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    • 专利摘要:

    公开号:WO1986005289A1
    申请号:PCT/JP1986/000100
    申请日:1986-02-28
    公开日:1986-09-12
    发明作者:Masaki Seki；Norihisa Amano
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:G05B19-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 複合曲面生成方法
    [0003] 技術分野
    [0004] 本発明は複合曲面生成方法にかか り 、 特に少な く と も 2 つ の三次元曲面を複合し て成る襖合曲面の生成方法に 関す る 。
    [0005] 背景技術
    [0006] 三次元金型等の設計図面上の曲面は一般に複数の断面 曲線に よ っ て表現さ れて お り 、 あ る断面曲線 と 次の断面 曲線閭の形状データ は存在し な い。 と こ ろ で 、 数値制御 加工に際し て は こ の よ う に 中閭の形状が与え られて い な い に も かかわ ら ず上記 2 つ の斬面曲線閩を な め らかにつ な力 S る よ う に加工す る こ と が要求さ れ る 。 こ の こ と は 、 換言す る な ら ば、 上記 2 つの断面曲線閭の曲面を 、 該断 面曲線のデー タ 等か ら生成 し 、 該生成 さ れた曲面に関す る デー タ を N C テ ー プに記億し 、 該 N C テ ー プか ら の指 令に よ り 加工し な け ればな ら な い こ と を意味す る 。 こ の た め 、 三次元曲面体のい く つかの断面、 断面曲線を特定 す る データ と か ら所定の規則に従っ て複数の中間断面を 生成す る と 共に 、 該中閭断面に よ る 曲面体の断面曲線
    [0007] (中間断面曲線） を求め 、 該生成し た複数の中閭断面曲 線に よ り 三次元曲面体の曲面を生成す る方法が開発 さ れ て 、 既に実用化さ れて い る 。 た と え ば、 特開昭 5 7 — 5 1 0 9 号明細書 （ U* S* P. 4, 491, 906に対応） ま た は昭和 5 6 年 1 0 月 3 0 日 、 日刊工業新閬社発行 「 N C プ ロ ダ ラ ミ ン グ入門」 第 1 5 6 頁乃至 1 6 2 頁参照） 。 こ の方法に よ れば断面データ か ら な め らかな曲面を生成 で き 有効で あ る 。
    [0008] と こ ろで、 加工に よ っ て ば 2 以上の三次元曲面を複合 し て成る複合曲面を加工す る こ と 、 換言すれば複合曲面 を生成す る こ と が要求さ れ る場合があ る 。 し か し 、 従来 は各三次元曲面デー タ を用 いて簡単に こ れ ら三次元曲面 を複合し て な る複合曲面を生成す る こ と がで き なか っ た 。
    [0009] 以上か ら本発明の 目的は 、 各曲面の曲面デー タ を用 い て曲面を複合し て成る複合曲面を生成で き る新規な複合 曲面生成方法を提供す る こ と で あ る 。
    [0010] 発明の開示
    [0011] 本発明は少な く と も 2 つの三次元曲面を複合 し て な る- 複合曲面を生成す る複合曲面生成方法で あ り 、 こ の複合 曲面生成方法は（1)各三次元曲面を特定す る た め のデー タ を入力す る と 共に 、 所定平面上の 1 つ の交線を特定す る データ と 該交線を基に該所定平面上の多数の交線を特定 す る た めの規則を入力す る 第 1 ス テ ツ プ、 （2)前記多数の 交線の う ち第 i 番目 の交線を前記所定平面 と の交線 と す る断面に よ る複合曲面の断面曲線を求め る第 2 ス テ ッ プ、 (3)各交線に対応す る 断面に よ る前記断面曲線の集合に よ り 複合曲面を特定す る第 3 ス テ ツ プを有し て構成さ れ る 。 複合曲面を構成す る 各三次元曲面を特定す る た め のデ —タ を入力す る と 共に 、 所定平面 （た と え ば X— Y平面） 上の 1 つ の交線を特定す る データ と 該交線を基に該 X— Y平面上の多数の交線を特定す る た め の規則を入力す る 尚 、 三次元曲面を特定す る データ は た と え ば動作曲線デ —タ 並びに基準曲線デー タ で あ る 。 又、 前記交線は た と え ば直線で あ り 、 規則は第 i 番目 の直線 と 第 （ i + 1 ) 番目 の直線 と の間隔が一定 と な る よ う に第 （ i + 1 ) 審 目 の交線を決定す る こ と で あ り 、 こ れに よ り 前記特定 さ れた 1 つ の直線を第 1 番目 の交線 と し て順次多数の交線 を特定す る こ と がで き る 。
    [0012] つ いで、 前記多数の交線の う ち第 i 番目 の交線を X — Y平面 と の交辚 と す る 断面に よ る複合曲面の断面曲線を 求め る 。 すな わ ち 、 各三次元曲面を前記入力 さ れたデー タ を用 いて多数の微小四辺形よ り な る パッ チ に分割 し 、 X — γ平面上に投影 し た パッ チ の四辺 と 第 i 番目 の前記 交線 と が交叉す る 交叉点の座標値を求め 、 つ いで各交叉 点に対応す る 各三次元曲面上のボ イ ン ト の座標値を求め れば該ボ イ ン ト の集合に よ り 複合曲面の断面曲線が特定 さ れ る 。
    [0013] 以後同様に 、 各交線に対応す る断面に よ る断面曲線を 求め 、 該断面曲線の集合に よ り 複合曲面を特定す る 。
    [0014] 図面の簡単な説明
    [0015] 第 1 図は本発明方法の説明図、
    [0016] 第 2 図は本発明 を実現す る 装置の ブ ロ ッ ク 図、 第 3 図は本発明方法にかか る複合曲面生成処理の流れ 図、
    [0017] 第 4 図は断面を特定す る デー タ 説明図、 第 5 図は三次元曲面生成説明図、
    [0018] 第 6 図は パッ チ説明図、 i ！
    [0019] 第 7 図は曲面上のボ イ ン ト の座標値演算説明図で あ る 。
    [0020] 発明を実施す る ための最良の形態 第 1 図は本発明にかか る複合曲面生成方法の説明図、 第 2 図は本発明方法の実施例ブ π ッ ク 図、 第 3 図は本発 明にかか る複合曲面生成方法に よ る処理の流れ図で あ る 。 第 2 図に お いて 、 1 0 1 はデータ 入力用のキ ー ボ ー ド 、 1 0 2 は プ ロ セ ッ サ 、 1 0 3 は制御プ ロ グ ラ ム を記億す る R O M、 1 0 4 は R A M、 1 0 5 は ワ ー キ ン グ メ モ リ 、
    [0021] 1 0 6 は生成さ れた複合曲面の曲面データ や曲面加工 用 の N C プ ロ グ ラ ム データ を記億す る 曲面記億メ モ リ 、 1 0 7 は生成さ れ'た複合曲面の曲面データ あ る い は曲面 加工用の N C プ ロ グ ラ ム データ を紙テ ー プ、 磁気テ ー プ な ど の外部記憶媒体 1 0 8 に 出力す る 出力装置、 1 0 9 は ア ド レ ス パ ス 、 1 1 0 は デ ー タ バ ス で あ る 。
    [0022] 以下本発明にかか る複合曲面生成処理を説明す る 。 尚、 以下のス テ ツ プ番号を第 3 図の流れ図中に記載し て い る 。
    [0023] (a) ま ず、 キ ー ボ ー ド 1 0 1 か ら複合曲面 2 0 1 (第 1 図 （ A ) 参照） を構成す る第 1 の三次元曲面 2 0 1 a 、 第 2 の三次元曲面 2 0 1 b 、 第 3 の三次元曲面 2 0 1 c • · · ' を特定す る データ を それぞれ入力す る と 共に 、 複合曲面生成に際し て必要 と な る ス タ ー ト 曲面 （第 1 の 三次元曲面 と す る ） と 曲面の複合順序 （第 1 、 第 2 、 第 3 曲面、 · · · の順序 と す る ） を指定す る 。 こ れ ら入力 - - さ れた デー タ は R A M I 0 4 に格納 .さ れ る 。 尚、 各三次 元曲面 2 0 1 a〜 2 0 1 c は それぞれ 2 本の動作曲線 D R C 1 , D R C 2 並びに 2 本の基準曲線 B S C 1 , B S C 2 な ど に よ り 特定さ れ る か ら 、 こ れ ら曲線データ 等を 入力す る こ と に よ り 各三次元曲面は特定さ れ る 。
    [0024] (b)ついで、 キ ー ボー ド 1 0 1 か ら複合曲面 2 0 1 を切 断す る X — Y平面に垂直な多数の断面を特定す る ための データ を入力 し 、 R A M I 0 4 に格納す る 。 すな わち 、 X 一 γ平面 2 0 3 (第 1 図参照） 上の 1 つ の交線 C L i と 該交線を基に X — Y平面上の多数の交線を特定す る た めの規則を入力す る 。
    [0025] た と え ば、 各断面が互い に平行でかつ X — Y平面に垂 直で あ り 、 し か も 隣接す る 断面閩の閭隔が一定の場合に は 、 各断面 と X — Y平面 と の交線 C L i ( i = 1 , 2 ， 3 ， · ♦ · ) は第 4 図 （ A ) に示す よ う に な る 。 従っ て 、 かか る 場合に は第 1 番目 の交線 C L 1 を特定す る デー タ と 、 互い に隣接す る 2 本の交線間の距離 （ X方向距離あ る い は Y方向距離で あ っ て も よ い） を入力す る 。
    [0026] 又、 各断面が X — Y平面に垂直な直線で互い に交叉し 、 し か も 隣接す る 断面間の角度が一定の場合に は 、 各断面 と X — Y平面 と の交線 C L i ( i = 1 , 2 ， 3 , ' '
    [0027] * ) は第 4 図 （ B ) に示す よ う に 1 点 P に お い て順次等 角度で交叉す る 。 従 っ て 、 かか る場合に は第 1 番目 の交 線 C L 1 及びボ イ ン ト P を特定す る データ と 、 互い に隣 接す る 2 本の交線がなす角度 α を入力す る 。 更に 、 各断面が X — Y平面に垂直で互い に同心の円筒 状で あ り 、 し かも 隣接す る断面閻の閭隔が一定の場合に
    [0028] I
    [0029] は 、 各断面 と X — Υ平面 と の交線 C L i ( i = 1 , 2 , 3 , · · ' ) は第 4 図 （ C ) に示す よ う に同心状の円弧 に な る 。 従っ て 、 かか る場合に は第 1 番目 の交線 C L 1 を特定す る デー タ と 、 互いに隣接す る 2 本の交線閻の距 離 d を入力す る 。 尚、 第 4 図 （ A ) に示す交線 と 規則が 入力 さ れた も の と すれば、 該交線 と 規則に よ り 特定 さ れ る所定の断面 2 0 2 (第 1 図 （ B ) 参照） に よ り 各三次 元曲面 2 0 1 a〜 2 0 1 c は切断さ れ、 そ の断面曲線は S C t . , S C 2. , S C 3 i , · · ' の よ う に な る 。
    [0030] (c)各データ が入力 さ れればプ ロ セ ッ サ 1 0 2 は公知の 手法に よ り 各三次元曲面 2 0 1 a〜 2 0 1 c · ' を生成 す る 。 第 5 図はかか る 曲面生成処理の説明図で あ り 、 第 5 図 （ A ) に お いて 3 0 1 、 3 0 2 は三次元曲面 2 0 1 a の断面 （与断面） 、 D R C l , D R C 2 は それぞれ与 断面 3 0 1 、 3 0 2 に よ り 三次元曲面体 2 0 1 a を切断 し た場合の断面曲線 （動作曲線） 、 3 0 3 は動作曲線 D R C l , D R C 2 の第 1 の点 P t、 P , ' を それぞれ含 む第 1 の基準面、 3 0 4 は動作曲線 0 1 € 1 ， D R C 2 上の第 2 の点 P2、 P2 ' を そ れぞれ含む第 2 の基準面、 B S C 1 、 B S C 2 は それぞれ第 1 及び第 2 の基準面 3 0 3 、 3 0 4 上に存在し 、 三次元曲面 2 0 1 a の外形 を特定す る 第 1 及び第 2 の基準曲線、 3 0 5 は前記第 1 及び第 2 の基準曲線 B S C 1 ， B S C 2 を それぞれ m : - - n に 内分す る 点 P i P 2 " を含み、 かつ分割点 P 2 * よ り 第 1 の基準面 3 0 3 に お ろ し た垂線 と 該第 1 の基準 面 3 0 3 と の交点 P3〃 を も 含む中間断面で あ る 。 さ て 曲 面 2 0 1 a は以下の（1) （6)のス テ ツ プに よ り 生成さ れ る 。
    [0031] (1)対象 と す る 中間断面 3 0 5 の断面情報 （分割比 m : n ) を求め る 。 換言すれば、 基準曲線 B S C 1 B S C 2 % m II に 内分す る 分割点 1 * P 2 を含む中間断 面 3 0 5 を生成す る 。
    [0032] (2)つ いで 、 動作曲線 D R C 1 , D R C 2 と 、 交点 P . * P 2 " を同一平面上に変換す る （第 5 図 （ B ) ) 。 尚、 以 下の （ 2 — 1 ) （ 2 — 3 ) の操作を行 う こ と に よ り 動 作曲線 D R C 1 , D R C 2 、 交点 P i * P 2 を同一 平面上の曲線及びボ イ ン ト と し て考え る こ と がで き る 。
    [0033] ( 2 — 1 ) 基準曲線 B R C 1 と 両与断面 3 0 1 , 3 0 2 と の交点 P 、 P , ' 並びに交点 P i * を 同一点 と す る 。
    [0034] ( 2 — 2 ) 基準面 3 0 3 と 断面 3 0 1 3 0 2 、 中閩断 面 3 0 5 と の交線 H L H L ' H L " を考え る と 、 そ れ ぞれの交線 H L H L ' H L * は交点 P ^ P f P t " に よ っ て 2 分 さ れ る 。 こ の 2 分 さ れた線分を重ね る ( 2 — 3 ) 交点 P 、 P 、 Pヽ * を通 り 、 基準曲線 B S C 1 に そ れぞれ垂直な直線 V L V L ' V L ^ を各 与断面 3 0 1 3 0 2 、 中閭断面 3 0 5 上に考え る と 、 それ ぞれの交線 V L V L ' V L ' は交点 P i P x ' P t " に よ っ て 2 分 さ れ る 。 こ の 2 分 さ れた線分の う ち基 準曲線 B S C 1 に対し て同一方向に あ る線分を重ねて と る o
    [0035] (3)上記（2)の ス テ ク プに よ り 得 られた所定平面上の動作 曲線 D R C 1 ' と D R C 2 ' (第 5 図 （ B ) 参照） を用 いて該平面上にて 中間断面曲線 3 0 5 a (第 5 図 （ C ) ) を生成す る 。
    [0036] こ の中間断面 線 3 0 5 a は以下の手順に よ り 生成 さ れ る 。
    [0037] ( 3 — 1 ) 動作曲線 ， D R C 2 7 の線長を そ れぞれ a : b に分割す る 点 At、 A2 を以下の手法で求め る 。
    [0038] ( 3 - 1 a ) 動作曲線 D R C 1 ' ， D R C 2 ' の各要素 (動作曲線を構成す る 線分あ る いは 円弧を要素 と 称す る ） の長 さ を求め く それ等を合計し て動作曲線 D R C 1 ' ，
    [0039] D R C 2 ' の長さ D を求め る 。
    [0040] ( 3 - 1 ) D' =D - a/ (a + b)
    [0041] に よ り D ' を求め る 。
    [0042] ( 3 - 1 c ) 分割の基点 と な る 一方の端よ り D ' の長 さ の位置を含む要素を抽出す る 。 こ の要素の抽出は最初の 要素の長さ を D t 、 次の要素の長 さ を D。以下同様に D3
    [0043] D . と す る と き
    [0044] と な る k を求め る こ と に よ り 行われ る 。
    [0045] ( 3 — I d ) k審目 の要素に対し て 、 そ の始点 よ り 距離 が
    [0046] Ώ' —2D と な る k番目の要素上の点を求め る 。 こ の求めた点が動 作曲線 D R C 1 ' , D R C 2 ' を一方の端点 P i、 P
    [0047] か ら a ： b に分割する点であ る 。 尚、 （ 3 — 1 c ) にお い て k = 1 の と き
    [0048] ∑D. = 0
    [0049] と す る 。
    [0050] ( 3 - 2 ) 分割点 A i と A 2を結ぶ直線をス テ ッ プ（1)の分 割比 m : nで分割する分割点 を演算する （第 5 図 （ C )
    [0051] ) 0
    [0052] 尚、 分割点 A i と A 2 の座標値を それぞれ （ X l , y 1 ) 、 ( 2 , y 2 ) と すれば分割点 の座標値 （ X , Y ) は次 式
    [0053]
    [0054] * Y= y t+ ( 2 — · mZ (m+n)
    [0055] に よ り 演算さ れる 。
    [0056] ( 3 - 3 ) ス テ ッ プ （ 3 — 1 ) の分割比 a : b の値を 0 力 > ら 1 に順次変ィ匕させな力 5 ら B； 点 （ i = 1 、 2 、 3 、 . • ♦ ♦ ) の点列に よ り 中閩断面曲線 3 0 5 a を生成す る （第 5 図 （ C ) 点線） 。
    [0057] (4)上記 ）の ス テツ プに よ り 得られた所定平面上の中閭 断面曲線 3 0 5 a と交点 と P 2 * を用いて該平面上 にて中間断面曲線 3 0 5 a ' (第 5 図 （ D ) 点線参照） を生成する 。 尚、 こ の中閭断面曲線 3 0 5 a ' は以下の 手順に よ り 生成される 。
    [0058] ( 4 — 1 ) 中間断面曲線 3 0 5 a の始点 P と終点 P e _ . を結ぶ線分の長さ k と前記交点 、 P2 # を結ぶ線分 の長さ 4 と の比 k Z 並びに、 角度 P e P t * P 2 の線分 P i " P eよ り P2 * へと つ た右回 り を正と する回転 角 を演算する （第 5 図 ( D ) ) 。
    [0059] ( 4 — 2 ) 中閭断面曲線 3 0 5 a を a : b に分割する分 割点 C i をス テ ッ プ （ 3 — l a ) 〜 （ 3 — I d ) と同一手 法で求め る 。
    [0060] ( 4 — 3 ) 線分 P t C i を k : で外分する外分点 C を 回転させた と き の点 C^ " を演算する （第 5 図 （ D ) ) 。 尚、 中閭断面曲線 3 0 5 a を a : b 分割する 割点 C i の座標を （ X i 、 y . ) 、 Ρ ί " の座標値を （ x。 ， y ) 、 C " の座標値を （ X , Υ ) と すれば
    [0061] X=X。+ [& (X i-x0) - c o s Q/V
    [0062] 一 (y -y0) - i n^/k] *
    [0063] Y=yQ + (Xl-x0) - s i n^/k]
    [0064] に よ り C ; 〃 の座標値が求ま る 。
    [0065] ( 4 — 4 ) ス テ ッ プ （ 4 — 2 ) の分割比 a , b を 0 か ら 1 に順次変化させなが ら C； * 点 （ i = 1 、 2 、 3 - ♦ ♦ ) の点列に よ り 中閭断面曲線 3 0 5 a ' を生成する （第 5 図 （ D ) 点線） 。
    [0066] (5)ス テツ プ (4)で得 られ 所定平面上での中間断面曲線 3 0 5 a ' を定義空閩内の中閭断面 3 0 5 (第 5 図 （ E ) ) 上に変換すれ 、 基準曲線 B S C 1 , B S C 2 を m ： n に分割する分割点 、 P 2 * を含む中間断面 3 0 5 に よ る 中間断面曲線 3 0 5 a が生成さ れ る 。
    [0067] (6)以上の ス テ ツ プ（2)〜（S) を ス テ ツ プ（1)に お け る 分割比 m / a を 0 か ら 1 に順次変化 さ せて実行すれば三次元曲面 2 0 1 a が生成さ れ る 。
    [0068] 尚、 第 6 図に示す よ う に基準曲線 B S C 1 上の i 審目 の分割点を含む中閭断面曲線を L e ( j ) と 表現 し 、 各中 間断面曲線 L e ( j ) ( j = l 、 2 、 3 、 * ， * * ix ) の i 番目 の分割点を連結し て な る 曲線を ( i ) と 表現す る と き 、 曲線 L c ( j ) 、 L c ( i + 1 ) 、 L r ( i ) 、 L r ( i + 1 ) に よ り 囲 ま れ る 四辺形を パッ チ P T ( i ， j ) と い う 。 そ し て 、 パッ チ P T ( i ， j ) の 4 つ の頂点 Q 、
    [0069] Q2、 Q3、 Q4は それ ぞれ上記曲面生成処理に よ り 作成 さ れて曲面記'億メ モ リ 1 0 6 に記億 さ れ る 。
    [0070] 以上のス テ ツ プ（c)に よ り 曲面 2 0 1 a の曲面生成処理 が終了すれば以下の複合曲面生成処理を開始す る 。
    [0071] (d) ま ず、 1 → i と す る 。
    [0072] (e)つ いで 、 1 — j と す る 。
    [0073] (f) し か る 後、 プ ロ セ ッ サ 1 0 2 は 、 ス テ ツ プ（b)で与 え られて い る 第 1 番目 の交線データ と 交線間の閭隔 と を用 いて第 i 番目 の X — Y平面上の交線 C L i を求め る 。
    [0074] (g)第 i 番目 の交線 C L i が求ま れば、 プ ロ セ ッ サ 1 0 2 は第 j 番目 の三次元曲面の各パツ チ を X — Y平面上 に投影し た投影パッ チ の辺 と 第 i 審目 の交線 C L i と が 交叉す る 交叉点の座標値を求め る 。
    [0075] (h)い く つか の投影パク チ の辺 と 第 i 番目 の交線 C L i と の全交叉点の座標値が求まれば、 各交叉点に対応する 第 ]' 審目の三次元曲面上のボ イ ン ト の座標値を演算する 。 すなわち、 各交叉点を X— Y平面上の投影点とする第 j 番目の曲面上の各ボ イ ン ト の座標値を求め る 。
    [0076] 第 7 図は曲面上のボ イ ン ト の座標値を演算する方法説 明図であ る 。 三次元曲面上の所定のパッ チ P ( m , n ) を X — Y平面上に投影してな る 四辺 i a ， i b ， j a , j b の う ち所定の 2 辺と第 i 審目の交線 C L i と の交叉点を P t , , P 2 i と し 、 又そ の座標値を （ Χ , Y ) ,
    [0077] ( x 2 i , y 2 i ) と し 、 更に交線 C L i が交叉する辺 i aめ 端点を Qノ ， Q 2 ' 、 辺 i b の端点を Q 3 ' , Q と し 、 点 Q （ i = l 〜 4 ) に対応する三次元曲面上のポ イ ン ト を Q i ( i = l 〜 4 ) 、 各ポ イ ン ト Q i の座標値を ( X ; y , , ζ , ) と すれば、 前記交叉点 Ρ ， Ρ 2； に対応する 曲面上のポ イ ン ト P t i ' ， P 2 i ' の Z軸座標値 z i ; ， z 2 , は次式
    [0078] z = z t - ( z 2— z ( ^— xt) / (χΛ— tj
    [0079] Z 2i = Z 3+ ( Z4— Z3) (X2i— X3) Z ( 4- 3)
    [0080] に よ り 算出 さ れる 。 そ して、 （ ，- ぃ ， Z！ , ) 並び に （ x 2 i , y 2 i , z 2 i ) が曲面上の ポ イ ン ト の座標値と な る 。
    [0081] 以上の手法に よ り 、 全交叉点に対応する第 j 番目の三 次元曲面上のポ イ ン ト の座標値を求め、 こ れを曲面記億 メ モ リ 1 0 6 に記億すれば、 第 i 番目の交線 C L i に対 応する断面に よ り 第 〗 審目 の三次元曲面を切靳し た と き - - の断面曲線 S C が求ま っ た こ と に な る 。
    [0082] (i)ついで、 プ ロ セ ッ サ 1 0 2 は全三次元曲面の断面曲 線が求ま っ たか ど う かを チ ヱ ッ ク す る 。
    [0083] ϋ)全三次元曲面の断面曲線 （ s^ , s2 i , s3 i , · · ， 第 1 図 （ B ) , ( C ) ) が求ま っ て いな ければ j + 1 → j と し て ス テ ッ プ（g)以降の処理を繰 り 返す。
    [0084] M—方、 全三次元曲面の断面曲線 i s , s2 i ， S 3 i ， • · · ) が求ま っ て いれば、 以下の処理に よ り 複合曲面 2 0 1 の断面曲線 S C i (第 1 図 （ C ) 点線参照） を求め る 。 すな わち 、 断面曲線 と 断面曲線 s (j + 1 ) i と の交 点 ( j = 1 , 2 , 3 · · · · ) を演算す る 。 以上に よ り 、 交点 R」 i ( j = 1 ， 2 , · · ) が求ま れば、 交点 R^ R i i 間の断面曲線 S t i 、 交点 R ^ R^ 間の断面曲線 S 2 ; 、 交点 R 2 R 3 , 間 の断面曲線 S 3； , ♦ · ♦ に よ り 第 i 番目 の交線 C L i に対応す る 断面曲線 S C ; が特定 さ れ る こ と に な る 。
    [0085] (m)断面曲線 S Cにが求ま れば、 全交線 C L i に対応す る 断面曲線を求め たか ど う か を チ エ ツ ク す る 。
    [0086] W全交線に対応す る 断面曲線が求ま つ て い な け れば i + l → i と し て 、 ス テ ッ プ（e)以降の処理を繰 り 返す。
    [0087] (P)し か し 、 全交線に対応す る断面曲線が求ま っ て いれ ば複合曲面生成処理は終了 し た こ と に な る 。 従 っ て 、 以 後プ ロ セ ッ サ 1 0 2 は必要に応じ て該複合曲面データ を 出力装置 1 0 7 を し て外部記憶媒体 1 0 8 に 出力 し 、 あ る い は複合曲面データ を用いて複合曲面加工用 の N C プ - i - ロ グ ラ ム データ を作成し て メ モ リ 1 0 6 に記億し あ る い は外部記憶媒体 1 0 8 に 出力す る 。
    [0088] 尚、 以上は オ フ セ ッ ト 処理を行わな か っ た場合で あ る が、 各三次元曲面を工具のタ イ プ （ ボ ール ヱ ン ド ミ ル 、 フ ラ ッ ト ヱ ン ド ミ ル 、 総型バ イ ト ） と 工具径 と に基づ い た量だけ曲面法線方向に オ フ セ ッ ト し たオ フ セ ッ ト 曲面 を求め 、 こ れ ら各オ フ セ ッ ト 曲面を合成し て な る複合曲 面を求め る よ う に す る こ と も で き る 。 そ し て 、 オ フ セ ッ ト し た複合曲面が生成さ れ る 場合には工具干渉チ エ ツ ク が可能に な る 。 又、 本発明に よ れば必要に応じ て各三次 元曲面の境界部に フ ィ レ ツ ト 面 （ R付け し て な る面） を 設け る よ う に複合曲面を生成す る こ と も で き る 。
    [0089] 以;上本発明に よ れば、 各三次元曲面を特定す る た め の デー タ を入力す る と 共に 、 所定平面上の 1 つ の交線を特 定す る データ と 該交線を基に該所定平面上の多数の交線 を特定す る た め の規則を入力 し 、 前記多数の交線の う ち 第 i 審目 の交線を前記所定平面 と の交線 と す る断面に よ る 複合曲面の断面曲線を求め、 各交線に対応す る断面に よ る前記断面曲線の集合に よ り 複合曲面を特定す る よ う に構成し たか ら 、 複雑な形状の複合曲面を正確に生成で き 、 従っ て複雑な形状を有す る金型な ど の N C テ ー プ作 成装置に適用 し て好適で あ る 。
    权利要求:
    Claims
    請求の範囲
    1 , 少な く と も 2 つ の三次元曲面を複合し て な る複合曲 面を生成す る複合曲面生成方法に お いて 、
    前記各三次元曲面を特定す る た めのデータ を入力す る と 共に 、 所定平面上の 1 つ の交線を特定す る データ と 該 交線を基に該所定平面上の多数の交線を特定す る ため の 規則を入力す る第 1 ス テ ツ プ、
    前記多数の交線の う ち第 i 番目 の交線を前記所定平面 と の交線 と す る断面に よ る複合曲面の断面曲線を求め る 第 2 ス テ ツ プ、
    各交線に対応す る断面に よ る断面曲線の集合に よ り 複 合曲面を特定す る 第 3 ス テ ツ プを有す る こ と を特徵 と す る複合曲面生成方法。
    2 * 前記各断面は前記所定平面に垂直で あ る こ と を特 徵 と す る 請求の範囲第 1 項記載の複合曲面生成方法。
    3 . 前記交線は直線で あ り 、 前記規則は第 i 番目 の交 線 と 第 （ i + 1 ) 番目 の交線 と の閩隔が一定 と な る よ う に第 （ i + 1 ) 番目 の交線を決定す る こ と で あ り 、 前記 特定さ れた 1 つ の交線を第 1 審目 の直線 と し て順次交線 を特定す る こ と を待徵 と す る請求の範囲第 1 項記載の複 合曲面生成方法。
    4 * 前記交線は直線で あ り 、 前記規則は第 i 番目 の交 線 と 第 （ i + 1 ) 番目 の交線 と の所定点に おけ る角度が 一定 と な る よ う に第 （ i + 1 ) 番目 の交線を決定す る こ と で あ り 、 前記特定さ れた 1 つの交線を第 1 番目 の直線 と し て順次交線を特定す る こ と を特徵 と す る請求の範囲 第 1 項記載の複合曲面生成方法。
    5 . 前記交線は円弧で あ り 、 前記規則は互いに同心の 第 i 番目 の円弧 と 第 （ i + 1 ) 番目 の円弧 と の間隔が一 定 と な る よ う に第 （ i + 1 ) 番目 の円弧を決定す る こ と で あ り 、 前記特定さ れた交線を第 1 番目 の円弧 と し て順 次交線を特定す る こ と を特徵 と す る請求の範囲第 1 項記 載の複合曲面生成方法。
    6 * 前記第 2 ス テ ツ プは 、 各三次元曲面を前記入力 さ れた データ を用いて多数の微小四辺形よ り な る パッ チ に 分割 し 、 前記所定平面上に投影 し たバタ チ の辺 と 第 i 審 目 の前記交線 と が交叉す る交叉点の座標値を求め る ス テ ッ プ、 各交叉点に対応す る 各三次元曲面上のボ イ ン ト の 座標値を求め 、 該ポ イ ン ト の集合に よ り 断面曲線を求め る ス テ ツ プを有す る こ と を特徵 と す る請求の範囲第 1 項 記載の複合曲面生成方法。
    7 * 前記平面に投影し たパッ チ の四辺の う ち前記第 i 番目 の交線 と 交叉す る 辺の端点 Q i ' , Q 2 ' に対応す る 三次元曲面上の ボ イ ン ト Q i , Q 2の座標値 と 、 前記交叉 点の座標値 と を用 いて比例配分に よ り 該交叉点に対応す る三次元曲面上のボ イ ン ト の座標値を演算す る こ と を特 徵 と す る 請求の範囲第 6 項記載の複合曲面生成方法。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPS61199110A|1986-09-03|
    US4825377A|1989-04-25|
    EP0215955A1|1987-04-01|
    JPH067363B2|1994-01-26|
    DE3685072D1|1992-06-04|
    EP0215955B1|1992-04-29|
    EP0215955A4|1988-07-14|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1986-09-12| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1986-09-12| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
    1986-10-28| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1986901514 Country of ref document: EP |
    1987-04-01| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1986901514 Country of ref document: EP |
    1992-04-29| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1986901514 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP60/039445||1985-02-28||
    JP60039445A|JPH067363B2|1985-02-28|1985-02-28|複合曲面生成方法|DE19863685072| DE3685072D1|1985-02-28|1986-02-28|Verfahren zur erzeugung kompositgekruemmter flaechen.|
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