JP3082498B2 - 複合曲面の角部丸め処理方法 - Google Patents
複合曲面の角部丸め処理方法Info
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Description
設計(CAD)装置で、先に作成した位相を持つ複合曲
面の角部に丸め処理を施す場合に用いて好適な、丸め処
理方法に関するものである。
その部品や製品が所要の機能を達成するように直方体や
円柱等の基本立体を組合せた形状を先ず作成した後、そ
の形状中の面と面とを滑らかに接続するため、角部に丸
め処理を施すことがあり、ことに鋳造や鍛造の分野で
は、製品の強度や加工についての必要のみならず、それ
を製造する型の強度の確保や材料の流れの円滑化等の必
要上からも、かかる角部の丸め処理は重要である。
工機との連結による加工時間の短縮等のため、位相を持
つ複合曲面である立体の面相互の位相関係を定義するこ
とにて複数の基本立体(プリミティブ)を組み合わせて
立体形状を作成する、ソリッドモデラを持つコンピュー
ター支援設計(CAD)装置が普及してきている。
D装置で、先に作成した立体形状中の角部に丸め処理を
施す場合があり、例えば図4中左側に示す先に作成した
立体31中の角部32,33,34に上記丸め処理を施して図4
中右側に示す立体5を作成するような場合、従来は、そ
れらの角部32,33,34の面と面との接続部である稜線32
a ,33a ,34a に、稜線単位で丸み付けの属性を付加す
ることにより、稜線とその両側に隣接する面とその稜線
の端部に連なる止まり面とを持つ角部を、指定された丸
め半径のフィレット面35a, 36a,37a を持つ丸め部35,
36, 37に置き換える、という処理を行っていた(例えば
特開昭61−265675号公報参照)。
如く角部毎に丸み付けの属性を付加して丸め処理を行う
従来の丸め処理方法では、例えば図5中左側に示す先に
作成した立体21中の二つのフィレット面22, 23の間の角
部24に大きな丸め半径の丸め処理を施して図5中右側に
示す立体25を作成しようとして、埋め込まれるフィレッ
ト面26が角部24の稜線24a の両側に隣接する面を飛び越
え、さらに外側のフィレット面22, 23に掛かるようにな
ると、丸め処理が実行できなくなるという問題があっ
た。
精密工学会誌に発表した論文「ソリッドモデラの問題点
と曲面立体共存モデラの開発」中で、曲面立体共存モデ
ラを持つCAD装置を提案しており、このCAD装置に
よれば、それが持つ曲面立体共存モデラが、面と面との
接続関係を表す位相データを各稜線について有すること
から、曲面と立体とを共存させて取り扱うことができ、
従って、プリミティブを組み合わせて立体形状を作るこ
とも、そこに曲面を付加することもできる。
と面との接続関係を表す位相データを有すると同時に曲
面を単独で扱うことができる点に鑑み、そのようなモデ
ラを持つCAD装置の位相データを利用して前記従来方
法の課題を有利に解決した埋め込み方法を提供すること
を目的としてなされたものである。
め処理方法は、面と面との接続関係を表す位相データを
有するとともに曲面を単独で取り扱うことができるCA
D装置によって、先に作成した位相を持つ複合曲面の角
部に、指定された稜線に沿って指定された丸め半径で丸
め処理を施すに際し、図1にその概念を示す如く、先
ず、前記CAD装置中の素材面作成手段により、前記位
相データに基づき、前記複合曲面の角部に前記指定され
た稜線に沿って前記指定された丸め半径で接し得る樋状
の素材面を作成する素材面作成工程1を行い、次いで、
前記CAD装置中の丸め領域設定手段により、前記位相
データに基づき、前記複合曲面の角部と前記素材面とに
丸め領域を設定する丸め領域設定工程2を行い、その
後、前記CAD装置中のフィレット面埋め込み手段によ
り、前記位相データに基づき、前記素材面を加工して前
記丸め領域内に嵌まり合うフィレット面を作成する素材
面加工工程3と、前記複合曲面の角部を前記丸め領域に
対応させて加工する角部加工工程4と、前記素材面の丸
め領域または作成したフィレット面を前記複合曲面の角
部の丸め領域に重ね合わせる重ね合わせ工程5と、から
なるフィレット面埋め込み工程6を行うことを特徴とす
るものである。
程1で素材面作成手段により、位相データに基づき、複
合曲面の角部に指定された稜線に沿って指定された丸め
半径で接し得る樋状の素材面を作成し、次いで丸め領域
設定工程2で丸め領域設定手段により、位相データに基
づき、前記複合曲面の角部と前記素材面とに丸め領域を
設定し、その後にフィレット面埋め込み工程6でフィレ
ット面埋め込み手段により、位相データに基づき、素材
面を加工して丸め領域内に嵌まり合うフィレット面を作
成する素材面加工工程3と、複合曲面の角部を丸め領域
に対応させて加工する角部加工工程4と、素材面の丸め
領域または作成したフィレット面を前記複合曲面の角部
の丸め領域に重ね合わせる重ね合わせ工程5とを順不同
に実行する。
作成した複合曲面と独立して、その複合曲面の角部に接
し得る素材面を作成し、その素材面と複合曲面の角部と
に共通の丸め領域を設定し、その丸め領域に対応させて
素材面からフィレット面を作成するとともに複合曲面の
角部を加工し、素材面の丸め領域または作成したフィレ
ット面を複合曲面の角部の丸め領域に重ね合わせること
にてフィレット面を埋め込むので、指定された丸め半径
が大きくて、指定された稜線の両側に隣接する面を飛び
越えた外側の面にフィレット面が掛かるような場合で
も、その丸め処理を問題なく実行することができる。
タを有するとともに曲面を単独で取り扱うことができる
CAD装置にあっては、内部処理で図形が非多様体とし
て扱われ、立体と他の面とが重なり合う状態も許容され
るので、上記埋め込み工程5では、素材面加工工程3
と、角部加工工程4と、重ね合わせ工程5との何れを先
に実行しても、その結果として埋め込まれるフィレット
面は同一となる。
細に説明する。図2は、この発明の複合曲面の角部丸め
処理方法の一実施例を示すフローチャートであり、この
実施例の方法では、面と面との接続関係を表す位相デー
タの一種であるウイングドエッジ形データを各稜線につ
いて有する先の論文「ソリッドモデラの問題点と曲面立
体共存モデラの開発」で提示した曲面立体共存モデラを
持つCAD装置で先に作成した、図5中左側に示す複合
曲面としての立体21中の凹形の角部24に、そのCAD装
置によって、図5中右側に示す如く、その角部24の両側
の凸形のフィレット面22,23まで掛かる大きな丸め半径
のフィレット面26を埋め込む丸め処理を施して、フィレ
ット面が波状に連続する複合曲面を持つ立体25を作成す
るものとする。
の方法では、先ずステップ41で、上記CAD装置に、図
3(a)に示すように、丸め処理を施す角部24に沿って
延在する稜線24a を指定するとともに、上記フィレット
面22,23まで掛かるような大きな一定の、またはその稜
線24a に沿って変化する丸め半径を指定する。これによ
り上記CAD装置は、次のステップ42で、図3(b)に
示すように、稜線24aから、そのCAD装置のモデラが
持つ、立体21中の各面間の接続関係を示す位相データを
利用して、フィレット面26が接することになる面、すな
わちここではフィレット面22,23を捜し、上記フィレッ
ト面26を作成するための素材となる樋状の素材面27を、
上記フィレット面22,23に接し、かつ上記指定された丸
め半径で上記指定された稜線24a に沿って延在するよう
に作成する。従って、このステップ42は、素材面作成工
程1に対応し、このステップ42を実行する上記CAD装
置は、素材面作成手段に相当する。
ボール法や断面接続法等で行うことができ、例えば断面
接続法の場合には、上記CAD装置のモデラが有する位
相データ中の、上記稜線24a の周囲の面の接続関係を表
すデータに基づき、稜線24aエッジ上の複数の位置でそ
れぞれその稜線24a と直交する法平面を作り、前記稜線
24a の両側に位置する面(ここでは稜線24a の両側に隣
接する平面28,29およびそのさらに先の上記フィレット
面22,23)がその法平面とそれぞれ交わってできる二本
の交線をその法平面内で互いに接近する方向へその位置
での丸め半径分それぞれオフセットし、それらのオフセ
ットした交線同士の交点を中心点とするとともに、その
中心点から元の二本の交線への最近点を接点として、上
記法平面上で稜線24a の両側に位置する面が共に接する
円弧を作ることにより、上記稜線24a 上の複数の位置で
それぞれ接円弧を作り、その稜線24a に沿って整列して
骨組みとなる接円弧の列から、樋状の素材面27を自由曲
面として作成する。
先ず、素材面を稜線24a の長さに対応させてその両端の
位置まで作り、次に、その作成した素材面の端部を稜線
24aの両端点よりも所定長さ、例えばそれらの端点にお
ける丸め半径の二倍の長さだけその稜線24a の接線方向
へ延長して、次のステップで上記先に作成した立体21と
の交線を求め易くする。
図3(c)に示すように、稜線24aの両端点において、
上記位相データを利用して、素材面27と直接に交差する
面もしくはその面を接線方向へ延長した面が素材面27と
交差する面である止まり面30(この実施例では後者)を
捜し出して、それらの止まり面30を延長した面と素材面
27との交線30a を求め、続くステップ44で、図3(d)
に示すように、フィレット面が掛かる面22、23に、素材
面27ひいてはフィレット面26の幅方向の境界線が接する
稜線22a, 23aを付加する。従って、これらのステップ4
3, 44は、丸め領域設定工程2に対応し、これらのステ
ップ43, 44を実行する上記CAD装置は、丸め領域設定
手段に相当する。
図3(e)に示すように、図形21から、フィレット面に
置き替わるべき稜線24a の両側に隣接する平面28,29お
よびその先のフィレット面22,23の上記稜線22a, 23aの
内側の部分を除去し、続くステップ46で、図3(f)に
示すように、その図形21に、素材面27と止まり面30を延
長した面との交線30a を付加し、さらにステップ47で、
その図形21に、素材面27を構成する稜線27a を付加す
る。
図3(g)に示すように、上記図形21に、止まり面30を
交線30a まで延長した穴埋め面30b を埋め込み、その
後、ステップ49で、上記図形21の、稜線22a, 23aと交線
30a とで囲まれる領域内に、素材面27の両端部を交線30
a で切除して作成したフィレット面26を埋め込んで、立
体25を作成する。従って、上記ステップ45〜ステップ48
は、角部加工工程4に対応し、上記ステップ49は、素材
面加工工程3および重ね合わせ工程5に対応するので、
それらステップ45〜ステップ49は、フィレット面埋め込
み工程6に対応すし、これらステップ45〜ステップ49を
実行する上記CAD装置は、フィレット面埋め込み手段
に相当する。
れた丸め半径が大きくて、指定された稜線の両側に隣接
する面を飛び越えた面にフィレット面が掛かるような場
合でも、その丸め処理を問題なく実行し得て、上記した
フィレット面が波状に連続する複合曲面を持つ立体25を
作成することができる。
明は上述の例に限定されるものでなく、例えばこの発明
の方法は、上記実施例と同様にして、立体中の凸形の角
部にその角部の両側の凹型のフィレット面まで掛かる大
きな丸め半径のフィレット面を埋め込む丸め処理を施す
こともでき、また、位相を持つ、立体以外の複合曲面の
角部に丸め処理を施すこともできる。
っては、内部処理で図形が非多様体として扱われ、立体
と他の面とが重なり合う状態も許容されるので、上記実
施例における立体21に素材面27を重ね合わせた後、元の
立体21から不要な平面28,29およびその先のフィレット
面22,23の上記稜線22a, 23aの内側の部分を除去し、そ
の後に素材面27の両端部を切除してフィレット面26を作
成しても良く、このようにしても上記実施例と同様の丸
め処理を施すことになる。
処理方法によれば、指定された丸め半径が大きくて、指
定された稜線の両側に隣接する面を飛び越えた面にフィ
レット面が掛かるような場合でも、その丸め処理を問題
なく実行することができる。
的に示す工程図である。
施例を示すフローチャートである。
各段階における図形を示す説明図である。
る。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 面と面との接続関係を表す位相データを
有するとともに曲面を単独で取り扱うことができるCA
D装置によって、先に作成した位相を持つ複合曲面の角
部に、指定された稜線に沿って指定された丸め半径で丸
め処理を施すに際し、 先ず、前記CAD装置中の素材面作成手段(1)によ
り、前記位相データに基づき、前記指定された稜線の両
側に隣接する面を飛び越えた外側の面を含む前記複合曲
面の角部にその指定された稜線に沿って前記指定された
丸め半径で接し得る樋状の素材面を作成する素材面作成
工程を行い、 次いで、前記CAD装置中の丸め領域設定手段(2)に
より、前記位相データに基づき、前記複合曲面の角部と
前記素材面とに丸め領域を設定する丸め領域設定工程を
行い、 その後、前記CAD装置中のフィレット面埋め込み手段
(6)により、前記位相データに基づき、前記素材面を
加工して前記丸め領域内に嵌まり合うフィレット面を作
成する素材面加工工程と、前記複合曲面の角部を前記丸
め領域に対応させて加工する角部加工工程と、前記素材
面の丸め領域または作成したフィレット面を前記複合曲
面の角部の丸め領域に重ね合わせる重ね合わせ工程と、
からなるフィレット面埋め込み工程を行うことを特徴と
する、複合曲面の角部丸め処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05046705A JP3082498B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 複合曲面の角部丸め処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05046705A JP3082498B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 複合曲面の角部丸め処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06259513A JPH06259513A (ja) | 1994-09-16 |
JP3082498B2 true JP3082498B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=12754786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05046705A Expired - Lifetime JP3082498B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 複合曲面の角部丸め処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3082498B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005002792A1 (ja) * | 2003-07-04 | 2005-01-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 自動プログラミング方法および装置 |
-
1993
- 1993-03-08 JP JP05046705A patent/JP3082498B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
日本ユニバック技報 11号 1−12頁 橋本可輝「複数の曲面を接続するフィレット曲面創成法」 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06259513A (ja) | 1994-09-16 |
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