(。5,1□3、P
(6g) 1Zff 、P (031123間の空間
SPC+z3とについて、工具の移動軌跡を指定するデ
ータは得られないことになる(この空間5PCI 、5
PCz、spc、及びspc+。を不連続空間と呼ぶ)
。
この不連続空間S P C+ 〜5PCs及びSPC+
zzにおいては、 パッチS (un vl I %S
<u、 v、z、S (un vl 3の共存境界C
0M12、C0M23、C0M31位置まで切削作業を
続けてきた工具が、当該共有境界C0M12、C0M2
3、C0M31の近傍において異常な移動軌跡を描(よ
うな動作をするおそれがあり、これを放置すれば、被加
工対象の共有境界C0M12、C0M23、C0M31
の近傍部分を不必要に削り落とすおそれがある。
zzにおいては、 パッチS (un vl I %S
<u、 v、z、S (un vl 3の共存境界C
0M12、C0M23、C0M31位置まで切削作業を
続けてきた工具が、当該共有境界C0M12、C0M2
3、C0M31の近傍において異常な移動軌跡を描(よ
うな動作をするおそれがあり、これを放置すれば、被加
工対象の共有境界C0M12、C0M23、C0M31
の近傍部分を不必要に削り落とすおそれがある。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、特に、コ
ーナ部のように、3つのパッチS (un vlいする
オフセット曲面データの点P(。1,11、P、。2,
1□1、P、。31123との間に不連続空間5PC5
23が生じた場合に、当該コーナ部の不連続空間SPC
+zzにおいて切削している加工形状に対して工具が異
常な加工動作をすることを未然に防止し得るようなオフ
セット曲面データを容易に作成し得るようにしたオフセ
ット曲面データ作成方法を提案しようとするものである
。
ーナ部のように、3つのパッチS (un vlいする
オフセット曲面データの点P(。1,11、P、。2,
1□1、P、。31123との間に不連続空間5PC5
23が生じた場合に、当該コーナ部の不連続空間SPC
+zzにおいて切削している加工形状に対して工具が異
常な加工動作をすることを未然に防止し得るようなオフ
セット曲面データを容易に作成し得るようにしたオフセ
ット曲面データ作成方法を提案しようとするものである
。
E問題点を解決するための手段
かかる問題点を解決するため本発明においては、自由曲
面を表し、かつコーナ部の共有点において互いに隣接す
る第1、第2及び第3のパッチS (un vl I
% S (un IT) t、5(fl+ V) 3を
切削目標とするオフセット曲面データを生成するオフセ
ット曲面データ作成方法において、第11第2及び第3
のパッチS (u、 vl +、S +u+ w、Zz
S (un V) 3のオフセット曲面データS <
u、v)orr+ % S (unv)orrz %
S (an v)。、。のうち、共有点P、。、1□3
に対応する点の第1、第2及び第3のオフセット曲面デ
ータP(。nets 、P (。t+ 123 、P
(。:1l12ff上の当該共有点P(。1,23に対
応する点の第1、第2及び第3の法線ベクトルf’l
(011123、n(OZ、113、n、。ff118
3を求め、第1、第2及び第3の法線ベクトルn (0
1) Izt % fl <0211!3 % n T
O:11 +z3の面π(ill)目3S π(0り
I!3 % π1offllZffの交点R32,を
求め、交点RIZ:lの位置データをコーナ部に生ずる
不連続空間5PCrzsにおけるオフセット曲面データ
として補間するようにする。
面を表し、かつコーナ部の共有点において互いに隣接す
る第1、第2及び第3のパッチS (un vl I
% S (un IT) t、5(fl+ V) 3を
切削目標とするオフセット曲面データを生成するオフセ
ット曲面データ作成方法において、第11第2及び第3
のパッチS (u、 vl +、S +u+ w、Zz
S (un V) 3のオフセット曲面データS <
u、v)orr+ % S (unv)orrz %
S (an v)。、。のうち、共有点P、。、1□3
に対応する点の第1、第2及び第3のオフセット曲面デ
ータP(。nets 、P (。t+ 123 、P
(。:1l12ff上の当該共有点P(。1,23に対
応する点の第1、第2及び第3の法線ベクトルf’l
(011123、n(OZ、113、n、。ff118
3を求め、第1、第2及び第3の法線ベクトルn (0
1) Izt % fl <0211!3 % n T
O:11 +z3の面π(ill)目3S π(0り
I!3 % π1offllZffの交点R32,を
求め、交点RIZ:lの位置データをコーナ部に生ずる
不連続空間5PCrzsにおけるオフセット曲面データ
として補間するようにする。
F作用
共有点P、。、1.3において互いに隣接する第1、第
2、第3のパッチS (an vl Is S (u
n v) Z、S(un vl 3が、共有境界C0M
12、C0M23、C0M31を介して接平面連続の条
件を満足しない条件で接続されている場合には、3つの
パッチS +u+ V) l % S (un v)
z、S (un v) 3に対応するオフセット曲面デ
ータS (un V)。FFI % S (Ill
Vl。FFt、S (unvl。FF3間にオフセット
曲面データが存在しない不連続空間5PCI!、が生ず
る。
2、第3のパッチS (an vl Is S (u
n v) Z、S(un vl 3が、共有境界C0M
12、C0M23、C0M31を介して接平面連続の条
件を満足しない条件で接続されている場合には、3つの
パッチS +u+ V) l % S (un v)
z、S (un v) 3に対応するオフセット曲面デ
ータS (un V)。FFI % S (Ill
Vl。FFt、S (unvl。FF3間にオフセット
曲面データが存在しない不連続空間5PCI!、が生ず
る。
当該不連続空間spc、□、について、 共有点P、。
、l□3に対応する点P、。+1123 、P(。!+
1!□、P、。:l)+23を表すオフセット曲面デー
タS (III vl。FFI % S +u+vl。
1!□、P、。:l)+23を表すオフセット曲面デー
タS (III vl。FFI % S +u+vl。
vvz 、S (un vl。FFIに基づいてその法
線ベクトルn、。Il+□1、n(。2)10、n (
031121の面π(+111123、 π(0012
3、π。。1.3の交点R,t、を求め、これをオフセ
ット曲面データとして補間するようにする。
線ベクトルn、。Il+□1、n(。2)10、n (
031121の面π(+111123、 π(0012
3、π。。1.3の交点R,t、を求め、これをオフセ
ット曲面データとして補間するようにする。
このようにすれば、第1及び第2のオフセット曲面デー
タS (un vl。FFI % S (III V
l。□2、S (Ill V)。FF3によって移動さ
れる工作機械の工具が、共有点P、。、l!、の位置ま
で切削加工して来て不連続空間S P CIztを渡ろ
うとしたとき、工具を補間データR1□、の位置に移動
させるようにすることにより、被加工対象の共有点P、
。、1□、の・部分を削り落すような異常な動作を起こ
させるおそれを未然に防止し得る。
タS (un vl。FFI % S (III V
l。□2、S (Ill V)。FF3によって移動さ
れる工作機械の工具が、共有点P、。、l!、の位置ま
で切削加工して来て不連続空間S P CIztを渡ろ
うとしたとき、工具を補間データR1□、の位置に移動
させるようにすることにより、被加工対象の共有点P、
。、1□、の・部分を削り落すような異常な動作を起こ
させるおそれを未然に防止し得る。
G実施例
以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
この実施例の場合、オフセット曲面データ作成装置の中
央処理ユニット(CP U)は、自由曲面作成装置によ
って予め作成されたコーナ部を形成する3つのパッチS
Tu+V)Is S (unNZ% S +IIIV
)3のデータと、これらのパッチのデータに基づいて作
成したオフセット曲面データS (u−IT) O□1
、S (un vl。rrt −、S fll+Vl。
央処理ユニット(CP U)は、自由曲面作成装置によ
って予め作成されたコーナ部を形成する3つのパッチS
Tu+V)Is S (unNZ% S +IIIV
)3のデータと、これらのパッチのデータに基づいて作
成したオフセット曲面データS (u−IT) O□1
、S (un vl。rrt −、S fll+Vl。
、F3(第7図)とを必要に応じて読み出しながら、第
1図のステップS21からオフセット曲面データの補間
演算プログラムに入る。
1図のステップS21からオフセット曲面データの補間
演算プログラムに入る。
(G1)不連続空間SPC,,5pcz 、5PC3の
補間 オフセット曲面データ作成装置は、第3図に示すように
先ず互いに接平面が不連続の条件の下に接続された2つ
のパッチS (Lll VI I F2−びS(u・V
IZ・S (u、vl 2及びS +111 Vl 3
、S (un vl 3及びS (un vl Hに対
応するオフセット曲面データS (Ill VI 0F
FI及びS (unv)OFFZ % S (Ll、V
)OFFZ及びSTu+ vl OFFZ %S C4
1vl OFFZ及びS (un vl OF□間に生
じた不連続空間SPC+ 、5PCz 、5PC3(そ
の不連続空間を囲む端面を不連続端面と呼ぶ)について
、オフセット曲面データQ、。112〜Q、5目、、Q
(0)23〜Qts+zs % Q(0131〜Q+s
+:++を補間演算する。
補間 オフセット曲面データ作成装置は、第3図に示すように
先ず互いに接平面が不連続の条件の下に接続された2つ
のパッチS (Lll VI I F2−びS(u・V
IZ・S (u、vl 2及びS +111 Vl 3
、S (un vl 3及びS (un vl Hに対
応するオフセット曲面データS (Ill VI 0F
FI及びS (unv)OFFZ % S (Ll、V
)OFFZ及びSTu+ vl OFFZ %S C4
1vl OFFZ及びS (un vl OF□間に生
じた不連続空間SPC+ 、5PCz 、5PC3(そ
の不連続空間を囲む端面を不連続端面と呼ぶ)について
、オフセット曲面データQ、。112〜Q、5目、、Q
(0)23〜Qts+zs % Q(0131〜Q+s
+:++を補間演算する。
すなわち、第1図のステップSP2において共有境界C
0M12、C0M23、C0M31上の法線がパッチS
iu+ vl l % S (un 11+ Z、S
(un V) 3について互いに共通か否かのチェッ
クをする。
0M12、C0M23、C0M31上の法線がパッチS
iu+ vl l % S (un 11+ Z、S
(un V) 3について互いに共通か否かのチェッ
クをする。
ここで肯定結果が得られれば、第6図について上述した
ようにパッチS fur vl r\ S (un %
11 茸〜S tut v) sが互いに接平面連続の
条件を満足するように接続されていることが分り、この
場合にはオフセット曲面データS (Ill V)。F
FI −、S (IIIV)。FFZ、S (Ill
V)。FF3間に不連続空間が生ずることはないので、
オフセット曲面データ作成装置は直ちにステップSP3
に移って当該プログラムを終了する。
ようにパッチS fur vl r\ S (un %
11 茸〜S tut v) sが互いに接平面連続の
条件を満足するように接続されていることが分り、この
場合にはオフセット曲面データS (Ill V)。F
FI −、S (IIIV)。FFZ、S (Ill
V)。FF3間に不連続空間が生ずることはないので、
オフセット曲面データ作成装置は直ちにステップSP3
に移って当該プログラムを終了する。
これに対してステップSP2において否定結果が得られ
たとき、オフセット曲面データ作成装置は、ステップS
P4に移って以下に述べるように順次共有境界C0M1
2、C0M23、C0M31についてのデータを用いて
対応する不連続空間S P C+ 、S P Cz 、
S P C3の補間演算の実行を開始する。
たとき、オフセット曲面データ作成装置は、ステップS
P4に移って以下に述べるように順次共有境界C0M1
2、C0M23、C0M31についてのデータを用いて
対応する不連続空間S P C+ 、S P Cz 、
S P C3の補間演算の実行を開始する。
すなわち先ずステップSP4において、共有境界C0M
12を表す制御点のうち第0番目の点P (6) +2
1 (第7図)について補間演算の実行を開始する。
12を表す制御点のうち第0番目の点P (6) +2
1 (第7図)について補間演算の実行を開始する。
すなわちu−0、v=Qの点P(01123について、
第4図に示すように、第1のパッチS (un vl
lに対するオフセット曲面データS (unVIOFF
Iのうち1共有境界C0M12を表す制御点P(。、I
t3及びPo、1□対応する点P、。I、ll3及びp
uu+zに関するデータから、次式 %式% で表されるベクトルA及びBを求める。
第4図に示すように、第1のパッチS (un vl
lに対するオフセット曲面データS (unVIOFF
Iのうち1共有境界C0M12を表す制御点P(。、I
t3及びPo、1□対応する点P、。I、ll3及びp
uu+zに関するデータから、次式 %式% で表されるベクトルA及びBを求める。
ベクトルAは点P(。)I2.についての平行曲面デー
タ((8)式の第2項)を表し、点P、。1.。から点
P(011123までの差ベクトルでなる。
タ((8)式の第2項)を表し、点P、。1.。から点
P(011123までの差ベクトルでなる。
またベクトルBは、ベクトルAによって表される位置ベ
クトルP、。Il+!:lを基準にして共存境界C0M
12を表すu=Q、v=lの点P(1)llに対応する
オフセット曲面データS <ur Vl 0FFI上の
点P(ll)lzを表すベクトルでなる。
クトルP、。Il+!:lを基準にして共存境界C0M
12を表すu=Q、v=lの点P(1)llに対応する
オフセット曲面データS <ur Vl 0FFI上の
点P(ll)lzを表すベクトルでなる。
このようにして得たベクトルA及びBは、 パッチS
(un vl Iに関連するオフセット曲面データS(
un vl OF F lのうち、共有境界C0M12
において生じた不連続空間spc、のうち、点P(。1
)123を中心として点P、。I11□、−P (1目
t−P +tzz −P Co口zs−P (+111
123で囲まれる端面部分の高さ及び点P、。+112
3における端面の傾きを表しており、従ってベクトルA
及びBについて次式 %式%) のように外積を求めれば、端面部分P、。11113−
Pnnlz−P<1)It P<o>Itx−Ptt
s、1t1の点P(。1)7.における法線ベクトルn
、。1)、、を求めることができる。
(un vl Iに関連するオフセット曲面データS(
un vl OF F lのうち、共有境界C0M12
において生じた不連続空間spc、のうち、点P(。1
)123を中心として点P、。I11□、−P (1目
t−P +tzz −P Co口zs−P (+111
123で囲まれる端面部分の高さ及び点P、。+112
3における端面の傾きを表しており、従ってベクトルA
及びBについて次式 %式%) のように外積を求めれば、端面部分P、。11113−
Pnnlz−P<1)It P<o>Itx−Ptt
s、1t1の点P(。1)7.における法線ベクトルn
、。1)、、を求めることができる。
か(してオフセット曲面データ作成装置は、第1のパッ
チS 、、、 V) 、に関するオフセット曲面データ
S (u+vlOFF+のうち、共有境界C0M12を
表す第0番目の点P、。、lz3の近傍のデータに基づ
いて、不連続端面P、。u Izx P (Ill
l□−P(++1!−p、。)Ill PCol、1
□、の高さ及び傾きを表す法線ベクトルn(。11+2
3についてのデータを求めることができる。
チS 、、、 V) 、に関するオフセット曲面データ
S (u+vlOFF+のうち、共有境界C0M12を
表す第0番目の点P、。、lz3の近傍のデータに基づ
いて、不連続端面P、。u Izx P (Ill
l□−P(++1!−p、。)Ill PCol、1
□、の高さ及び傾きを表す法線ベクトルn(。11+2
3についてのデータを求めることができる。
オフセット曲面データ作成装置は、続いてステップSP
5に移って第2のパッチS (Ill v、tについて
のオフセット曲面データS(u、v、。Fl、から、共
有境界C0M12を表す制御点P、。、1□3に対応す
るオフセット曲面データ5(ur vl OFF□上の
点P、。2,1□、から次式 %式%) の演算を実行することによって点P、。1,23から点
P(。2,1oまでのベクトルCを求め、このベクトル
Cと同じ方向の法線ベクトルn、。t、ItJをオフセ
ット曲面データS (Ill vl。1,2のうち、共
有境界C0M12位置の不連続端面のうちの端面部分、
すなわち点P、。2□23 P H1l+ 21P
Hl l□−P、。11!:l P+。21121を
表すデータとして点P、。2)+23における法線ベク
トルn、。!+123を求めることができる。
5に移って第2のパッチS (Ill v、tについて
のオフセット曲面データS(u、v、。Fl、から、共
有境界C0M12を表す制御点P、。、1□3に対応す
るオフセット曲面データ5(ur vl OFF□上の
点P、。2,1□、から次式 %式%) の演算を実行することによって点P、。1,23から点
P(。2,1oまでのベクトルCを求め、このベクトル
Cと同じ方向の法線ベクトルn、。t、ItJをオフセ
ット曲面データS (Ill vl。1,2のうち、共
有境界C0M12位置の不連続端面のうちの端面部分、
すなわち点P、。2□23 P H1l+ 21P
Hl l□−P、。11!:l P+。21121を
表すデータとして点P、。2)+23における法線ベク
トルn、。!+123を求めることができる。
ところでこの法線ベクトルn、。Z)I23には、第4
図において破線で示すように、点P(。!1123にお
ける面M、。2)123 (法線ベクトルn、。2)
I□3を法線とする面で、これを法線ベクトルfl (
OHI 23の面と呼ぶ)を考えることができ、オフセ
ット曲面データ作成装置は次のステップSP6において
、当該法線ベクトルn、。!11!+の面M、。t、l
□、と、点P、。11+23における法線ベクトルn(
。11123の交点を表す位置ベクトルQ、。1.tを
演算する。
図において破線で示すように、点P(。!1123にお
ける面M、。2)123 (法線ベクトルn、。2)
I□3を法線とする面で、これを法線ベクトルfl (
OHI 23の面と呼ぶ)を考えることができ、オフセ
ット曲面データ作成装置は次のステップSP6において
、当該法線ベクトルn、。!11!+の面M、。t、l
□、と、点P、。11+23における法線ベクトルn(
。11123の交点を表す位置ベクトルQ、。1.tを
演算する。
かかる演算の結果水めることができた点Q、。)l□を
表す位置ベクトルは、第4図に示すように、共有境界C
0M12を表す点P、。1,23を含むパッチS <u
、v) Iについてのオフセット曲面データS (un
vl。FFI上の点P、。11123における不連続
端面に対して直交する方向に延長する線上にあり、かつ
第2のパッチS (ITl V) 2のオフセット曲面
データS (un V)。FF2上の点P (6!11
23の法線ベクトルntontz3と直交する面M <
otr +zz内にある。
表す位置ベクトルは、第4図に示すように、共有境界C
0M12を表す点P、。1,23を含むパッチS <u
、v) Iについてのオフセット曲面データS (un
vl。FFI上の点P、。11123における不連続
端面に対して直交する方向に延長する線上にあり、かつ
第2のパッチS (ITl V) 2のオフセット曲面
データS (un V)。FF2上の点P (6!11
23の法線ベクトルntontz3と直交する面M <
otr +zz内にある。
従って工具の中心を第1のパッチS (ITl Vl
lのオフセット曲面データS +II+ vl。FFI
及びS (un V) 0FFZに基づいて、共通境界
C0M12上を通過しながら例えばv=Qで表される線
上の曲面S (U+ V) 、及びS (U+ V)
、の曲面を切削加工して行く過程において、 先ずパッ
チS(un vl +を加工をしながら工具の中心がパ
ッチS (un Vl I上の点P、。Il+□、に到
達したとき、 続いてパッチS (u、 v) tの加
工を点P(。H1□3から開始するまでの間に、 工具
の中心を点P、。I11□1から点Q、。、1□まで移
動させ、続いてこの点Q、。〉1□から点P、。2.I
□、まで移動させれば、工具の刃先が一旦共存境界C0
M12の点P(。、1!3を離れた状態を維持させなが
ら、工具の中心を第1のオフセット曲面データS (I
Tl ITl 0FFI上の点P (01) 113か
ら第2のオフセット曲面データS (un vl。、F
l上の点P、。り+13まで移動させることができるこ
とになる。
lのオフセット曲面データS +II+ vl。FFI
及びS (un V) 0FFZに基づいて、共通境界
C0M12上を通過しながら例えばv=Qで表される線
上の曲面S (U+ V) 、及びS (U+ V)
、の曲面を切削加工して行く過程において、 先ずパッ
チS(un vl +を加工をしながら工具の中心がパ
ッチS (un Vl I上の点P、。Il+□、に到
達したとき、 続いてパッチS (u、 v) tの加
工を点P(。H1□3から開始するまでの間に、 工具
の中心を点P、。I11□1から点Q、。、1□まで移
動させ、続いてこの点Q、。〉1□から点P、。2.I
□、まで移動させれば、工具の刃先が一旦共存境界C0
M12の点P(。、1!3を離れた状態を維持させなが
ら、工具の中心を第1のオフセット曲面データS (I
Tl ITl 0FFI上の点P (01) 113か
ら第2のオフセット曲面データS (un vl。、F
l上の点P、。り+13まで移動させることができるこ
とになる。
かくして工具の中心が第1のパッチS (un v)
Iのオフセット曲面データS (un v)。FFIの
点P(01)123から、第2のパッチ5(ITl V
) 2のオフセット曲面データS (an v)。FF
8の点P、。2.I□、にまで移動する間に、工具の刃
先が余分に被加工対象を削り落すような異常動作をする
おそれを有効に回避し得る。
Iのオフセット曲面データS (un v)。FFIの
点P(01)123から、第2のパッチ5(ITl V
) 2のオフセット曲面データS (an v)。FF
8の点P、。2.I□、にまで移動する間に、工具の刃
先が余分に被加工対象を削り落すような異常動作をする
おそれを有効に回避し得る。
やがて工具の中心が第2のパッチS (an v) 2
の共有境界C0M12上の点P、。、1゜に対応する点
P(。2)1.に到達すると、以後工具の中心がオフセ
ット曲面データS (un vl。FFZ上を移動して
行くことにより、 工具の刃先によって第2のパッチS
(u、 V) 、の切削加工を共有境界C0M12上
の点P<。、1!3から再開することができるようなデ
ータを作成することができる。
の共有境界C0M12上の点P、。、1゜に対応する点
P(。2)1.に到達すると、以後工具の中心がオフセ
ット曲面データS (un vl。FFZ上を移動して
行くことにより、 工具の刃先によって第2のパッチS
(u、 V) 、の切削加工を共有境界C0M12上
の点P<。、1!3から再開することができるようなデ
ータを作成することができる。
オフセット曲面データ作成装置は、点Q、。)1□のデ
ータを演算により求めた後、ステップSP7において以
下同様にして共有境界C0M12を表す点P <1)l
z 、P (1)+t 、P (I11! 、P nr
rz、P(il+2について同様の演算を実行すること
によつて、不連続空間S P Crに対応する点Q、、
、、、、Q<z+It 、Q(szt 、Q<unz
、Q、<s、lzを同様の手法に基づいて演算した後、
ステップSP8に移って当該演算によって求めた位置デ
ータQ、。、l□〜Q(S、lzをオフセット曲面デー
タS (un vl。FFI及びS (un Vl。F
F!間の不連続空間5PC1における工具の移動位置を
表す曲面データとして補間する。
ータを演算により求めた後、ステップSP7において以
下同様にして共有境界C0M12を表す点P <1)l
z 、P (1)+t 、P (I11! 、P nr
rz、P(il+2について同様の演算を実行すること
によつて、不連続空間S P Crに対応する点Q、、
、、、、Q<z+It 、Q(szt 、Q<unz
、Q、<s、lzを同様の手法に基づいて演算した後、
ステップSP8に移って当該演算によって求めた位置デ
ータQ、。、l□〜Q(S、lzをオフセット曲面デー
タS (un vl。FFI及びS (un Vl。F
F!間の不連続空間5PC1における工具の移動位置を
表す曲面データとして補間する。
かくしてオフセット曲面データ作成装置は、第1図のス
テップSP4〜SP8において、不連続空間spc、に
ついてのオフセット曲面データ(Qtozz 、Qnz
z 、Q(tzz 、Q(szt %Q、。+t 、
Q+s++z )を作成、補間し、続くステップSP9
において上述の場合と同様にして不連続空間spc、及
び5PC3についてのオフセット曲面データ(QT。t
zz 、QtI、zs 、Q<trzs、Q、<:nz
s 、Qu。t3、Q(srzz )及び(Q (Il
z l、Qn+xr 、Q<z)x+ 、Q<3rx
+ 、Q(4131、Q(5):11)を作成、補間す
る。
テップSP4〜SP8において、不連続空間spc、に
ついてのオフセット曲面データ(Qtozz 、Qnz
z 、Q(tzz 、Q(szt %Q、。+t 、
Q+s++z )を作成、補間し、続くステップSP9
において上述の場合と同様にして不連続空間spc、及
び5PC3についてのオフセット曲面データ(QT。t
zz 、QtI、zs 、Q<trzs、Q、<:nz
s 、Qu。t3、Q(srzz )及び(Q (Il
z l、Qn+xr 、Q<z)x+ 、Q<3rx
+ 、Q(4131、Q(5):11)を作成、補間す
る。
その結果オフセット曲面データ作成装置は、上述のステ
ップSP4〜SP9において、不連続空間SPC+ 、
5PCt 、5PCsについてのオフセット曲面データ
の補間プログラムを終了する。
ップSP4〜SP9において、不連続空間SPC+ 、
5PCt 、5PCsについてのオフセット曲面データ
の補間プログラムを終了する。
以上のようにして作成されたオフセット曲面データを用
いて工作機械の工具を移動させれば、各パッチS Tu
+ vl I s S (un w) 2、 S (
u、++> 3に対応するオフセット曲面データ5(u
n V) OFF l・S (wtv)。yrt 、S
(unVl。FF3に沿って工具の中心を移動させる
ことによって、各パッチS (Ill v) 1、S
(un vl□、S (Il、 V) 3をそれぞれ切
削加工することができる。
いて工作機械の工具を移動させれば、各パッチS Tu
+ vl I s S (un w) 2、 S (
u、++> 3に対応するオフセット曲面データ5(u
n V) OFF l・S (wtv)。yrt 、S
(unVl。FF3に沿って工具の中心を移動させる
ことによって、各パッチS (Ill v) 1、S
(un vl□、S (Il、 V) 3をそれぞれ切
削加工することができる。
これと共に、 第1、 第2、 第3のパッチS (u
n v) I、 S <u、 v> z、 S (un
v) 3のオフセット曲面データS tut V、0
FFI、 S (Ill vl ovrt又はS (u
n w)OFFIに基づいて工具を移動させている状態
から、共有境界C0M12、C0M23、C0M31を
通過して他のパッチのオフセット曲面データの加工に移
るまでの間に、第7図について上述したように、隣接す
るパッチ相互間が接平面連続の条件の下に接続されてい
なかったために不連続空間SPC+ 、5PC21SP
Csが生じた場合にも、点Q、。、I□〜Q (S)
I Z、 Q、。、t、〜Q (51z3、Q to+
sr 〜Q (5121の位置データをオフセット曲
面データとして補間することにより、結局工作機械によ
って加工すべき被加工対象を、第1、第2、第3のパッ
チS (un vl l % S (un vl t、
S fun vl zのデータによって表される自由曲
面と、補間されたオフセット曲面データQ、。、l□〜
Qtsxt % Qua)ts 〜Q(srzs 、Q
<o、31〜Q 、S、 、、とを用いてスムーズに切
削加工することができる。
n v) I、 S <u、 v> z、 S (un
v) 3のオフセット曲面データS tut V、0
FFI、 S (Ill vl ovrt又はS (u
n w)OFFIに基づいて工具を移動させている状態
から、共有境界C0M12、C0M23、C0M31を
通過して他のパッチのオフセット曲面データの加工に移
るまでの間に、第7図について上述したように、隣接す
るパッチ相互間が接平面連続の条件の下に接続されてい
なかったために不連続空間SPC+ 、5PC21SP
Csが生じた場合にも、点Q、。、I□〜Q (S)
I Z、 Q、。、t、〜Q (51z3、Q to+
sr 〜Q (5121の位置データをオフセット曲
面データとして補間することにより、結局工作機械によ
って加工すべき被加工対象を、第1、第2、第3のパッ
チS (un vl l % S (un vl t、
S fun vl zのデータによって表される自由曲
面と、補間されたオフセット曲面データQ、。、l□〜
Qtsxt % Qua)ts 〜Q(srzs 、Q
<o、31〜Q 、S、 、、とを用いてスムーズに切
削加工することができる。
かくしてパッチS (un vl l % S (un
vl t、S(u、v、3間の共有境界C0M12、
C0M23、C0M31の位置において、工具が異常動
作して過剰に被工作対象を切削するようなおそれを有効
に防止し得る。
vl t、S(u、v、3間の共有境界C0M12、
C0M23、C0M31の位置において、工具が異常動
作して過剰に被工作対象を切削するようなおそれを有効
に防止し得る。
(G2)不連続空間5PCI23の補間続いてオフセッ
ト曲面データ作成装置は、3つのパッチS (un v
) イS (Il、 V) Z、S (g、 v) 3
の共有点P、。1.。のデータと、3つのオフセット曲
面データS tut IT)OFFI % S (un
v>orrt s、 S (Ill V)OFFコと
の間に生ずるコーナ部分の不連続空間spc、t。
ト曲面データ作成装置は、3つのパッチS (un v
) イS (Il、 V) Z、S (g、 v) 3
の共有点P、。1.。のデータと、3つのオフセット曲
面データS tut IT)OFFI % S (un
v>orrt s、 S (Ill V)OFFコと
の間に生ずるコーナ部分の不連続空間spc、t。
についての処理プログラムを以下に述べる手順によって
実行する。
実行する。
先ず、ステップ5pioにおいてオペレータは、生成さ
れたパッチS (01111% 5(ulVl!% S
(wtv>3についての曲面データをディスプレイ上に
表示させ、補間演算すべきコーナ部分の共有点P(。、
1□3を目視確認した後、当該共有点P(。)、23周
りのオフセット曲面データ5(un VI OFF +
、5(ul vl OFF Z、S (wtv)。F
F、の不連続端面を表すデータを指定する。
れたパッチS (01111% 5(ulVl!% S
(wtv>3についての曲面データをディスプレイ上に
表示させ、補間演算すべきコーナ部分の共有点P(。、
1□3を目視確認した後、当該共有点P(。)、23周
りのオフセット曲面データ5(un VI OFF +
、5(ul vl OFF Z、S (wtv)。F
F、の不連続端面を表すデータを指定する。
これに応動してオフセット曲面データ作成装置は、次の
ステップ5P11において、第2図に示すように、オフ
セット曲面データS (llnV)OFFI、S tu
t V) oyyt 、S (III V> 0FF3
の不連続端面を表す共有点P(。、1、のデータと、
点P、。11123、P、。z+ ltx 、P (。
ステップ5P11において、第2図に示すように、オフ
セット曲面データS (llnV)OFFI、S tu
t V) oyyt 、S (III V> 0FF3
の不連続端面を表す共有点P(。、1、のデータと、
点P、。11123、P、。z+ ltx 、P (。
1,1□3のデータとに基づいて、点P (01) l
tx % P <oz+ ltx、 P (1131
123における法線ベクトルn、。1)1□1、 n(
。2)1zコ、n、。31113を求める。
tx % P <oz+ ltx、 P (1131
123における法線ベクトルn、。1)1□1、 n(
。2)1zコ、n、。31113を求める。
これらの法線ベクトルn(011lt3 、n (O寞
) +13、f’1(031113は、 点PC011
113、P(11り+23、PC031123がそれぞ
れ点P(01113から(8)式、(9)式、(10)
式の第2項で表される平行移動量データR−n(。、。
) +13、f’1(031113は、 点PC011
113、P(11り+23、PC031123がそれぞ
れ点P(01113から(8)式、(9)式、(10)
式の第2項で表される平行移動量データR−n(。、。
)い R−n<o、。)冨、R−n (、、、。2.に
よって表されるベクトルの延長線上に生じ、かくして法
線ベクトルn(。11123、n foe) lt:l
、n (031lt3によって不連続空間5PCI2
3の共有点P、。、1□3を中心とする3つの不連続端
面、 すなわちP、。zzz P(。11123−Q
(01+2 P <ot+ zzz P 、o
> Its、P (01123−P(。txzs Q
(。、tz P(。31123 P(。)1t3、
P+ozz*−P (oz+tz3 Qto
+st −P+on+zs −P、。lI23
の高さ及び傾きを表している。
よって表されるベクトルの延長線上に生じ、かくして法
線ベクトルn(。11123、n foe) lt:l
、n (031lt3によって不連続空間5PCI2
3の共有点P、。、1□3を中心とする3つの不連続端
面、 すなわちP、。zzz P(。11123−Q
(01+2 P <ot+ zzz P 、o
> Its、P (01123−P(。txzs Q
(。、tz P(。31123 P(。)1t3、
P+ozz*−P (oz+tz3 Qto
+st −P+on+zs −P、。lI23
の高さ及び傾きを表している。
続いてオフセット曲面データ作成装置は、ステップ5P
12に移って法線ベクトルn、。1)lt3、n (O
H12:l % ” +6!l If!の面π(01
1123%π、。t、lt3、π、。3)lt3の交点
RIt3を求める。
12に移って法線ベクトルn、。1)lt3、n (O
H12:l % ” +6!l If!の面π(01
1123%π、。t、lt3、π、。3)lt3の交点
RIt3を求める。
ここで法線ベクトル” (011123、n (021
123、n(o3目23の面π(1111123〜
π(021123%π。。ff)I!ffは、 それぞ
れ点P、。Ill□3、P <ox> +z:+ %
P <os+ 123の位置において法線ベクトルn
(111) lt3 、n +oz+ rzs 、n
<os+ Itsに直交する平面でなる。そこで3つの
平面π、。l)+23、π、。りl!3、π、。311
23が互いに交差すると、これら3つの面に共通な交点
R,!、を1点だけ特定することができる。
123、n(o3目23の面π(1111123〜
π(021123%π。。ff)I!ffは、 それぞ
れ点P、。Ill□3、P <ox> +z:+ %
P <os+ 123の位置において法線ベクトルn
(111) lt3 、n +oz+ rzs 、n
<os+ Itsに直交する平面でなる。そこで3つの
平面π、。l)+23、π、。りl!3、π、。311
23が互いに交差すると、これら3つの面に共通な交点
R,!、を1点だけ特定することができる。
すなわち面π(。l) I22及びπ、。21123が
交差する点は、第2図において破線L1で示す直線上に
あり、また面π、。3)lt3及びπ、。4,10の交
点は、破線L2で示す直線上にある。従って直線Ll及
びI2の交点R1t3を求めれば3つの面π(01)l
t3 % π(Of1123 % π(01)113に
共通の交点R3゜を1点だけに特定することができる。
交差する点は、第2図において破線L1で示す直線上に
あり、また面π、。3)lt3及びπ、。4,10の交
点は、破線L2で示す直線上にある。従って直線Ll及
びI2の交点R1t3を求めれば3つの面π(01)l
t3 % π(Of1123 % π(01)113に
共通の交点R3゜を1点だけに特定することができる。
続いてオフセットデータ作成装置はステップ5P13に
移って当該交点R123の位置データをコーナ部に生じ
た不連続空間SPC,t、についてのオフセット曲面デ
ータとして補間した後、上述のステップSP3に移って
当該プログラムを終了する。
移って当該交点R123の位置データをコーナ部に生じ
た不連続空間SPC,t、についてのオフセット曲面デ
ータとして補間した後、上述のステップSP3に移って
当該プログラムを終了する。
このようにして3つのパッチS (un v)いS T
+l+ v) 2及びS (a、 vl 3が互いに隣
接して接平面が不連続の条件の下に接続されているよう
な自由曲面を切削加工する際に使用するオフセット曲面
データのうち、コーナ部分に不連続空間spc、!。
+l+ v) 2及びS (a、 vl 3が互いに隣
接して接平面が不連続の条件の下に接続されているよう
な自由曲面を切削加工する際に使用するオフセット曲面
データのうち、コーナ部分に不連続空間spc、!。
が生じたとき、第2図の交点R+13を補間データとし
て用いて切削加工をすれば、工具の刃先が位置P、。目
2.によって表されるコーナ部分を過剰に削り落とすよ
うなおそれを有効に回避し得る。
て用いて切削加工をすれば、工具の刃先が位置P、。目
2.によって表されるコーナ部分を過剰に削り落とすよ
うなおそれを有効に回避し得る。
すなわち例えば第1のパッチS(、、、v、lを切削加
工している工具を、不連続空間SPC+ziを横切るよ
うに移動させる際に、工具の刃先がコーナの点P、。、
I□、に来た時、工具の中心位置を一端位置R1!3に
移動させることによって工具の刃先を点P、。1.。か
ら離間させる。
工している工具を、不連続空間SPC+ziを横切るよ
うに移動させる際に、工具の刃先がコーナの点P、。、
I□、に来た時、工具の中心位置を一端位置R1!3に
移動させることによって工具の刃先を点P、。1.。か
ら離間させる。
その後工具の中心が第2(又は第3)のパッチS+u、
v+t(又はS (a、 vl s)の点P((1りI
!! (又はP、。3)11)に移動すれば、再度工
具の刃先が点P totxzs 4こ接触して以後ツマ
゛ンチS <u、 V) z (又(よS (u、 V
) 3)を切削加工して行く。
v+t(又はS (a、 vl s)の点P((1りI
!! (又はP、。3)11)に移動すれば、再度工
具の刃先が点P totxzs 4こ接触して以後ツマ
゛ンチS <u、 V) z (又(よS (u、 V
) 3)を切削加工して行く。
かくして工具が異常動作によって被加工対象を過剰に削
り落とすようなおそれを有効に防止し得る。
り落とすようなおそれを有効に防止し得る。
H発明の効果
上述のように本発明によれば、接平面連続の条件が成り
立たない条件の下に接続された3つのパッチS (us
V) r % S (un V) 2、S (un
vl sによって表される自由曲面を有する物体を切削
加工するために、工作機械の工具の移動軌跡を表すオフ
セット曲面データを作成する際に、当該コーナ部分の工
具の移動点を表すオフセット曲面データR1!3を補間
することにより、コーナ部分において異常に削り過ぎる
ような加工データを発生するおそれを有効に防止し得る
。
立たない条件の下に接続された3つのパッチS (us
V) r % S (un V) 2、S (un
vl sによって表される自由曲面を有する物体を切削
加工するために、工作機械の工具の移動軌跡を表すオフ
セット曲面データを作成する際に、当該コーナ部分の工
具の移動点を表すオフセット曲面データR1!3を補間
することにより、コーナ部分において異常に削り過ぎる
ような加工データを発生するおそれを有効に防止し得る
。
第1図は本発明によるオフセット曲面データ作成方法の
一実施例を示すフローチャート、第2図はコーナ部の不
連続空間の補間データの作成手順を示ず路線図、第3図
は当該補間の結果得られるオフセット曲面データを示す
路線図、第4図は2つのパッチ間に生じた不連続空間の
補間データの作成手順を示す路線図、第5図は隣接する
2つのパッチを接平面連続の条件によって接続するため
の条件の説明に供する路線図、第6図は接平面連続の条
件の説明に供するベクトル図、第7図は接平面連続の条
件が成り立たない条件の下に接続した3つのパッチにつ
いてオフセット曲面データを作成した場合に生ずる不連
続空間の説明に供する路線図である。 S (u+Vll−、S (u+v)tXS (u+v
)3”””パッチ、C0M12、C0M23、C0M3
L・・・・・・共有境界、P (01123”’ ”
’コーナ部の点% P (1121””” P(%l
Kl ”P (直123 ゞPISItゴ −P (
1)ゴ1 ゞP (5)コ看 01°906共通境界C
0M12、C0M23、C0M31を表す点、 (p
+。1)13、 P(11112〜PiSllI、P(
。2日23、 P (1!121””P (511□)
、(P(。2目!3、P(1゜23〜P(SZ12j、
P(。ffl+□1、P 、13+ 3z−P +s3
> 3z) 、 (P torn 123 、P
、、u 31〜P(%用い P(。+++tz 、P
C11113〜PISI)+3)・・・・・・不連続
空間5PCISSPC2,5PC1の端面におけるオフ
セット曲面データ、P(。l+IInI、P toz)
Izx、 P (11!l 1Zff ”・・・・不連
続空間5PCIzsの端面におけるオフセット曲面デー
タ、S (IIIV)OFFI % S (u+v)O
FFz % S (IllVIOFF3°°°°゛。 オフセット曲面データ、(Q(。)、2〜Q(511□
)、(Q (+1) zs 〜Q (51zs )、(
Q to+ x + 〜Q (5) y +) 、R,
、、・・・・・・補間されたオフセット曲面データ。
一実施例を示すフローチャート、第2図はコーナ部の不
連続空間の補間データの作成手順を示ず路線図、第3図
は当該補間の結果得られるオフセット曲面データを示す
路線図、第4図は2つのパッチ間に生じた不連続空間の
補間データの作成手順を示す路線図、第5図は隣接する
2つのパッチを接平面連続の条件によって接続するため
の条件の説明に供する路線図、第6図は接平面連続の条
件の説明に供するベクトル図、第7図は接平面連続の条
件が成り立たない条件の下に接続した3つのパッチにつ
いてオフセット曲面データを作成した場合に生ずる不連
続空間の説明に供する路線図である。 S (u+Vll−、S (u+v)tXS (u+v
)3”””パッチ、C0M12、C0M23、C0M3
L・・・・・・共有境界、P (01123”’ ”
’コーナ部の点% P (1121””” P(%l
Kl ”P (直123 ゞPISItゴ −P (
1)ゴ1 ゞP (5)コ看 01°906共通境界C
0M12、C0M23、C0M31を表す点、 (p
+。1)13、 P(11112〜PiSllI、P(
。2日23、 P (1!121””P (511□)
、(P(。2目!3、P(1゜23〜P(SZ12j、
P(。ffl+□1、P 、13+ 3z−P +s3
> 3z) 、 (P torn 123 、P
、、u 31〜P(%用い P(。+++tz 、P
C11113〜PISI)+3)・・・・・・不連続
空間5PCISSPC2,5PC1の端面におけるオフ
セット曲面データ、P(。l+IInI、P toz)
Izx、 P (11!l 1Zff ”・・・・不連
続空間5PCIzsの端面におけるオフセット曲面デー
タ、S (IIIV)OFFI % S (u+v)O
FFz % S (IllVIOFF3°°°°゛。 オフセット曲面データ、(Q(。)、2〜Q(511□
)、(Q (+1) zs 〜Q (51zs )、(
Q to+ x + 〜Q (5) y +) 、R,
、、・・・・・・補間されたオフセット曲面データ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 自由曲面を表し、かつコーナ部の共有点において互いに
隣接する第1、第2及び第3のパッチを切削目標とする
オフセット曲面データを生成するオフセット曲面データ
作成方法において、 上記第1、第2及び第3のパッチのオフセット曲面デー
タのうち、上記共有点に対応する点の第1、第2及び第
3のオフセット曲面データ上の当該共有点に対応する点
の第1、第2及び第3の法線ベクトルを求め、 上記第1、第2及び第3の法線ベクトルの面の交点を求
め、 上記交点の位置データを上記コーナ部に生ずる不連続空
間におけるオフセット曲面データとして補間する ことを特徴とするオフセット曲面データ作成方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25018786A JP3187813B2 (ja) | 1986-10-21 | 1986-10-21 | オフセツト曲面データ作成方法 |
| KR870011552A KR880005535A (ko) | 1986-10-21 | 1987-10-19 | 옵셋곡면 데이터 작성방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25018786A JP3187813B2 (ja) | 1986-10-21 | 1986-10-21 | オフセツト曲面データ作成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63104183A true JPS63104183A (ja) | 1988-05-09 |
| JP3187813B2 JP3187813B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=17204105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25018786A Expired - Fee Related JP3187813B2 (ja) | 1986-10-21 | 1986-10-21 | オフセツト曲面データ作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3187813B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6373491B1 (en) | 1998-04-09 | 2002-04-16 | Sony Computer Entertainment, Inc. | Image processing device, image processing method and program distribution medium and data distribution medium for processing images |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57194855A (en) * | 1981-05-27 | 1982-11-30 | Fanuc Ltd | Numerical control system |
-
1986
- 1986-10-21 JP JP25018786A patent/JP3187813B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57194855A (en) * | 1981-05-27 | 1982-11-30 | Fanuc Ltd | Numerical control system |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6373491B1 (en) | 1998-04-09 | 2002-04-16 | Sony Computer Entertainment, Inc. | Image processing device, image processing method and program distribution medium and data distribution medium for processing images |
| US7084883B2 (en) | 1998-04-09 | 2006-08-01 | Sony Computer Entertainment Inc. | Image processing device, image processing method and program distribution medium and data distribution medium for processing images |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3187813B2 (ja) | 2001-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1282142C (en) | Method for generating offset surface data | |
| KR880002560B1 (ko) | 수치 제어방식 | |
| EP0076327B1 (en) | Method of forming curved surface | |
| EP0240569B1 (en) | Method of forming compposite curved surface | |
| JPS63104183A (ja) | オフセツト曲面デ−タ作成方法 | |
| JP3069176B2 (ja) | レーザ加工におけるスクラップ線の形成方法及び装置 | |
| JP3019398B2 (ja) | 自由曲面加工データ作成方法 | |
| JPS63239557A (ja) | Cad装置 | |
| JP2946506B2 (ja) | 物体の表面形状データ作成方法 | |
| JP3187808B2 (ja) | 物体の表面形状データ作成装置 | |
| JP2845661B2 (ja) | 形状データ作成方法 | |
| JPS62151978A (ja) | 物体の表面形状データ作成装置 | |
| JP2638852B2 (ja) | フイレツト曲面の生成方法 | |
| JP2638851B2 (ja) | 数値制御加工方法 | |
| EP0261249B1 (en) | Method of preparing nc data of a composite curved surface | |
| JPS63104182A (ja) | オフセツト曲面デ−タ作成方法 | |
| JP3621618B2 (ja) | オフセット形状データの算出方法 | |
| JP2764918B2 (ja) | デザインデータ受渡装置 | |
| JP2513209B2 (ja) | オフセツト曲面デ−タ作成方法 | |
| JPS62135965A (ja) | 自由曲面作成方法 | |
| JPH04242803A (ja) | 物体形状切削方法 | |
| JPH07302355A (ja) | 自由曲線作成方法 | |
| JPH02287888A (ja) | 物体の自由曲面作成方法 | |
| JP2925397B2 (ja) | 形状データ作成方法 | |
| JPS62221073A (ja) | 自由曲面作成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |