加工プロセスの形式表現と加工特徴モデルの体系化に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10450052
• Research Institution: HOKKAIDO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 岸浪 建史 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30001796)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 文基 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30207138) ; 金井 理 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90194878)
• Keywords: 形状創成関数 / 加工プロセスモデル / 加工特徴モデル / 作業設計 / プロセスモデル / 工程設計 / EXPRESS / IDEF0

Research Abstract

CADとCAMの幾何形状の伝達においては機械加工の観点から加工特徴形状に人間が解釈し、CAMの入力とする事が一般的である。しかし、どのような加工特徴を用意すべきかに関して明確な基準が存在せず、従来、作業者が経験的に用いている加工特徴を採用しているのが現状である。本研究では、設計から加工までのデータフローの流れを逆に捕らえ、下流から処理機構の数学的モデル化を行い、所望の出力を達成するための入力データを逐次求めるボトムアップ的手法を提案し、本年度は、以下の研究項目について研究を行い、それぞれ結論を得た。
(1)机上シミュレーションによる検証
具体的機械加工部品を対象として、部品を構成する加工面毎に使用工具、工具運動を列挙し、抽象NCデータに机上で変換した。一方、加工面の加工状況を推定し、加工面属性(除去体積特徴、加工面性状)を推定し、加工特徴モデルを求めた。この加工特徴モデルを作業設計モデルへの入力として抽象NCデータの変換が可能であることを机上で確認した。続いて、抽象NCデータを加工プロセスモデルへの入力として加工面性状モデルが得られることを確認した。
(2) 計算機シミュレーションによる検証
(1)でおこなった例題を対象として、加工特徴モデルと抽象NCデータの実装形式を定め、加工特徴モデルから抽象NCデータへの変換を行う作業設計プロセスモデルと、抽象NCデータから加工特徴モデルを生成する加工プロセスモデルの実装を行った。この実装された作業設計プロセスモデルに例題が含む加工特徴モデルを入力し、抽象NCデータの生成が可能であることを、また加工プロセスモデルに種々の抽象NCデータを入力し、加工特徴モデルの生成が可能であるかどうかを検証した。