JP2001117616A

JP2001117616A - 加工物の数値制御機械用の位相的特徴を発生するためのコンピューター援用方法

Info

Publication number: JP2001117616A
Application number: JP2000271423A
Authority: JP
Inventors: I Coleman Glenn; グレン・アイ・コールマン
Original assignee: Parametric Technology Corp
Current assignee: PTC Inc
Priority date: 1999-09-14
Filing date: 2000-09-07
Publication date: 2001-04-27
Also published as: GB0022169D0; GB2355316A

Abstract

(57)【要約】【課題】加工物を機械加工するための数値制御プログ
ラムを発生するためのコンピューター援用方法及びグラ
フィック工具を提供する。【解決手段】本発明は、所望の対象物を形成するため
に除去されるべき加工物の容積部分を別個の機械加工特
徴として定義するための複数の位相的特徴型を提供す
る。機械加工特徴は、軟質表面及び／又は硬質表面の数
及び形体によって特徴付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工物を機械加工
するための数値制御プログラムを発生するためのコンピ
ューター援用方法を提供することにある。更に詳細に
は、本発明はコンピューターグラフィック工具及び機械
工等の使用者が加工物を機械加工するのを助けるための
方法を提供する。

【０００２】

【従来の技術】コンピューター援用製造（ＣＡＭ）シス
テムは、加工物を機械加工するための数値制御機械を使
用する。数値制御機械は、導入当初には手作業によるプ
ログラミングを必要とした。即ち、プログラマーは、加
工物を切削するために機械の切削工具が横切る全ての座
標を計算し、この情報を工作機械が理解できる言語に変
換する必要があった。この手順には、労力及び時間がが
かかる。

【０００３】数値制御問題向き言語（ＡＰＴ）等のコン
ピューター援用プログラミング言語により、線、円弧、
ベクトル、自由形態曲線、表面、等の幾何学的形状を数
学的に定義でき、切削工具をこのような幾何学的形状に
沿ってプログラムに従って駆動できる。このようなコン
ピューター援用プログラムは、加工物を機械加工するた
めのプログラムを発生するための数学的計算のほとんど
を実行するが、プログラマーがこのようなコンピュータ
ー援用プログラムの複雑な言語を習得する必要がある。
今日使用されているＣＡＭシステムの多くは、このよう
な手作業のコンピューター援用プログラミング方法に対
してグラフィック及び効率的なナンバークランチング能
力（計算能力）を加えるだけであり、及び従って、こう
した方法の上述の欠点がある。

【０００４】ＣＡＭシステムの別の範疇は、ソリッドモ
デリング技術の出現による自動数値制御プログラミング
を使用する。このようなシステムは、生成的数値制御
（ＧＮＣ）システム及び特徴認知システムの二つの大き
な下位区分に分けられる。ＧＮＣシステムは、人工知能
やケースベーストリーゾニング（ｃａｓｅ−ｂａｓｅｄ
−ｒｅａｓｏｎｉｎｇ）（ＣＢＲ）等の方法を加工物の
ソリッドモデルに適用し、加工物を機械加工する上で最
適のＮＣプログラミングを自動的に形成することによ
り、プログラマーに代わろうとするシステムである。し
かしながら、このようなシステムを使用することは、閉
鎖的に制御された状態内でしか実際的でない。従って、
このようなシステムは、機械加工プロセスの自動化に対
する一般的な解決策とならない。

【０００５】ＧＮＣシステムと異なり、特徴認知システ
ムは、完全にプログラマーに代わろうとしない。この方
法では、工具経路を発生するための単調で退屈な仕事を
プログラマーが行う必要がある。しかしながら、このよ
うなシステムでは、プログラマーは、加工物の機械加工
に関する所定の重要な決定をできない。例えば、このよ
うなシステムは、加工物のソリッドモデルを分析するこ
とによって、加工物からの材料除去順序をプログラムで
決定する。

【０００６】従って、従来のシステムは、部品プログラ
ミングプロセスを十分に合理化しないか或いは加工物の
機械加工に関して加工物の部分を除去する順序といった
所定の重要な決定を行う機会を機械工から奪う程プロセ
スを自動化するかのいずれかである。これは、加工物を
機械加工するための戦略を開発する上で機械工の経験を
活かすことができないため、特に欠点である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、加工物を機
械加工して物理的対象物を製造するためのコンピュータ
ー援用方法を提供する。本発明の方法は、コンピュータ
ー援用設計（ＣＡＤ）システム、例えば米国マサチュー
セッツ州ウォルサムのパラメトリック・テクノロジー社
がプロ／エンジニア２０００ｉの商標で製造しているＣ
ＡＤ／ＣＡＭシステム等のグラフィックソフトウェアを
使用することによって、物理的対象物のソリッドモデル
及び加工物のソリッドモデルを提供する。その後、本発
明の方法は対象物のソリッドモデルを加工物のソリッド
モデルと、例えば二つのモデルを重ねることによって組
み合わせ、対象物を形成するために除去される必要があ
る加工物の容積部分を示す合成モデルを提供する。この
合成モデルを、本明細書中、数値制御（ＮＣ）モデルと
呼ぶ。

【０００８】更に、本発明の方法は、複数の位相的特徴
型をグラフィックソフトウェアで提供する。このグラフ
ィックソフトウェアは、ＮＣモデルの容積部分を、少な
くとも一つの位相的特徴と位相的に等価の幾何学的形状
を持つ機械加工特徴として定義する。詳細には、人間の
使用者は、対象物のモデルに含まれていないＮＣモデル
の容積部分、即ち対象物を形成するために除去する必要
がある加工物の容積部分と対応する部分を複数の機械加
工特徴に分割するため、位相的特徴型を使用する。本発
明の好ましい実施例では、人間の使用者は、位相的特徴
型のうちの少なくとも一つを選択し、ＮＣモデルの表面
を選択し、選択された表面を持つモデルの関連した一部
を、選択された位相的特徴型と関連させる。このように
して、人間の使用者は、選択された表面を持つ部分を、
選択された位相的特徴型と位相的に等価の機械加工特徴
と定義する。かくして、人間の使用者は、除去されるべ
き容積部分を多数の機械加工特徴に分割する。更に、本
発明の方法は、対象物を形成するために機械加工特徴を
機械加工するための工具経路を提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の一つの特徴によ
れば、位相的特徴型は、フェース、スラブ、ポケット、
スルーポケット、ステップ、プロファイル、チャンネ
ル、スロット、ボストップ、フランジフェース、ホール
パターン、エントリーホール、スルースロット、アンダ
ーカット、リブトップ、トップ面取り、トップラウン
ド、開放輪郭、及びＯ−リング溝を含む。これらの特徴
型の各々を下文で定義する。

【００１０】本発明の別の特徴によれば、本発明の方法
を実施するためにコンピューターが実行できる命令を保
持する、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピーディスク、又はハー
ドディスク等のコンピューターで読み取ることができる
媒体が提供される。

【００１１】本発明の更に別の特徴では、本発明の位相
的特徴型を定義するためのコンピューターが実行できる
命令を保持する、コンピューターで読み取ることができ
る媒体が提供される。

【００１２】本発明の他の特徴は、コンピュータープラ
ットホームで、人間の機械工が加工物を機械加工して対
象物を製造するのを補助するための本発明による方法を
実施するためのコンピューターが実行できる命令を伝達
するための伝達媒体を提供することと関連している。

【００１３】本発明の更に他の特徴は、例えば上文中で
言及したパラメトリック・テクノロジー社が製造してい
るプロ／エンジニアシステム等のＣＡＤシステムによっ
て形成されたソリッドモデルの選択された容積部分を定
義するため、使用者が本発明の教示に従って提供された
複数の位相的特徴型のうちの少なくとも一つを選択でき
るようにするグラフィックユーザーインターフェースを
コンピューターシステムに設けることと関連している。

【００１４】本発明のこの他の特徴によれば、人間の機
械工が加工物を機械加工して対象物を形成するのを補助
するためのＣＡＭシステムが提供される。このＣＡＭシ
ステムは、加工物のソリッドモデル、対象物のソリッド
モデル、及び対象物のソリッドモデル及び加工物のソリ
ッドモデルの組み合わせ、対象物を形成するために除去
する必要がある加工物の容積部分を示すＮＣモデルを形
成するソフトウェアを含む。ＣＡＭシステムは、ＮＣモ
デルの選択された容積部分を本発明の方法に従って複数
の機械加工特徴に分割するための複数の位相的特徴型を
定義するためのソフトウェアを更に含む。更に、ＣＡＭ
システムは、複数の機械加工特徴を機械加工するための
工具経路を形成するためのソフトウェアを含む。工具経
路は、通常のＣＬ（カッター位置）データを含む。デー
タは、後に処理され、使用されるべき工作機械の特定の
言語にされる（機械制御データ＝ＭＣＤ）。

【００１５】本発明を実施するためのコンピュータープ
ログラムは、任意の適当なプログラミング言語で書くこ
とができる。このようなプログラミング言語には、Ｃ、
Ｃ＋＋、及びジャバ（ジャバ（Ｊａｖａ）はサンマイク
ロシステムズ社の商標である）が含まれるが、これらの
言語に限定されない。本発明の方法は、標準的なプログ
ラミングを使用することによって実施できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の教示に従ってコンピュー
ターが実施する方法は、加工物を機械加工して物理的対
象物を形成する上で人間の機械工を補助する。詳細に述
べると、人間の機械工は、有利には、本発明の方法を実
施するソフトウェアと相互作用し、加工物及び対象物の
組み合わせモデルに示す加工物の除去される必要がある
容積部分を更に小さく且つ更に管理可能な容積部分に分
割できる。これは、工場内で機械加工作業を実施できる
ようにする上で役立つ。これらの小容積部分を、本明細
書中、機械加工特徴（ｍａｃｈｉｎｎｉｎｇｆｅａｔ
ｕｒｅ）と呼ぶ。本発明の方法は、本発明が提供する特
定の位相的特徴を使用者が選択したとき、及び設計モデ
ルの一つ又はそれ以上の表面を選択したとき、これらの
機械加工特徴を自動的に形成する。本発明の機械加工特
徴は、有利には、硬質の及び／又は軟質の表面を有し、
これにより、以下に説明するように、加工物を機械加工
するための最適の工具経路を発生できる。

【００１７】図１は、図示の実施例を実施するための例
示のコンピューターシステム１０の構成要素を示すブロ
ックダイヤグラムである。コンピューターシステム１０
は、命令を実行するための中央処理装置（ＣＰＵ）１２
を含む。キーボード１４、ビデオディスプレー１６、マ
ウス１８を含む多くの周辺装置がコンピューターシステ
ム１０の部分として設けられている。コンピューターシ
ステム１０がアナログ電話回線を介して通信できるよう
にするモデム及びコンピューターシステム１０をローカ
ルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に容易に接続するため
のネットワークアダプタ２２が設けられているのがよ
い。コンピューターシステム１０は、遠隔サーバー（図
示せず）との遠隔通信を容易にするためのケーブルモデ
ム等の他の構成要素を更に含むのがよい。

【００１８】コンピューターシステム１０は、一次記憶
装置２４及び二次記憶装置２６の両方を含む。二次記憶
装置２６は、多くの様々な種類の持続的記憶装置を含
む。例えば、二次記憶装置２６には、ＣＤ−ＲＯＭ、フ
ロッピーディスク、ハードディスク、及び／又はコンピ
ューターが読み取ることができる任意の他の適当な媒体
が含まれ、これらには、光、磁気、又は他の記録材料を
使用する他の装置が含まれる。一次記憶装置２４にも、
ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、等の多くの様々な種類の記憶装置
が含まれる。

【００１９】コンピューターシステム１０は、更に、物
理的対象物のソリッドモデルを形成するための設備を含
む。例えば、米国マサチューセッツ州ウォルサムのパラ
メトリック・テクノロジー社（以下、「ＰＴＣ」と呼
ぶ）がプロ／エンジニア２０００ｉの商標で製造してい
るシステム等のＣＡＤシステムは、二次記憶装置２６に
記憶でき、加工物のモデル及び／又は加工物を機械加工
することによって製造されるべき対象物を製造するのに
使用される。

【００２０】二次記憶装置２６は、更に、以下に説明す
るように、本発明による複数の位相的特徴を定義するた
めの実行可能命令、及び加工物の選択された容積部分を
機械加工するための工具経路を発生するための命令を含
む。好ましい実施例では、このような実行可能命令は、
機械工が加工物を機械加工するのを補助するため、ＣＡ
Ｍシステムに組み込まれている。図１に示すコンピュー
ターシステム１０は単なる例示であって本発明を限定し
ようとするものではないということは、当業者には理解
されよう。

【００２１】図示の実施例の方法の例示の実施例を、本
明細書中、設計モデルと呼ぶ物理的対象物のソリッドモ
デル２８（図２参照）及び、ストックモデルとして周知
の加工物のソリッドモデル３０（図３参照）に関して説
明する。対象物は、ストックモデルから形成される。加
工物は、例えば、アルミニウム等のスラブである。本発
明の好ましい実施例は、ソリッドモデル２８及び３０の
製造にＣＡＤシステムを使用する。

【００２２】本発明の方法は、ソリッドモデル２８及び
３０を図４に示すように組み合わせ、対象物２８を形成
するために除去する必要がある加工物の容積部分を示
す、本明細書中下文において数値制御（ＮＣ）モデルと
呼ぶ合成モデル３２を形成する。人間の機械工は、ＮＣ
モデル３２及び本発明が提供する以下に説明する様々な
位相的特徴を使用し、除去されるべき容積部分を複数の
機械加工特徴に分割できる。

【００２３】本発明の方法によって提供され、以下に説
明する例示の実施例で使用される位相的特徴には、フェ
ース、スラブ、ポケット、スルーポケット、ステップ、
プロファイル、チャンネル、スロット、ボストップ、フ
ランジフェース、ホールパターン、エントリーホール、
スルースロット、アンダーカット、リブトップ、トップ
面取り、トップラウンド、及び開放輪郭、及びＯ−リン
グ溝が含まれる。

【００２４】各位相的特徴は、特徴が画成する容積エレ
メントを境界付けるソリッドモデルの表面の性状に関し
て定義される。容積エレメントの境界面を、本明細書
中、トップ、フロア、及び壁と呼ぶ。これらの表面は、
本明細書中、ＸＹＺデカルト座標系に関して定義され
る。詳細には、本明細書中で使用するトップという用語
は、Ｚ座標の平均値（表面の全ての点に亘って平均し
た）が他の表面のＺ座標の平均値よりも大きい、容積エ
レメントの境界面に関する。フロアは、Ｚ座標の平均値
が最も小さい表面である。残りの境界面を、本明細書
中、壁と呼ぶ。

【００２５】複数の表面が隣接しており且つこれらの表
面の各々が二つの隣接した表面を持つ場合、これらの表
面が閉ループを形成する。単一の表面が最初と最後が出
会うように折畳まれている場合、単一の表面が閉ループ
を形成する。例えば、単一の円筒形表面が閉ループを形
成する。容積エレメントを取り囲む各表面は、硬質の表
面であってもよいし、軟質の表面であってもよい。ソリ
ッドモデルの表面を説明するために本明細書中で使用し
た「硬質」という形容詞は、ミリングビット等の工具ビ
ットが貫通できない対象物の表面と対応するモデルの表
面に関し、ソリッドモデルの表面を説明するために本明
細書中で使用した「軟質」という形容詞は、工具ビット
が貫通できる表面に関する。更に、本明細書中で使用し
た「壁の鎖」という用語は、単一の壁又は多数の隣接し
た同じ種類の即ち硬質又は軟質の壁に関する。壁の鎖
は、開ループ又は閉ループのいずれも形成できる。アイ
ランドは、位相的特徴のフロアに全体が含まれる硬質壁
の閉ループに関する。

【００２６】本発明の様々な位相的特徴は、以下のよう
に定義される。フェース特徴は、硬質フロア及び軟質ト
ップを含み、閉ループを形成する軟質壁の単一のチェー
ン即ち軟質壁の最外チェーンが、本発明の方法によって
形成される。

【００２７】スラブ特徴は、硬質フロア及び軟質トップ
を含み、幾つかの硬質壁及び幾つかの軟質壁を含む。例
えば、スラブ特徴は、閉ループを形成する硬質壁及び軟
質壁の多数の交互のチェーンを含む。このような場合、
スラブ特徴はアイランドを含む。別の態様では、スラブ
特徴は、閉ループを形成する軟質壁の単一のチェーンを
含む。この場合、アイランドが必然的に形成される。

【００２８】ポケット特徴は、硬質フロア及び軟質トッ
プを含み、閉ループを形成する硬質壁の単一のチェーン
を更に含む。スルーポケット特徴は、軟質フロア及び軟
質トップを含み、閉ループを形成する硬質壁の単一のチ
ェーンを更に含む。

【００２９】ステップ特徴は、硬質フロア及び軟質トッ
プを含む。ステップ特徴は、互いに閉ループを形成する
軟質壁の単一のチェーン及び硬質壁の単一のチェーンを
更に含む。別の態様では、ステップ特徴は、閉ループを
形成する硬質壁の単一のチェーン及びこの硬質壁と交差
しない閉ループを形成する軟質壁の単一のチェーンを含
む。

【００３０】プロファイル特徴は、軟質フロア及び軟質
トップを含む。更に、プロファイル特徴は、互いに閉ル
ープを形成する軟質壁の単一のチェーン及び硬質壁の単
一のチェーンを含む。別の態様では、プロファイル特徴
は、軟質壁の単一のチェーン及び硬質壁の単一のチェー
ンを含む。これらのチェーンは交差せず、硬質壁が互い
に閉ループを形成し、軟質壁が互いに別の閉ループを形
成する。

【００３１】チャンネル特徴は硬質フロア及び軟質トッ
プを含む。チャンネル特徴は、更に、互いに閉ループを
形成する硬質壁及び軟質壁の多数の交互のチェーンを含
み、ここでは、各種類、即ち硬質及び軟質のうちの少な
くとも二つのチェーンが必要とされる。

【００３２】スロット特徴は、硬質フロア及び軟質トッ
プを含む。第１の状態の組では、スロット特徴は、互い
に閉ループを形成する硬質壁及び軟質壁の多数の交互の
チェーンを含む。各種類の即ち硬質及び軟質のチェーン
が二つしかない場合には、硬質壁の一つのチェーンが他
のチェーンの直角一定オフセット（ｎｏｒｍａｌｃｏ
ｎｓｔａｎｔｏｆｆｓｅｔ）である。本明細書中、表
面が別の表面の直角一定オフセットと特徴付けられるの
は、任意の表面から発し且つその表面に対して垂直なベ
クトルが他の表面と直角をなして交差し、全てのこのよ
うなベクトルが同じ長さである場合である。別の態様で
は、第２の状態の組では、スロット特徴は、互いに閉ル
ープを形成する軟質壁の一つのチェーン及び硬質壁の三
つのチェーンを含む。軟質壁のチェーンと向き合った硬
質壁のチェーンは、全半径でなければならず、即ち全体
に半円筒形形状を備えていなければならず、硬質壁の残
りの二つのチェーンは、互いに直角一定オフセットでな
ければならない。第３の状態の組では、スロットは、互
いに閉ループを形成する硬質壁の四つのチェーンを含
む。これらのチェーンのうちの互いに向き合った二つの
チェーンは、互いに等しい全半径を各々形成する。更
に、硬質壁の残りの二つのチェーンは、互いに直角一定
オフセットでなければならない。

【００３３】ボストップ特徴は、硬質フロア及び軟質ト
ップを含む。更に、ボストップ特徴は、互いに閉ループ
を形成する軟質壁の単一のチェーンを含み、軟質壁は、
フロアに最も近い軟質壁のチェーンである。

【００３４】フランジフェース特徴は、硬質フロア及び
軟質トップを含む。更に、フランジフェース特徴は、軟
質壁の交差しない二つのチェーンを含み、これらのチェ
ーンの各々は閉ループを形成する。別の態様では、フラ
ンジフェースは、軟質壁の単一のチェーン及び硬質壁の
単一のチェーンを含み、これらのチェーンは交差せず、
各チェーンが別の閉ループを形成する場合、硬質壁のチ
ェーンが軟質壁のチェーン内に完全に収容されている。

【００３５】ホールパターン特徴は、硬質フロア及び軟
質トップを含むけれども、必然的に軟質トップを含む。
更に、ホールパターン特徴は、一組の一つ又はそれ以上
の円筒形硬質壁を含み、これらの壁の各々は、互いにば
らばらになっている。

【００３６】エントリーホール特徴は、硬質又は軟質の
フロアを含むが、必ず軟質のトップを含まなければなら
ない。更に、エントリーホール特徴は、現存のポケット
に、又はスルーポケットに、又は互いに閉ループを形成
する硬質壁の四つのチェーンを含む現存のスロットに又
はＯ−リング溝に形成された単一の開口部を含む。

【００３７】スルースロット特徴は、軟質フロア及び軟
質トップを含む。更に、スルースロット特徴は、互いに
閉ループを形成する軟質壁の一つのチェーン及び硬質壁
の三つのチェーンを含む。軟質壁のチェーンと向き合っ
た硬質壁のチェーンの各々は、全半径でなければならな
い。残りの二つの硬質壁のチェーンは、互いに垂直一定
オフセットでなければならない。別の態様では、スルー
スロットは、硬質壁の四つのチェーンを含み、これらの
チェーンは閉ループを形成する。これらのチェーンのう
ちの二つの各々の壁は、半径が他方の半径と等しい全半
径を形成する。硬質壁の残りの二つのチェーンは、互い
に垂直一定オフセットでなければならない。

【００３８】アンダーカット特徴のフロアは、硬質であ
っても軟質壁あってもよいが、そのトップは硬質表面で
なければならない。更に、アンダーカット特徴は、互い
に閉ループを形成する軟質壁の一つのチェーン及び硬質
壁の一つのチェーンを含む。

【００３９】リブトップは、硬質フロア及び軟質トップ
を含む。更に、リブトップは、互いに閉ループを形成す
る軟質壁の単一のチェーンを含む。別の態様では、リブ
トップは、互いに閉ループを形成する軟質壁の単一のチ
ェーン及び硬質壁の単一のチェーンを含む。更に別の態
様では、リブトップは、互いに閉ループを形成する軟質
壁及び硬質壁からなる多数の交互のチェーンを含む。

【００４０】トップ面取り特徴は、三角形断面を有し、
硬質の平らな表面でできたチェーンで形成された硬質フ
ロア及び軟質トップを含む。更に、トップ面取りは、軟
質壁のチェーンを含む。

【００４１】トップラウンド特徴は、円筒形硬質表面で
できたチェーンで形成された硬質フロア及び軟質トップ
を含む。トップラウンド特徴は、軟質壁の単一のチェー
ンを更に含む。トップラウンドは、円筒形凸状フロアを
有する。

【００４２】開放輪郭特徴は、硬質フロア及び軟質トッ
プを含む。開放輪郭特徴は、フェース特徴又はスラブ特
徴のいずれかの特別の場合であり、及び従って、これら
の特徴のうちの一方の状態を満足させる。更に、開放輪
郭特徴の硬質フロアは、非平坦表面又はアクティブ座標
系のＺ軸に対して垂直でない平坦表面即ち傾斜面のうち
のいずれかである。

【００４３】Ｏ−リング溝特徴は、硬質フロア及び軟質
トップを含む。更に、Ｏ−リング溝特徴は、非交差硬質
壁の二つのチェーンを含み、これらのチェーンの各々
は、他方に対して垂直一定オフセットであり、各チェー
ンが閉ループを形成する。

【００４４】図５は、本発明によるグラフィカルユーザ
ーインターフェース（ＧＵＩ）のツールバー３４を示
す。このインターフェースには、本発明が提供する位相
的特徴を選択するための複数のアイコンが含まれる。詳
細には、アイコン３６がポケット特徴を表し、アイコン
３８がスルーポケット特徴を表し、アイコン４０がチャ
ンネル特徴を表し、アイコン４２がスロット特徴を表
し、アイコン４４がステップ特徴を表し、アイコン４６
がフェース特徴を表し、アイコン４８がスラブ特徴を表
し、アイコン５０がフランジフェース特徴を表し、アイ
コン５２がプロファイル特徴を表し、アイコン５４がボ
ストップ特徴を表し、アイコン５６がホールパターン特
徴を表し、アイコン５８がエントリーホール特徴を表
す。アイコン６０、６２、及び６４は特徴の定義と関連
しないが、他の機能を提供する。詳細には、アイコン６
０は、定義された全ての特徴を取り除いた後のＮＣモデ
ルを表示するために選択できる。アイコン６２は、定義
された特徴と関連していない工具経路を形成するために
選択できる。詳細には、アイコン６２を選択すると、使
用者は、切削工具の経路を、この工具が辿るＮＣモデル
の現存の縁部に従って、スケッチできる。アイコン６４
は、定義された特徴のリストを提供するために選択でき
る。このリストで特徴を選択することにより、使用者
は、特徴を機械加工するための工具経路を形成できる。

【００４５】機械工等の人間の使用者は、除去される必
要があるＮＣモデル３２の容積部分を分割する機械加工
特徴を定義するため、一つ又はそれ以上の位相的特徴を
選択できる。例えば、加工物３０の機械加工の第１工程
として、機械工は、ツールバー３４の図示のアイコン４
６を選択することによって、フェース特徴を定義する位
相的特徴を選択できる。

【００４６】図５、図６、図７、及び図８を参照して説
明する。アイコン４６を選択すると、ダイアローグボッ
クス４６ａが現れ、好ましくは定義特徴フロアオプショ
ン（ＤｅｆｉｎｅＦｅａｔｕｒｅＦｌｏｏｒｏｐ
ｔｉｏｎ）を予め選択すると、フェース機械加工特徴と
して定義されるべき容積部分の硬質フロアを構成する設
計モデルの表面を機械工が選択するのを促し、更に、こ
の機械加工特徴を命名する機会を機械工に提供する。

【００４７】この例示の例では、機械工は、高さｈ、長
さｌ、及び幅ｗの平行六面体形状の容積部分６８の硬質
フロアとして設計モデルの水平な即ちＺ軸に対して垂直
な表面６６を選択する。これは、フェース機械加工特
徴、本明細書中でフェース１と呼ぶ、と定義される。次
いで、本発明の方法は、容積部分６８の垂直な即ちＺ軸
と平行な周面７０、７２、７４、及び７６を、自動的
に、フェース機械加工特徴の軟質壁と定義し、更に、硬
質フロア６６からＺ軸に沿って正方向に距離ｈだけずれ
た水平表面７８をフェース特徴６８の軟質トップと定義
する。かくして、本発明の方法により、機械工は、硬質
フロア６４を選択するだけで容積エレメント６８をフェ
ース機械加工特徴と定義でき、これと同時に、本発明の
方法はフェース特徴の別の表面を自動的に見つけ、これ
らの表面が硬質表面であるか或いは軟質表面であるかを
決定する。この例示のフェース機械加工特徴は、平行六
面体形状を有するけれども、本発明によるフェース特徴
は任意の形状を持つことができるということは当業者に
は理解されよう。人間の機械工とコンピューターで実施
する本発明の方法との間の相互作用により、特徴に基づ
いた多くの従来の製造システムを越える利点を提供す
る。このような従来のシステムは、代表的には、非常に
煩雑であり且つ時間がかかるプロセスである、特徴の全
ての表面を手動で選択するか或いは、完全にうまくいく
ことが稀であり簡単な場合にしか用いることができな
い、特徴を全自動で発生する試みのいずれかを必要とし
た。

【００４８】図８は、フェース機械加工特徴６８を取り
除いた後のＮＣモデル３２を示す。区分３２ａ及び３２
ｂ等の暗い区分は、物理的対象物２８を形成するために
除去する必要がある加工物の残りの容積部分を示す。こ
れらの残りの容積部分は、上文中に説明した本発明の別
の位相的特徴に従って定義される。

【００４９】図５、図９、図１０、及び図１１を参照す
ると、本発明の例示の実施例では、機械工は、フェース
特徴６８の形成後、ステップ位相的特徴と対応するアイ
コン４４をツールバー３４から選択し、ダイアローグボ
ックス４４ａを得ることができる。ステップ位相的特徴
は、上文中に説明したように、硬質フロア及び軟質トッ
プを含む。更に、ステップ特徴の一実施例は、軟質壁の
単一のチェーン及び軟質壁との組み合わせで閉ループを
形成する硬質壁の単一のチェーンを含む。機械工は、設
計モデル２８の水平表面８０を、ステップ機械加工特徴
として定義されるべき容積部分の硬質フロアとして選択
する。機械工が硬質フロア８０を選択するとき、本発明
の方法は、表面８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ、８２
ｅ、８２ｆ、及び８２ｇを含む硬質壁８２の単一のチェ
ーン、垂直壁８４ａ及び８４ｂを含む軟質壁８４の単一
のチェーン、及び硬質壁８２及び軟質壁８４によって境
界が定めらフェース特徴６８のフロアの一部である軟質
トップ８６を自動的に選択し、ステップ機械加工特徴８
８を形成する。この例では、ステップ特徴８８はフェー
ス特徴６８の形成後に定義されるが、本発明の方法は、
様々な特徴を定義する順番について機械工が完全に制御
できるということは当業者には理解されよう。

【００５０】図１１は、本明細書中、ラージステップと
呼ぶフェース特徴６８及びステップ特徴８８を除去した
後のＮＣモデル３２を示し、除去されるべき残りの容積
部分は、暗い区分として示してある。

【００５１】図５、図１２、図１３、及び図１４を参照
すると、ステップ特徴８８の形成に続き、機械工は、プ
ロファイル位相的特徴を表すアイコン５２をツールバー
３４から選択できる。プロファイル位相的特徴５２を選
択すると、ダイアローグボックス５２ａが現れ、このダ
イアローグボックスは、プロファイル機械加工特徴と定
義されるべきＮＣモデル３０の容積部分の硬質壁として
機械工が設計モデル２８の一つ又はそれ以上の表面を選
択するのを促す。例示の実施例では、機械工は、表面９
０ａ、９０ｂ、及び９０ｃからなる単一のチェーンを、
プロファイル機械加工特徴として定義されるべき容積部
分の硬質壁として、例えば表面９０ｂを選択することに
よって定義する。本発明の方法は、軟質壁９２ａ及び９
２ｂを含む単一のチェーン、軟質トップ９４、及び軟質
フロア９６を自動的に選択し、プロファイル機械加工特
徴９８を形成する。軟質壁９２ｂは、軟質壁９２ａ及び
硬質壁９０ａによって限界が定められた加工物３０の側
壁の一部であり、軟質フロア９６は、硬質壁９０ａ、９
０ｂ、９０ｃ及び軟質壁９２ａ及び９２ｂによって限界
が定められた加工物３０の底側の一部である。プロファ
イル特徴９８の硬質壁９０ａ、９０ｂ、９０ｃと軟質壁
９２ａ及び９２ｂとの組み合わせが閉ループを形成す
る。この例示の実施例では、本発明の方法についてプロ
ファイル特徴９８を形成する上で、硬質表面９０ａ、９
０ｂ、又は９０ｃのうちの一つだけを選択するので十分
である。一般的には、本発明の方法に対し、プロファイ
ル特徴を形成するため、十分な情報を提供するため、機
械工が一つ以上の硬質表面を選択する必要がある。

【００５２】図１４は、フェース特徴６８、ステップ特
徴８８、及びプロファイル特徴９８を除去した後のＮＣ
モデル３２を示す。暗い区分は、物理的対象物２８を得
るために除去する必要があるＮＣモデルの残りの容積部
分を示す。

【００５３】図１６を参照すると、この図には、設計モ
デル２８が中央開口部１００を含むことが示してある。
中央開口部は、壁１０２の単一のチェーンによって限界
が定められた上部分及び押縁１０６によって壁１０２の
単一のチェーンから分離された壁１０４の単一のチェー
ンによって限界が定められた下部分で形成されている。
本発明の方法は、有利には、除去されるべき容積エレメ
ントを定義するための別の特徴を選択する可能性を提供
する。例えば、機械工は、以下に説明するように中央開
口部１００と対応する機械加工特徴を定義するため、ポ
ケット特徴及びスルーポケット特徴の組み合わせ或いは
別の態様としてスルーポケット特徴及びステップ特徴の
組み合わせのいずれかを使用できる。容積エレメントを
定義するための別の特徴を選択する上で本発明の方法が
提供する融通性が有利である。これは、機械工が、容積
エレメントを最適に機械加工するために従来の機械加工
の経験及び機械加工環境の知識を使用できるためであ
る。

【００５４】ポケット特徴及びスルーポケット特徴の組
み合わせによって中央開口部１００を定義するため、機
械工は、先ず、ツールバー３４からアイコン３６を選択
できる（図５参照）。これは、ポケット位相的特徴と対
応する。ポケット特徴は、上文中に説明したように、硬
質フロア、軟質トップ、及び硬質壁を含む。図１５、図
１６、及び図１７を参照すると、ポケット特徴３６の選
択時に、定義特徴フロアオプション（ＤｅｆｉｎｅＦ
ｅａｔｕｒｅＦｌｏｏｒｏｐｔｉｏｎ）が予め選択
された状態で、ダイアローグボックス３６ａが現れる。
機械工は、押縁１０６を選択して硬質フロアを定義す
る。このフロアは押縁１０６を含み、ポケット特徴とし
て定義されるべき容積部分として壁１０２のチェーンに
よって限界が定められる。硬質フロアの選択時に、本発
明の方法は、閉ループを形成する表面１０２ａ、１０２
ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅ、１０２ｆ、１０２
ｇ、１０２ｈ、１０２ｉ、及び１０２ｊを含む硬質壁１
０２の単一のチェーン（図１７参照）、及び壁１０２の
チェーンによって限界が定められたフェース特徴６８の
一部である軟質トップ１０８を自動的に選択し、硬質フ
ロア１０６からＺ軸に沿って正方向に硬質壁１０２の単
一のチェーンの幅ｈ１だけずらし、ポケット機械加工特
徴１１０を形成する。

【００５５】図１８は、フェース特徴６８、ステップ特
徴８８、プロファイル特徴９８、及びポケット特徴１１
０を除去した後のＮＣモデル３２を示す。暗い区分は、
対象物２８を形成するために除去する必要がある残りの
容積部分を示す。

【００５６】図１９、図２０、図２１、及び図２２を参
照すると、例示の実施例の続く工程で、機械工は、例え
ばツールバー３４からアイコン３８を選択することによ
って、スルーポケットと対応する位相的特徴を選択す
る。これによってダイアローグボックス４０ａが現れる
（図１９参照）。上文中に説明したように、スルーポケ
ットは、軟質フロア、軟質トップ、及び閉ループを形成
する硬質壁の単一のチェーンを含む。機械工は、壁１０
４の単一のチェーンを形成する表面のうちの一つ、例え
ば表面１０４ａを選択し、スルーポケット機械加工特徴
と定義されるべき容積部分用の硬質壁の単一のチェーン
を定義できる。表面１０４ａを硬質壁として選択した場
合、本発明の方法は、表面１０４ｂ、表面１０４ｃ、表
面１０４ｄ、表面１０４ｅ、表面１０４ｆ、表面１０４
ｇ、表面１０４ｈ、表面１０４ｉ、及び表面１０４ｊ
を、表面１０４ａとともにスルーポケット機械加工特徴
の硬質壁の単一のチェーンを形成する表面として自動的
に選択する。更に、本発明の方法は、中央開口部１００
の上部分と下部分との間を延びるポケット特徴１１０の
フロアの一部である押縁１０６によって境界付けられた
軟質トップ１１２を自動的に選択し、加工物２８を貫通
したスルーポケット特徴１１６を形成する軟質フロア１
１４を自動的に選択する。スルーポケット特徴の他の表
面を、その硬質フロアの選択後に選択するため、部分自
動化を使用することもできるということは当業者には理
解されよう。

【００５７】図２２は、フェース特徴６８、ステップ特
徴８８、プロファイル特徴９８、ポケット特徴１１０、
及びスルーポケット特徴１１６を除去した後のＮＣモデ
ル３２を示し、ポケット特徴１１０及びスルーポケット
特徴１１６を除去することによって中央開口部１００が
形成されていることを示す。暗い区分は、対象物２８を
形成するために加工物３０から除去する必要がある残り
の容積部分を示す。

【００５８】別の態様では、加工物３０から除去される
べき容積エレメントをスルーポケット特徴及びステップ
特徴の組み合わせと特徴付けることによって中央開口部
１００を形成できる。詳細には、図２３は、機械工が、
先ず最初に、例えば設計モデル２８の表面１０４ａを選
択することによって、加工物３０の全幅ｈに亘って延び
るスルーポケット特徴１１８を定義できるということを
示す。このような選択を行うとき、本発明の方法は、１
０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅ、１０４ｆ、１
０４ｇ、１０４ｈ、１０４ｉ、及び１０４ｊを選択し、
これらの表面の各々を延ばし、加工物２８の全幅ｈに亘
る選択した表面１０４ａでスルーポケット特徴１１８の
硬質壁のチェーンを形成する。更に、本発明の方法は、
スルーポケット特徴１１８の硬質壁のチェーンが加工物
の上面とスルーポケット特徴１１８の軟質トップとして
交差することによって限界が定められた加工物２８の上
面の一部１２０を選択する。同様に、本発明の方法は、
硬質壁のチェーンが下面と特徴１１８の軟質フロア１２
２として交差することによって限界が定められた加工物
２８の下面の一部を選択する。

【００５９】スルーポケット特徴１１８を形成した後、
ツールバー３４からアイコン４４を選択し、押縁１０８
を本発明の方法への入力として選択することによってス
テップ特徴（図２４参照）を定義できる。機械工がこの
ような選択を行うと、本発明の方法は、特徴の硬質フロ
アである押縁１０８を定義し、閉ループを形成する表面
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅ、
１０２ｆ、１０２ｇ、１０２ｈ、１０２ｉ、及び１０２
ｊをステップ特徴１２４の硬質壁として選択することに
よってステップ特徴１２４を形成する。この方法は、更
に、押縁１０８の上方に延びるスルーポケット１１８の
壁のチェーンの部分をステップ特徴１２４の軟質壁のチ
ェーンとして選択する。ステップ特徴１２４の硬質壁及
び軟質壁のチェーンによって限界が定められた加工物２
８の上面の一部１２６がステップ特徴１２４の軟質トッ
プを形成する。かくして、ステップ特徴１２４は、閉ル
ープを形成する硬質壁の単一のチェーン及び硬質壁と交
差しない閉ループを形成する軟質壁の単一のチェーンを
含む。スルーポケット１１８及びステップ特徴１２４を
除去することによって中央開口部１００を形成する。

【００６０】ステップ特徴１２４の形成は、スルーポケ
ット特徴１１８の形成後に行わなければならないという
ことは当業者には理解されよう。これは、ステップ特徴
１２４の軟質壁のチェーンが、スルーポケット１１８が
形成された後にしか定義できないためである。これは、
特定の状態では、加工物の容積エレメントを集合的に定
義する様々な機械加工特徴を特定の順序で定義しなけれ
ばならないということを示す。更に、これは、本発明の
方法が、有利には、場合によっては、除去されるべき容
積部分を定義するための別の態様の位相的特徴を使用で
きるようにすることを例示する。

【００６１】ＮＣモデル３２の除去される必要がある残
りの容積部分をステップ機械加工特徴と定義できる。例
えば、図２５及び図２６は、表面１３０ａ、１３０ｂ、
及び１３０ｃを含む硬質壁１３０の単一のチェーンを持
つステップ機械加工特徴１２８を示す。この機械加工特
徴を、本明細書中、フロントステップ（ＦｒｏｎｔＳｔ
ｅｐ）と呼ぶ。ステップ特徴１２８は、表面１３２ａ及
び１３２ｂを含む軟質壁１３２の単一のチェーン、及び
硬質壁１３０のチェーン及び軟質壁１３２のチェーンが
形成する閉ループによって限界が定められた硬質フロア
を更に含む。更に、ステップ特徴１２８は、壁１３０及
び１３２によって限界が定められた上文中に定義したス
テップ特徴８８のフロアの一部である軟質トップ１３６
を含む。図２７は、ステップ特徴１２８を除去した後の
ＮＣモデル３２を示し、除去されるべき残りの容積部分
を暗い区分として示す。これらの容積部分には、部分１
３８及び部分１４０が含まれる。部分１３８は、三角柱
状区分１３８ａ及び押縁区分１３８ｂを含む。

【００６２】図２８及び図２９に示すように、部分１４
０は、表面１４２を特徴の硬質フロアとして選択するこ
とによって、ステップ機械加工特徴と定義できる。この
機械加工特徴を、本明細書中、バックステップ（Ｂａｃ
ｋＳｔｅｐ）と呼ぶ。このような選択を行うと、方法
は、表面１４４ａ、１４４ｂ、及び１４４ｃをステップ
特徴１４０の硬質壁として選択し、表面１４６ａ及び１
４６ｂをその軟質壁として選択する。最後に、方法は、
上文中に定義したフェース特徴の硬質フロアの一部であ
る表面１４８（ハッチングを附した領域として示す）を
ステップ特徴１４０の軟質トップとして選択する。ＮＣ
モデル３２の概略平面図である図２９は、ステップ機械
加工特徴１４０の硬質壁及び軟質壁間の幾何学的関係を
良好に例示し、図３０は、ステップ特徴１４０を除去し
た後のＮＣモデル３２を示す。

【００６３】従来のＣＡＭシステムは、硬質壁又は軟質
壁の固有の知識を持たない。これらのシステムは、過失
により切削工具が境界を横切ることがないということだ
けを仮定している。かくして、このような従来のシステ
ムの使用者は、多大な労力で工具を加工物に入れ及び／
又は出す上で正しく配置するか或いはシステムが提供す
ることを変更するかのいずれかを行わなければならな
い。これには時間がかかり、多くの場合、最適の効率の
工具経路を提供しない。

【００６４】図３１及び３２を参照すると、徐々される
必要がある三角柱状区分１３８ａは、三角形の硬質フロ
ア１５０、硬質壁１５２、二つの軟質壁１５４及び１５
６、及び上文中で定義したフェース特徴６８のフロアの
一部である三角形の軟質トップ１５８を持つステップ機
械加工特徴と定義できる。図３２は、硬質壁１５２及び
軟質壁１５４及び１５６が三角形断面の閉ループを形成
することを示す。

【００６５】図３３は、三角柱状特徴１３８ａを除去し
た後のＮＣモデル３２を示す。再び図２７を参照する
と、押縁区分１３８ｂもまたステップ機械加工特徴と定
義できる。押縁区分は、図３４及び図３５に示すよう
に、表面１６０ａ、１６０ｂ、及び１６０ｃを含む硬質
壁１６０の単一のチェーン及び表面１６２ａ及び１６２
ｂを含む軟質壁の単一のチェーンを有する。図３６は、
押縁区分１３８ｂを除去した後のＮＣモデル３２を示
し、除去される必要がある残りの容積部分１６４を暗い
区分として示す。これらの容積部分は、ホールパターン
特徴と定義できる。これらの容積部分を除去することに
よって、図３７に示すＮＣモデル３２を形成する。

【００６６】除去されるべき容積部分を複数の機械加工
特徴として定義すると、機械工は、本発明の方法を使用
し、定義された特徴を機械加工するための工具経路を形
成できる。本発明の方法は、有利には、定義された特徴
を機械加工するための工具経路の特殊戦略を提供する。
詳細には、本発明の方法は、機械加工特徴が表す容積部
分に工具ビットを進入するための経路を定義する機械加
工特徴の軟質表面に関する情報を使用する。例示の実施
例として、図３８及び図３９は、ミリングビット等の例
示の工具ビット１６４ａが上文中に定義したステップ機
械加工特徴８８を横切らなければならない経路１６４を
示す。

【００６７】工具経路１６４の平面図である図３９は、
工具ビット１６４ａがステップ特徴８８に出入りするた
めの表面を軟質壁８４ａ及び８４ｂが提供することを示
す。即ち、工具経路１６４に沿った工具ビット１６４ａ
の移動は、軟質壁８４ａ及び８４ｂの外側で開始し終了
する。更に、工具ビット１６４ａは、硬質壁に切り込む
ことなく硬質壁８２のチェーンに沿って移動する。かく
して、例示の工具経路１６４は、硬質壁に影響を及ぼさ
ずに軟質壁を完全に除去する。ステップ特徴８８の機械
加工に工具経路１６４以外の工具経路を使用できるとい
うことは当業者には理解されよう。

【００６８】上述の例示の実施例は、本発明の方法によ
り、有利には、所望の対象物を得るために除去される必
要がある加工物の容積部分を定義するため、人間の機械
工がいずれの種類の機械加工特徴を使用するのかを決定
できるということを示す。更に、本発明の方法は、有利
には、機械工が最小の幾何学的選択を要求することによ
って、例えば特徴の硬質フロアを選択することによっ
て、これらの特徴を形成する。かくして、本発明の方法
は、加工物から除去されるべき材料を特定するのに必要
な時間及び労力を大幅に減少することによって、従来の
ＣＡＭシステム又は手作業で特徴を形成することを必要
とする特徴をベースとしたシステムに対して利点を提供
する。更に、本発明の方法が提供する特徴には、従来の
システムで提供されたよりも多くの機械加工情報が含ま
れる。例えば、本発明の方法によって形成された特徴の
軟質壁は、切削工具を加工物に出入りさせるための安全
で効率的なルートを提供する。更に、本発明の方法は、
有利には、全ての軟質壁を機械加工によって完全に除去
する。これは、従来のシステムの多くで行うことができ
なかった。

【００６９】図４０は、上文中に説明したように機械工
が対話式に形成した上述の機械加工特徴のうちの幾つか
のリスト１６６ａを含むダイアローグボックスを示す。
多くのＧＮＣシステム及び特徴認識システムは、代表的
には、加工物の様々な容積部分を除去する順序を機械工
が選択することを制限するか或いは許可しないけれど
も、本発明の方法では、有利には、定義された機械加工
特徴を機械加工して所望の対象物を形成する順序を機械
工が選択できる。例えば、本発明の方法により、機械工
は、リスト１６６ａのアイテムの順序を変えることがで
きる。これにより、有利には、機械工は、機械加工の従
来の経験、及び使用されるべき工作機械の性能や機械で
の加工物の配向、及びプログラムゼロ等の機械加工環境
の知識を使用し、定義された機械加工特徴を除去するた
めの最適の順序を定義できる。

【００７０】本発明が提供する多くの位相的特徴は、別
の方法で定義できる。例えば、上述の例示の実施例で使
用されたプロファイル特徴９８は、互いに閉ループを形
成する軟質壁の単一のチェーン及び硬質壁の単一のチェ
ーンを含む。図４１は、プロファイル特徴が、別の態様
では、交差しない軟質壁の単一のチェーン及び硬質壁の
単一のチェーンを含むことができることを示す。この場
合、硬質壁が互いに閉ループを形成し、軟質壁が互いに
閉ループを形成する。詳細には、図４１は全体が加工物
１６８内に取り囲まれた設計モデル２８を示す。機械工
は、加工物１６８の周囲表面１６８ａ、１６８ｂ、１６
８ｃ、及び１６８ｄからプロファイル特徴として除去さ
れる必要がある容積エレメントを以下の方法で定義でき
る。機械工は、ツールバー３４（図５参照）からプロフ
ァイル特徴アイコン５２を選択でき、次いで設計モデル
２８の表面２８ａを容積エレメントの硬質壁の一つとし
て選択し、プロファイル特徴と定義する。機械工がこの
ような選択をしたとき、本発明の方法は、互いに閉ルー
プを形成する設計モデル２８の周囲表面２８ａ、２８
ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅ、２８ｆ、及び２８ｇを含
む硬質壁の単一のチェーン、及び加工物１６８の軟質壁
１６８ａ、１６８ｂ、１６８ｃ、及び１６８ｄからなる
単一のチェーンを含むプロファイル特徴を定義する。硬
質壁は、軟質壁と全く交差しない。更に、壁即ち軟質壁
及び硬質壁からなる各チェーンは閉ループを形成する。
更に、このプロファイル特徴は、硬質壁及び軟質壁によ
って限界が定められた加工物１６８の上面の一部である
軟質トップ１６８ｅ、及び軟質壁及び硬質壁によって限
界が定められた加工物１６８の下面の一部である軟質フ
ロア１６８ｆを有する。

【００７１】図４２は、このプロファイル特徴を除去し
た後の加工物１６８を示す。図５、図４３、及び図４４
を参照すると、本発明が提供する別の位相的特徴はスロ
ット特徴である。これはツールバー３４からアイコン４
２を選択することによって選択できる。スロット特徴
は、硬質フロア及び軟質トップを含む。上文中に説明し
たように、第１の状態の組では、スロット特徴は、互い
に閉ループを形成する硬質壁及び軟質壁の多数の交互の
チェーンを含み、このうち各種類即ち硬質壁及び軟質壁
の二つのチェーンだけが示してある。硬質壁の一方のチ
ェーンは、他方のチェーンの垂直一定オフセットであ
る。設計モデル１７２及び平行六面体加工物１７４を含
むＮＣモデル１７０を示す図４３は、機械工が設計モデ
ル１７２の表面１７２ａをスロット機械加工特徴１７６
のフロアとして選択することによって定義できるスロッ
ト機械加工特徴１７６を示す。

【００７２】このような選択時に、本発明の方法は、互
いに一定オフセットの表面１７２ｂ及び１７２ｃをスロ
ット特徴１７６の硬質壁と定義し、硬質フロア１７２ａ
及び硬質壁１７２ｂ及び１７２ｃによって限界が定めら
れた加工物１７４の表面１７４ａの一部をスロット特徴
１７６の軟質表面の一方と定義する。スロット特徴１７
６の他方の軟質表面を見つけるため、本発明の方法は、
硬質壁１７２ｂ及び１７２ｃ及びフロア１７２ａを、こ
れらが加工物１７４の表面１７４ｂと交差するまで、一
方の方向に延長する。交差は、スロット特徴１７６の他
方の軟質表面として、延長した硬質壁１７２ｂ及び１７
２ｃと硬質フロア１７２ａとの間で限界が定められた表
面１７４ｂの一部を定義する。スロット特徴１７６の表
面が幾何学的に並置されていることが、スロット特徴１
７６の平面図である図４４に良好に示してある。詳細に
は、図４４には、二つの硬質壁１７２ｂ及び１７２ｃが
互いに垂直一定オフセットであることを示し、更にスロ
ット特徴１７６の二つの軟質壁１７４ａ及び１７４ｂを
示す。

【００７３】図４５は、スロット機械加工特徴１７６を
除去したＮＣモデル１７０を示す。スロット特徴は、別
の態様では、軟質壁の一つのチェーン及び互いに閉ルー
プを形成する硬質壁の三つのチェーンを含む。軟質壁の
チェーンと向き合った硬質壁のチェーンは、全半径でな
ければならない。即ち全体に半円筒形形状を備えていな
ければならず、硬質壁の残りの二つのチェーンは、互い
に垂直オフセットでなければならない。図４３のＮＣモ
デル１７０の部分図である図４６は、このようなスロッ
ト機械加工特徴１７８を示す。スロット機械加工特徴１
７８を形成するため、機械工はＮＣモデル１７０の表面
１７０ａを特徴の硬質フロアとして選択する。硬質フロ
アをこのように選択したとき、本発明の方法は、互いに
垂直一定オフセットである二つの表面１７０ｂ及び１７
０ｃをスロット特徴１７８の二つの硬質壁として選択す
る。更に、本発明の方法は、半円筒形表面１７０ｄをス
ロット特徴１７８の別の硬質壁として選択し、更に半円
筒形表面１７０ｄとは反対側の表面１７０ｅを特徴１７
８の軟質壁として選択する。更に、本発明の方法は、壁
１７０ｂ、１７０ｃ、１７０ｄ、及び１７０ｅによって
限界が定められた加工物の上面の一部１７４ｃをスロッ
ト特徴１７８の軟質トップとして選択する。

【００７４】スロット特徴１７８の平面図である図４７
は、軟質壁１７０ｅとの組み合わせで閉ループを形成す
る三つの硬質壁１７０ｂ、１７０ｃ、及び１７０ｄを示
し、二つの硬質壁１７０ｂ及び１７０ｃが互いに垂直一
定オフセットであることを更に示す。更に、図４７は、
１７０ｄが全半径壁であり且つ軟質壁１７０ｅの反対側
に位置決めされていることを示す。図４８はスロット特
徴１７８を除去した後のＮＣモデル１７０の一部を示
す。

【００７５】更に別の定義によれば、スロット特徴は互
いに閉ループを形成する硬質壁の四つのチェーンを含
む。これらのチェーンのうちの互いに向き合った二つの
チェーンの各々が、向き合った壁と同じ曲率半径の全半
径でなければならない。硬質壁の残りの二つのチェーン
は、互に垂直一定オフセットでなければならない。加工
物１８４内に包囲された設計モデル１８２を含むＮＣモ
デル１８０の部分図である図４９及び図５０は、このよ
うなスロット機械加工特徴１８６を示す。機械工は、設
計モデル１８２の表面１８２ａをスロット特徴１８６の
硬質フロアとして選択できる。このような選択を行うと
き、本発明の方法は、互いに垂直一定オフセットの二つ
の表面１８２ｂ及び１８２ｃをスロット特徴１８６の二
つの硬質壁として選択することによって、スロット特徴
１８６を形成する。更に、本方法は、二つの向き合った
表面１８２ｄ及び１８２ｅをスロット特徴１８６の他の
二つの硬質壁として選択する。更に、本発明の方法は、
壁１８２ｂ、１８２ｃ、１８２ｄ、及び１８２ｅによっ
て限界が定められ且つ加工物１８４のトップ表面を特徴
１８６の軟質トップとして含む一部１８４ａを選択す
る。

【００７６】スロット特徴１８６の概略平面図である図
５１は、二つの表面１８２ｄ及び１８２ｅの各々が全半
径であり二つの表面１８２ｂ及び１８２ｃが互いに垂直
一定オフセットであることを示す。当業者は、このよう
なスロット特徴の二つの表面の各々は全半径でなければ
ならないが、他の二つの表面は、互いに垂直一定オフセ
ットである限り、任意の形状を有するのがよいというこ
とを理解するであろう。図５２は、スロット特徴１８６
を除去したＮＣモデル１８０の一部を示す。

【００７７】本発明が提供する別の位相的特徴はチャン
ネル特徴である。このようなチャンネル特徴の例示の例
が図５３、５４、及び５５に示してある。詳細には、図
５３は、平行六面体加工物１９２内に包囲された設計モ
デル１９０を持つＮＣモデル１８８を示す。設計モデル
の中央開口部１９０ａと対応する容積部分を提供するた
めにポケット特徴及びスルーポケット特徴を定義した
後、硬質壁１９４ａ、１９４ｂ、１９４ｃ、１９４ｄ、
１９４ｅ、１９４ｆ、１９４ｇ、１９４ｈ、１９４ｉ、
及び１９４ｊ及び軟質壁１９４ｋ及び１９４ｌの両方の
チェーンを含むチャンネル特徴１９４を定義できる。チ
ェーン１９４ａ、１９４ｃ、１９４ｅ、１９４ｇ、１９
４ｈ、及び１９４ｉは、この実施例で個々に参照番号が
附してない多数の壁を含む。チャンネル特徴１９４は、
チャンネル特徴１９４の壁によって限界が定められた硬
質フロア１９４ｍを更に含み、パッド１９０ｂ、１９０
ｃ、１９０ｄ、１９０ｅ、１９０ｆ、及び１９０ｇのト
ップ表面と隣接した軟質トップを含む。図５５は、チャ
ンネル特徴１９４を除去したＮＣモデル１８８を示す。

【００７８】本発明の方法によって提供される別の位相
的特徴は、ホールパターン特徴である。ホールパターン
特徴は、硬質フロア及び軟質フロアのいずれを含んでも
よいが、特徴の各穴は必ず軟質トップを含まなければな
らない。ＮＣモデルの容積部分をホールパターン特徴と
定義するため、機械工はツールバー３４（図５参照）か
らアイコン５６を選択する。このような選択時に図５６
に示すダイアローグボックス５６ａが現れ、これによ
り、ホールパターンに含まれるべき穴を選択するための
四つのオプションのうちの一つ又はそれ以上を機械工が
迅速に選択する。これらのオプションには、（１）直径
による、（２）選択された表面上の全ての穴による、
（３）使用者が特定したパラメータによる、又は（４）
個々に選択することによる、穴の選択が含まれる。オプ
ション（１）の場合、即ち直径を選択する場合、使用者
は、システムが発生したモデルに設けられた全ての穴の
直径のリストから一つ又はそれ以上の直径を選択する。
特定直径の全ての穴を選択する。オプション（２）の場
合、即ち表面を選択する場合、使用者は一つ又はそれ以
上の表面をモデルから選択する。選択された表面上でシ
ステムが見つける全ての穴を選択する。オプション
（３）の場合、即ちパラメータを選択する場合、使用者
はパラメータの名称を例えば「Ｂ−ホール」と特定す
る。システムは、特定のパラメータを持つモデルの全て
の穴を選択する。オプション（４）の場合、即ち軸線を
選択する場合、使用者はホールパターン特徴に含まれる
べき個々の穴の軸線を選択する。この選択は、グラフィ
ックによって、又はシステムが発生したリストから行わ
れる。更に、これらのプログラムのうちの二つ又はそれ
以上を一緒に使用して探索の幅を狭めることができる。
例えば、使用者は、選択されるべき特定の表面上の直径
６．３５ｍｍ（０．２５インチ）の全ての穴を選択する
ようにシステムに依頼できる。

【００７９】ホールパターン特徴の例示の例として、図
５７は、四つの穴１９８ａ、１９８ｂ、１９８ｃ、及び
１９８ｄを含むホールパターン機械加工特徴１９８を持
つＮＣモデル１９６を示す。各穴は、一つの円筒形硬質
壁及び軟質トップを有する。更に、各穴はＮＣモデル１
９６の全幅、及び従って軟質フロアを貫通している。硬
質フロアを備えた穴を持つホールパターンを設けること
もできるということは当業者には理解されよう。

【００８０】図５８は、ホールパターン特徴１９８を除
去したＮＣモデル１９６を示す。本発明の方法によって
提供される別の位相的特徴はスラブ特徴である。上文中
に論じたように、スラブ特徴は硬質フロア及び軟質トッ
プを含み、幾つかの硬質壁及び幾つかの軟質壁を更に含
む。スラブ特徴の例示の例として、図５９及び図６０
は、加工物２０４内に包囲された設計モデル２０２を含
むＮＣモデル２００を示す。加工物２０４から除去され
るべき容積部分をスラブ特徴と定義するため、機械工
は、設計モデル２０２の表面２０２ａを、形成されるべ
きスラブ特徴の硬質フロアとして選択する。このような
選択を行うとき、本発明の方法は、加工物２０４の二つ
の開ループを形成する表面２０４ａ、２０４ｂ、２０４
ｃ、２０４ｄ、２０４ｅ、及び２０４ｆをスラブ特徴の
軟質壁として見付ける。更に、本方法は、閉ループを各
々形成する半円形表面２０２ｂ及び２０２ｃ、及び表面
２０２ｄ及び２０２ｅをスラブ特徴２０６の硬質壁とし
て見つける。硬質壁及び軟質壁によって限界が定められ
た加工物２０４のトップ表面の一部２０４ｉが、スラブ
特徴２０６の軟質トップを形成する。例示の例では、硬
質壁２０２ｄ及び２０２ｅの各々は、特徴のフロアに全
体が含まれるアイランドを形成する。

【００８１】図６１は、スラブ特徴２０６を除去したＮ
Ｃモデル２００を示す。本発明の方法が提供する別の位
相的特徴はエントリーホールである。図５、図６２、及
び図６３を参照すると、機械工は、ツールバー３４から
アイコン５８を選択し、ダイアローグボックス５８ａを
得ることによってエントリーホールを形成できる。ダイ
アローグボックス５８ａにより、機械工は穴の所望の直
径を迅速に選択する。更に、機械工は、現存の特徴であ
る穴が形成されるべきであることを表示する。選択でき
る特徴には、ポケット特徴、スルーポケット特徴、Ｏ−
リング溝特徴、及び互いに閉ループを形成する硬質壁の
四つのチェーンを持つスロット特徴が含まれる。エント
リーホールは、単一の円筒形の硬質壁、軟質トップ、及
び穴が加工物を完全に貫通するかどうかに応じて硬質フ
ロア又は軟質フロアのいずれかを有する。

【００８２】図６３は、ポケット特徴に形成された、硬
質フロアを持つ例示のエントリーホール特徴２０８を示
す。エントリーホール特徴２０８は、有利には、ミリン
グカッター等の工具ビットのポケット特徴への進入を容
易にする。詳細には、エントリーホール２０８は、切削
工具が加工物に進入できるようにするため、ポケット特
徴のミリング即ち旋削前に加工物に穿孔される。

【００８３】本発明の方法が提供する別の位相的特徴
は、フランジフェース特徴である。機械工はツールバー
３４（図５参照）からアイコン５０を選択し、図６４に
示すダイアローグボックス５４ａを得ることができ、好
ましくは、定義特徴フロアオプション（Ｄｅｆｉｎｅ
ＦｅａｔｕｒｅＦｌｏｏｒｏｐｔｉｏｎ）を予め選
択する。ダイアローグボックス５４ａにより、機械工
は、設計モデルの一つの表示を特徴の硬質フロアとして
迅速に選択する。このような選択時に、本発明の方法
は、軟質壁の一つの閉ループを特徴の外境界として見つ
け、更に、軟質壁の一つの閉ループ又は硬質壁の一つの
閉ループのいずれかが特徴の内境界を構成することを見
つける。図６５及び６６は、ＮＣモデル２１２の例示の
フランジ特徴を示す。ここでは、この特徴は、軟質壁２
１０ａの閉ループをその外境界として含み、軟質壁２１
０ｂの閉ループをその内境界として含む。

【００８４】図６７は、フランジフェース特徴２１０を
除去したＮＣモデル２１２を示す。本発明の方法が提供
する別の位相的特徴は、スルースロット特徴である。ス
ルースロットは、軟質フロア及び軟質トップを含む。一
形体では、スルースロット特徴は、軟質壁の一つのチェ
ーン及び硬質壁の三つのチェーンを含み、軟質壁及び硬
質壁が互いに閉ループを形成する。軟質壁のチェーンと
向き合った硬質壁のチェーンは全半径である。図６８
は、機械工が、設計モデル２１６の硬質壁２１４ａを選
択することによって、スルースロット特徴２１４を設計
モデル２１６に定義できることを示す。このような選択
を行うとき、本発明の方法は、二つの追加の硬質壁２１
４ｂ及び２１４ｃ、軟質壁２１４ｄ、軟質フロア２１４
ｅ、及び軟質トップ２１４ｆを見つけることによってス
ルースロット特徴２１４を形成する。スルースロット特
徴２１４の平面図である図６９は、硬質壁２１４ｂ及び
２１４ｃが互いに一定にオフセットしており、軟質壁２
１４ｂと向き合った硬質壁２１４ａが全半径であるとい
うことを示す。硬質壁２１４ｂ及び２１４ｃは、互いに
一定にオフセットしている限り、どのような形状であっ
てもよいということは当業者には理解されよう。

【００８５】図７０は、スルースロット特徴２１４を除
去した後の設計モデル２１６を示す。図７１に示す設計
モデル２１６の例示のスルースロット特徴２１８は、互
いに垂直一定オフセットの硬質壁２２０及び２２２を含
む。ここで、チェーン２２０は表面２２０ａ、２２０
ｂ、及び２２０ｃを含み、チェーン２２２は表面２２２
ａ、２２２ｂ、及び２２２ｃを含む。スルースロット特
徴２１８は、二つの硬質壁２２４及び２２６を更に含
む。ここでは、これらの硬質壁の各々は全半径である。
更に、スルースロット特徴２１８は、特徴２１８の壁に
よって限界が定められた設計モデル２１６の上面の一部
である軟質トップ２２８、及び特徴２１８の壁によって
限界が定められた設計モデル２１６の下面の一部である
軟質フロア２３０を有する。本発明の方法は、設計モデ
ル２１６の表面、例えば表面２２２ｂ等を特徴２１８の
一つの硬質表面として選択するときにスルースロット特
徴２１８を形成する。

【００８６】図７２は、スルースロット特徴２１８を除
去した後の設計モデル２１６を示す。本発明が提供する
ボストップ位相的特徴は、硬質フロア、軟質トップ、及
び互いに閉ループを形成する軟質壁の単一のチェーンを
含む。図７４は、ＮＣモデル２３４の予め形成したポケ
ット特徴２３４ａ内に形成した本発明の教示による例示
のトップ特徴２３２を示す。機械工は、ツールバー３４
（図５参照）からアイコン５４を選択することによって
ボストップ特徴２３２を形成できる。このような選択を
行うとき、本発明の方法は図７３に示すダイアローグボ
ックス５４ａを提供し、機械工は、ボストップ機械加工
特徴として定義されるべき容積部分の硬質フロアとして
設計モデル２３４の表面を迅速に選択する。この例示の
例では、機械工は水平表面２３２ａをボストップ特徴２
３２の硬質フロアとして選択する。このような選択を行
うとき、本発明の方法は、円筒形軟質壁２３２ｂ及び軟
質トップ２３２ｃをボストップ特徴２３２の他方の表面
として選択する。この例示の実施例の軟質壁２３２ｂは
円筒形であるけれども、当業者は軟質壁２３２ｂはどの
ような形状であってもよいということを理解するであろ
う。

【００８７】図７５は、ボストップ特徴２３２を除去し
た後の設計モデル２３４を示す。本発明の教示による別
の位相的特徴はＯ−リング溝である。Ｏ−リング溝は、
硬質フロア及び軟質トップを含み、交差しない硬質壁の
二つのチェーンを含み、各チェーンは他方と垂直一定オ
フセットであり、各チェーンは閉ループを形成する。図
７６は、ＮＣモデル２３８の本発明の例示のＯ−リング
溝機械加工特徴２３６を示す。機械工は、設計モデル２
３８の表面２３８ａを特徴２３６の硬質フロアとして選
択する。このような選択を行うとき、本発明の方法は硬
質壁２３８ｂのチェーン、硬質壁２３８ｃの別のチェー
ン、及び軟質トップ２３８ｄを選択し、特徴２３６を形
成する。Ｏ−リング溝２３６の平面図である図７７は、
壁２３８ｂのチェーン及び壁２３８ｃのチェーンが互い
に垂直一定オフセットであることを示し、更に硬質壁の
各チェーンが閉ループを形成することを示す。

【００８８】図７８は、Ｏ−リング溝２３６を除去した
後の設計モデル２３８を示す。本発明が教示する別の位
相的特徴は、硬質フロア及び軟質トップを含む開放輪郭
特徴である。開放輪郭特徴の硬質フロアは、非平坦表面
であるか、或いは工作機械のスピンドルに対して垂直で
ない平坦表面即ち傾斜面のいずれかである。図７９は、
ＮＣモデル２４０の容積エレメント２４０ａを示す。こ
の容積エレメントは、明瞭化を図るため、本発明の教示
による開放輪郭特徴として定義される設計モデルの別の
部分から外した状態で示してある。詳細には、開放輪郭
特徴２４０ａは、使用者が選択した硬質傾斜フロア２４
０ｂ、三つの周囲軟質壁（このうちの二つ２４０ｃ及び
２４０ｄを示す）、硬質壁２４０ｅ、及び軟質トップ２
４０ｆを含む。

【００８９】本発明によるアンダーカット位相的特徴
は、硬質トップ及び硬質であっても軟質であってもよい
フロアを含む。更に、アンダーカット特徴は、互いに閉
ループを形成する硬質壁のチェーン及び軟質壁のチェー
ンを含む。アンダーカット特徴の例示の例として、図８
０は設計モデル２４２を示す。この設計モデルの容積部
分２４４は除去してある。除去した部分は、硬質トップ
２４４ａ、軟質壁２４４ｂ、２４４ｃ、及び２４４ｄ、
硬質壁２４４ｅ、及び硬質フロア２４４ｆを持つアンダ
ーカット機械加工特徴と定義された。

【００９０】本発明の方法が提供する別の位相的特徴は
トップ面取りであり、硬質フロア及び軟質トップを含
む。更に、トップ面取りは開ループ又は閉ループのいず
れかを形成できる軟質壁のチェーンを含む。図８１は、
平行六面体加工物２４８内に包囲された設計モデル２４
６を示す。面取り２５２を形成するために図８２に示す
ように除去されるべき加工物２４８の容積部分２５０
は、面取り２５２の表面である硬質フロア２５０ａ、加
工物２４８の上面の一部である軟質トップ２５０ｂ、開
ループを形成する軟質壁２５０ｃ、２５０ｄ、及び２５
０ｅを持つトップ面取り機械加工特徴と定義される。

【００９１】図８３及び図８４を参照すると、前に形成
したスルーポケット特徴２５６を取り囲む容積部分２５
８をトップ面取り機械加工特徴と定義することによっ
て、開口部２５６を取り囲む別の面取り２５４を形成で
きる。トップ面取り特徴２５８は、面取り２５４の表面
である硬質フロア、加工物２４８の上面の一部である軟
質トップ２５８ａ、及び軟質壁の閉ループチェーン２５
８ｂを含む。

【００９２】図８５は、ラウンド特徴２６６を形成する
ため、加工物２６４に形成したポケット特徴２６２の周
縁から除去した容積部分２６０を示す。除去した容積部
分２６０は、本発明の教示によるトップラウンド機械加
工特徴と定義され、ラウンド特徴２６６自体の表面であ
る硬質フロア、加工物２６４のトップ表面の一部である
軟質トップ２６０ａ、及び閉ループを形成する軟質壁の
チェーン２６０ｂを有する。図８５は、更に、別のラウ
ンド特徴２７０を形成するために加工物２６４の縁部か
ら除去した別の容積部分２６８を示す。この容積部分２
６８は、ラウンド特徴２７０の表面をその硬質フロアと
して有し、更に軟質トップ２７０ａ、開ループを形成す
る軟質壁のチェーン２７０ｂを持つトップラウンド機械
加工特徴と定義することもできる。

【００９３】本発明による別の位相的特徴は、リブトッ
プ特徴である。例えば、図８６は、設計モデル２７６に
リブ設計特徴２７４を形成するため、加工物から除去し
たリブトップ機械加工特徴と定義される容積部分２７２
を示す。リブトップ特徴２７２は、設計モデル２７６の
表面である硬質フロア２７２ａ、軟質壁２７２ｂの一つ
のチェーン、及びチェーン２７２（図示せず）の反対側
にある軟質壁の別のチェーンを含む。更に、リブトップ
特徴２７２はその両端に硬質壁を有し、これらの硬質壁
のうちの一方、即ち硬質壁２７２ｃが示してある。

【００９４】図８７は、容積部分２８２を除去すること
によって形成した設計モデル２８０の別のリブトップ特
徴２７８を示す。これは、本発明の教示によれば、リブ
トップ機械加工特徴と定義される。リブトップ特徴２８
２は、設計モデル２８０の表面である硬質フロア２８２
ａを含む。リブトップ特徴２８２の残りの表面は、表面
２８２ｂ、２８２ｃ、２８２ｄ等の軟質表面及び壁２８
２ｂと反対側の軟質壁（図示せず）である。

【００９５】リブトップ特徴の別の例として、図８８
は、自由形態リブトップ設計２８６を形成するために加
工物から除去されるリブトップ特徴と定義される容積部
分２８４を示す。リブトップ特徴２８４は、硬質フロア
２８４ａ、軟質トップ２８４ｂ、及び軟質壁２８４ｃ及
び２８４ｄを含む。更に、リブトップ特徴２８４は、壁
２８４ｃとは反対側の別の軟質壁（図示せず）を含む。

【００９６】本発明を以上の例示の実施例を参照して説
明したが、添付の特許請求の範囲に定義した本発明の所
期の範囲から逸脱することなく、形態及び詳細における
様々な変更を行うことができるということは当業者には
理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の例示の実施例を実施するのに適した
例示のコンピューターシステムの構成要素を示すブロッ
クダイヤグラムである。

【図２】加工物を機械加工することによって形成され
た対象物のソリッドモデルである。

【図３】図２の対象物が形成される加工物のソリッド
モデルである。

【図４】図２及び図３のソリッドモデルの組み合わせ
である数値制御（ＮＣ）モデルである。

【図５】本発明の様々な位相的特徴を選択するための
アイコンを示す、本発明の教示によるグラフィックユー
ザーインターフェースのツールバーである。

【図６】図５のツールバーからフェース特徴を表すア
イコンを選択したときに現れる、機械工がフェース機械
加工特徴を定義できるダイアローグボックスである。

【図７】図４のＮＣモデルの容積部分をフェース機械
加工特徴として定義する図である。

【図８】図７のフェース特徴を除去した図４のＮＣモ
デルを示す図である。

【図９】図５のツールバーからステップ位相的特徴を
表すアイコンを選択したときに現れる、機械工がステッ
プ機械加工特徴を定義できるダイアローグボックスであ
る。

【図１０】ステップ機械加工特徴として除去されるべ
きＮＣモデルの容積部分を定義する図である。

【図１１】図７のフェース特徴及び図１０のステップ
特徴を除去した図４のＮＣモデルを示す図である。

【図１２】図５のツールバーからプロファイル位相的
特徴を表すアイコンを選択したときに現れる、機械工が
プロファイル機械加工特徴を定義できるダイアローグボ
ックスである。

【図１３】プロファイル機械加工特徴として除去され
るべきＮＣモデルの容積部分を定義する図である。

【図１４】図７のフェース特徴、図１０のステップ特
徴、及び図１３のプロファイル特徴を除去した図４のＮ
Ｃモデルを示す図である。

【図１５】図５のツールバーからポケット位相的特徴
を表すアイコンを選択したときに現れる、機械工がポケ
ット機械加工特徴を定義できるダイアローグボックスで
ある。

【図１６】ポケット機械加工特徴として除去されるべ
きＮＣモデルの容積部分を定義する図である。

【図１７】図１６のポケット特徴の平面図である。

【図１８】図７のフェース特徴、図１０のステップ特
徴、図１３のプロファイル特徴、及び図１６のポケット
特徴を除去した図４のＮＣモデルを示す図である。

【図１９】図５のツールバーからスルーポケット位相
的特徴を表すアイコンを選択したときに現れる、機械工
がスルーポケット機械加工特徴を定義できるダイアロー
グボックスである。

【図２０】スルーポケット機械加工特徴として除去
されるべきＮＣモデルの容積部分を定義する図である。

【図２１】図２０のスルーポケット特徴の硬質壁を示
す、図２０のＮＣモデルの平面図である。

【図２２】図７のフェース特徴、図１０のステップ特
徴、図１３のプロファイル特徴、図１６のポケット特
徴、及び図２０のスルーポケット特徴を除去した図４の
ＮＣモデルを示す図である。

【図２３】加工物の全幅に亘って延びるスルーポケッ
ト特徴を示す、加工物内に包囲された設計モデルを含む
図４のＮＣモデルの斜視図である。

【図２４】図２３のスルーポケット特徴を定義するの
に続いてＮＣモデルに定義されたステップ特徴を示す、
図２３のＮＣモデルの斜視図である。

【図２５】ステップ機械加工特徴が形成されたＮＣモ
デルを示す、図２４のＮＣモデルの斜視図である。

【図２６】特徴の硬質壁及び軟質壁を示す、図２５の
ステップ機械加工特徴の平面図である。

【図２７】図２６のステップ機械加工特徴を除去した
図２５のＮＣモデルを示す図である。

【図２８】容積部分が別のステップ機械加工特徴とし
て定義された図４のＮＣモデルの斜視図である。

【図２９】特徴の硬質壁及び軟質壁を示す、図２８に
定義したステップ特徴の平面図である。

【図３０】図２９のステップ特徴を除去した図２８の
ＮＣモデルを示す図である。

【図３１】ステップ機械加工特徴として定義された三
角柱状容積部分を示す、図４のＮＣモデルの斜視図であ
る。

【図３２】特徴の硬質壁及び軟質壁を示す、図３１の
ステップ機械加工特徴の平面図である。

【図３３】図３２のステップ機械加工特徴を除去した
図３１のＮＣモデルの図である。

【図３４】押縁区分をステップ機械加工特徴として示
す、図４のＮＣモデルの斜視図である。

【図３５】特徴の硬質壁及び軟質壁を示す、図３４の
ステップ特徴の平面図である。

【図３６】除去されるべき残りの容積部分を暗い区分
として示す、図３５のステップ特徴を除去した図３４の
ＮＣモデルの図である。

【図３７】図２に示す設計モデルを得るため、除去さ
れるべき残りの容積部分を三つのホールパターンとして
除去した後の図３６のＮＣモデルを示す図である。

【図３８】図９乃至図１１のステップ特徴を機械加工
するための教示に従って形成された工具経路の図であ
る。

【図３９】図３８に示す工具経路の平面図である。

【図４０】以上の図に示す機械加工特徴の幾つかのリ
ストを含む、本発明の好ましい方法によって提供される
ダイアローグボックスの図である。

【図４１】加工物からプロファイル機械加工特徴とし
て除去されるべき周囲容積部分を示す、周囲表面が設計
モデルの周囲表面を越えて延びる、加工物内に包囲され
た図２及び図３の設計モデルを含むＮＣモデルの斜視図
である。

【図４２】図４１に示すプロファイル特徴を除去した
後の図４１のＮＣモデルを示す図である。

【図４３】スロット機械加工特徴として除去されるべ
き容積部分を示す、ＮＣモデルの斜視図である。

【図４４】特徴の硬質壁及び軟質壁を示す、図４３の
スロット特徴の平面図である。

【図４５】図４４に定義したスロット特徴を除去した
後の図４３のＮＣモデルの一部を示す図である。

【図４６】モデルの除去されるべき容積部分を互いに
垂直一定オフセットの硬質壁の二つのチェーン、全半径
の硬質壁、及び全半径の硬質壁と向き合った軟質壁を持
つスロットとして示す、ＮＣモデルの部分斜視図であ
る。

【図４７】特徴の硬質壁及び軟質壁を示す、図４６の
スロット特徴の平面図である。

【図４８】図４６のスロット特徴の除去後の図４６の
ＮＣモデルの部分図である。

【図４９】互いに一定オフセットの二つの硬質壁、及
び各々が全半径の２つの向き合った硬質壁を持つスロッ
ト特徴として容積部分が定義されたＮＣモデルの部分斜
視図である。

【図５０】特徴を形成する表面を示す、図４９のスロ
ット特徴の斜視図である。

【図５１】図５０のスロット特徴の硬質壁の図であ
る。

【図５２】スロット特徴を除去した図４９のＮＣモデ
ルの部分図である。

【図５３】容積部分がチャンネル特徴と定義されるＮ
Ｃモデルの、本発明の教示によるポケット特徴及びスル
ーポケット特徴を形成した後の斜視図である。

【図５４】特徴の硬質壁及び軟質壁を示す、図５３の
チャンネル特徴の平面図である。

【図５５】チャンネル特徴を除去した図５３のＮＣモ
デルの図である。

【図５６】機械工が図５のツールバーからホールパタ
ーン特徴を表すアイコンを選択したときに本発明の方法
によって提供されるダイアローグボックスである。

【図５７】容積部分がホールパターン特徴と定義され
たＮＣモデルの斜視図である。

【図５８】ホールパターン特徴を除去した後の図５７
のＮＣモデルを示す図である。

【図５９】容積部分がスラブ特徴と定義されたＮＣモ
デルの斜視図である。

【図６０】図５９のスラブ特徴の平面図である。

【図６１】スラブ機械加工特徴を除去した後の図５９
のＮＣモデルを示す図である。

【図６２】機械工が図５のツールバーからエントリー
ホール特徴を表すアイコンを選択したときに本発明の方
法によって提供されるダイアローグボックスである。

【図６３】ポケット特徴内のエントリーホール特徴を
示すＮＣモデルの斜視図である。

【図６４】機械工が図５のツールバーからフランジフ
ェース特徴を表すアイコンを選択したときに本発明の方
法によって提供されるダイアローグボックスである。

【図６５】本発明の教示によるフランジフェース特徴
を示すＮＣモデルの部分斜視図である。

【図６６】図６５のフランジフェース特徴の平面図で
ある。

【図６７】フランジフェース特徴を除去した後の図６
４のＮＣモデルの図である。

【図６８】容積が本発明の教示によるスルースロット
特徴と定義された、設計モデルの斜視図である。

【図６９】図６８のスルースロット特徴の平面図であ
る。

【図７０】図６８のスルースロット特徴を除去した図
６８の設計モデルの斜視図である。

【図７１】第２スルースロット特徴を定義した図６８
の設計モデルの斜視図である。

【図７２】図７１に示すスルースロット特徴を除去し
た後の図７１の設計モデルの斜視図である。

【図７３】図５のツールバーからボストップ特徴を表
すアイコンを選択したときに現れるダイアローグボック
スである。

【図７４】ポケット特徴内の容積部分がボストップ機
械加工特徴と定義された設計モデルの斜視図である。

【図７５】図７４のボストップ機械加工特徴を除去し
た図７４の設計モデルの斜視図である。

【図７６】容積部分がＯ−リング溝機械加工特徴と定
義されたＮＣモデルの斜視図である。

【図７７】図７６のＯ−リング溝特徴の平面図であ
る。

【図７８】図７６に示すＯ−リング溝特徴を除去した
図７６のＮＣモデルの斜視図である。

【図７９】容積部分が開放輪郭特徴と定義されたモデ
ルの斜視図である。

【図８０】本発明の教示によるアンダーカット機械加
工特徴と定義された容積部分を除去した設計モデルの斜
視図である。

【図８１】除去される巾容積部分がトップ面取り機械
加工特徴と定義されたＮＣモデルの斜視図である。

【図８２】図８１に示すトップ面取り特徴と定義され
た容積部分を除去することによって形成された面取りを
持つ図８１の設計モデルの斜視図である。

【図８３】スルーポケット特徴を取り囲む容積部分を
トップ面取り機械加工特徴と定義する、図８１のＮＣモ
デルの斜視図である。

【図８４】トップ面取り特徴を除去した後の図８１の
ＮＣモデルの図である。

【図８５】設計モデル及びトップラウンド機械加工特
徴と定義された二つの容積部分の斜視図である。

【図８６】リブトップ機械加工特徴と定義された容積
部分を除去することによって形成したリブ設計特徴を持
つ設計モデルの斜視図である。

【図８７】リブトップ機械加工特徴と定義された容積
部分を除去することによって形成したリブ設計特徴を持
つ設計モデルの斜視図である。

【図８８】リブトップ機械加工特徴と定義された容積
部分を除去することによって形成したフィー形態リブ設
計特徴を持つ設計モデルの斜視図である。

【符号の説明】

１０コンピューターシステム１２中央処理装置１４キーボード１６ビデオディスプレー１８マウス２２ネットワークアダプタ２４一次記憶装置２６二次記憶装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工物を機械加工して物理的対象物を製
造するためのコンピューター援用方法において、グラフィックソフトウェアを使用することによって前記
対象物のソリッドモデル及び前記加工物のソリッドモデ
ルを提供する工程と、前記対象物の前記モデルを前記加工物の前記モデルと組
み合わせ、前記対象物を形成するために除去されるべき
前記加工物の容積部分を示す数値制御モデルを形成する
工程と、前記ソフトウェアに複数の位相的特徴型を提供する工程
と、除去されるべき前記容積部分を複数の機械加工の特徴に
分割する工程であって、各機械加工の特徴は、人間の使
用者が前記複数の特徴型のうちの一つ及び前記数値モデ
ルの一つの表面を選択し、前記表面を有するモデルの一
部を前記選択された特徴型と関連させて、前記各機械加
工特徴を定義することによって形成される、工程と、前記機械加工特徴の各々を機械加工するための工具経路
を提供する工程と、を含む、コンピューター援用方法。
【請求項２】前記分割工程は、人間の使用者が前記数
値モデルの表面を選択した後、前記各機械加工特徴を形
成する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記グラフィックソフトウェアはＣＡＤ
システムである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】前記複数の位相的特徴を、フェース、ス
ラブ、ポケット、スルーポケット、ステップ、プロファ
イル、チャンネル、スロット、ボストップ、フランジフ
ェース、ホールパターン、エントリーホール、スルース
ロット、アンダーカット、リブトップ、トップ面取り、
トップラウンド、及び、開放輪郭、及び、Ｏ−リング溝
からなる群から選択する工程を更に含む、請求項１に記
載の方法。
【請求項５】前記フェース特徴は、硬質フロア、軟質
トップ、及び、軟質壁の単一のチェーンを含む、請求項
４に記載の方法。
【請求項６】前記スラブ特徴は、硬質フロア、軟質ト
ップ、及び、硬質及び軟質の壁を含む、請求項４に記載
の方法。
【請求項７】前記ポケット特徴は、硬質フロア、軟質
トップ、及び、閉ループを形成する硬質壁の単一のチェ
ーンを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項８】前記スルーポケット特徴は、軟質フロ
ア、軟質トップ、及び、閉ループを形成する硬質壁の単
一のチェーンを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項９】前記ステップ特徴は、硬質フロア、軟質
トップ、軟質壁の単一のチェーン、及び、硬質壁の単一
のチェーンを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項１０】前記プロファイル特徴は、軟質フロ
ア、軟質トップ、軟質壁の単一のチェーン、及び、硬質
壁の単一のチェーンを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項１１】前記チャンネル特徴は、硬質フロア、
軟質トップ、及び、閉ループを形成する硬質及び軟質の
壁からなる多数の交互のチェーンを含む、請求項４に記
載の方法。
【請求項１２】前記組み合わせ工程は、前記対象物の
前記モデルを前記加工物の前記モデルに重ねる工程を含
む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】複数の機械加工特徴によってＮＣモデ
ルの容積部分を表すためのコンピューター援用方法にお
いて、複数の位相的特徴型を提供する工程と、ＮＣモデルの各容積部分について前記位相的特徴型のう
ちの少なくとも一つ及び前記容積部分の少なくとも一つ
の表面を選択し、選択された表面を有する容積部分を表
す機械加工特徴を形成する工程と、を含む、コンピューター援用方法。
【請求項１４】前記複数の位相的特徴を、フェース、
スラブ、ポケット、スルーポケット、ステップ、プロフ
ァイル、チャンネル、スロット、ボストップ、フランジ
フェース、ホールパターン、エントリーホール、スルー
スロット、アンダーカット、リブトップ、トップ面取
り、トップラウンド、及び、開放輪郭、及び、Ｏ−リン
グ溝からなる群から選択する工程を更に含む、請求項１
３に記載の方法。
【請求項１５】加工物を機械加工して対象物を製造す
る上で人間の機械工を補助するためのＣＡＭシステムに
おいて、前記加工物のソリッドモデルと、前記対象物のソリッドモデルと、前記加工物の前記ソリッドモデルを前記対象物の前記ソ
リッドモデルと組み合わせ、前記対象物を形成するため
に除去されるべき前記加工物の容積部分を示す数値制御
モデルを形成するための手段と、前記数値制御モデルの容積部分を複数の機械加工特徴に
分割するため、複数の位相的特徴型を定義するための手
段であって、前記機械工は、前記容積部分を選択し、前
記容積部分の各々を表すのに使用されるべき前記複数の
特徴型のうちの少なくとも一つを選択する、手段と、前記複数の機械加工特徴を機械加工するための工具経路
を形成するための手段と、を含む、ＣＡＭシステム。
【請求項１６】ＣＡＤシステムを使用して前記モデル
を製造する、請求項１５に記載のＣＡＭシステム。
【請求項１７】前記複数の位相的特徴型は、フェー
ス、スラブ、ポケット、スルーポケット、ステップ、プ
ロファイル、チャンネル、スロット、ボストップ、フラ
ンジフェース、ホールパターン、エントリーホール、ス
ルースロット、アンダーカット、リブトップ、トップ面
取り、トップラウンド、及び、開放輪郭、及び、Ｏ−リ
ング溝からなる群から選択される、請求項１５に記載の
ＣＡＭシステム。
【請求項１８】以下の工程を含む方法に従って加工物
を機械加工する上で人間の機械工を補助するため、コン
ピューターが実行できる命令を保持するコンピューター
が読み取ることができる媒体において、対象物のソリッドモデル及び前記加工物のソリッドモデ
ルを製造する工程と、前記対象物の前記モデルを前記加工物の前記モデルと組
み合わせ、前記対象物を形成するために除去されるべき
前記加工物の容積部分を示す数値制御モデルを形成する
工程と、複数の位相的特徴型を提供する工程と、前記除去されるべき容積部分を複数の機械加工特徴に分
割する工程であって、各機械加工特徴は、前記人間の機
械工が、前記複数の特徴型のうちの少なくとも一つ及び
前記数値モデルの一つの表面を選択し、前記表面を持つ
前記モデルの容積部分を前記選択された特徴型と関連さ
せて機械加工特徴を定義することにより形成される、工
程と、前記機械加工特徴の各々を機械加工するための工具経路
を提供する工程と、を含む、コンピューターが読み取ることができる媒体。
【請求項１９】前記複数の位相的特徴型は、フェー
ス、スラブ、ポケット、スルーポケット、ステップ、プ
ロファイル、チャンネル、スロット、ボストップ、フラ
ンジフェース、ホールパターン、エントリーホール、ス
ルースロット、アンダーカット、リブトップ、トップ面
取り、トップラウンド、及び、開放輪郭、及び、Ｏ−リ
ング溝からなる群から選択される、請求項１８に記載の
コンピューターが読み取ることができる媒体。
【請求項２０】前記コンピューターが読み取ることが
できる媒体は、ＣＤ−ＲＯＭを含む、請求項１８に記載
のコンピューターが読み取ることができる媒体。
【請求項２１】前記コンピューターが読み取ることが
できる媒体は、フロッピー（登録商標）ディスクを含
む、請求項１８に記載のコンピューターが読み取ること
ができる媒体。
【請求項２２】前記コンピューターが読み取ることが
できる媒体は、ハードディスクを含む、請求項１８に記
載のコンピューターが読み取ることができる媒体。
【請求項２３】コンピュータープラットホームで、加
工物を機械加工して対象物にする上で人間の機械工を補
助するための方法を実施するため、コンピューターが実
行できる指令を伝達するための伝達媒体であって、前記
方法は、前記対象物のソリッドモデル及び前記加工物のソリッド
モデルを製造する工程と、前記対象物の前記モデルを前記加工物の前記モデルと組
み合わせ、前記対象物を形成するために除去されるべき
前記加工物の容積部分を示す数値制御モデルを形成する
工程と、複数の位相的特徴型を提供する工程と、前記除去されるべき容積部分を複数の機械加工特徴に分
割する工程であって、各機械加工特徴は、前記人間の機
械工が、前記複数の特徴型のうちの少なくとも一つ及び
前記数値モデルの一つの表面を選択し、前記表面を持つ
前記モデルの容積部分を前記選択された特徴型と関連さ
せて機械加工特徴を定義することにより形成される、工
程と、前記機械加工特徴の各々を機械加工するための工具経路
を提供する工程と、を含む、コンピュータープラットホーム。
【請求項２４】フェース、スラブ、ポケット、スルー
ポケット、ステップ、プロファイル、チャンネル、スロ
ット、ボストップ、フランジフェース、ホールパター
ン、エントリーホール、スルースロット、アンダーカッ
ト、リブトップ、トップ面取り、トップラウンド、及
び、開放輪郭、及び、Ｏ−リング溝からなる群から選択
された複数の位相的特徴型を定義するため、実行可能命
令を保持する、請求項１８に記載のコンピューターが読
み取ることができる媒体。
【請求項２５】コンピューターシステムにおいて、ソ
リッドモデルの選択された容積部分を定義するため、複
数の位相的特徴型のうちの少なくとも一つを使用者が選
択できるようにするためのグラフィックユーザーインタ
ーフェース。
【請求項２６】前記ソリッドモデルは、ＣＡＤシステ
ムによって形成される、請求項２５に記載のグラフィッ
クユーザーインターフェース。
【請求項２７】前記位相的特徴型は、フェース、スラ
ブ、ポケット、スルーポケット、ステップ、プロファイ
ル、チャンネル、スロット、ボストップ、フランジフェ
ース、ホールパターン、エントリーホール、スルースロ
ット、アンダーカット、リブトップ、トップ面取り、ト
ップラウンド、及び、開放輪郭、及び、Ｏ−リング溝か
らなる群から選択される、請求項２５に記載のグラフィ
ックユーザーインターフェース。
【請求項２８】ソリッドモデルによって表された加工
物を機械加工してソリッドモデルによって表された対象
物を製造する上で人間の機械工を補助するためのコンピ
ューターが実行できる命令を保持する、コンピューター
が読み取ることができる媒体であって、前記二つのソリ
ッドモデルを組み合わせ、前記対象物を形成するために
除去されるべき前記加工物の容積部分を示すＮＣモデル
を形成し、方法は、複数の位相的特徴型を提供する工程と、前記除去されるべき容積部分を複数の機械加工特徴に分
割する工程であって、各機械加工特徴は、前記人間の機
械工が、前記複数の特徴型のうちの少なくとも一つ及び
前記ＮＣモデルの一つの表面を選択し、前記表面を持つ
前記モデルの容積部分を前記選択された特徴型と関連さ
せて機械加工特徴を定義することにより形成される、工
程と、前記機械加工特徴の各々を機械加工するための工具経路
を提供する工程と、を含む、コンピューターが読み取ることができる媒体。