金型設計製作用CAD/CAM/CAEシステムの統合化に関する研究

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61420025
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 斎藤 勝政 北海道大学, 工学部, 教授 (40001169)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三好 隆志 北海道大学, 工学部, 助教授 (00002048) ; 岸浪 建史 北海道大学, 工学部, 教授 (30001796)
• Keywords: 金型 / キャビティ面 / 金型製作 / CAD / CAM / CAE / 流動解析 / 生産工程設計

Research Abstract

製品設計から金型の設計と製作, そしてその金型を用いた転写による製品加工までの工程の自動化をコンピュータ支援技術により実現するためには, 金型の設計・製作用の形状データの転送システムを確立して転写精度を保証し, それによりCAEシステムによる金燃県算精度の向上を図る必要がある.
本研究ではすでに担当研究者らが開発した対話型金型自由曲面CAD/CAMシステムを基礎技術として, 金型キャビティ内の溶融樹脂の流動解析と応力・圧力分布解析支援システム, これを用いたランナー・ゲート設計, 金型の剛性解析システムの開発を行い, さらに昭和61年度にはCAMシステムにおける種々の工具形状に対する工具径路生成問題において逆オフセット法を提案し, 金型加工の自由度の拡張を行い, これに基づいて本年度では金型を提案し, 金型加工の自由度の拡張を行い, これに基づいて本年度では金型の設計解析用CAEシステムに用いられる金型形状データが, 金型の設計工程と加工工程を通して一貫して利用可能な金型製作用加工データモデリングシステケを構築した. すなわち金型製作においては設計解析CAEシステムに加えて加工工程設計, 作業設計が自動的に決定される必要があり, このためには金型の形状データ, 加工環境, 加工ノウハウなど生産に関連する広範囲の知識データを参照しながら生産工程が導出されなければならない.
そこで金型の設計から加工に至る工程設計支援システムとして, 生産に関連する多種のデータのコンピュータ内部での統一的なモデル化と, このモデルに基づく生産工程の導出手法の検討を行った. この形状モデルは製品形状のセル構造化幾何モデルを入力してその境界面上に存在する加工特徴面を自動抽出し, 金型表面としての適合性を判定し, 金持キャビティ面の加工順序が決定できるシステムである. またこれらの加工特徴面は流動解析, 金型剛性, 熱特性を有限要素法で解析する場合の要素特性を与えるためにも利用できるシステムである.

Research Products

• [Publications] 斎藤勝政,岸浪建史,金井理: システムと制御. 31. 528-535 (1987)
• [Publications] 斎藤勝政: プラスチックス. 37. 14-18 (1986)
• [Publications] 近藤司,岸浪建史,斎藤勝政: 型技術. 2. 22-23 (1987)
• [Publications] 金井理,岸浪建史,斎藤勝政: 型技術. 2. 26-27 (1987)
• [Publications] T. Kishinami; S. Kanai; K. Saito: Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 3. 215-220 (1987)
• [Publications] S. Kanai; F. Tanaka; T. Kishinami; K.Saito: Bulletin of the Japan Soc.of Precision Engineering. 21. 125-131 (1987)