JP7504231B2 - 2.5軸除去製造プロセスを容易にする工具サイズ制御を用いるコンピュータ支援ジェネレーティブ設計 - Google Patents
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Description
本出願は、発明者らDavid Jon Weinberg及びNam Ho Kimに対する、2020年7月17日に出願された米国特許出願第16/931,866号の優先権を主張し、2020年5月20日に出願された米国特許出願第16/879,547号の優先権を同様に主張する。これらの米国特許出願を参照により援用する。
Δθ=θmax-θmin (8)
となるように、最大角度と最小角度とを計算する必要がある。
なお、本発明には以下の態様が含まれることを付記する。
[態様1]
(i)1つ以上のコンピュータ制御製造システムで、2.5軸除去製造プロセスを使用して、対応する物理構造が製造されるモデル化されたオブジェクトの密度ベース表現と、(ii)モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現における要素の複数の異なるサブセットのそれぞれの開始要素を指定するデータとを取得することであって、
前記要素サブセットのそれぞれが、3つ以上の離散層に対してそれぞれ割り当てられた3つ以上の共有ミリング深さの1つであるミリング深さを有しており、前記3つ以上の離散層のそれぞれが、前記2.5軸除去製造プロセスのミリング方向に対して垂直であり、
前記密度ベース表現が、密度ベースのトポロジ最適化を用いてジェネレーティブ設計された、前記モデル化されたオブジェクトの3次元形状を指定する、前記取得することと、
前記3つ以上の離散層の最上層より下の離散層に関連するミリング深さを有する前記要素サブセットの開始要素を、前記ミリング方向に関して処理することであって、前記処理することが、現在の層のために処理されている前記開始要素のうちの現在の開始要素について、
(i)前記現在の層より上の層に関連するミリング深さを有する要素サブセットを有し、(ii)前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムで使用可能な最小のミリング工具の半径に少なくとも等しい量よりも前記現在の開始要素に近い他の開始要素を識別することと、
前記現在の開始要素に対する前記他の開始要素との間の最大角度差を計算することと、
前記最大角度差が閾値より大きいことに応答して、前記要素サブセット内の個々の要素の少なくとも一部の密度値を少なくとも変更することにより、前記現在の開始要素の前記要素サブセットに対するミリング深さを前記現在の層より上の層に移動させて、前記モデル化されたオブジェクトの製造不可能なコーナを除去することと、を含む、前記処理することと、
前記2.5軸除去製造プロセスを採用する前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムを使用して、前記物理構造を製造する際に使用する前記モデル化されたオブジェクトの前記3次元形状を提供することと、
を含む、方法。
[態様2]
前記識別することは、
チェックする開始要素を選択することであって、この選択された開始要素に対する前記要素サブセットが、前記現在の層より上の前記層に関連するミリング深さを有する、前記選択することと、
前記選択された開始要素の重心を、前記現在の開始要素の重心と比較することと、
前記選択された開始要素の前記重心と前記現在の開始要素の前記重心との間の距離が前記量より小さいことに応答して、前記選択された開始要素を、前記他の開始要素のうちの識別された1つとして確認することであって、前記量が、(i)前記使用可能な最小のミリング工具の前記半径、及び(ii)前記現在の層の最下部と前記最上層との差の事前定義された割合、の最大値に等しく設定される、前記確認することと、
前記現在の層より上の前記層に関連するミリング深さを有する前記開始要素のそれぞれがチェックされるまで、前記選択すること、前記比較すること、及び前記確認することを繰り返すことと、
を含む、態様1に記載の方法。
[態様3]
前記計算することは、前記現在の層における前記現在の開始要素と、前記現在の層より上の1つ以上の層に関連するミリング深さを有する前記他の開始要素のそれぞれとの間の2次元ベクトルを見つけることと、
前記2次元ベクトルから重心ベクトルを決定することと、
前記重心ベクトルの方向と反対の方向に対して最大の角度を有する前記2次元ベクトルのうちの第1のベクトルを見つけることと、
前記重心ベクトルの前記方向と反対の前記方向に対して最小の角度を有する前記2次元ベクトルのうちの第2のベクトルを見つけることと、
前記2次元ベクトルの前記第1のベクトルから前記2次元ベクトルの前記第2のベクトルを引いて、前記最大角度差を生成することと、
を含む、態様1に記載の方法。
[態様4]
前記2次元ベクトルを見つけることは、前記現在の層における前記現在の開始要素と、前記現在の層より上の任意の層に関連するミリング深さを有する全ての開始要素の1つ1つとの間の2次元ベクトルを見つけることを含む、態様3に記載の方法。
[態様5]
前記識別すること、前記計算すること、及び前記移動することは、コーナ除去プロセスの一部であり、前記処理することが、追加の現在の層のために処理されている前記開始要素のうちの追加の現在の開始要素について、
第2の、(i)前記追加の現在の層より上の層に関連するミリング深さを有する追加の要素サブセットを有し、(ii)前記追加の現在の開始要素に隣接する追加の開始要素を識別することと、第2の、前記追加の現在の開始要素に対する前記追加の開始要素との間の第2の最大角度差を計算することと、
第2の、前記第2の最大角度差が第2の閾値以上であることに応答して、前記追加の要素サブセット内の追加の個々の要素の少なくとも一部の密度値を少なくとも変更することにより、前記追加の現在の開始要素の前記追加の要素サブセットに対するミリング深さを前記追加の現在の層より上の層に移動させて、前記モデル化されたオブジェクトの製造不可能な陥没を除去することと、
を含む、陥没除去プロセスをさらに含む、態様3に記載の方法。
[態様6]
前記現在の開始要素に対する前記他の開始要素との間の前記最大角度差の閾値は195度であり、前記第2の最大角度差は180度であり、前記コーナ除去プロセスは、前記現在の層のすぐ上の層から始めて、前記現在の層より上の層に対して順次実行され、前記陥没除去プロセスは、前記最上層から始めて、前記現在の層より上の層に対して順次実行される、態様5に記載の方法。
[態様7]
前記処理することは、前記コーナ除去プロセスと前記陥没除去プロセスとを、前記要素サブセットのミリング深さの移動が行われなくなるまで繰り返すこと、を含む、態様5に記載の方法。
[態様8]
前記ミリング方向は、前記2.5軸除去製造プロセスの2つ以上のミリング方向のうちの第1の方向であり、前記コーナ除去プロセス及び前記陥没除去プロセスは、前記2つ以上のミリング方向のそれぞれについて別々に行われて、それぞれのミリング方向特有のデータセットを生成し、前記処理することは、前記それぞれのミリング方向特有のデータセットを組み合わせて、密度ベースのトポロジ最適化を使用してジェネレーティブ設計された、前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現を更新することを含む、態様5に記載の方法。
[態様9]
前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現は、非正則メッシュを含み、前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現における要素の複数の異なるサブセットのそれぞれについて、開始要素を指定する前記データを取得することは、
前記密度ベース表現における前記要素を、前記ミリング方向の軸に沿った前記要素の重心の位置に従ってソートして、前記要素のソートされたリストを形成することと、
前記ソートされたリストの中で、次の未割り当て要素を次の開始要素に選択することと、
前記次の開始要素の前記重心から、事前定義された距離内にその重心を有する前記密度ベース表現における次の前記要素のセットを見つけることと、
前記次の要素のセットを前記次の開始要素に割り当てて、前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現における前記複数の異なる要素のサブセットのうちの1つを形成することと、
前記選択すること、前記見つけること、及び前記割り当てることを、前記ソートされたリストの未割り当て要素がなくなるまで繰り返すことと、
を含む、態様1に記載の方法。
[態様10]
前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現を取得することは、前記密度ベースのトポロジ最適化、1つ以上の設計基準、及び1つ以上のインユースケースを用いて、設計空間において前記モデル化されたオブジェクトの前記3次元形状を反復的に修正することを含み、前記反復的に修正することは、前記反復的に修正することの少なくとも2回の反復において、前記2.5軸除去製造プロセスの前記ミリング方向に従って、前記ジェネレーティブ設計による3次元形状の前記密度ベース表現を調整することを含み、前記調整することは、前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現における要素の複数の異なるサブセットのそれぞれについて開始要素を指定する前記データを前記取得することを含む、態様9に記載の方法。
[態様11]
前記提供することは、前記モデル化されたオブジェクトの前記3次元形状を使用して、前記2.5軸除去製造プロセスに従って、除去製造マシンの工具経路仕様を生成することと、
前記工具経路仕様を使用して、前記除去製造マシンで、前記物理構造の少なくとも一部、または前記物理構造のための金型を製造することと、
を含む、態様1に記載の方法。
[態様12]
コンピュータ支援設計プログラムの命令を格納した非一時的記憶媒体と、1つ以上のデータ処理装置であって、前記コンピュータ支援設計プログラムの前記命令を実行して、前記1つ以上のデータ処理装置に、(i)1つ以上のコンピュータ制御製造システムで、2.5軸除去製造プロセスを使用して、対応する物理構造が製造されるモデル化されたオブジェクトの密度ベース表現と、(ii)モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現における要素の複数の異なるサブセットのそれぞれの開始要素を指定するデータとを取得することと、前記要素サブセットのそれぞれが、3つ以上の離散層に対してそれぞれ割り当てられた3つ以上の共有ミリング深さの1つであるミリング深さを有しており、前記3つ以上の離散層のそれぞれが、前記2.5軸除去製造プロセスのミリング方向に対して垂直であり、前記密度ベース表現が、密度ベースのトポロジ最適化を用いてジェネレーティブ設計された、前記モデル化されたオブジェクトの3次元形状を指定する、前記取得することと、前記3つ以上の離散層の最上層より下の離散層に関連するミリング深さを有する前記要素サブセットの開始要素を、前記ミリング方向に関して処理することであって、前記命令は、現在の層について処理されている前記開始要素の現在の開始要素について、前記1つ以上のデータ処理装置に、(i)前記現在の層より上の層に関連するミリング深さを有する要素サブセットを有し、(ii)前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムで使用可能な最小のミリング工具の半径に少なくとも等しい量よりも前記現在の開始要素に近い他の開始要素を識別することと、前記現在の開始要素に対する前記他の開始要素との間の最大角度差を計算することと、前記最大角度差が閾値より大きいことに応答して、前記要素サブセット内の個々の要素の少なくとも一部の密度値を少なくとも変更することにより、前記現在の開始要素の前記要素サブセットに対するミリング深さを前記現在の層より上の層に移動させて、前記モデル化されたオブジェクトの製造不可能なコーナを除去することと、を含む、前記処理することと、を行わせることによって、前記要素サブセットの前記開始要素を、前記1つ以上のデータ処理装置に処理させる、前記処理することと、前記2.5軸除去製造プロセスを採用する前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムを使用して、前記物理構造を製造する際に使用する前記モデル化されたオブジェクトの前記3次元形状を提供することと、を行わせるように構成された、前記1つ以上のデータ処理装置と、を備える、システム。
[態様13]
前記命令は、前記1つ以上のデータ処理装置に、チェックする開始要素を選択することであって、この選択された開始要素に対する前記要素サブセットが、前記現在の層より上の前記層に関連するミリング深さを有する、前記選択することと、前記選択された開始要素の重心を、前記現在の開始要素の重心と比較することと、前記選択された開始要素の前記重心と前記現在の開始要素の前記重心との間の距離が前記量より小さいことに応答して、前記選択された開始要素を、前記他の開始要素のうちの識別された1つとして確認することであって、前記量が、(i)前記使用可能な最小のミリング工具の前記半径、及び(ii)前記現在の層の最下部と前記最上層との差の事前定義された割合、の最大値に等しく設定される、前記確認することと、前記現在の層より上の前記層に関連するミリング深さを有する前記開始要素のそれぞれがチェックされるまで、前記選択すること、前記比較すること、及び前記確認することを繰り返すことと、を行わせることによって、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記他の開始要素を識別させる、態様12に記載のシステム。
[態様14]
前記命令は、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記現在の層における前記現在の開始要素と、前記現在の層より上の1つ以上の層に関連するミリング深さを有する前記他の開始要素のそれぞれとの間の2次元ベクトルを見つけることと、前記2次元ベクトルから重心ベクトルを決定することと、前記重心ベクトルの方向と反対の方向に対して最大の角度を有する前記2次元ベクトルのうちの第1のベクトルを見つけることと、前記重心ベクトルの前記方向と反対の前記方向に対して最小の角度を有する前記2次元ベクトルのうちの第2のベクトルを見つけることと、前記2次元ベクトルの前記第1のベクトルから前記2次元ベクトルの前記第2のベクトルを引いて、前記最大角度差を生成することと、を行わせることによって、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記最大角度差を計算させる、態様12に記載のシステム。
[態様15]
前記命令は、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記現在の層における前記現在の開始要素と、前記現在の層より上の任意の層に関連するミリング深さを有する全ての開始要素の1つ1つとの間の2次元ベクトルを見つけさせることによって、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記2次元ベクトルを見つけさせる、態様14に記載のシステム。
[態様16]
前記命令は、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記他の開始要素を識別することと、前記最大角度差を計算することと、コーナ除去プロセスの一部として、前記要素サブセットに対して前記ミリング深さを移動させることと、を行わせ、前記命令は、追加の現在の層について処理されている前記開始要素の追加の現在の開始要素について、前記1つ以上のデータ処理装置に、(i)前記追加の現在の層より上の層に関連するミリング深さを有する追加の要素サブセットを有し、(ii)前記追加の現在の開始要素に隣接する追加の開始要素を識別することと、前記追加の現在の開始要素に対する前記追加の開始要素との間の第2の最大角度差を計算することと、前記第2の最大角度差が第2の閾値以上であることに応答して、前記追加の要素サブセット内の追加の個々の要素の少なくとも一部の密度値を少なくとも変更することにより、前記追加の現在の開始要素の前記追加の要素サブセットに対するミリング深さを前記追加の現在の層より上の層に移動させて、前記モデル化されたオブジェクトの製造不可能な陥没を除去することと、を行わせることによって、陥没除去プロセスにおける前記要素サブセットの前記開始要素を、前記1つ以上のデータ処理装置に処理させる、態様14に記載のシステム。
[態様17]
前記現在の開始要素に対する前記他の開始要素との間の前記最大角度差の閾値は195度であり、前記第2の最大角度差は180度であり、前記コーナ除去プロセスは、前記現在の層のすぐ上の層から始めて、前記現在の層より上の層に対して順次実行され、前記陥没除去プロセスは、前記最上層から始めて、前記現在の層より上の層に対して順次実行される、態様16に記載のシステム。
[態様18]
前記命令は、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記要素サブセットのためのミリング深さが移動されなくなるまで、前記コーナ除去プロセスと前記陥没除去プロセスとを繰り返させることによって、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記要素サブセットの前記開始要素を処理させるようにする、態様16に記載のシステム。
[態様19]
前記ミリング方向は、前記2.5軸除去製造プロセスの2つ以上のミリング方向のうちの第1の方向であり、前記コーナ除去プロセス及び前記陥没除去プロセスは、前記2つ以上のミリング方向のそれぞれについて別々に行われて、それぞれのミリング方向特有のデータセットを生成し、前記命令は、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記それぞれのミリング方向特有のデータセットを組み合わせて、密度ベースのトポロジ最適化を使用してジェネレーティブ設計された、前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現を更新させることによって、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記要素サブセットの前記開始要素を処理させるようにする、態様16に記載のシステム。
[態様20]
前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現は、非正則メッシュを含み、前記命令は、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記密度ベース表現における前記要素を、前記ミリング方向の軸に沿った前記要素の重心の位置に従ってソートして、前記要素のソートされたリストを形成することと、前記ソートされたリストの中で、次の未割り当て要素を次の開始要素に選択することと、前記次の開始要素の前記重心から、事前定義された距離内にその重心を有する前記密度ベース表現における次の前記要素のセットを見つけることと、前記次の要素のセットを前記次の開始要素に割り当てて、前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現における前記複数の異なる要素のサブセットのうちの1つを形成することと、前記ソートされたリストの未割り当て要素がなくなるまで、次の未割り当て要素の選択,次のセットを見つけること、及び割り当てを繰り返すことと、を行わせることによって、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記データを取得させる、態様12に記載のシステム。
[態様21]
前記命令は、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記密度ベースのトポロジ最適化、1つ以上の設計基準、及び1つ以上のインユースケースを用いて、設計空間において前記モデル化されたオブジェクトの前記3次元形状を反復的に修正させることによって、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現を取得させ、前記命令は、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記反復的に修正することの少なくとも2回の反復において、前記2.5軸除去製造プロセスの前記ミリング方向に従って、前記ジェネレーティブ設計による3次元形状の前記密度ベース表現を調整させることによって、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記モデル化されたオブジェクトの前記3次元形状を反復的に修正させ、前記命令は、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現における要素の複数の異なるサブセットのそれぞれについて開始要素を指定する前記データを取得させることによって、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記密度ベース表現を調整させる、態様20に記載のシステム。
[態様22]
前記2.5軸除去製造プロセスを採用するコンピュータ数値制御除去製造ミリングマシンを含む前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムを含み、前記1つ以上の処理装置は、前記コンピュータ支援設計プログラムの前記命令を実行して、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記モデル化されたオブジェクトの前記3次元形状を使用して、前記2.5軸除去製造プロセスに従って、前記コンピュータ数値制御除去製造ミリングマシンの工具経路仕様を生成することと、前記工具経路仕様を使用して、前記コンピュータ数値制御除去製造ミリングマシンで、前記物理構造の少なくとも一部、または前記物理構造のための金型を製造することと、を行わせるように構成されている、態様12に記載のシステム。
[態様23]
1つ以上のデータ処理装置に、(i)1つ以上のコンピュータ制御製造システムで、2.5軸除去製造プロセスを使用して、対応する物理構造が製造されるモデル化されたオブジェクトの密度ベース表現と、(ii)モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現における要素の複数の異なるサブセットのそれぞれの開始要素を指定するデータとを取得することであって、前記要素サブセットのそれぞれが、3つ以上の離散層に対してそれぞれ割り当てられた3つ以上の共有ミリング深さの1つであるミリング深さを有しており、前記3つ以上の離散層のそれぞれが、前記2.5軸除去製造プロセスのミリング方向に対して垂直であり、前記密度ベース表現が、密度ベースのトポロジ最適化を用いてジェネレーティブ設計された、前記モデル化されたオブジェクトの3次元形状を指定する、前記取得することと、前記3つ以上の離散層の最上層より下の離散層に関連するミリング深さを有する前記要素サブセットの開始要素を、前記ミリング方向に関して処理することであって、前記処理することが、現在の層のために処理されている前記開始要素のうちの現在の開始要素について、(i)前記現在の層より上の層に関連するミリング深さを有する要素サブセットを有し、(ii)前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムで使用可能な最小のミリング工具の半径に少なくとも等しい量よりも前記現在の開始要素に近い他の開始要素を識別することと、前記現在の開始要素に対する前記他の開始要素との間の最大角度差を計算することと、前記最大角度差が閾値より大きいことに応答して、前記要素サブセット内の個々の要素の少なくとも一部の密度値を少なくとも変更することにより、前記現在の開始要素の前記要素サブセットに対するミリング深さを前記現在の層より上の層に移動させて、前記モデル化されたオブジェクトの製造不可能なコーナを除去することと、を含む、前記処理することと、前記2.5軸除去製造プロセスを採用する前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムを使用して、前記物理構造を製造する際に使用する前記モデル化されたオブジェクトの前記3次元形状を提供することと、の操作を実行させるように動作可能なコンピュータ支援設計プログラムを符号化する、非一時的コンピュータ可読媒体。
[態様24]
前記識別すること、前記計算すること、及び前記移動することは、コーナ除去プロセスの一部であり、前記処理することが、追加の現在の層のために処理されている前記開始要素のうちの追加の現在の開始要素について、第2の、(i)前記追加の現在の層より上の層に関連するミリング深さを有する追加の要素サブセットを有し、(ii)前記追加の現在の開始要素に隣接する追加の開始要素を識別することと、第2の、前記追加の現在の開始要素に対する前記追加の開始要素との間の第2の最大角度差を計算することと、第2の、前記第2の最大角度差が第2の閾値以上であることに応答して、前記追加の要素サブセット内の追加の個々の要素の少なくとも一部の密度値を少なくとも変更することにより、前記追加の現在の開始要素の前記追加の要素サブセットに対するミリング深さを前記追加の現在の層より上の層に移動させて、前記モデル化されたオブジェクトの製造不可能な陥没を除去することと、を含む、陥没除去プロセスをさらに含む、態様23に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
Claims (45)
- 1つ以上のコンピュータ制御製造システムを用いる2.5軸除去製造プロセスを使用して対応する物理構造が製造されるモデル化されたオブジェクトの密度ベース表現を取得するステップであって、前記密度ベース表現が、前記モデル化されたオブジェクトの3次元形状を指定し、前記密度ベース表現が、要素の複数の異なるサブセットを含み、前記要素の複数の異なるサブセットの各々が、ミリング深さと開始要素を有し、前記ミリング深さが、前記モデル化されたオブジェクトについて前記2.5軸除去製造プロセスのミリング方向に対してそれぞれ垂直である3つ以上の対応する離散層の3つ以上のミリング深さのうちの1つである、ステップと、
前記要素の複数の異なるサブセットの少なくとも一部のミリング深さを再割り当てするステップであって、要素サブセットの現在の層内の現在の開始要素に関して前記再割り当てするステップは、前記現在の開始要素に関連し且つ異なる層に位置している他の開始要素間の角度差が、閾値を満たすかまたは超える場合に、前記現在の開始要素の前記要素サブセットの前記ミリング深さを移動することを含み、前記異なる層は、前記現在の層上の層であり、前記他の開始要素は、前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムで使用可能な最小のミリング工具の半径に少なくとも等しい量よりも前記現在の開始要素に近く、前記角度差は、前記現在の開始要素に対する前記他の開始要素間の最大角度差である、ステップと、
前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムを使用して前記物理構造を製造することにおいて使用するために、前記モデル化されたオブジェクトの前記3次元形状を提供するステップを含む、方法。 - 前記移動することが、前記最大角度差が前記閾値より大きいことに応答して、前記現在の開始要素の前記要素サブセットの前記ミリング深さを前記現在の層の上の層に移動し、前記モデル化されたオブジェクトの製造不可能なコーナを除去することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記現在の層の最下部と前記モデル化されたオブジェクトの最上層との間の差の事前定義された割合が前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムで使用可能な前記最小のミリング工具の前記半径よりも大きい場合、前記量は、前記事前定義された割合に等しい、請求項2に記載の方法。
- 前記現在の層内の前記現在の開始要素と、前記現在の層の上の1つ以上の層に関連するミリング深さを有する前記他の開始要素の各々との間で見つけられた2次元ベクトルから決定された重心ベクトルを使用して前記最大角度差を計算することを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記他の開始要素が、前記現在の開始要素に隣接しており、前記移動することが、前記最大角度差が前記閾値以上であることに応答して、前記現在の開始要素の前記要素サブセットの前記ミリング深さを前記現在の層の上の層に移動し、前記モデル化されたオブジェクトの製造不可能な陥没を除去することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記再割り当てするステップが、コーナ除去プロセス及び陥没除去プロセスを両方とも実行することを含み、前記コーナ除去プロセスが、前記現在の層の真上の層から開始して、前記現在の層の上の層に対して連続して実行され、前記陥没除去プロセスが、前記モデル化されたオブジェクトの最上層から開始して、前記現在の層の上の層に対して連続して実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記再割り当てするステップが、前記要素の複数の異なるサブセットのミリング深さのさらなる移動が実行されなくなるまで、前記コーナ除去プロセス及び前記陥没除去プロセスを繰り返すことを含む、請求項6に記載の方法。
- 前記現在の層に属するミリングラインの数、ならびに前記コーナ除去プロセス及び前記陥没除去プロセスによって前記モデル化されたオブジェクトに追加される材料の量に基づいて、前記現在の層のミリング深さを調整するステップをさらに含む、請求項6に記載の方法。
- 前記ミリング方向が、2つ以上のミリング方向のうちの第1の方向であり、前記再割り当てするステップは、前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現を更新するために、前記2つ以上のミリング方向ごとに別々に実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現が、密度ベーストポロジー最適化を使用してジェネレーティブ設計されており、前記方法が、前記密度ベーストポロジー最適化から出力されたジェネレーティブ設計の後処理を含み、前記後処理が前記再割り当てするステップを含む、請求項9に記載の方法。
- 前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現を取得するステップが、密度ベーストポロジー最適化、1つ以上の設計基準、及び1つ以上の使用中の事例を使用して設計空間内の前記モデル化されたオブジェクトの前記3次元形状を反復的に修正することを含み、前記反復的に修正することが、前記反復的に修正することの少なくとも2回の反復において、前記2つ以上のミリング方向のうちの少なくとも1つに従って、ジェネレーティブ設計された3次元形状の前記密度ベース表現を調整することを含む、請求項9に記載の方法。
- 前記反復的に修正することが、
前記ジェネレーティブ設計された3次元形状が、3軸ミリングに基づくミリング深さの可変輪郭のために最適化される、反復の第1のセットと、
前記ジェネレーティブ設計された3次元形状が、2.5軸ミリングに基づく離散的ミリング深さのために最適化される、反復の第2のセットと
を含み、
前記再割り当てするステップが、前記反復の第2のセットの間に実行される、請求項11に記載の方法。 - 前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムが5軸ミリングマシンである場合、最大で26までの異なる方向が前記2つ以上のミリング方向として使用され、前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムが3軸ミリングマシンである場合、最大で21までの異なる方向が前記2つ以上のミリング方向として使用される、請求項11に記載の方法。
- 前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現が非正則メッシュを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記提供するステップが、
前記モデル化されたオブジェクトの前記3次元形状を使用して工具経路仕様を生成することと、
前記物理構造または前記物理構造の金型の少なくとも一部の製造を制御するために、前記工具経路仕様を出力することと
を含む、請求項1に記載の方法。 - 3次元モデリングプログラムの命令を格納した非一時的記憶媒体と、
1つ以上のデータ処理装置であって、前記3次元モデリングプログラムの前記命令を実行して、前記1つ以上のデータ処理装置に、
1つ以上のコンピュータ制御製造システムを用いる2.5軸除去製造プロセスを使用して対応する物理構造が製造されるモデル化されたオブジェクトの密度ベース表現を取得するステップであって、前記密度ベース表現が、前記モデル化されたオブジェクトの3次元形状を指定し、前記密度ベース表現が、要素の複数の異なるサブセットを含み、前記要素の複数の異なるサブセットの各々が、ミリング深さと開始要素を有し、前記ミリング深さが、前記モデル化されたオブジェクトについて前記2.5軸除去製造プロセスのミリング方向に対してそれぞれ垂直である3つ以上の対応する離散層の3つ以上のミリング深さのうちの1つである、ステップと、
前記要素の複数の異なるサブセットの少なくとも一部のミリング深さを再割り当てするステップであって、前記命令は、前記1つ以上のデータ処理装置に、要素サブセットの現在の層内の現在の開始要素に関して、前記現在の開始要素に関連し且つ異なる層に位置している他の開始要素間の角度差が、閾値を満たすかまたは超える場合に、前記現在の開始要素の前記要素サブセットの前記ミリング深さを移動させることによって、前記1つ以上のデータ処理装置に前記ミリング深さを再割り当てさせ、前記異なる層は、前記現在の層上の層であり、前記他の開始要素は、前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムで使用可能な最小のミリング工具の半径に少なくとも等しい量よりも前記現在の開始要素に近く、前記角度差は、前記現在の開始要素に対する前記他の開始要素間の最大角度差である、ステップと、
前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムを使用して前記物理構造を製造することにおいて使用するために、前記モデル化されたオブジェクトの前記3次元形状を提供するステップ
を行わせるように構成された前記1つ以上のデータ処理装置と
を備えるシステム。 - 前記命令が、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記最大角度差が前記閾値より大きいことに応答して、前記現在の開始要素の前記要素サブセットの前記ミリング深さを前記現在の層の上の層に移動し、前記モデル化されたオブジェクトの製造不可能なコーナを除去させる、請求項16に記載のシステム。
- 前記現在の層の最下部と前記モデル化されたオブジェクトの最上層との間の差の事前定義された割合が前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムで使用可能な前記最小のミリング工具の前記半径よりも大きい場合、前記量は、前記事前定義された割合に等しい、請求項17に記載のシステム。
- 前記命令が、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記現在の層内の前記現在の開始要素と、前記現在の層の上の1つ以上の層に関連するミリング深さを有する前記他の開始要素の各々との間で見つけられた2次元ベクトルから決定された重心ベクトルを使用して前記最大角度差を計算させる、請求項17に記載のシステム。
- 前記他の開始要素が、前記現在の開始要素に隣接しており、前記命令が、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記最大角度差が前記閾値以上であることに応答して、前記現在の開始要素の前記要素サブセットの前記ミリング深さを前記現在の層の上の層に移動し、前記モデル化されたオブジェクトの製造不可能な陥没を除去させる、請求項16に記載のシステム。
- 前記命令が、前記1つ以上のデータ処理装置に、コーナ除去プロセス及び陥没除去プロセスを両方とも実行させることによって、前記1つ以上のデータ処理装置に前記ミリング深さを再割り当てさせ、前記コーナ除去プロセスが、前記現在の層の真上の層から開始して、前記現在の層の上の層に対して連続して実行され、前記陥没除去プロセスが、前記モデル化されたオブジェクトの最上層から開始して、前記現在の層の上の層に対して連続して実行される、請求項16に記載のシステム。
- 前記命令が、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記要素の複数の異なるサブセットのミリング深さのさらなる移動が実行されなくなるまで、前記コーナ除去プロセス及び前記陥没除去プロセスを繰り返させることによって、前記1つ以上のデータ処理装置に前記ミリング深さを再割り当てさせる、請求項21に記載のシステム。
- 前記命令が、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記現在の層に属するミリングラインの数、ならびに前記コーナ除去プロセス及び前記陥没除去プロセスによって前記モデル化されたオブジェクトに追加される材料の量に基づいて、前記現在の層のミリング深さを調整させる、請求項21に記載のシステム。
- 前記ミリング方向が、2つ以上のミリング方向のうちの第1の方向であり、前記命令が、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現を更新するために、前記2つ以上のミリング方向ごとに別々に前記ミリング深さを再割り当てさせる、請求項16に記載のシステム。
- 前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現が、密度ベーストポロジー最適化を使用してジェネレーティブ設計されており、前記命令が、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記密度ベーストポロジー最適化から出力されたジェネレーティブ設計の後処理中に前記ミリング深さを再割り当てさせる、請求項24に記載のシステム。
- 前記命令が、前記1つ以上のデータ処理装置に、密度ベーストポロジー最適化、1つ以上の設計基準、及び1つ以上の使用中の事例を使用して設計空間内の前記モデル化されたオブジェクトの前記3次元形状を反復的に修正させることによって、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現を取得させ、
前記命令が、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記反復的修正の少なくとも2回の反復において、前記2つ以上のミリング方向のうちの少なくとも1つに従って、ジェネレーティブ設計された3次元形状の前記密度ベース表現を調整させることによって、前記1つ以上のデータ処理装置に前記モデル化されたオブジェクトの前記3次元形状を反復的に修正させる、請求項24に記載のシステム。 - 前記反復的に修正することが、
前記ジェネレーティブ設計された3次元形状が、3軸ミリングに基づくミリング深さの可変輪郭のために最適化される、反復の第1のセットと、
前記ジェネレーティブ設計された3次元形状が、2.5軸ミリングに基づく離散的ミリング深さのために最適化される、反復の第2のセットと
を含み、
前記命令が、前記1つ以上のデータ処理装置に、前記反復の第2のセットの間に前記ミリング深さを再割り当てさせる、請求項26に記載のシステム。 - 前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムが5軸ミリングマシンである場合、最大で26までの異なる方向が前記2つ以上のミリング方向として使用され、前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムが3軸ミリングマシンである場合、最大で21までの異なる方向が前記2つ以上のミリング方向として使用される、請求項26に記載のシステム。
- 前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現が非正則メッシュを含む、請求項16に記載のシステム。
- 前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムをさらに備え、
コンピュータ支援設計プログラムの命令が、前記1つ以上のデータ処理装置に、
前記モデル化されたオブジェクトの前記3次元形状を使用して、前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムのための工具経路仕様を生成することと、
前記物理構造または前記物理構造の金型の少なくとも一部の製造を制御するために、前記工具経路仕様を前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムに出力することと
を行わせる、請求項16に記載のシステム。 - 1つ以上のデータ処理装置に、
1つ以上のコンピュータ制御製造システムを用いる2.5軸除去製造プロセスを使用して対応する物理構造が製造されるモデル化されたオブジェクトの密度ベース表現を取得するステップであって、前記密度ベース表現が、前記モデル化されたオブジェクトの3次元形状を指定し、前記密度ベース表現が、要素の複数の異なるサブセットを含み、前記要素の複数の異なるサブセットの各々が、ミリング深さと開始要素を有し、前記ミリング深さが、前記モデル化されたオブジェクトについて前記2.5軸除去製造プロセスのミリング方向に対してそれぞれ垂直である3つ以上の対応する離散層の3つ以上のミリング深さのうちの1つである、ステップと、
前記要素の複数の異なるサブセットの少なくとも一部のミリング深さを再割り当てするステップであって、要素サブセットの現在の層内の現在の開始要素に関して前記再割り当てするステップは、前記現在の開始要素に関連し、異なる層に位置している他の開始要素間の角度差が、閾値を満たすか、または超える場合に、前記現在の開始要素の前記要素サブセットの前記ミリング深さを移動することを含み、前記異なる層は、前記現在の層上の層であり、前記他の開始要素は、前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムで使用可能な最小のミリング工具の半径に少なくとも等しい量よりも前記現在の開始要素に近く、前記角度差は、前記現在の開始要素に対する前記他の開始要素間の最大角度差である、ステップと、
前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムを使用して前記物理構造を製造することにおいて使用するために、前記モデル化されたオブジェクトの前記3次元形状を提供するステップと
を含む操作を実行させるように動作可能なプログラム。 - 前記移動することが、前記最大角度差が前記閾値より大きいことに応答して、前記現在の開始要素の前記要素サブセットの前記ミリング深さを前記現在の層の上の層に移動し、前記モデル化されたオブジェクトの製造不可能なコーナを除去することを含む、請求項31に記載のプログラム。
- 前記現在の層の最下部と前記モデル化されたオブジェクトの最上層との間の差の事前定義された割合が前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムで使用可能な前記最小のミリング工具の前記半径よりも大きい場合、前記量は、前記事前定義された割合に等しい、請求項32に記載のプログラム。
- 前記操作が、前記現在の層内の前記現在の開始要素と、前記現在の層の上の1つ以上の層に関連するミリング深さを有する前記他の開始要素の各々との間で見つけられた2次元ベクトルから決定された重心ベクトルを使用して前記最大角度差を計算することを含む、請求項32に記載のプログラム。
- 前記他の開始要素が、前記現在の開始要素に隣接しており、前記移動することが、前記最大角度差が前記閾値以上であることに応答して、前記現在の開始要素の前記要素サブセットの前記ミリング深さを前記現在の層の上の層に移動し、前記モデル化されたオブジェクトの製造不可能な陥没を除去することを含む、請求項31に記載のプログラム。
- 前記再割り当てするステップが、コーナ除去プロセス及び陥没除去プロセスを両方とも実行することを含み、前記コーナ除去プロセスが、前記現在の層の真上の層から開始して、前記現在の層の上の層に対して連続して実行され、前記陥没除去プロセスが、前記モデル化されたオブジェクトの最上層から開始して、前記現在の層の上の層に対して連続して実行される、請求項31に記載のプログラム。
- 前記再割り当てするステップが、前記要素の複数の異なるサブセットのミリング深さのさらなる移動が実行されなくなるまで、前記コーナ除去プロセス及び前記陥没除去プロセスを繰り返すことを含む、請求項36に記載のプログラム。
- 前記操作が、前記現在の層に属するミリングラインの数、ならびに前記コーナ除去プロセス及び前記陥没除去プロセスによって前記モデル化されたオブジェクトに追加される材料の量に基づいて、前記現在の層のミリング深さを調整することを含む、請求項36に記載のプログラム。
- 前記ミリング方向が、2つ以上のミリング方向のうちの第1の方向であり、前記再割り当てするステップが、前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現を更新するために、前記2つ以上のミリング方向ごとに別々に実行される、請求項31に記載のプログラム。
- 前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現が、密度ベーストポロジー最適化を使用してジェネレーティブ設計されており、前記操作が、前記密度ベーストポロジー最適化から出力されたジェネレーティブ設計の後処理を含み、前記後処理が前記再割り当てするステップを含む、請求項39に記載のプログラム。
- 前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現を取得するステップが、密度ベーストポロジー最適化、1つ以上の設計基準、及び1つ以上の使用中の事例を使用して設計空間内の前記モデル化されたオブジェクトの前記3次元形状を反復的に修正することを含み、前記反復的に修正することが、前記反復的に修正することの少なくとも2回の反復において、前記2つ以上のミリング方向のうちの少なくとも1つに従って、ジェネレーティブ設計された3次元形状の前記密度ベース表現を調整することを含む、請求項39に記載のプログラム。
- 前記反復的に修正することが、
前記ジェネレーティブ設計された3次元形状が、3軸ミリングに基づくミリング深さの可変輪郭のために最適化される、反復の第1のセットと、
前記ジェネレーティブ設計された3次元形状が、2.5軸ミリングに基づく離散的ミリング深さのために最適化される、反復の第2のセットと
を含み、
前記再割り当てするステップが、前記反復の第2のセットの間に実行される、請求項41に記載のプログラム。 - 前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムが5軸ミリングマシンである場合、最大で26までの異なる方向が前記2つ以上のミリング方向として使用され、前記1つ以上のコンピュータ制御製造システムが3軸ミリングマシンである場合、最大で21までの異なる方向が前記2つ以上のミリング方向として使用される、請求項41に記載のプログラム。
- 前記モデル化されたオブジェクトの前記密度ベース表現が非正則メッシュを含む、請求項31に記載のプログラム。
- 前記提供するステップが、
前記モデル化されたオブジェクトの前記3次元形状を使用して工具経路仕様を生成することと、
前記物理構造または前記物理構造の金型の少なくとも一部の製造を制御するために、前記工具経路仕様を出力することと
を含む、請求項31に記載のプログラム。
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