JP2004287577A

JP2004287577A - 工程設計支援装置

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Publication number: JP2004287577A
Application number: JP2003076057A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Hirano; 平野　　聡
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】加工工程の設計を容易にする。
【解決手段】製品設計者は、３次元ＣＡＤシステム１０を用いて製品のソリッドモデルを作成すると共に、そのモデル上の加工部位に対して加工精度情報を設定することで、製品モデル２２を作成する。工程設計者は、注意すべき高精度の加工部位を抽出すべく、精度検索条件入力ＵＩ３２に加工精度の検索条件を入力する。検索部３４は、その製品モデル２２の中から、その検索条件を満足する加工部位を検索する。工程制約条件入力ＵＩ３６は、検索された各加工部位の加工精度情報を表示し、工程設計者はその表示を参照しつつそれら各加工部位に工程制約条件を設定する。そして、工程設計者は、工程情報入力ＵＩ３８を用い、各加工部位の工程制約条件を参照しながら、その加工部位を加工する加工機や工具などの詳細な工程情報を設定する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製品加工工程の設計を支援するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機械製品を初めとする各種製品の開発の際には、製品形状の設計（製品設計と呼ぶ）だけでなく、その製品の生産準備のための設計が必要になる。例えば自動車のエンジン設計では、生産準備のために、製品の粗形材を作るための金型等の型の設計（型設計と呼ぶ）や、切削その他の機械加工工程の設計（工程設計と呼ぶ）を行う。
【０００３】
製品設計では製品の完成形状を設計する。近年では、３次元ＣＡＤシステムを利用することで、所望の３次元製品形状を効率よく設計できるようになっている。また型設計では、その製品の素材となる粗形材を作り出すための金型の形状を設計する。型設計でも３次元ＣＡＤの利用により設計作業の効率化が図られている。
【０００４】
加工工程設計では、鋳造等で製造された粗形材から、設計された製品完成形状を得るための加工手順を設計する。製品を完成させるまでには一般に複数の部位に対して加工が行われるので、加工工程設計ではそれら各部位の加工に使用する加工機や加工工具、切削条件その他の加工条件を決めたり、それら各箇所の加工の順序を決めたりする必要がある。
【０００５】
加工工程の設計では、各加工部位の加工内容や加工精度に見合った加工機や工具を選択する必要がある。ここで、加工精度の情報は、例えば寸法公差などの各種公差情報として予め３次元ＣＡＤモデルに含まれている場合も多い。従来の加工工程設計では、３次元ＣＡＤモデルから、形状や各種公差情報を含んだ紙図面を作成し、この紙図面を見ながら工程設計を進め、設計した工程の情報をその紙図面に書き込んでいくという流れで作業が進められている。
【０００６】
これに対し特許文献１には、ＣＡＤシステムが作成した形状データに対して加工のための属性を付加する属性付加システムと、その属性付加システムにより付加された加工属性を参照してＮＣ（数値制御）データを作成するＣＡＭシステムと、を含んだＣＡＤ／ＣＡＭシステムが開示されている。属性付加システムは、ＣＡＤの形状データを用いて加工物の形状と各加工領域の寸法公差を表示すると共に、寸法公差に対応する加工工程を合わせて表示する。ユーザが、表示された加工工程の中から、加工領域に適応するものを選択して入力すると、属性付加システムはその加工工程を、対応する加工領域に対して付された属性マークに対応づけて記憶する。ＣＡＭシステムは、この属性マークに対応づけられた各加工領域の加工工程の情報に従って、その加工領域に対して適用する工具を決定し、この工具を用いた加工のためのＮＣデータを作成する。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−１４３０９０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
紙図面を用いて工程設計を進める従来方式は、時間や労力を要するとともに、また図面の読み間違いなどによる設計ミスが発生する可能性が少なくないなどの問題がある。
【０００９】
特許文献１のシステムでは、属性付加システム上で各加工領域に対応する加工工程を入力することができるため、紙図面を用いる上記従来技術の問題点については改善が期待できる。しかしながら、このシステムでは、各加工領域ごとにその寸法公差に対応する加工工程を選択肢として表示し、ユーザに選ばせるという構成であるため、加工領域の数が多くなるとそれに応じて作業の手間が増えるという問題がある。加工工程設計において、加工部位を加工する加工機を決める上で制約となるのは高精度が要求される部位であり、通常の精度の部位については一般にそのような制約が少ない。にもかかわらず、特許文献１のシステムは、高精度加工等の特別の配慮を要する加工領域も通常レベルの加工領域も同等に扱っており、全部の加工領域について加工工程を指定しなければならないという煩雑さがあった。このため、特許文献１のシステムは、加工部位が多い複雑な製品の加工工程設計には向かなかった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る工程設計支援装置は、各加工部位に対応する加工精度情報が登録された３次元形状モデルを読み取る読み取り手段と、ユーザから加工精度に関する検索条件の入力を受ける検索条件入力手段と、前記３次元形状モデルの各加工部位に対して登録された加工精度情報を調べ、前記検索条件を満足する加工部位を検索する検索手段と、前記検索手段で検索した加工部位をユーザに表示し、該加工部位を加工するための加工工程に関連する加工工程関連情報の入力をユーザから受け、入力された加工工程関連情報を該加工部位に対応づけて記憶する工程情報入力手段と、を備える。
【００１１】
本発明の好適な態様では、前記工程情報入力手段は、前記検索手段で検索した加工部位に対応づけて、その加工部位が前記検索条件におけるどの種類の加工精度に関する条件に該当するかを表示する。
【００１２】
別の好適な態様では、前記工程情報入力手段は、前記加工工程関連情報として、前記検索された加工部位を加工する加工工程が満たすべき条件を含む工程制約条件の入力を受ける。
【００１３】
更に好適な態様では、前記工程情報入力手段は、前記検索手段で検索された各加工部位ごとに、工程制約条件の入力状況を一覧表示する入力状況表示手段を更に備える。
【００１４】
別の好適な態様では、前記３次元形状モデルの各加工部位についての加工工程情報の指定をユーザから受ける手段であって、この指定のための支援として、ユーザが選択した加工部位に対応する前記工程制約条件を表示する手段を更に備える。
【００１５】
別の好適な態様では、各加工部位の加工のためにユーザが指定した各加工工程情報が前記工程制約条件を満足するか否かを検査し、検査結果を出力する手段を更に備える。
【００１６】
また本発明に係る装置は、加工部位に対応する加工精度情報が登録された３次元形状モデルを読み取る手段と、加工部位に対応する加工精度情報を読み取り、その加工精度情報が他の加工部位との関係における精度を規定するものである場合は、前記加工部位と前記他の加工部位が同一の加工機で加工されるべきであることを示す工程制約条件をそれら加工部位に対応づけて記憶する手段と、を備える。
【００１７】
また本発明は、コンピュータシステムを、加工部位に対応する加工精度情報が登録された３次元形状モデルを読み取る読み取り手段、ユーザから加工精度情報に関する検索条件の入力を受ける検索条件入力手段、前記３次元形状モデルの各加工部位に対して登録された加工精度情報を調べ、前記検索条件を満足する加工部位を検索する検索手段、前記検索手段で検索した加工部位をユーザに表示し、該加工部位を加工するための加工工程に関連する加工工程関連情報の入力をユーザから受け、入力された加工工程関連情報を該加工部位に対応づけて記憶する工程情報入力手段、として機能させるためのプログラムを提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る設計支援システムの構成を示す図である。このシステムは、製品形状の設計を支援する３次元ＣＡＤ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＤｅｓｉｇｎ）システム１０と、機械加工工程の設計を支援する工程設計支援システム３０とを備えている。３次元ＣＡＤシステム１０及び工程設計支援システム３０は、典型的には、それぞれ汎用のコンピュータシステムに、以下に示す当該システム１０又は３０の機能を記述したプログラムを実行させることで実現することができる。
【００２０】
３次元ＣＡＤシステム１０は、立体同士の集合演算により立体形状を表現するソリッドモデルを取り扱う機能を備えると共に、そのソリッドモデルを構成する形状要素（立体、面、辺、及び頂点など）に対して属性情報を関連づけて記憶する機能を備える。このうち、ソリッドモデルの作成・編集機能は、従来から公知のソリッドモデラの機能と同様でよい。
【００２１】
また、例えばソリッドモデルの形状要素に対する属性情報として、３次元ＣＡＤシステム１０は、その面の加工精度の情報を関連づけることができる。このような加工精度の情報の設定のために、３次元ＣＡＤシステム１０には加工精度情報入力ＵＩ（ユーザインタフェース）１２が設けられている。この加工精度情報入力ＵＩ１２は、例えば、製品形状を示すソリッドモデルを表示し、そのモデル上での面その他の形状要素の選択（この選択は例えばマウス操作による）をユーザから受け付け、選択された形状要素に対する寸法公差その他の各種加工精度を入力するための入力画面を表示してユーザの入力を受け付ける。
【００２２】
モデル記憶部２０には、３次元ＣＡＤシステム１０により作成・編集される製品モデル２２が記憶される。製品モデル２２は、図２に示すように、製品形状を示すソリッドモデル１００と、そのソリッドモデルの各形状要素に対して関連づけられた属性情報とを含んでいる。図２の例では、ソリッドモデル１００において、機械加工により形成されるべき面１０２に対し、加工面属性情報１５０が参照により関連づけられている例を示している。以下では、機械加工により形成される面のことを加工面と呼ぶ。加工面属性情報１５０の一例を図３に示す。この例では、加工面属性情報１５０は、当該加工面のＩＤ１５２，寸法情報１５４，加工精度情報１５６，工程制約条件１５８，及び加工工程情報１６０を含んでいる。加工面ＩＤ１５２は、当該加工面を一意に識別するための識別情報であり、３次元ＣＡＤシステム１０により付与される。寸法情報１５４は、当該加工面の寸法であり、例えば穴の場合は内径などといったように、加工面の形状種別に応じた寸法の値を含んでいる。加工精度情報１５６は、当該加工面の精度を示す情報であり、寸法公差や面粗度（表面粗さ）、位置度や同軸度などの各種公差情報を含んでいる。加工工程情報１６０は、使用する加工機や工具、切削条件（工具の送り速度や工具送りサイクルのパターンなど）など、当該加工面に対する加工工程の内容を規定する情報である。工程制約条件１５８は、そのような詳細な加工工程情報１６０の制約となる条件である。最終的な加工工程情報１６０は、この工程制約条件を満足するように決定される。例えば、「中精度の仕上げ加工機を使う必要がある」などといった条件が工程制約条件であり、これに対して具体的に使用する加工機の名称や、その加工機で加工する際の具体的な切削条件の値の集まりが加工工程情報である。
【００２３】
また、位置度や同軸度など、基準となる他の形状要素に対する相対的な値として指定される公差については、その公差を守るためには、その基準の形状要素と当該加工部位とを同一の加工機で加工することが望ましい。したがって、「基準となる部位Ｘ（Ｘは該部位の識別情報）と同一の加工機で加工すべきである」という条件も工程制約条件の一種である。このような他の形状要素に対する相対的な値として指定される公差についての工程制約条件については、後述する工程設計支援システム３０が自動的に検知し、当該加工部位の属性情報として設定することも可能である。
【００２４】
３次元ＣＡＤシステム１０では、このような加工面属性情報１５０のうち、寸法情報１５４と加工精度情報１５６が設定される。一方、工程制約情報１５８や加工工程情報１６０は、工程設計支援システム３０を用いた工程設計の段階で入力される。図３に例示した加工面属性情報１５０は、３次元ＣＡＤシステム１０における形状設計が完了した時の状態を示している。
【００２５】
工程設計支援システム３０は、３次元ＣＡＤシステム１０により作成された製品モデル２２の情報を用いて、ユーザによる製品の機械加工工程の設計を支援する。このシステム３０は、加工工程設計の支援のための情報として、製品モデル２２のソリッドモデルや、そのソリッドモデル上でユーザが選択した面その他の形状要素に対して対応づけられた加工精度情報等の属性情報を表示する機能を備える。
【００２６】
加工工程の設計では、最終的には、加工により形成される各加工面に対し、その加工面ごと（加工面を形成するのに複数の加工段階（粗加工、中仕上、仕上げなど）が必要な場合はそれら各段階ごと）に、その段階に用いる加工機や工具、切削条件などの加工工程情報１６０を決定する。しかしながら、設計者が製品モデル２２を見てすぐにこのような詳細な加工工程情報１６０を矛盾無く設定するのは一般に困難なので、本実施形態の工程設計支援システム３０は、このような詳細な加工工程情報の決定のための支援機能を備える。このような支援機能として、本実施形態の工程設計支援システム３０は、加工精度に基づく検索機能や、工程制約条件１５８の設定とこれに基づくガイド機能を提供する。
【００２７】
ユーザは、加工精度に基づく検索機能を用いることで、工程設計上注意すべき、高精度の加工を要する加工部位を抽出できる。そして、ユーザは、検索機能により抽出された加工部位に対し、その加工精度に応じた更に工程制約条件を設定することができ、この工程制約条件を参照しながら、詳細な加工工程情報を設定することができる。
【００２８】
上記加工精度に基づく検索機能は、工程設計支援システム３０の精度検索条件入力ＵＩ３２と検索部３４により提供される。精度検索条件入力ＵＩ３２は、加工精度についての検索条件の入力のためのユーザインタフェース処理を行う機構である。このＵＩ３２が提供する検索条件入力画面については後述する。検索部３４は、製品モデル２２の各加工部位の中から、ＵＩ３２を介して入力された検索条件を満足する加工精度情報を持つものを検索する。
【００２９】
工程制約条件入力ＵＩ３６は、ユーザから工程制約条件１５８の入力を受けるためのユーザインタフェース手段である。検索部３４により検索された加工部位の情報は、工程制約条件入力ＵＩ３６に与えられる。工程制約条件入力ＵＩ３６は、検索された各加工部位をソリッドモデル上で表示したり、それら加工部位に対して設定されている加工精度情報１５６や寸法情報１５４などの属性情報を表示し、ユーザはこの表示を参照しながら、それら各加工部位に対する工程制約条件をＵＩ３６に入力する。入力された工程制約条件は、製品モデル２２内の当該加工部位の加工面属性情報１５０に登録される。
【００３０】
工程情報入力ＵＩ３８は、ユーザから各加工部位への加工工程情報１６０の入力を受けるためのユーザインタフェース手段である。工程情報入力ＵＩ３８は、工程制約条件１５８や加工精度情報１５６などを表示し、ユーザはそれらの表示を参照しながら、各加工部位に対する加工工程情報をこのＵＩ３８に入力する。入力された加工工程情報は、製品モデル２２内の当該加工部位の加工面属性情報１５０に登録される。
【００３１】
図４は、このシステムにおける製品設計から加工工程設計までの作業の流れを示す図である。
【００３２】
この流れでは、まず製品設計の担当者が、３次元ＣＡＤシステム１０を用いて、製品の３次元形状を示すソリッドモデルを作成し、そのソリッドモデル内で機械加工により形成される加工部位に対し、加工精度情報入力ＵＩ１２を用いて寸法公差等の加工精度情報を設定する（Ｓ１０）。このようにして作成された製品モデル２２（すなわち加工精度情報が属性として付加されたソリッドモデル）が、工程設計支援システム３０に渡される。
【００３３】
工程設計支援システム３０では、まずこの製品モデル２２に対し、工程制約条件を設定する（Ｓ２０）。
【００３４】
より詳しくは、まず工程設計者が、精度検索条件入力ＵＩ３２を用い、注目すべき高精度加工部位を選び出すための検索条件を入力する（Ｓ２２）。
【００３５】
図５は、この精度検索条件入力ＵＩ３２が提供する精度検索条件入力画面２００の一例を模式的に示した図である。この例に示すように、条件入力画面２００には、面粗度や真円度、真直度などといった各種公差・精度の種類ごとに、検索値２０４の入力欄が設けられている。検索値２０４は、対応する公差の値の上限値であり、検索処理では当該公差の値としてこの検索値２０４以下の値を持つ（すなわち検索値２０４より精度要求が厳しい）加工部位を検索することになる。各種類の公差に対応して設けられるチェックボックス２０２は、検索における調査対象とする公差を指定するためのものである。ユーザは、マウス等のポインティングデバイスを操作して、今回の検索処理で調査したい公差を選択し、クリック操作などによりチェックボックス２０２にマークを付す。初期値２０６は、ユーザが明示的に指定しなかった場合の検索値２０４の値（いわゆるデフォルト値）である。ユーザが検索値２０４の欄に数値入力を行わずにチェックボックス２０２にチェックマークを付した場合は、この初期値２０６が検索値２０４の欄に入力される。なお、図５の例では、各公差の検索値２０４をそれぞれ１つの検索条件として取り扱い、それら各条件ごとに、これを満たす加工部位を検索する。もちろんこれは一例であり、各公差についての条件をＡＮＤ条件やＯＲ条件として組み合わせたものを１つの検索件として検索したり、それら各条件をもっと複雑な論理式で組み合わせたものを検索条件としたりすることも可能である。この場合、条件入力画面２００には、各公差に対する検索値２０４と、それら各公差についての条件の組合せ方を指定する入力欄を設ければよい。
【００３６】
なお、図５に示した各種公差はあくまで一例であり、この他の種類の公差を検索条件として指定可能とすることもできる。
【００３７】
このようなＵＩを用いて精度検索条件が設定されると、検索部３４が製品モデル２２の各形状要素に設定された属性情報を調べ、この条件を満足する加工精度情報を持つ加工部位（例えば加工面）を検索する。ここでは一例として、各公差の条件ごとに、その条件を満足するものを個別に検索するとする。例えば、図６に示すように、ソリッドモデル１００内の面１０２（「加工面００１」）が、面粗度１２．５Ｚ、真円度０．０１、位置度φ０．１等の加工精度情報を有しているとすると、図５に示される検索条件で検索した場合、検索結果２５０では、面粗度、真円度、位置度などの各条件に対して、「加工面００１」がそれぞれ該当部位として検索されることになる。この検索結果２５０の情報は、この後の工程制約条件入力ＵＩ３６や工程情報入力ＵＩ３８による入力処理のために一時保管される。
【００３８】
検索部３４による検索結果が得られると、工程制約条件入力ＵＩ３６が起動される。このＵＩ３６の提供する入力画面上には、その検索結果に基づき、工程制約条件入力支援のためのＧＵＩ（グラフィカルユーザインタフェース）が表示され、ユーザはこのＧＵＩを用いて工程制約条件を入力する（Ｓ２４）。
【００３９】
工程制約条件入力ＵＩ３６は、図７の（ａ），（ｂ）に示すような２つの入力支援画面を表示することができる。
【００４０】
（ａ）は、検索部３４による検索結果を一覧表示した画面である。この画面には、各行が各加工部位に割り当てられ、各列が各公差に割り当てられた検索結果テーブル３００が示される。このテーブル３００では、各加工部位において、検索条件に該当した公差の欄には、その検索条件に該当する旨を示すマーク３０２が表示される。図７の例では、例えば「加工面００１」という加工部位は、面粗度、真円度、及び位置度が検索条件に該当する（すなわち検索値より厳しい公差値を持つ）ことが分かる。
【００４１】
（ｂ）は、製品モデル２２中のソリッドモデル３５０を表示した画面である。ユーザが、この画面に表示されたソリッドモデル３５０上の所望の形状要素をマウス操作等で選択すると、工程制約条件入力ＵＩ３６は、その形状要素の加工精度情報１５６のうち検索条件に該当した公差を表示する要注意精度表示画面３６０を表示する。図７は、選択された面３５２（「加工面００１」）に対応する画面３６０が表示されている様子を示している。この画面３６０には、当該選択された部位についての、検索条件に該当する各公差の値が表示されると共に、それら各公差についての工程制約条件が設定済みであるか否かを示すためのチェックボックス３６２が表示される。
【００４２】
この要注意精度表示画面３６０をマウス操作等により選択することで、当該加工部位に対応する工程制約条件の入力画面（図示省略）が表示される。ユーザは、画面３６０に表示された各公差の値などを見て、これを満足するために必要な工程制約条件をその入力画面に入力する。そして、ユーザは、画面３６０に表示された各公差のうち、入力を済ませた工程制約条件に対応する公差（すなわち、工程制約条件により満足される公差）のチェックボックス３６２に対し、マウス操作等によりチェックマークを記入する。これにより、当該加工部位において検索条件に該当した公差のうち、どれに対応する工程制約条件が入力済みか否かを把握することが可能になる。すなわち、工程制約条件入力ＵＩ３６が提供するユーザインタフェース画面では、図８の（ａ）に示すように、入力された工程制約条件３７０に対応する公差のチェックボックス３６２にチェックマークが付される。この例では、ユーザが入力した「中精度仕上げ加工機」及び「荒加工・中仕上げ要」という条件は、画面３６０に示される公差のうち、面粗度と真円度の値を満たすための条件なので、ユーザはそれら２つの公差についてチェックボックスにチェックマークを付している。
【００４３】
また、このように画面３６０上でチェックボックス３６２にチェックマークが付されると、検索結果テーブル３００においても、図８の（ｂ）に示すように、ユーザがチェックマークを付した公差に対応する欄に、工程制約条件が設定済みであることを示す所定のマーク３０４が表示される。工程制約条件が設定されていない加工部位と公差の組合せの欄は、マーク３０２のままである。ユーザは、このテーブル３００により、どの加工部位のどの公差に対して、それを実現するための工程制約条件が設定済みであるかを一覧することができる。ユーザは、要注意精度表示画面３６０や、テーブル３００を見ながら、検索されたすべての加工部位における、検索条件に該当するすべての公差について、工程制約条件設定済みのマークが付されるまで、設定作業を繰り返す。これにより、注意すべき高精度加工部位のすべてに対してもれなく工程制約条件を設定することができる。
【００４４】
以上では、入力した工程制約条件に対応して、ユーザ自身が画面３６０の公差のチェックボックス３６２をチェックする構成を示したが、これはあくまで一例である。この逆に、ユーザがこの画面３６０の各公差のチェックボックス３６２をマウス操作等により選択することで、選択された公差に対応する工程制約条件の入力画面（図示省略）が表示されるようにしてもよい。この場合、その入力画面に対して工程制約条件が入力されて初めて、テーブル３００の該当欄が設定済みのマーク３０４に変わる。
【００４５】
工程制約条件入力ＵＩ３６により入力する工程制約条件は、その利用の仕方に応じて様々な入力の仕方が可能である。
【００４６】
例えば、工程制約条件を、ユーザが詳細な加工工程情報を決める際の参考情報として提供するだけであれば、工程制約条件は、ユーザが自由にテキストで入力すればよい。
【００４７】
一方、工程設計支援システム３０が、工程制約条件を利用して支援処理を実行する場合は、該システム３０の条件解釈規則に従った工程制約条件を入力する必要がある。この場合は、例えば、工程制約条件入力ＵＩ３６が、選択可能な工程制約条件のリスト（これはシステム３０に予め登録されている）を表示し、ユーザがその中から所望のものをマウス操作等で選択するようにするなどの仕組みとすればよい。この場合、登録されている工程制約条件をすべて表示する代わりに、例えば、ユーザが選択した加工部位の寸法情報１５４や加工精度情報１５６などの属性情報に基づき、その加工部位に対応する条件を絞り込んで表示するようにすることも好適である。例えば、工程制約条件入力ＵＩ３６が、加工精度情報１５６に示される各公差の値を満足できる工程制約条件を選び出し、選択肢として表示するなどである。この場合、工程制約条件の選択肢は、各公差ごと提示することも好適である。
【００４８】
以上の工程制約条件入力ＵＩ３６により、ユーザは、検索部３４で検索された各加工部位に対し、その加工部位の加工精度情報を画面３６０により確認しながら、工程制約条件を入力することができる。
【００４９】
なお、この工程制約条件の入力をより容易にする仕組みとして、例えば図７（ｂ）のソリッドモデル３５０の画面にて、ソリッドモデル３５０の形状要素のうち検索部３４で検索された加工部位を、他の部位とは異なる表示形態で表示する仕組みを用いることができる。例えば表示色を変えるなどである。これにより、検索された加工部位をユーザに分かりやすく表示することができる。ユーザは、表示形態の違いにより検索された加工部位を容易に識別することができ、その部位をマウス操作等で選択して工程制約条件を入力することができる。
【００５０】
また工程制約条件入力支援の別の仕組みとして、図７の（ａ）の検索結果テーブル３００上でユーザが所望の加工部位の識別情報をマウス操作等で選択することで、工程制約条件の入力対象を選択こともできる。この場合、テーブル３００上で選択された加工部位が、（ｂ）の画面でも選択状態となり、これに対応する要注意精度表示画面３６０が表示される。例えば、テーブル３００で「加工面００１」を選択すると、ソリッドモデル３５０上の面３５２が選択状態となる。
【００５１】
またこの仕組みの変形として、（ａ）のテーブル３００にて、所望の公差をマウス操作等で選択することで、その公差に関する検索条件を満足する加工部位を一括して選択状態とすることもできる。例えば、「面粗度」を選択すると、「加工面００１」、「加工面００２」が一括選択され、それらが（ｂ）の画面上でも選択状態となり、それら選択状態の各加工部位についてそれぞれ要注意精度表示画面３６０が表示される。ユーザは、それら選択状態の加工部位の画面３６０の名から、所望のものを順に選んで工程制約条件を入力していく。
【００５２】
以上のようにして、検索結果の各加工部位に対し、ユーザが工程制約条件の設定を終えると、次に工程設計者は、工程情報入力ＵＩ３８を用いて各加工部位の加工工程情報１６０を入力する（図４のＳ３０）。工程情報入力ＵＩ３８も、例えば、工程制約条件入力ＵＩ３６と同様、図７（ｂ）に似た、ソリッドモデル３５０を表示したＵＩ画面を表示する。ユーザが、この画面上で加工部位に該当する形状要素を選択すると、その形状要素に対する加工工程情報１６０の入力画面が表示される。このとき、工程情報入力ＵＩ３８は、加工工程情報１６０の入力支援のため、その加工部位の属性情報に含まれる工程制約条件１５８を表示する。ユーザは、これを見ながら、その工程制約条件１５８を満足するように加工工程情報１６０を入力する。また、このとき、当該加工部位の加工精度情報１５６を併せて表示するようにすることも好適である。
【００５３】
この入力作業の際、ソリッドモデル３５０の表示上で、工程制約条件が設定された加工部位を他の部位とは異なる表示形態で表示することで、工程制約条件が設定されている（すなわち精度要件が厳しい）加工部位から先に加工工程の詳細を決定していくといった作業の流れが可能になり、妥当な工程設計を効率よく行うことができる。また、このとき工程制約条件が設定された加工部位のリストを表示し、このリスト上から加工工程情報の入力対象を指定できるようにすることでも、同様のことが可能になる。
【００５４】
また、このような加工工程情報の入力作業の際、ユーザが加工部位に対して入力した加工工程情報が、その加工部位の工程制約条件を満足するかを工程設計支援システム３０が検査し、その結果をユーザに通知する仕組みを採用することも好適である。例えば、検査の結果、入力が工程制約条件を満足しない場合、その旨のメッセージを画面表示するなどである。この仕組みのためには、例えば、加工精度情報内に記述される使用加工機や使用工具、切削条件値ごとに、それら個々の加工機等が満足する工程制約条件をテーブルに登録するなどすればよい。検査の際には、ユーザが入力した加工工程情報に対応する加工機等をこのテーブルから検索し、そこに示される工程制約条件と、当該加工部位に対して設定された工程制約条件とを比較すればよい。この仕組みによれば、工程制約を満足しない加工工程情報が設定されるのを防止することができる。
【００５５】
このように、本実施形態によれば、ソリッドモデルに付加された加工精度情報に対する検索を可能とすることで、注目すべき精度が指定された加工部位を検索し、そのような部位に重点を置いた工程設計を行うことが可能になる。
【００５６】
また本実施形態では、各加工部位に対して詳細な加工工程情報を直接指定するのではなく、いったん工程制約条件を設定するステップを設け、この工程制約条件を満足するように詳細な加工工程情報が指定できるようにしたので、ユーザは工程の要件を段階的に詳細化でき、詳細な加工工程情報の設定がしやすくなる。
【００５７】
以上、本発明の好適な実施の形態を説明した。以上では、精度要件が厳しい加工部位を抽出するために、加工精度情報に対する検索条件として、公差の上限値をしたが、これは一例である。この代わりに、公差の下限や、公差の範囲（上限と下限）などを指定できるようにしてもよい。これによれば、例えばある加工機で加工できる加工部位をすべて抽出したい場合に、その加工機で加工できる公差の下限（すなわち、対応可能な最高の精度）を入力して検索するなどの処理が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る設計支援システムの構成を示す図である。
【図２】製品モデルを説明するための図である。
【図３】加工面属性情報のデータ構造の一例を示す図である。
【図４】実施形態のシステムにおける製品設計から加工工程設計までの作業の流れを示す図である。
【図５】精度検索条件入力ＵＩが提供する条件入力画面の一例を模式的に示す図である。
【図６】精度検索条件による検索処理の一例を説明するための図である。
【図７】工程制約条件入力ＵＩが提供する入力支援画面の例を模式的に示す図である。
【図８】工程制約条件入力ＵＩの入力支援画面において、工程制約条件を入力した結果を示す表示の例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１０３次元ＣＡＤシステム、１２加工精度情報入力ＵＩ（ユーザインタフェース）、２０モデル記憶部、２２製品モデル、３０工程設計支援システム、３２精度検索条件入力ＵＩ、３４検索部、３６工程制約条件入力ＵＩ、３８工程情報入力ＵＩ。

Claims

各加工部位に対応する加工精度情報が登録された３次元形状モデルを読み取る読み取り手段と、
ユーザから加工精度に関する検索条件の入力を受ける検索条件入力手段と、
前記３次元形状モデルの各加工部位に対して登録された加工精度情報を調べ、前記検索条件を満足する加工部位を検索する検索手段と、
前記検索手段で検索した加工部位をユーザに表示し、該加工部位を加工するための加工工程に関連する加工工程関連情報の入力をユーザから受け、入力された加工工程関連情報を該加工部位に対応づけて記憶する工程情報入力手段と、
を備える工程設計支援装置。
前記工程情報入力手段は、前記検索手段で検索した加工部位に対応づけて、その加工部位が前記検索条件におけるどの種類の加工精度に関する条件に該当するかを表示することを特徴とする請求項１記載の工程設計支援装置。
前記工程情報入力手段は、前記加工工程関連情報として、前記検索された加工部位を加工する加工工程が満たすべき条件を含む工程制約条件の入力を受けることを特徴とする請求項１記載の工程設計支援装置。
前記工程情報入力手段は、前記検索手段で検索された各加工部位ごとに、工程制約条件の入力状況を一覧表示する入力状況表示手段を更に備える請求項３記載の工程設計支援装置。
前記３次元形状モデルの各加工部位についての加工工程情報の指定をユーザから受ける手段であって、この指定のための支援として、ユーザが選択した加工部位に対応する前記工程制約条件を表示する手段を更に備える請求項３記載の工程設計支援装置。
各加工部位の加工のためにユーザが指定した各加工工程情報が前記工程制約条件を満足するか否かを検査し、検査結果を出力する手段を更に備える請求項３記載の工程設計支援装置。
加工部位に対応する加工精度情報が登録された３次元形状モデルを読み取る手段と、
加工部位に対応する加工精度情報を読み取り、その加工精度情報が他の加工部位との関係における精度を規定するものである場合は、前記加工部位と前記他の加工部位が同一の加工機で加工されるべきであることを示す工程制約条件をそれら加工部位に対応づけて記憶する手段と、
を備える工程設計支援装置。
コンピュータシステムを、
加工部位に対応する加工精度情報が登録された３次元形状モデルを読み取る読み取り手段、
ユーザから加工精度情報に関する検索条件の入力を受ける検索条件入力手段、
前記３次元形状モデルの各加工部位に対して登録された加工精度情報を調べ、前記検索条件を満足する加工部位を検索する検索手段、
前記検索手段で検索した加工部位をユーザに表示し、該加工部位を加工するための加工工程に関連する加工工程関連情報の入力をユーザから受け、入力された加工工程関連情報を該加工部位に対応づけて記憶する工程情報入力手段、
として機能させるためのプログラム。