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JP2595568B2 - Offset data creation method - Google Patents
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JP2595568B2 - Offset data creation method - Google Patents

Offset data creation method

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JP2595568B2
JP2595568B2 JP62269997A JP26999787A JP2595568B2 JP 2595568 B2 JP2595568 B2 JP 2595568B2 JP 62269997 A JP62269997 A JP 62269997A JP 26999787 A JP26999787 A JP 26999787A JP 2595568 B2 JP2595568 B2 JP 2595568B2
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Description

【発明の詳細な説明】 A産業上の利用分野 本発明はオフセツトデータ作成方法に関し、例えばCA
D(computer aided design)、又はCAM(computer aide
d manufacturing)などにおいて生成された自由曲面を
表すデータを用いて、当該自由曲面をもつた外形形状の
製品を製作するためのオフセツトデータを作成する場合
に適用して好適なものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an offset data creating method, for example, CA
D (computer aided design) or CAM (computer aide
d manufacturing) and the like, and is preferably applied to a case where offset data for manufacturing a product having an outer shape having the free-form surface is created using data representing the free-form surface.

B発明の概要 本発明は、オフセツトデータ作成方法において、サン
プリング点を結ぶ直線の中点と代表点を結ぶ直線の中点
の間の距離に基づいてパツチを分割してオフセツトデー
タを作成することにより、全体として滑らかな外形形状
の製品を製作することができる。
B. Summary of the Invention In the present invention, in an offset data creating method, offset is created by dividing a patch based on a distance between a middle point of a straight line connecting sampling points and a middle point of a straight line connecting representative points. As a result, a product having a smooth outer shape can be manufactured as a whole.

C従来の技術 従来、NC工作機械でなるフライス盤等においては、自
由曲面を表すデータを用いて当該自由曲面をもつた外形
形状の製品を製作することができるようになされてい
る。
C Conventional Art Conventionally, in a milling machine or the like formed of an NC machine tool, a product having an outer shape having the free-form surface can be manufactured using data representing the free-form surface.

すなわちCADの手法を用いて、物体の形状をデザイン
する場合(geometric modeling)、一般にデザイナは、
曲面が通るべき3次元空間における複数の点(以下節点
と呼ぶ)を指定し、当該指定された複数の節点を結ぶ境
界曲線網を所望のベクトル関数を用いてコンピユータに
よつて演算することにより、いわゆるワイヤーフレーム
で表現された曲面を作成する。
In other words, when designing the shape of an object using CAD techniques (geometric modeling), designers generally use
By specifying a plurality of points (hereinafter referred to as nodes) in a three-dimensional space through which a curved surface passes, and calculating a boundary curve network connecting the specified nodes by a computer using a desired vector function, Create a curved surface represented by a so-called wire frame.

このようにして形成された境界曲線網は、それ自体デ
ザイナがデザインしようとする大まかな形状を表してお
り、境界曲線を用いて所定のベクトル関数によつて表現
できる曲面を補間演算することにより、全体としてデザ
イナがデザインした自由曲面(2次関数で規定できない
ものをいう)を生成することができる。
The boundary curve network formed in this way represents a rough shape to be designed by the designer itself.By interpolating a curved surface that can be expressed by a predetermined vector function using the boundary curve, As a whole, a free-form surface (which cannot be defined by a quadratic function) designed by a designer can be generated.

すなわち第7図に示すように、u方向及びv方向の4
つの節点P00、P30、P33及びP03によつて決まる共有境界
COM1、COM2、COM3及びCOM4について、u方向及びv方向
のパラメータをu及びvとおくと共に各節点P00、P30
P33及びP03のパラメータu及びvをそれぞれ値(0、
0)、(1、0)、(1、1)及び(0、1)とおい
て、次式 S(u,v)=(1−u+uE)(1−v+vF)3P00 ……(1) で表されるように、3次のベジエ式でなるベクトル関数
(u,v)を用いて、共有境界COM1、COM2、COM3及びCOM
4によつて囲まれる曲面(以下パツチと呼ぶ)を形成す
ることができる。
That is, as shown in FIG.
Shared boundaries determined by the two nodes P 00 , P 30 , P 33 and P 03
For COM1, COM2, COM3, and COM4, the parameters in the u and v directions are u and v, and the nodes P 00 , P 30 ,
Each value of the parameter u and v of P 33 and P 03 (0,
0), (1,0), at the (1,1) and (0,1), the following equation S (u, v) = ( 1-u + uE) 3 (1-v + vF) 3 P 00 ...... (1 ), The shared boundaries COM1, COM2, COM3, and COM are calculated using a vector function S (u, v) represented by a cubic Bezier equation.
4 can form a curved surface (hereinafter referred to as a patch).

ここでE及びFは、シフト演算子で、 EPi,j=Pi+1,j FPi,j=Pi,j+1 と表すことができ、また、u及びvは、次式 0≦u≦1 ……(2) 0≦v≦1 ……(3) で表すことができる。Here, E and F are shift operators, and can be expressed as EP i, j = P i + 1, j FP i, j = P i, j + 1, and u and v are expressed by the following equation: 0 ≦ u ≦ 1 (2) 0 ≦ v ≦ 1 (3)

従つて入力された複数の点を結ぶ境界曲線網につい
て、連続するパツチS(u,v)を生成するようにすれ
ば、パツチS(u,v)で囲まれた所望の外形形状の自由
曲面を表すデータを得ることができる。
Accordingly, if a continuous patch S (u, v) is generated for a boundary curve network connecting a plurality of input points, a free-form surface having a desired outer shape surrounded by the patch S (u, v) can be obtained. Can be obtained.

これに対してこのようにして生成されたパツチS
(u,v)で表される外形形状の製品をフライス盤を用い
て製作しようとする場合、第8図に示すように、まずu
方向及びv方向にパツチS(u,v)を例えば5分割して
サンプリング点A00、A01、A02、A03、A04、A10、……、
A20、……、A30、……、A40、……、A44を得た後、フラ
イス盤の工具の中心位置から刃先までの距離Rでなる長
さの法線ベクトルR・nをサンプリング点A00〜A44に立
て、当該法線ベクトルの先端位置で表される代表点
B00、B01、B02、B03、B04、B10、……、B20、……、
B30、……、B40、……、B44の位置データを得る。
On the other hand, the patch S generated in this manner is
When a product having an outer shape represented by (u, v) is to be manufactured using a milling machine, first, as shown in FIG.
The patch S (u, v) is divided into, for example, five in the direction and the v direction, and the sampling points A 00 , A 01 , A 02 , A 03 , A 04 , A 10 ,.
A 20, ......, A 30, ......, A 40, ......, after obtaining the A 44, sample the normal vector R · n distance becomes with R a length of from the center position of the milling tool to the cutting edge Standing at points A 00 to A 44 , a representative point represented by the tip position of the normal vector
B 00 , B 01 , B 02 , B 03 , B 04 , B 10 ,…, B 20 ,…,
B 30, obtained ......, B 40, ......, the position data of B 44.

このようにして得られた代表点B00〜B44につき、隣接
する代表点間を直線で結ぶようにすれば、パツチS
(u,v)で囲まれる自由曲面に対してその法線方向に距
離Rだけ外形形状が大きく、かつ当該自由曲面の表面形
状を直線で近似してなる直線網(以下オフセツト多面体
と呼ぶ)を得ることができる。
If the representative points B 00 to B 44 thus obtained are connected by a straight line between adjacent representative points, the patch S
A linear network (hereinafter, referred to as an offset polyhedron) having a large outer shape by a distance R in the normal direction to the free-form surface surrounded by (u, v) and approximating the surface shape of the free-form surface with a straight line. Obtainable.

従つて工具の中心位置の軌跡が当該オフセツト多面体
上を移動するようにすれば、工具の刃先を曲面形状のパ
ツチS(u,v)に近似的に沿わせて移動させることがで
き、当該オフセツト多面体を表すデータ(以下オフセツ
トデータと呼ぶ)に基づいてNCフライス盤を駆動制御す
ることにより、パツチS(u,v)で表される自由曲面で
なる外形形状の製品を得ることができる。
Therefore, if the locus of the center position of the tool moves on the offset polyhedron, the cutting edge of the tool can be moved approximately along the curved patch S (u, v) , and the offset can be obtained. By driving and controlling the NC milling machine based on data representing a polyhedron (hereinafter referred to as offset data ) , it is possible to obtain a product having an outer shape having a free-form surface represented by a patch S (u, v) .

D発明が解決しようとする問題点 ところがこのようにして得られた製品の外形形状にお
いては、パツチS(u,v)で囲まれた自由曲面をオフセ
ツト多面体を用いて直線近似して切削加工することから
削り過ぎの部分が生じることを避け得ない問題がある。
D Problems to be Solved by the Invention However, in the outer shape of the product obtained in this way, the free-form surface surrounded by the patch S (u, v) is cut by linear approximation using an offset polyhedron. Therefore, there is a problem that it is inevitable that an excessively cut portion occurs.

このため従来オフセツトデータを作成する際に削り過
ぎの量を検出して当該削り過ぎ量が所定値以下になるよ
うにパツチS(u,v)の分割数を決定することにより、
実用上十分な範囲で、かつ可能な限り高速度でオフセツ
トデータを作成するようになされていた。
For this reason, when the conventional offset data is created, the amount of excessive cutting is detected and the number of divisions of the patch S (u, v) is determined so that the excessive amount of cutting is equal to or less than a predetermined value.
Offset data was created in a practically sufficient range and at the highest possible speed.

すなわち第9図に示すように、パツチS(u,v)につ
いて、サンプリング点Ai及びAi+1に対応して代表点Bi
びBi+1で表されるオフセツト多面体S(u,v)OFFを生成
する場合においては、サンプリング点Ai及びAi+1のほぼ
中間位置において、サンプリング点Ai及びAi+1を結ぶ直
線LiからパツチS(u,v)までの距離εを用いて削り過
ぎ量を表し、当該距離εが所定値以上の場合において
は、サンプリング点Ai及びAi+1間の距離が小さくなるよ
うに、パツチS(u,v)の分割数を再設定するようにな
されている。
That is, as shown in FIG. 9, for the patch S (u, v) , the offset polyhedron S (u, v) represented by the representative points B i and B i + 1 corresponding to the sampling points A i and A i + 1 . v) in the case of generating the OFF, the distance in a substantially intermediate position of the sampling points a i and a i + 1, from the straight line L i connecting the sampling points a i and a i + 1 Patsuchi to S (u, v) ε is used to represent an excessive amount of shaving, and when the distance ε is equal to or greater than a predetermined value, the number of divisions of the patch S (u, v) is reduced so that the distance between the sampling points A i and A i + 1 is reduced. Has been made to reset.

ところが、第10図に示すように、このようにして削り
過ぎ量を検出して分割数を設定するようにすると、曲率
の小さな部分ARA1においては、全体として滑らかな自由
曲面に近似してなる外形形状を切削加工することができ
るのに対し、曲率の大きな部分ARA2においては、表面が
角張つた外形形状の製品が得られる問題があつた。
However, as shown in FIG. 10, when the overcut amount is detected in this way and the number of divisions is set, in the portion ARA1 having a small curvature, the outer shape approximating a smooth free-form surface as a whole is obtained. While the shape can be cut, there is a problem that a product having an outer shape with a squared surface can be obtained in a portion ARA2 having a large curvature.

すなわち、曲率が大きな曲面及び曲率が小さな曲面に
おいて、削り過ぎ量が同じような値になるように切削加
工すると、曲率が大きな分だけ当該部分が粗く切削加工
されるようになる。
In other words, when a cutting process is performed on a curved surface having a large curvature and a curved surface having a small curvature so that the overcut amount becomes the same value, the portion is coarsely cut by an amount corresponding to the large curvature.

この問題を解決する1つの方法として、削り過ぎ量を
検出すると共に当該部分の曲率を検出し、これに基づい
てパツチの分割数を設定する方法が考えられる。
As a method for solving this problem, a method of detecting the amount of excessive shaving, detecting the curvature of the portion, and setting the number of patch divisions based on the detected curvature is conceivable.

ところが、このようにすると、分割数を決定するため
にサンプリング点で囲まれた各微小領域について、それ
ぞれ曲率を算出する煩雑な作業を繰り返さなければなら
ず、オフセツトデータの作成作業に要する時間が長くな
る問題があつた。
However, in such a case, in order to determine the number of divisions, it is necessary to repeat the complicated work of calculating the curvature for each minute area surrounded by the sampling points, and the time required for the work of creating the offset data is increased. There was a long problem.

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、全体と
して滑らかな外形形状の製品を得ることができるオフセ
ツトデータの作成方法を提案しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to propose a method of creating offset data capable of obtaining a product having a smooth outer shape as a whole.

E問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、自由
曲面を形成するパツチS(u,v)を分割してパツチS
(u,v)上に複数のサンプリング点Ai、Ai+1を得、自由
曲面を切削目標として切削加工する工具に応じた長さR
の法線ベクトルR・nをサンプリング点Ai、Ai+1に立
て、法線ベクトルR・nで表される代表点Bi、Bi+1の位
置データに基づいて工具の移動経路を表すオフセツトデ
ータを作成するオフセツトデータ作成方法において、隣
接するサンプリング点Ai、Ai+1を結ぶ直線の中点Fiと、
サンプリング点Ai、Ai+1に対応する代表点Bi、Bi+1を結
ぶ直線の中点Eiとの距離Diに基づいて、パツチS
(u,v)の分割数を決定するようにする。
E. Means for Solving the Problem In order to solve such a problem, in the present invention, the patch S (u, v) forming the free-form surface is divided into patches S (u, v).
A plurality of sampling points A i and A i + 1 are obtained on (u, v) , and a length R corresponding to a tool to be cut with a free-form surface as a cut target.
Are set at sampling points A i , A i + 1 , and the tool movement path is determined based on the position data of the representative points B i , B i + 1 represented by the normal vector R · n. In an offset data creating method for creating offset data to represent, a middle point F i of a straight line connecting adjacent sampling points A i , A i + 1 ,
Sampling points A i, based on the distance D i between the A i + representative points B i corresponding to 1, the middle point E i of a straight line connecting B i + 1, Patsuchi S
The number of divisions of (u, v) is determined.

F作用 サンプリング点Ai、Ai+1を結ぶ直線の中点Fiと、代表
点Bi、Bi+1を結ぶ直線の中点Eiとの距離Diに基づいてパ
ツチS(u,v)を分割することにより、パツチS(u,v)
の曲率に応じて変化する値を検出してパツチS(u,v)
を分割することができる。
F act sampling point A i, A i 1, the midpoint F i of the straight line connecting the +, representative points B i, Patsuchi S (u based on the distance D i between the straight line of midpoints E i connecting the B i + 1 , v) , the patch S (u, v)
Of the patch S (u, v) by detecting a value that changes according to the curvature of
Can be divided.

G実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。G Example Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第9図との対応部分に同一符号を付して示す第1図
は、削り過ぎ量の検出原理を示すものである。
FIG. 1, in which parts corresponding to those in FIG. 9 are assigned the same reference numerals, shows the principle of detection of the overcut amount.

この場合第2図に示すように、オフセツトデータを作
成する演算処理装置においては、ステツプSP1からステ
ツプSP2に移つてサンプリング点Ai及びAi+1を結ぶ直線L
B上に当該サンプリング点Ai及びAi+1の中点Fiを得る。
In this case, as shown in Figure 2, off the excisional processor for creating data, straight line connecting the shift connexion sampling points A i and A i + 1 in step SP2 from step SP1 L
A middle point F i of the sampling points A i and A i + 1 is obtained on B.

続いてステツプSP3に移つて、サンプリング点Ai及びA
i+1に対応する代表点Bi及びBi+1を結ぶ直線LB1上に代表
点Bi及びBi+1の中点Eiを得た後、ステツプSP4に移つて
中点Ei及びFi間の距離Diを算出する。
Then, proceeding to step SP3, the sampling points A i and A
After obtaining the representative points B i and B i + 1 of the midpoint E i on the straight line L B1 connecting the representative points B i and B i + 1 corresponding to i + 1, in step SP4 moves connexion midpoint E i and calculates the distance D i between F i.

かかる距離Diは、パツチS(u,v)において、曲率が
大きくなれば法線ベクトル間の角度(すなわちサンプリ
ング点Ai及び代表点Biを結ぶ直線と、サンプリング点A
i+1及び代表点Bi+1を結ぶ直線とが作る角)θが大きく
なつて、直線LBに対して直線LB1が接近することによ
り、値が小さくなる。
Such distance D i is Patsuchi S (u, v) in a straight line connecting the angle (i.e. the sampling points A i and the representative point B i between normal vectors The greater the curvature, the sampling points A
i + 1 and the straight line and make connecting representative points B i + 1 angle) theta large Do connexion, by linear L B1 is closer to the straight line L B, the value decreases.

従つて、第3図及び第4図に示すように、距離Diが等
しい値になるようにパツチS(u,v)を分割すれば、パ
ツチS(u,v)の表面の曲率が大きくなれば、サンプリ
ング点Ai及びAi+1間の距離をその分小さく設定して、曲
率の小さな部分と同じように滑らかな表面形状を得るこ
とができる。
Accordance connexion, as shown in FIGS. 3 and 4, the distance D i as is equal Patsuchi S (u, v) if dividing the curvature of the surface of the Patsuchi S (u, v) is large If this is the case, the distance between the sampling points A i and A i + 1 can be set smaller by that amount, and a smooth surface shape can be obtained as in the case of the small curvature portion.

かくして、当該サンプリング点Ai及びAi+1間のパツチ
(u,v)の曲率に応じて値が変化する距離Diに基づい
て削り過ぎ量を算出し、これが所定値以下になるように
分割数を設定すれば、曲率の大きな部分も小さな部分と
同じような滑らかな外形形状に切削加工することができ
る。
Thus, to calculate the amount gouges based on the distance D i whose value varies in accordance with the curvature of the sampling points A i and A i + 1 between the Patsuchi S (u, v), this such that is equal to or less than a predetermined value If the number of divisions is set to, a portion having a large curvature can be cut into the same smooth outer shape as a portion having a small curvature.

すなわち、演算処理装置においては、ステツプSP5に
移つてフライス盤の工具でなる例えばボールエンドミル
の中心位置から刃先までの距離Rから当該距離Diを減算
して削り過ぎ量を得た後、続いてステツプSP6に移つて
当該処理手順を終了する。
That is, the arithmetic processing unit, after obtaining the amount gouges by subtracting the distance D i from the distance R from the center position of the composed for example, a ball end mill with shifting connexion milling tool to the step SP5 to the cutting edge, followed by step The process proceeds to SP6, and the processing procedure ends.

具体的には、第5図及び第6図に示すように、3次元
的な広がりを有するパツチS(u,v)において、演算処
理装置は、ステツプSP11からステツプSP12に移つて隣接
するサンプリング点Ai,j、Ai+1,j、Ai+1,j+1
及びAi,j+1で囲まれる微小領域についてその対角線
を構成するサンプリング点Ai,j及びAi+1,j+1を結
ぶ直線について中点F(i,j)1を得た後、続いてステ
ツプSP13に移つて残りのサンプリング点Ai+1,j及び
i,j+1を結ぶ直線について中点F(i,j)2を得る。
Specifically, as shown in FIGS. 5 and 6, in the patch S (u, v) having a three-dimensional spread, the arithmetic processing unit shifts from step SP11 to step SP12, and sets adjacent sampling points. A i, j , A i + 1, j , A i + 1, j + 1
And A i, j + 1 sampling point A i constituting the diagonals for small area surrounded by, j and A i + 1, j + 1 connecting straight line about the midpoint F (i, j) after obtaining the 1, followed by step SP13 Then, a middle point F (i, j) 2 is obtained for a straight line connecting the remaining sampling points A i + 1, j and A i, j + 1 .

続いて演算処理回路は、ステツプSP14に移つて各サン
プリング点Ai,j及びAi+1,j+1に対応する代表点B
i,j及びBi+1,j+1を結ぶ直線について中点E
(i,j)1を得た後、ステツプSP15に移つてサンプリン
グ点Ai+1,j及びAi,j+1に対応する代表点B
i+1,j及びBi,j+1を結ぶ直線について、中点E
(i,j)2を得る。
Subsequently, the arithmetic processing circuit proceeds to step SP14, where the representative point B corresponding to each sampling point A i, j and A i + 1, j + 1 is obtained.
midpoint E on a line connecting i, j and B i + 1, j + 1
After (i, j) 1 is obtained, the process proceeds to step SP15 to represent the representative points B corresponding to the sampling points A i + 1, j and A i, j + 1.
For a straight line connecting i + 1, j and B i, j + 1 , a midpoint E
(I, j) 2 is obtained.

続いて演算処理装置は、ステツプSP16に移つて中点E
(i,j)1及びF(i,j)1間の距離D(i,j)1を得た
後、続いてステツプSP17に移つて中点E(i,j)2及び
(i,j)2間の距離D(i,j)2を得る。
Subsequently, the arithmetic processing unit proceeds to step SP16 and proceeds to the midpoint E.
(I, j) 1 and F (i, j) the distance D (i, j) of between 1 after obtaining the 1, followed by the step SP17 moves connexion midpoint E (i, j) 2 and F (i, j) Obtain the distance D (i, j) 2 between the two .

続いて演算処理装置は、ステツプSP18に移つてボール
エンドミルの中心位置から刃先までの距離Rからそれぞ
れ距離D(i,j)1及びD(i,j)2を減算した後、減算
結果の絶対値を得る。
Subsequently, the arithmetic processing unit proceeds to step SP18 to subtract the distances D (i, j) 1 and D (i, j) 2 from the distance R from the center position of the ball end mill to the cutting edge, respectively. Get the value.

続いて、その最大値をサンプリング点Ai,j、A
i+1,j、Ai+1,j+1及びAi,j+1で囲まれるパツ
チS(u,v)上の微小領域の削り過ぎ量として得、ステ
ツプSP19に移つて当該処理手順を終了する。
Subsequently, the maximum value is set to the sampling points A i, j , A
The amount is obtained as an excessively small amount of the minute area on the patch S (u, v) surrounded by i + 1, j , Ai + 1, j + 1 and Ai , j + 1 , and the process proceeds to step SP19 to end the processing procedure.

実際上ボールエンドミルMBは、NCフライス盤で切削加
工する際に各代表点Bi,j、Bi+1,j、Bi+1,j+1
及びBi,j+1を結ぶ直線に沿つて移動する場合のみな
らず、必要に応じて工具の中心位置の走査軌跡が当該代
表点Bi,j、Bi+1,j、Bi+1,j+1及びBi,j+1
結ぶ直線を横切つて移動するようになされている。
In practice, the ball end mill MB is used for cutting each representative point B i, j , B i + 1, j , B i + 1, j + 1 when cutting with an NC milling machine.
Not only when moving along a straight line connecting B i, j + 1 , but also as needed, the scanning trajectory of the center position of the tool is represented by the representative points B i, j , B i + 1, j , B i + 1, j + 1 and B i. , j + 1 to move across a straight line.

このような場合において、各代表点Bi,j
i+1,j、Bi+1,j+1及びBi,j+1の対角線につ
いて、それぞれ距離D(i,j)1及びD(i,j)2を算出
して、そのうち最も大きな値を削り過ぎ量として得るよ
うにしたことにより、実際の削り過ぎが当該削り過ぎ量
を越えて発生することを未然に防止して高い精度で削り
過ぎ量を算出することができる。
In such a case, each representative point B i, j ,
The distances D (i, j) 1 and D (i, j) 2 are calculated for the diagonals of B i + 1, j , B i + 1, j + 1 and B i, j + 1 , respectively, and the largest value among them is obtained as the overcut amount. By doing so, it is possible to prevent the actual overcutting from exceeding the overcutting amount and to calculate the overcutting amount with high accuracy.

演算処理装置は、続いてサンプリング点Ai,j、A
i+1,j、Ai+1,j+1及びAi,j+1で囲まれる微小
領域に隣接するパツチS(u,v)上の微小領域につい
て、同様に削り過ぎ量を順次算出し、サンプリング点の
数に対応してその結果得られる削り過ぎ量のデータから
最大値のデータを当該パツチS(u,v)の削り過ぎ量の
データとして得る。さらに当該パツチS(u,v)が構成
する自由曲面につき、当該パツチS(u,v)以外のパツ
チをサンプリングして当該パツチの削り過ぎ量のデータ
を得、その最大値が所定値以上か否かを判断する。
The arithmetic processing unit then proceeds to the sampling points A i, j , A
Similarly, for the micro area on the patch S (u, v) adjacent to the micro area surrounded by i + 1, j , A i + 1, j + 1 and A i, j + 1 , the over-cutting amount is sequentially calculated in the same manner to correspond to the number of sampling points. Then, the data of the maximum value is obtained as the data of the excessive cutting amount of the patch S (u, v) from the data of the excessive cutting amount obtained as a result. Furthermore the Patsuchi S (u, v) for each free-form surface is configured, the Patsuchi S (u, v) sampling the Patsuchi except give cutting only the amount of data of the Patsuchi, in its or maximum value is greater than a predetermined value Determine whether or not.

最大値が所定値以上の場合においては、再び分割数を
再設定して削り過ぎ量のデータを得、改めて所定値以上
か否かを判断し、当該削り過ぎ量が所定値以下になつた
とき、当該分割数でパツチを分割してオフセツト多面体
を表すオフセツトデータを生成する。
When the maximum value is equal to or more than the predetermined value, the number of divisions is reset to obtain the data of the excessive shaving amount, and it is determined whether or not the excess amount is equal to or more than the predetermined value. The patch is divided by the division number to generate offset data representing an offset polyhedron.

かくして当該オフセツトデータに基づいて自由曲面の
外形形状でなる製品を切削加工することにより、曲率が
大きな領域も曲率の小さな領域と同様に滑らかな外形形
状で切削加工された製品を得ることができる。
Thus, by cutting the product having the outer shape of the free-form surface based on the offset data, it is possible to obtain a product which is cut in a smooth outer shape in a region having a large curvature as in a region having a small curvature. .

以上の構成によれば、サンプリング点Ai,j、A
i+1,j、Ai+1,j+1及びAi,j+1で囲まれる微小
領域について、サンプリング点Ai,j及び
i+1,j+1、とサンプリング点Ai+1,j及びA
i,j+1を結ぶ直線の中点F(i,j)1及びF(i,j)2
から代表点Bi,j及びBi+1,j+1とBi+1,j及びB
i,j+1を結ぶ対角線の中点E(i,j)1及びE
(i,j)2までの距離D(i,j)1及びD(i,j)2に基
づいて切り過ぎ量を検出してオフセツトデータを作成す
ることにより、全体として滑らかな自由曲面の外形形状
でなる製品を得ることができる。
According to the above configuration, the sampling points A i, j , A
For a small area surrounded by i + 1, j , A i + 1, j + 1 and A i, j + 1 , sampling points A i, j and A i + 1, j + 1 , and sampling points A i + 1, j and A
Midpoints F (i, j) 1 and F (i, j) 2 of a straight line connecting i, j + 1
From the representative points B i, j and B i + 1, j + 1 and B i + 1, j and B
Midpoints E (i, j) 1 and E of a diagonal line connecting i, j + 1
(I, j) the distance D (i, j) of up to 2 1 and D (i, j) by creating an off-excisional data by detecting the amount of past-away based on 2, smooth free-form surface as a whole A product having an outer shape can be obtained.

なお上述の実施例においては、代表点及びサンプリン
グ点をそれぞれ結ぶ対角線の中点の距離に基づいてパツ
チの分割数を設定する場合について述べたが、本発明は
これに限らずパツチ上の点から検出される削り過ぎ量を
併せて用いてパツチの分割数を設定するようにしても良
い。
In the above-described embodiment, a case has been described in which the number of patch divisions is set based on the distance between the midpoints of the diagonal lines connecting the representative points and the sampling points. However, the present invention is not limited to this, and it is not limited to this. The number of patch divisions may be set using the detected excessive shaving amount together.

さらに上述の実施例においては、ベジエ式で表される
パツチを四辺形の微小領域に切り出して、その頂点位置
のデータに基づいてオフセツト多面体を形成するように
した場合について述べたが、これに代えオフセツト多面
体をベジエ式、B−スプライン式などの関数を演算する
ことによつて形成する場合、さらには、B−スプライン
式等によつて表される自由曲面からオフセツト多面体を
形成する場合等に適用しても上述の場合と同様の効果を
得ることができる。
Further, in the above-described embodiment, a case has been described in which a patch expressed by the Bezier equation is cut into a quadrilateral minute area, and an offset polyhedron is formed based on the data of the vertex positions. The present invention is applicable to the case where an offset polyhedron is formed by calculating a function such as a Bezier equation or a B-spline equation, and the case where an offset polyhedron is formed from a free-form surface represented by a B-spline equation or the like. Even in this case, the same effect as in the above case can be obtained.

H発明の効果 以上のように本発明によれば、サンプリング点及び代
表点をそれぞれ結ぶ対角線の中点間の距離に基づいて削
り過ぎ量を検出することにより、パツチの表面形状に応
じて値の変化する削り過ぎ量を検出することができ、か
くして当該検出結果に基づいてパツチを分割してオフセ
ツトデータを作成することにより、全体として滑らかな
自由曲面の外形形状でなる製品を得ることができる。
H Effects of the Invention As described above, according to the present invention, by detecting the overcut amount based on the distance between the midpoints of the diagonal lines connecting the sampling point and the representative point, the value of the value can be changed according to the surface shape of the patch. The changing amount of excessive shaving can be detected, and the patch is divided based on the detection result to generate offset data, whereby a product having a smooth free-form surface as a whole can be obtained. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明による削り量検出方法の原理を示す略線
図、第2図はその処理手順を示すフローチヤート、第3
図及び第4図は曲率の違いに応じて得られる削り過ぎ量
の違いを表す略線図、第5図は具体的な削り過ぎ量の検
出方法を示す略線図、第6図はその処理手順を示すフロ
ーチヤート、第7図はパツチの説明に供する略線図、第
8図はオフセツトデータの作成方法を示す略線図、第9
図は従来の削り過ぎ量の検出方法を示す略線図、第10図
はその問題点の説明に供する略線図である。 A00〜A44、Ai〜Ai+8、Ai,j〜Ai+1,j+1……サンプ
リング点、B00〜B44、Bi〜Bi+8、Bi,j〜Bi+1,j+1
……代表点、Ei、E(i,j)1、E(i,j)2、Fi、F
(i,j)1、F(i,j)2……中点、Di、D(i,j)1
(i,j)2……距離。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the principle of a shaving amount detecting method according to the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing the processing procedure, and FIG.
FIGS. 4 and 5 are schematic diagrams showing the difference in the amount of excessive shaving obtained according to the difference in curvature, FIG. 5 is a schematic diagram showing a specific method for detecting the amount of excessive shaving, and FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a patch, FIG. 8 is a schematic diagram showing a method for creating offset data, and FIG.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a conventional method for detecting an excessive shaving amount, and FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the problem. A 00 ~A 44, A i ~A i + 8, A i, j ~A i + 1, j + 1 ...... sampling point, B 00 ~B 44, B i ~B i + 8, B i, j ~B i + 1, j + 1
…… Representative points, E i , E (i, j) 1 , E (i, j) 2 , F i , F
(I, j) 1 , F (i, j) 2 ... Midpoint, D i , D (i, j) 1 ,
D (i, j) 2 ... distance.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】物体の表面形状を表す自由曲面を形成する
パツチを分割して上記パツチ上に複数のサンプリング点
を得、上記自由曲面を切削目標として切削加工する工具
に応じた長さの法線ベクトルを上記サンプリング点に立
て、上記法線ベクトルで表される代表点の位置データに
基づいて上記工具の移動経路を表すオフセツトデータを
作成するオフセツトデータ作成方法において、 隣接する上記サンプリング点を結ぶ直線の中点と、当該
サンプリング点に対応する代表点を結ぶ直線の中点との
距離に基づいて、上記パツチの分割数を決定するように
した ことを特徴とするオフセツトデータ作成方法。
1. A patch forming a free-form surface representing the surface shape of an object is divided to obtain a plurality of sampling points on the patch, and a length method according to a tool to be cut using the free-form surface as a cutting target. An offset data creating method for setting a line vector at the sampling point and creating offset data representing the movement path of the tool based on the position data of the representative point represented by the normal vector. The number of patches is determined based on the distance between the midpoint of the straight line connecting the representative points and the midpoint of the straight line connecting the representative points corresponding to the sampling points. .
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