JP6749564B2

JP6749564B2 - 加工評価装置、加工評価方法及び加工評価装置として機能させるためのプログラム並びにそのプログラムを記録した記録媒体

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Publication number: JP6749564B2
Application number: JP2017131724A
Authority: JP
Inventors: 一夫森地; 英生長原
Original assignee: Sigma Inc
Current assignee: Sigma Inc
Priority date: 2017-07-05
Filing date: 2017-07-05
Publication date: 2020-09-02
Anticipated expiration: 2037-07-05
Also published as: JP2019016078A

Description

本発明は、加工評価装置、加工評価方法及び加工評価装置として機能させるためのプログラム並びにそのプログラムを記録した記録媒体に関する。さらに詳しくは、所定のワーク形状から製品の最終形状に至るまでの１以上の加工を予め定義した加工定義が記憶される加工定義記憶部と、前記加工に基づいてその加工後の加工後形状を生成する加工後形状生成部と、生成した加工後形状をモニタに出力表示する形状出力表示部とを備えた加工評価装置、加工評価方法及び加工評価装置として機能させるためのプログラム並びにそのプログラムを記録した記録媒体に関する。

従来、上述の如き加工評価方法としては、例えば特許文献１に記載の如きものが知られている。この方法は、移動命令に含まれる工具種類データから求まる切削形状データを網点で表すべく演算導出し、表面形状を網点で生成した原材料形状データから減算して新たな網点データを加工イメージデータとし、これを全ての移動命令について行い、加工イメージデータを生成する。そして、モデルイメージデータから加工イメージデータを減算してその差を求め、削り込み部、削り残し部の評価を行っている。

ここで、イメージデータは網点にて表示されるが、例えば仕上加工に用いる工具やその領域（部位）が網点の間隔より小さい場合、その仕上加工を正しく表示できず、評価の正確性が低下する。また、形状出力表示においても、微細な凹凸が表現されない。一方で、網点の間隔を細かくすれば形状評価の精度を確保できるが、例えば間隔を半分（精度を２倍）にするとイメージデータと形状出力表示における表面形状のデータ量は４倍となり、データ量及び処理時間が飛躍的に増大し効率が著しく低下することになる。

特開平７−６４６１６号公報

かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、精度よく且つ迅速に加工後形状を生成し表示でき、加工の評価が容易な加工評価装置、加工評価方法及び加工評価装置として機能させるためのプログラム並びにそのプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る加工評価装置の特徴は、所定のワーク形状から製品の最終形状に至るまでの１以上の加工を予め定義した加工定義が記憶される加工定義記憶部と、前記加工に基づいてその加工後の加工後形状を生成する加工後形状生成部と、生成した加工後形状をモニタに出力表示する形状出力表示部とを備えた構成において、前記加工定義は、前記１以上の加工の加工順と、加工毎に少なくとも使用工具の情報及び工具経路の情報を含む加工情報とを有し、前記加工後形状生成部は、前記加工後形状を所定の間隔をおいて配置される定義単位によって定義するものであり、前記加工情報に基づき前記使用工具が前記工具経路に沿って移動することで形成される掃引形状を初期の加工後形状から前記加工順に従い順次減算することで前記加工後形状を生成し、前記１以上の加工の内少なくとも１つの加工が施される部分又は前記最終形状の所定の部分の形状を特定する部分形状特定部と、特定した部分形状を前記間隔よりも狭い間隔で配置される詳細定義単位によって詳細形状として定義する詳細形状生成部とをさらに備え、前記部分形状特定部は、前記特定した部分形状に関する加工における工具の工具経路にその工具の工具径に相当する幅を付与することで前記特定した部分形状を定義し、前記詳細形状生成部は、定義された前記特定した部分形状に基づいて初期の詳細形状を定義すると共に前記１以上の加工の内前記特定した部分形状に関する加工が完了するまでの全ての加工の前記加工情報に基づく前記掃引形状を定義された前記初期の詳細形状から前記加工順に従い順次減算することで前記詳細形状を生成し、前記形状出力表示部は、前記詳細定義単位に面を張ることで生成した詳細形状の多面体を生成して表示することにある。

上記構成によれば、加工後形状生成部は、加工後形状を所定の間隔をおいて配置される定義単位によって定義するものであり、加工情報に基づき使用工具が工具経路に沿って移動することで形成される掃引形状を初期の加工後形状から加工順に従い順次減算することで加工後形状を生成するので、１以上の加工の加工後形状を迅速に生成することができる。それに加え、１以上の加工の内少なくとも１つの加工が施される部分又は最終形状の所定の部分の形状を特定する部分形状特定部と、特定した部分形状を上述の間隔よりも狭い間隔で配置される詳細定義単位によって詳細形状として定義する詳細形状生成部とをさらに備え、部分形状特定部は、特定した部分形状に関する加工における工具の工具経路にその工具の工具径に相当する幅を付与することで特定した部分形状を定義するので、特定した一部分の形状についてのみ加工後形状よりも細かく（詳細に）定義することができる。従って、データ量及び処理時間の増加を抑制しつつ、所望の部分形状を局所的に高精度に表現することが可能となる。しかも、詳細形状生成部は、定義された特定した部分形状に基づいて初期の詳細形状を定義すると共に１以上の加工の内特定した部分形状に関する加工が完了するまでの全ての加工の加工情報に基づく前記掃引形状を上述の特定した部分形状に基づいて定義された初期の詳細形状から加工順に従い順次減算することで詳細形状を生成するので、当該部分の加工のみならず当該部分形状に至るまでの加工全てを詳細形状に反映させることができ、当該部分の形状をより正確に表現することができる。そして、形状出力表示部が詳細定義単位に面を張ることで生成した詳細形状の多面体を生成して表示するので、特定した部分形状が局所的に且つ高精度に立体表示され、当該部分の加工の正しい評価が容易となる。

前記形状出力表示部は、前記定義単位に面を張ることで生成した加工後形状の多面体を生成すると共に生成した加工後形状の多面体から特定した部分形状に基づいて定義された前記初期の詳細形状を除いた部分除去多面体を生成する多面体生成部と、生成した部分除去多面体と詳細形状の多面体とを重ね合わせることで加工後形状の全体を立体形状として一括表示する形状合成表示部とを有することが望ましい。形状合成表示部が多面体生成部でポリゴン化された加工後形状と詳細形状とを立体形状として一体化することで、「全体と部分とで見方を変える」人が行う見方に即して表現（表示）でき、違和感なく自然な表現方法となり、且つ加工の良否するに必要な箇所を詳細に表示できるので、加工の評価もさらに容易となる。

前記定義単位及び前記詳細定義単位は、例えば３次元方向に沿って適宜間隔をおいて配置される線分であるとよい。

上記目的を達成するため、本発明に係る加工評価方法の特徴は、所定のワーク形状から製品の最終形状に至るまでの１以上の加工が予め定義され、前記加工に基づいてその加工後の加工後形状を生成し、生成した加工後形状をモニタに出力表示する方法において、予め、前記１以上の加工の加工順と、加工毎に少なくとも使用工具の情報及び工具経路の情報を含む加工情報とが定義され、前記加工後形状は所定の間隔をおいて配置される定義単位によって定義されるものであり、前記加工情報に基づき前記使用工具が前記工具経路に沿って移動することで形成される掃引形状を初期の加工後形状から前記加工順に従い順次減算することで加工後形状が生成され、前記１以上の加工の内少なくとも１つの加工が施される部分又は前記最終形状の所定の部分の形状を特定し、特定した部分形状に関する加工における工具の工具経路にその工具の工具径に相当する幅を付与することで前記特定した部分形状を定義し、定義された前記特定した部分形状に基づいて前記間隔よりも狭い間隔で配置される詳細定義単位によって初期の詳細形状として定義すると共に前記１以上の加工の内前記特定した部分形状に関する加工が完了するまでの全ての加工の前記加工情報に基づく前記掃引形状を定義された前記初期の詳細形状から前記加工順に従い順次減算することで前記詳細形状を生成し、前記詳細定義単位に面を張ることで生成した詳細形状の多面体を生成して表示することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る加工評価装置として機能させるためのプログラムの特徴は、コンピュータを、所定のワーク形状から製品の最終形状に至るまでの１以上の加工を予め定義した加工定義が記憶される加工定義記憶部と、前記加工に基づいてその加工後の加工後形状を生成する加工後形状生成部と、生成した加工後形状をモニタに出力表示する形状出力表示部とを備えた加工評価装置として機能させるための構成において、コンピュータを、前記１以上の加工の加工順と、加工毎に少なくとも使用工具の情報及び工具経路の情報を含む加工情報とを有する前記加工定義が記憶される前記加工定義記憶部と、前記加工後形状を所定の間隔をおいて配置される定義単位によって定義するものであり、前記加工情報に基づき前記使用工具が前記工具経路に沿って移動することで形成される掃引形状を初期の加工後形状から前記加工順に従い順次減算することで前記加工後形状を生成する前記加工後形状生成部と、前記１以上の加工の内少なくとも１つの加工が施される部分又は前記最終形状の所定の部分の形状を特定する部分形状特定部と、特定した部分形状を前記間隔よりも狭い間隔で配置される詳細定義単位によって詳細形状として定義する詳細形状生成部として機能させ、前記部分形状特定部は、前記特定した部分形状に関する加工における工具の工具経路にその工具の工具径に相当する幅を付与することで前記特定した部分形状を定義し、前記詳細形状生成部は、定義された前記特定した部分形状に基づいて初期の詳細形状を定義すると共に前記１以上の加工の内前記特定した部分形状に関する加工が完了するまでの全ての加工の前記加工情報に基づく前記掃引形状を定義された前記初期の詳細形状から前記加工順に従い順次減算することで前記詳細形状を生成し、前記形状出力表示部は、前記詳細定義単位に面を張ることで生成した詳細形状の多面体を生成して表示することにある。また、このプログラムは、例えば記録媒体に記録される。

上記本発明に係る加工評価装置、加工評価方法及び加工評価装置として機能させるためのプログラム並びにそのプログラムを記録した記録媒体の特徴によれば、精度よく且つ迅速に加工後形状を生成し表示でき、加工の評価が容易となった。

本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態の項から明らかになるであろう。

本発明に係る加工評価装置のハードウエア構成図である。本発明に係る加工評価装置のソフトウエア構成図である。第１加工の加工情報を模式的に示す図である。第２加工の加工情報を模式的に示す図である。第３加工の加工情報を模式的に示す図である。第４加工の加工情報を模式的に示す図である。ポケット加工前の加工後形状の定義を説明する図である。ポケット加工後の加工後形状の定義を説明する図である。加工後形状多面体を示す図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は第１加工後、（ｃ）は第２加工後、（ｄ）は第３加工後、（ｅ）は第４加工後を示す。図５（ｅ）のポケット縁部近傍の部分拡大図である。加工が施される部分の部分形状の特定を説明する図である。工具とパスと加工部位との関係を説明する図である。詳細形状の定義を説明する図である。詳細形状多面体を示す図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は第１加工後、（ｃ）は第２加工後、（ｄ）は第３加工後、（ｅ）は第４加工後を示す。部分除去多面体を示す図である。最後の加工のみ行った場合の詳細形状多面体を模式的に示す図である。最後の加工のみ行った場合の詳細形状多面体の生成を説明する断面図である。合成多面体を示す図である。図１２Ａのポケット縁部近傍の部分拡大図である。

次に、適宜添付図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。
図１に示すように、本発明に係る加工評価装置１のハードウェア構成は、大略、アドレスバス・データバスを含むバス２にモニタ３と、ＣＰＵ４ａ及びメモリ４ｂを含む処理装置４とが接続され、更に操作用のキーボードやマウス等を含む入力装置５が接続されている。メモリ４ｂに含まれるハードディスク、ＲＡＭ等には、図２に示す如き、加工評価装置１として機能させるためのプログラム１０が記憶され、入力装置５の指示により操作されてＣＰＵ４ａにより処理がなされ、モニタ３に処理結果が表示される。

図２に示すように、本発明に係るプログラム１０は、大略、所定のワーク形状から製品の最終形状に至るまでの１以上の加工を予め定義した加工定義が記憶される加工定義記憶部１１と、加工に基づいてその加工後の加工後形状を生成する加工後形状生成部１２と、生成した加工後形状をポリゴン化しモニタ３に立体形状として出力表示する形状出力表示部１３とを備える。

加工定義は、１以上の加工の加工順と、加工毎に少なくとも使用工具Ｔの情報及び工具経路Ｐの情報を含む加工情報とを有する。本実施形態では、例えば、製品形状の上面を削り出す「面加工」（第１加工）、中央に所定深さの穴を削り出す「ポケット加工」（第２加工）、四隅に穴を設ける「穴加工」（第３加工）、ポケットの縁にチャンファーを付与する「面取り加工」（第４加工）の加工順が定義されている。また、図３Ａ〜３Ｄに示すように、各加工で用いる使用工具Ｔ１〜４の情報及び工具経路Ｐ１〜４も定義されている。なお、同図は、説明の便宜上、製品の最終形状Ｍに重ねて表している。

加工後形状生成部１２は、後述する加工後形状Ｒを所定の間隔Ｓをおいて配置される定義単位Ｄによって定義する。本実施形態では、例えば、定義単位Ｄとして３次元方向に沿って配置される線分を用いる。図４Ａに例示するように、加工後形状Ｒａの中央にポケット加工を施す場合、ポケット加工前の加工後形状Ｒａは、間隔Ｓをおいて配置される線分Ｄ１〜Ｄ１０で表われる。そして、ポケット加工が実行されると、図４Ｂに示すように、加工後形状Ｒａから工具Ｔａによって削り取られる部分（ポケット部分ｒａ）に相当する線分Ｄ３〜Ｄ８の一部分は除去され、線分は短くなる。なお、同図の例は、Ｚ方向の線分の例であるが、同様の線分が３次元に配置され、加工後形状Ｒを立体として定義する。このように、加工後形状Ｒは線分Ｄの集合（tri-dexelモデル）として定義される。なお、線分Ｄの間隔Ｓは、加工後形状Ｒの精度とデータ量（処理速度）とを考慮し、適宜設定することができる。

ここで、形状出力表示部１３は、加工後形状Ｒや詳細形状Ａを定義する定義単位Ｄや詳細定義単位ｄの集合の表面に面を張り多面体（ポリゴン）化して表示する。本実施形態では、定義単位Ｄや詳細定義単位ｄとしての線分の端部を互いに線で繋いて辺を形成することで面を生成する。例えば図４は２次元で例示したので、符号Ｒａ，Ｒａ’，ｒａで示す加工後形状の輪郭として面（線）が示されているが、実際の３次元形状では多面体（ポリゴン）となり、図５，９，１０，１２に示す如き立体形状として表示される。なお、説明の便宜上、加工後形状及び詳細形状を示す符号とこれら形状の多面体を示す符号は、一致させてある。

そして、加工後形状生成部１２は、加工定義記憶部１１に記憶された加工定義の加工情報に基づき使用工具Ｔが工具経路Ｐに沿って移動することで形成される掃引形状（スイープ形状）を初期の加工後形状Ｒ０から定義された加工順に従い順次減算することで加工後形状Ｒを生成する。本実施形態では、例えば、上述の第１〜第４加工の加工情報（図３Ａ〜３Ｄ）に基づいて、図５（ａ）〜（ｅ）の順に加工後形状Ｒ１〜Ｒ４が生成される。このように、加工後形状Ｒとは、初期の加工後形状Ｒ０から使用工具Ｔによって削り取られず（除去されず）に残った残部を示す。なお、図５において、白地部分は加工が施された部分（面）を示す。

ところで、例えば、上述の第４加工において、チャンファーが線分Ｄの間隔Ｓよりも小さい場合、図６に示すように、加工後形状Ｒ４を拡大してもポケットの縁部ｒｅ１にチャンファー部分が表れない。しかも、ポケットの角部ｒｅ２もいびつな形状として表される。これは、図８に示すように、比較的大きな間隔Ｓをおいて配置される各定義単位Ｄａ〜Ｄｃでは、加工後形状Ｒは正しい形状（製品の最終形状Ｍ）から離れた（一致しない）同図中の●を結ぶ１点鎖線の輪郭しか得られないことによる。そのため、加工を正しく評価（シミュレート）できない。チャンファー部分を忠実に表示（再現）するためには、線分Ｄの間隔Ｓを狭めて加工後形状Ｒの表示精度を高めればよいが、データ量及びその処理時間が飛躍的に増加するため、効率が極めて低下する。

そこで、本発明に係る加工評価装置１（プログラム１０）は、図２に示すように、１以上の加工の内少なくとも１つの加工が施される部分又は製品の最終形状の所定の部分の形状を特定する部分形状特定部１４と、特定した部分形状を先の間隔Ｓよりも狭い（小さい）間隔ｓ’で配置される詳細定義単位ｄによって詳細形状として定義する詳細形状生成部１５をさらに備える。

部分形状特定部１４は、本実施形態では、例えば、上述の第１〜第４加工から選択された第４加工（面取り加工）が施される部分（ポケットの縁）の形状を特定する。図７Ａ，７Ｂに示すように、工具経路Ｐ４は、使用工具Ｔ４の中心の軌跡を示すものである。また、使用工具Ｔ４が実際に（現実に）切削する箇所ｔは円錐形の部分であり、工具経路Ｐ４から離れている。よって、部分形状は、例えば、加工定義記憶部１１の加工定義に予め定義された第４加工の使用工具Ｔの径ＴＤとその工具経路Ｐ４に基づいて特定することができる。

詳細形状生成部１５は、先の間隔Ｓよりも狭い（小さい）間隔ｓ’で配置される詳細定義単位ｄによって詳細形状として定義する。図８に例示するように、加工後形状Ｒの線分Ｄａ〜Ｄｃ（図中の１点鎖線）の間隔Ｓよりも小さい（細かい）間隔ｓ’で配置される詳細定義単位としての線分ｄ（図中の２点鎖線）によって、詳細形状を定義する。これにより、同図中の●及び△を結ぶ２点鎖線の輪郭を得ることができ、チャンファー部分がより正確に再現することができる。

但し、詳細形状Ａを定義するのは、部分形状特定部１４により特定した部分形状に限定することが重要である。すなわち、加工後形状Ｒの全体を間隔の小さい（細かい）の定義単位Ｄで定義すれば、形状評価の精度は確保されるが、データ量及び処理時間が飛躍的に増大するため、現実的でない。そこで、本発明は、部分形状特定部１４により特定した部分形状のみを他部分よりも細かく（詳細に）定義する。

このように、例えば仕上げ加工等の微細な面を加工する場合など、その加工の詳細を確認（シミュレート）する際に、当該部分だけを局所的により高精度に表示（再現）することが可能となり、精度向上と処理速度の低下抑制を両立することができる。

さらに、本実施形態において、形状出力表示部１３は、定義単位Ｄに面を張ることで生成した加工後形状Ｒの多面体として加工後形状多面体Ｒを生成すると共に生成した加工後形状多面体Ｒから特定した部分形状を除いた部分除去多面体Ｂを生成する多面体生成部１３ａと、生成した部分除去多面体Ｂと詳細形状Ａの多面体とを重ね合わせることで加工後形状Ｒの全体を立体形状として一括表示する形状合成表示部１３ｂを有する。また、多面体生成部１３ａは、詳細定義単位ｄに面を張ることで生成した詳細形状Ａの多面体として詳細形状多面体を生成する。

なお、加工評価装置１（プログラム１０）は、さらに形状記憶部１９を備える。この形状記憶部１９は、図２に示す如き、加工の最終形状となる製品の最終形状データが格納された最終形状記憶部１９ａと、予め定義された加工を行うワーク形状（直方体や円柱状等の素材形状）が格納されたワーク形状記憶部１９ｂと、生成した加工後形状や部分除去加工後形状等を記憶する加工後形状記憶部１９ｃを備える。

ここで、適宜添付図面を参照しながら、上述の第４加工のチャンファーを評価する手順を例に加工評価手順について説明する。
まず、加工するワーク形状Ｗに基づいて、初期の加工後形状Ｒ０を設定する。初期の加工後形状Ｒ０は、例えば、加工後形状生成部１２がワーク形状記憶部１９ｂから選択されたワーク形状に基づいて、例えば図５（ａ）に示す如き直方体として定義する。このように、初期の加工後形状Ｒ０は、ワーク形状Ｗ（加工開始前の素材形状）と一致する。

次に、加工後形状生成部１２は、加工定義記憶部１１に記憶された図３Ａ〜３Ｄに示す如き加工定義の各加工情報に基づき除去される形状（掃引形状）を初期の加工後形状Ｒ０から加工順（図５（ａ）〜（ｅ）の順）に従い順次減算することで、第４加工後の加工後形状Ｒ４を生成する。しかし、第４加工として定義されたチャンファーが定義単位Ｄの間隔Ｓよりも小さいため、図６に示したように、加工後形状Ｒ４のポケットの縁部ｒｅ１近傍を拡大表示しても、第４加工のチャンファーが表示されない。

部分形状特定部１４は、図７Ａに示すように、加工定義に予め定義された第４加工の工具Ｔの工具経路Ｐ４にその工具Ｔ４の工具径ＴＤ分の幅を付与した（オフセットした）領域を部分形状として特定（定義）する。そして、詳細形状生成部１５が、特定した部分形状に基づいて図９（ａ）に示す初期の詳細形状Ａ０を定義する。一方で、多面体生成部１３ａは、図１０に示すように、第４加工後の加工後形状Ｒ４から初期の詳細形状Ａ０を除去した部分除去多面体Ｂを生成する。これは、後述する重ね合わせ（多面体の合成表示）の際に、第４加工後の加工後形状Ｒ４と初期詳細形状Ａ０とを同時に表示する場合、初期詳細形状Ａ０の部分が重なってしまわないようにするためである。

次に、詳細形状生成部１５は、加工定義に予め定義された第１〜第４加工の内特定した部分形状に関する第４加工が完了するまでの全ての加工の各加工情報（図３Ａ〜３Ｄ）に基づき使用工具Ｔが工具経路Ｐに沿って移動することで形成される掃引形状を初期の詳細形状Ａ０から加工順（図９（ａ）〜（ｅ）の順）に従い順次減算することで詳細形状Ａ４を生成する。

ここで、図９（ｂ）及び９（ｃ）に示す第１，２加工は、当該加工によって特定した部分（ポケットの縁）を直接加工するものではないので、詳細形状Ａ４には直接関係しない加工と捉えることができる。また、図９（ｄ）に示す第３加工は、第４加工の加工部分となるポケットの外側に位置するので、詳細形状Ａ４の生成に影響を与えない。よって、詳細形状Ａ４の生成に際し、最後の加工となる第４加工のみを実行することで、迅速に詳細形状Ａ４を生成することも考えられる。

しかし、初期の詳細形状Ａ０が第４加工の工具経路Ｐ４と使用工具Ｔ４の径ＴＤに基づいて生成されているので、初期の詳細形状Ａ０に対し第４加工（最後の加工）のみを実行した図１１Ａに示す詳細形状Ａ４’は、図９（ｅ）に示す詳細形状Ａ４と一致しない。なぜなら、ポケットの縁部ｒｅ１にチャンファーを付与する第４加工は、上面を削る第１加工及びポケットを形成する第２加工によって切削された加工後形状に対して実行されるものであるが、図１１Ｂに示すように、初期の詳細形状Ａ０に対し第４加工（最後の加工）のみを実行すると、第４加工に起因する切削部分Ｃ４（チャンファー）は初期の詳細形状Ａ０から使用工具Ｔ４により除去される一方、第１，第２加工に起因する切削部分Ｃ１，Ｃ２は除去されずに残存するからである。従って、最後の加工のみでは、正確な詳細形状Ａを特定することができない。

なお、第３加工は、ポケットの外側部分を加工するものであるので、詳細形状の生成（減算）から省くことも考えられる。図９（ｄ）の図面上は一目瞭然であるが、第３加工が詳細形状の生成に影響を与えるか否かは、加工定義に定義された使用工具及び工具経路の情報のみからは定かではなく、上述の減算処理によって判明するものである。但し、この第３加工のように、詳細形状の生成に影響を与えない場合、詳細形状の生成（減算）の早い段階で計算不要であることが判定でき、処理速度にほとんど影響しない。

このように、本発明では、詳細形状生成部１５は、特定した加工に対する詳細形状を求める場合においても、加工定義に登録されている特定した加工までの全ての加工について減算処理を行うものである。

本実施形態の例では、多面体生成部１３ａは、定義単位Ｄに面を張ることで第４加工後の加工後形状Ｒ４の加工後形状多面体Ｒ４を生成すると共に、詳細定義単位ｄに面を張ることで第４加工までの全ての加工情報に基づく掃引形状を順次減算して求めた詳細形状Ａ４の詳細形状多面体Ａ４を生成する。また、生成した加工後形状多面体Ｒ４から特定した部分形状（初期の詳細形状Ａ０）を除去した部分除去多面体Ｂを生成する。

そして、形状合成表示部１３ｂは、多面体生成部１３ａでポリゴン化された部分除去多面体Ｂ及び詳細形状多面体Ａ４を重ね合わせることで、図１２Ａに示す合成多面体Ｂ’を合成表示し、加工後形状Ｒ４の全体を立体形状として一括表示する。図１２Ｂに示すように、詳細形状Ａ４のポケットの縁ａｅ１にはチャンファーが表れ且つポケットの角部ａｅ２も円弧状に仕上がっていることが分かる。図６と比較すると、違いは明らかである。このように、加工後形状Ｒと詳細形状Ａとを一体化することで、「全体と部分とで見方を変える」という人が行う見方に即して表現（表示）でき、違和感なく自然な表現方法となり、加工の評価（確認）が容易となる。

最後に、本発明の他の実施形態の可能性について言及する。なお、上述の実施形態と同様の部材には同一の符号を附してある。
上記実施形態において、部分形状特定部１４が１以上の加工の内少なくとも１つの加工が施される部分の形状を特定する例を説明した。しかし、部分形状の特定はこれに限られるものではなく、部分形状特定部１４が例えば製品の最終形状の所定（任意）の部分の形状を特定するようにすることも可能である。係る場合、部分形状は、後の詳細形状の生成の迅速な減算処理のために単純形状が好ましい。なお、上記実施形態の例では、第１加工〜第４加工の内の第４加工が施される部分の形状を例に説明したが、これは一例に過ぎず、加工の種類や数、特定される加工の順番は上記の例に限られるものではない。

また、部分形状特定部１４は、加工定義に予め定義された工具Ｔの工具経路Ｐにその使用工具Ｔの工具径ＴＤ分の幅を付与した（オフセットした）領域を部分形状として特定したが、これは一例に過ぎず、上記実施形態の特定方法に限られるものではない。

上記実施形態において、形状合成表示部１３ｂが生成した部分除去多面体に生成した詳細形状Ａの詳細形状多面体を重ね合わせることで加工後形状の全体を一括表示した。しかし、生成した詳細形状多面体のみを単独で又は生成した加工後形状多面体と詳細形状多面体を別に並べて表示（別ウィンドウ）するようにしてもよい。但し、部分除去多面体と詳細形状多面体とを一体化（合成）させて表示させることで、自然な表現となり、加工の評価も容易となる点で上記実施形態が優れている。

なお、上記実施形態において、定義単位Ｄ及び詳細定義単位ｄとして、３次元方向に沿って配置される線分（tri-dexelモデル）を用いたが、これに限られるものではない。

本発明に係る加工評価装置、加工評価方法及び加工評価装置として機能させるためのプログラムは、例えば、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムや３次元ＣＡＭシステム等に利用することができる。

１：加工評価装置、２：バス、３：モニタ、４：処理装置、５：入力装置、１０：プログラム、１１：加工定義記憶部、１２：加工後形状生成部、１３：形状出力表示部、１３ａ：多面体生成部、１３ｂ：形状合成表示部、１４：部分形状特定部、１５：詳細形状生成部、１９：形状記憶部、Ａ：詳細形状（多面体）、Ｂ：部分除去多面体、Ｂ’：合成多面体、Ｄ：定義単位（線分）、ｄ：詳細定義単位（線分）、Ｍ：製品の最終形状、Ｐ：工具経路、Ｒ：加工後形状（多面体）、Ｓ：間隔、Ｔ：使用工具、Ｗ：ワーク形状

Claims

所定のワーク形状から製品の最終形状に至るまでの１以上の加工を予め定義した加工定義が記憶される加工定義記憶部と、前記加工に基づいてその加工後の加工後形状を生成する加工後形状生成部と、生成した加工後形状をモニタに出力表示する形状出力表示部とを備えた加工評価装置であって、
前記加工定義は、前記１以上の加工の加工順と、加工毎に少なくとも使用工具の情報及び工具経路の情報を含む加工情報とを有し、
前記加工後形状生成部は、前記加工後形状を所定の間隔をおいて配置される定義単位によって定義するものであり、前記加工情報に基づき前記使用工具が前記工具経路に沿って移動することで形成される掃引形状を初期の加工後形状から前記加工順に従い順次減算することで前記加工後形状を生成し、
前記１以上の加工の内少なくとも１つの加工が施される部分又は前記最終形状の所定の部分の形状を特定する部分形状特定部と、
特定した部分形状を前記間隔よりも狭い間隔で配置される詳細定義単位によって詳細形状として定義する詳細形状生成部とをさらに備え、
前記部分形状特定部は、前記特定した部分形状に関する加工における工具の工具経路にその工具の工具径に相当する幅を付与することで前記特定した部分形状を定義し、
前記詳細形状生成部は、定義された前記特定した部分形状に基づいて初期の詳細形状を定義すると共に前記１以上の加工の内前記特定した部分形状に関する加工が完了するまでの全ての加工の前記加工情報に基づく前記掃引形状を定義された前記初期の詳細形状から前記加工順に従い順次減算することで前記詳細形状を生成し、
前記形状出力表示部は、前記詳細定義単位に面を張ることで生成した詳細形状の多面体を生成して表示する加工評価装置。
前記形状出力表示部は、前記定義単位に面を張ることで生成した加工後形状の多面体を生成すると共に生成した加工後形状の多面体から前記特定した部分形状に基づいて定義された前記初期の詳細形状を除いた部分除去多面体を生成する多面体生成部と、生成した部分除去多面体と前記詳細形状の多面体とを重ね合わせることで加工後形状の全体を立体形状として一括表示する形状合成表示部とを有する請求項１記載の加工評価装置。
前記定義単位及び前記詳細定義単位は、３次元方向に沿って配置される線分である請求項１又は２記載の加工評価装置。
所定のワーク形状から製品の最終形状に至るまでの１以上の加工が予め定義され、前記加工に基づいてその加工後の加工後形状を生成し、生成した加工後形状をモニタに出力表示する加工評価方法であって、
予め、前記１以上の加工の加工順と、加工毎に少なくとも使用工具の情報及び工具経路の情報を含む加工情報とが定義され、
前記加工後形状は所定の間隔をおいて配置される定義単位によって定義されるものであり、前記加工情報に基づき前記使用工具が前記工具経路に沿って移動することで形成される掃引形状を初期の加工後形状から前記加工順に従い順次減算することで加工後形状が生成され、
前記１以上の加工の内少なくとも１つの加工が施される部分又は前記最終形状の所定の部分の形状を特定し、特定した部分形状に関する加工における工具の工具経路にその工具の工具径に相当する幅を付与することで前記特定した部分形状を定義し、
定義された前記特定した部分形状に基づいて前記間隔よりも狭い間隔で配置される詳細定義単位によって初期の詳細形状として定義すると共に前記１以上の加工の内前記特定した部分形状に関する加工が完了するまでの全ての加工の前記加工情報に基づく前記掃引形状を定義された前記初期の詳細形状から前記加工順に従い順次減算することで前記詳細形状を生成し、
前記詳細定義単位に面を張ることで生成した詳細形状の多面体を生成して表示する加工評価方法。
コンピュータを、所定のワーク形状から製品の最終形状に至るまでの１以上の加工を予め定義した加工定義が記憶される加工定義記憶部と、前記加工に基づいてその加工後の加工後形状を生成する加工後形状生成部と、生成した加工後形状をモニタに出力表示する形状出力表示部とを備えた加工評価装置として機能させるためのプログラムであって、
コンピュータを、
前記１以上の加工の加工順と、加工毎に少なくとも使用工具の情報及び工具経路の情報を含む加工情報とを有する前記加工定義が記憶される前記加工定義記憶部と、
前記加工後形状を所定の間隔をおいて配置される定義単位によって定義するものであり、前記加工情報に基づき前記使用工具が前記工具経路に沿って移動することで形成される掃引形状を初期の加工後形状から前記加工順に従い順次減算することで前記加工後形状を生成する前記加工後形状生成部と、
前記１以上の加工の内少なくとも１つの加工が施される部分又は前記最終形状の所定の部分の形状を特定する部分形状特定部と、
特定した部分形状を前記間隔よりも狭い間隔で配置される詳細定義単位によって詳細形状として定義する詳細形状生成部として機能させ、
前記部分形状特定部は、前記特定した部分形状に関する加工における工具の工具経路にその工具の工具径に相当する幅を付与することで前記特定した部分形状を定義し、
前記詳細形状生成部は、定義された前記特定した部分形状に基づいて初期の詳細形状を定義すると共に前記１以上の加工の内前記特定した部分形状に関する加工が完了するまでの全ての加工の前記加工情報に基づく前記掃引形状を定義された前記初期の詳細形状から前記加工順に従い順次減算することで前記詳細形状を生成し、
前記形状出力表示部は、前記詳細定義単位に面を張ることで生成した詳細形状の多面体を生成して表示するプログラム。
請求項５記載のプログラムを記録した記録媒体。