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JPH07299695A - 切削データ作成方法およびその装置 - Google Patents

切削データ作成方法およびその装置

Info

Publication number
JPH07299695A
JPH07299695A JP6090245A JP9024594A JPH07299695A JP H07299695 A JPH07299695 A JP H07299695A JP 6090245 A JP6090245 A JP 6090245A JP 9024594 A JP9024594 A JP 9024594A JP H07299695 A JPH07299695 A JP H07299695A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutting
intersection
data
parallel
straight line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6090245A
Other languages
English (en)
Inventor
Shunichiro Komoda
俊一郎 薦田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP6090245A priority Critical patent/JPH07299695A/ja
Publication of JPH07299695A publication Critical patent/JPH07299695A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Milling Processes (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 等高線切削加工の切削データを自動的に作成
し得るようにする。 【構成】 被切削加工物の隆起部を切削工具を用いて切
削加工するための切削データをコンピュータ支援設計シ
ステムにより作成するに当たって、前記被加工物に関す
る形状データF上に形成された互いに直交する複数の平
行線La1,La2・・およびLb1,Lb2・・からなるパラレ
ル軌跡Aを作成し、前記形状データFにおける所定の高
さ位置と前記平行線La1,La2・・およびLb1,Lb2・・
との交点P1,P2・・を求めて該交点P1,P2・・を順次
連結して得られる等高線Lhを作成し、その後形状デー
タFにおける高さ位置を所定ピッチ毎に変更して前記等
高線Lhの集合として得られる切削データを作成するよ
うにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、自由曲面で構成され
ている部品の金型(例えば、鍛造型、プラスチック成形
型等)を切削工具を用いて切削加工するための切削デー
タをコンピュータ支援設計システムを用いて作成する切
削データ作成方法およびその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、コンピュータ支援設計システム
(以下、CAD/CAMシステムと称する)が普及しつつ
あり、種々の産業分野に適用されている。特に、三次元
形状モデルを扱うCAD/CAMシステムは、設計の構
想段階から生産のシュミレーションまで幅広く応用され
ている。
【0003】このようなCAD/CAMシステムの使用
例として、自由曲面で構成される部品の金型(例えば、
鍛造型、プラスチック型等)を切削加工するNC加工機
の動作プログラム(即ち、切削データ)を自動作成するも
のがある。この場合、CAD/CAMシステムには、自
由曲面から構成される金型の形状データがデータベース
として格納されており、前記CAD/CAMシステム
は、前記形状データを演算処理することにより切削デー
タを作成する。
【0004】上記のような切削データを作成する方法と
しては、三次元空間における二点間あるいは三点間をス
プライン曲線により補間する機構を設けることにより、
求める曲面に近似した自由曲面を自動的に切削する切削
データを作成するようにしたものが提案されている(例
えば、特開平4ー201045号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公知例
の方法により得られた切削データの場合、形状部におけ
る高低差のあまり大きくない素材部品の金型を切削する
ものとしては有効であるものの、形状部における高低差
が大きな素材部品の金型を切削するものとしては不向き
である。
【0006】即ち、図7に示すように、隆起部1aを有
する形状の金型1を切削加工する場合、例えばボールエ
ンドミルタイプの切削工具2を用いると、切削データK
に沿って切削工具2が走行する際に、平面部1bにおい
てはなんら支障なく切削加工が行えるが、隆起部1aの
立ち上がり部においては切削工具と立ち上がり部との干
渉によって抵抗増大を招くこととなり、正確な切削面が
得られなかったり、NC加工機自体を損傷するおそれが
ある。
【0007】そこで、本願発明者は、金型の隆起部に対
する切削データとして、等高線によるデータを作成する
ことにより、隆起部切削においては上記不具合が解消さ
れることにに着目して本願発明をするに至ったのであ
る。
【0008】なお、等高線切削加工のための切削データ
を作成する方法として、形状データから面データをすべ
て移動させ、その移動させた形状データをもとにある高
さ方向との交線を求める方法が考えられるが、高さ方向
すべての交線を求めなければならないため、データ作成
時間が長くなるという問題が生じる。
【0009】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、等高線切削加工の切削データを自動的に作成し得
るようにすることを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願発明の切削データ作
成方法は、被切削加工物の隆起部を切削工具を用いて切
削加工するための切削データをコンピュータ支援設計シ
ステムにより作成するに当たって、前記被加工物に関す
る形状データ上に形成された互いに直交する複数の平行
線からなるパラレル軌跡を作成し、前記形状データにお
ける所定の高さ位置と前記平行線との交点を求めて該交
点を順次連結して得られる等高線を作成し、その後形状
データにおける高さ位置を所定ピッチ毎に変更して前記
等高線の集合として得られる切削データを作成すること
を特徴としている。
【0011】本願発明の切削データ作成装置の基本構成
は、被切削加工物の隆起部を切削工具を用いて切削加工
するための切削データをコンピュータ支援設計システム
により作成する切削データ作成装置であって、前記被加
工物に関する形状データ上に形成された互いに直交する
複数の平行線からなるパラレル軌跡を作成するパラレル
軌跡作成部と、前記形状データにおける所定の高さ位置
と前記平行線との交点を求める交点作成部と、該交点を
順次連結して得られる等高線を作成する等高線作成部
と、形状データにおける高さ位置を所定ピッチ毎に変更
して前記等高線の集合として得られる切削データを作成
する切削データ作成部とを備えた構成とされている。
【0012】なお、本願発明の切削データ作成方法およ
び作成装置において、交点作成時に求められた交点のう
ち、一つの交点を挟む二つの交点を結ぶ直線を求め、該
直線と直線両端の交点間に位置する交点との距離が許容
値内である場合には、直線両端の交点間に位置する交点
を間引くようにするのが好ましい。
【0013】
【作用】本願発明の切削データ作成方法および作成装置
では、被加工物に関する形状データ上に形成された互い
に直交する複数の平行線からなるパラレル軌跡が作成さ
れ、前記形状データにおける所定の高さ位置と前記平行
線との交点を求めて該交点を順次連結して得られる等高
線が作成され、その後形状データにおける高さ位置を所
定ピッチ毎に変更して前記等高線の集合として得られる
切削データが作成されるため、パラレル軌跡における平
行線と形状データにおける所定高さ位置との交点を連結
するだけで等高線切削用の切削データが自動作成でき
る。
【0014】なお、本願発明の切削データ作成方法およ
び作成装置において、交点作成時に求められた交点のう
ち、一つの交点を挟む二つの交点を結ぶ直線を求め、該
直線と直線両端の交点間に位置する交点との距離が許容
値内である場合には、直線両端の交点間に位置する交点
を間引くようにした場合、等高線作成時の交点数が低減
されることとなる。
【0015】
【発明の効果】本願発明の切削データ作成方法および作
成装置によれば、被加工物に関する形状データ上に形成
された互いに直交する複数の平行線からなるパラレル軌
跡を作成し、前記形状データにおける所定の高さ位置と
前記平行線との交点を求めて該交点を順次連結して得ら
れる等高線を作成し、その後形状データにおける高さ位
置を所定ピッチ毎に変更して前記等高線の集合として得
られる切削データを作成するようにしているので、パラ
レル軌跡における平行線と形状データにおける所定高さ
位置との交点を連結するだけで、等高線切削用の切削デ
ータが自動作成できることとなり、切削データ作成工数
が低減できるとともに、得られた切削データに基づいて
行なわれる切削加工時間も短縮できるという優れた効果
がある。
【0016】なお、交点作成時に求められた交点のう
ち、一つの交点を挟む二つの交点を結ぶ直線を求め、該
直線と直線両端の交点間に位置する交点との距離が許容
値内である場合には、直線両端の交点間に位置する交点
を間引くようにした場合、等高線作成時の交点数が低減
されることとなり、等高線作成工数が大幅に低減でき、
切削データ作成工数のさらなる低減が図れるという効果
が得られる。
【0017】
【実施例】以下、添付の図面を参照して、本願発明の好
適な実施例を説明する。
【0018】本実施例は、ボールエンドミルタイプの切
削工具(図7参照)を用いて形状データに基づいて金型1
における隆起部1a(図2参照)に対する切削加工を行う
ための等高線切削データを作成するものである。
【0019】上記等高線切削データの作成は、CAD/
CAMシステムを用いて行なわれるが、その基本構成を
図1に示すブロック図に基づいて説明する。
【0020】本実施例の切削データ作成装置は、入力部
11、パラレル軌跡作成部12、交点作成部13、交点
並べ替え部14、直線作成部15、判定部16、交点間
引き部17、等高線作成部18、切削データ作成部1
9、結果記録部20および外部記憶部21を備えて構成
されている。
【0021】前記入力部11においては、切削加工対象
である金型に関する形状データF(図2参照)が入力され
る。該形状データFは、隆起部1aに対応する隆起部デ
ータF1を有している。
【0022】前記パラレル軌跡作成部12においては、
前記形状データF上に互いに直交する複数の平行線L
a1,La2・・およびLb1,Lb2・・からなるパラレル軌跡
Aが作成され(図2参照)、該パラレル軌跡Aが形状デー
タFとともに交点作成部13に対して出力される。
【0023】前記交点作成部13においては、前記形状
データFにおける所定の高さ位置と前記平行線La1,La
2・・およびLb1,Lb2・・との交点P1,P2・・が求め
られ(図2および図3参照)、該交点P1,P2・・に関す
るデータがパラレル軌跡Aおよび形状データFとともに
交点並べ替え部14に対して出力される。
【0024】前記交点並べ替え部14においては、前記
交点作成部13により求められた交点P1,P2・・が正
しい順番に並べ替えられ(後に詳述する)、その結果が形
状データFとともに直線作成部15に対して出力され
る。
【0025】前記直線作成部15においては、前記交点
並べ替え部14により並べ替えられた交点P1,P2・・
のうち、一つの交点(例えば、交点P2、交点P3あるい
は交点P4)を挟む二つの交点(例えば、交点P1,P3、交
点P2,P4あるいは交点P3,P5)を結ぶ直線L1′、
2′あるいはL3′が求められ(図5参照)、その結果が
形状データFとともに判定部16に対して出力される。
【0026】前記判定部16においては、前記直線作成
部15により得られた直線L1′、L2′あるいはL3
と該直線L1′、L2′あるいはL3′両端の交点(例え
ば、交点P1,P3、交点P2,P4あるいは交点P3,P5)間
に位置する交点(例えば、交点P2、P3あるいはP4)と
の距離(例えば、距離T1、T2あるいはT3)が外部記憶
部21に格納されている許容値Ts内にあるか否かが判
定され(図5参照)、その結果が形状データFとともに交
点間引き部17に対して出力される。
【0027】前記交点間引き部17においては、前記判
定部16により許容値Ts内にあると判定された場合(例
えば、T3<Tsと判定された場合)には、前記直線L3
両端の交点(例えば、交点P3,P5)間に位置する交点(例
えば、交点P4)が間引かれ、その結果が形状データFと
ともに等高線作成部18に対して出力される。
【0028】前記等高線作成部18においては、前記交
点間引き部17により間引かれた後に残された交点P1,
2・・を順次連結して得られる等高線Lhが作成され
(図3参照)、その結果が形状データFとともに切削デー
タ作成部19に対して出力されるとともに、交点作成部
13に対して次の交点作成要求が出力される。
【0029】前記切削データ作成部19においては、形
状データFにおける高さ位置を所定ピッチ毎に変更して
前記等高線Lhの集合として得られる切削データが作成
され、その結果が形状データFとともに結果記録部20
に対して出力される。
【0030】次いで、図6に示すフローチャートを参照
して、本実施例にかかる切削データ作成方法について詳
述する。
【0031】まず、ステップS1において、入力部11
から形状データFが入力される。次に、ステップS2
おいて、パラレル軌跡作成部12により前記形状データ
F上に互いに直交する複数の平行線La1,La2・・およ
びLb1,Lb2・・からなるパラレル軌跡Aが作成される
(図2参照)。該パラレル軌跡Aは、加工方向を90°ず
らして(即ち、X、Y方向)において2種類発生させる。
【0032】その後、ステップS3において、前記パラ
レル軌跡Aの平行線La1,La2・・およびLb1,Lb2・・
と設定したZ値(即ち、形状データFにおける最高位)と
の交点P1,P2・・を交点作成部13により求め、ステ
ップS4において、Z値一定時の交点P1,P2・・の並べ
替えを交点並べ替え部14により行う。この交点並べ替
えは次のようにして行なわれる。
【0033】即ち、交点作成部13において求められた
交点P1,P2・・を後の等高線作成時に結線する順番を
決める際には、ある交点に最も近いものを順に結線する
のであるが、必ずしもその順番が正しくない場合が形状
データFによっては生ずるおそれがあるため、例えば図
4に示す交点P1に最も近いものを選択する場合、√2
D(ここで、Dはパラレルパス)の範囲(即ち、領域R)を
設定し、この領域R内にある交点P0,P2,P3,P4のう
ち、交点P0(即ち、交点P1の前の交点)から交点P1
向かうベクトルV1に最も近似したベクトルを持つ交点
2が交点P1の次の順番として選択されるのである。こ
の交点並べ替えは、特殊な形状データFにおいては必要
であるが、通常の形状データFでは必ずしも必要ではな
い。
【0034】次に、ステップS5において、ステップS4
で並べ替えられた交点P1,P2・・のうち、一つの交点
(例えば、交点P2、交点P3あるいは交点P4)を挟む二
つの交点(例えば、交点P1,P3、交点P2,P4あるいは
交点P3,P5)を結ぶ直線L1′、L2′あるいはL3′が
直線作成部15により求められ、ステップS6におい
て、前記直線作成部15により得られた直線L1′、
2′あるいはL3′と該直線L1′、L2′あるいは
3′両端の交点(例えば、交点P1,P3、交点P2,P4
るいは交点P3,P5)間に位置する交点(例えば、交点
2、P3あるいはP4)との距離(例えば、距離T1、T2
あるいはT3)が外部記憶部21から読み出された許容値
Ts内にあるか否かが判定される(図5参照)。
【0035】ステップS6において肯定判定された場合
(例えば、T3<Ts)には、ステップS7において前記直
線L3′両端の交点(例えば、交点P3,P5)間に位置する
交点(例えば、交点P4)が交点間引き部17により間引
かれる。ステップS6において否定判定された場合(例え
ば、T1>Ts、T2>Ts)には、交点間引き部17によ
る間引きは行なわれず、直線L1′およびL2′の両端の
交点P1,P3およびP2,P4の間に位置する交点P2およ
びP3は残されたままとなり、ステップS8に直接進む。
【0036】ステップS8においては、ステップS7にお
いて間引かれた交点(例えば、交点P4)を除いた交点
1,P2・・が再配列された後、これらの交点P1,P2
・を順次連結して等高線Lh(図2参照)が等高線作成部
18により作成される。この時、交点P1,P2・・はダ
ウンカットあるいはアップカットのいずれかに決められ
る。
【0037】しかる後、ステップS9において次の等高
線作成の要があるか否か(即ち、Z値が0になっている
か否か)の判定がなされ、否定判定された場合(即ち、Z
値≠0と判定された場合)には、ステップS3へリターン
して、前記と同様にして次の等高線作成が実行される。
【0038】ステップS9において肯定判定された場合
(即ち、Z値=0と判定された場合)には、ステップS10
において得られた等高線Lhの集合としての切削データ
が切削データ作成部19により作成され、その結果は結
果記録部20によりファイルに保存される(ステップS
11)。
【0039】上記したように、本実施例では、形状デー
タF上に形成された互いに直交する複数の平行線La1,
La2・・およびLb1,Lb2・・からなるパラレル軌跡A
を作成し、前記形状データFにおける所定の高さ位置と
前記平行線La1,La2・・およびLb1,Lb2・・との交点
1,P2・・を求めて該交点P1,P2・・を順次連結して
得られる等高線Lhを作成し、その後形状データFにお
ける高さ位置を所定ピッチ毎に変更して前記等高線Lh
の集合として得られる切削データを作成するようにして
いるため、パラレル軌跡Aにおける平行線La1,La2
・およびLb1,Lb2・・と形状データFにおける所定高
さ位置との交点P1,P2・・を連結するだけで、等高線
切削用の切削データが自動作成できることとなり、切削
データ作成工数が低減できるとともに、得られた切削デ
ータに基づいて行なわれる切削加工時間も短縮できる。
【0040】しかも、交点作成時に求められた交点P1,
2・・のうち、一つの交点(例えば、交点P2、交点P3
あるいは交点P4)を挟む二つの交点(例えば、交点P1,
3、交点P2,P4あるいは交点P3,P5)を結ぶ直線
1′、L2′あるいはL3′と該直線L1′、L2′ある
いはL3′両端の交点(例えば、交点P1,P3、交点P2,
4あるいは交点P3,P5)間に位置する交点(例えば、交
点P2、P3あるいはP4)との距離(例えば、距離T1、T
2あるいはT3)が外部記憶部21から読み出された許容
値Ts内にある場合(例えば、T3<Tsの場合)には、前
記直線L3′両端の交点(例えば、交点P3,P5)間に位置
する交点(例えば、交点P4)を間引くようにしているた
め、等高線作成時の交点数が低減されることとなり、等
高線作成工数が大幅に低減でき、切削データ作成工数の
さらなる低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本願発明の実施例にかかる切削データ作成方
法に使用される装置の概略構成を示すブロック図であ
る。
【図2】本願発明の実施例にかかる切削データ作成方法
の対象となる被加工物に関する形状データ、パラレル軌
跡、交点および等高線を示す斜視図である。
【図3】本願発明の実施例にかかる切削データ作成方法
における交点作成例を示す説明図である。
【図4】本願発明の実施例にかかる切削データ作成方法
における交点並べ替えの手順を示す説明図である。
【図5】本願発明の実施例にかかる切削データ作成方法
における交点間引きの方法を示す説明図である。
【図6】本願発明の実施例にかかる切削データ作成方法
の手順を示すフローチャートである。
【図7】従来の切削データによる切削加工状態を例示し
た説明図である。
【符号の説明】
1は金型、1aは隆起部、2は切削工具、11は入力
部、12はパラレル軌跡作成部、13は交点作成部、1
4は交点並べ替え部、15は直線作成部、16は判定
部、17は交点間引き部、18は等高線作成部、19は
切削データ作成部、20は結果記録部、21は外部記憶
部、Aはパラレル軌跡、Fは形状データ、F1は隆起
部、La1,La2・・およびLb1,Lb2・・は平行線、P1,
2・・は交点、L1′,L2′・・は直線、T1,T2・・
は距離、Lhは等高線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 17/50 // B23C 3/00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被切削加工物の隆起部を切削工具を用い
    て切削加工するための切削データをコンピュータ支援設
    計システムにより作成する切削データ作成方法であっ
    て、前記被加工物に関する形状データ上に形成された互
    いに直交する複数の平行線からなるパラレル軌跡を作成
    し、前記形状データにおける所定の高さ位置と前記平行
    線との交点を求めて該交点を順次連結して得られる等高
    線を作成し、その後形状データにおける高さ位置を所定
    ピッチ毎に変更して前記等高線の集合として得られる切
    削データを作成することを特徴とする切削データ作成方
    法。
  2. 【請求項2】 前記交点作成時に求められた交点のう
    ち、一つの交点を挟む二つの交点を結ぶ直線を求め、該
    直線と直線両端の交点間に位置する交点との距離が許容
    値内である場合には、直線両端の交点間に位置する交点
    を間引くことを特徴とする前記請求項1記載の切削デー
    タ作成方法。
  3. 【請求項3】 被切削加工物の隆起部を切削工具を用い
    て切削加工するための切削データをコンピュータ支援設
    計システムにより作成する切削データ作成装置であっ
    て、前記被加工物に関する形状データ上に形成された互
    いに直交する複数の平行線からなるパラレル軌跡を作成
    するパラレル軌跡作成部と、前記形状データにおける所
    定の高さ位置と前記平行線との交点を求める交点作成部
    と、該交点を順次連結して得られる等高線を作成する等
    高線作成部と、形状データにおける高さ位置を所定ピッ
    チ毎に変更して前記等高線の集合として得られる切削デ
    ータを作成する切削データ作成部とを備えていることを
    特徴とする切削データ作成装置。
  4. 【請求項4】 前記交点作成部により求められた交点の
    うち、一つの交点を挟む二つの交点を結ぶ直線を求める
    直線作成部と、該直線と直線両端の交点間に位置する交
    点との距離が許容値内にあるか否かを判定する判定部
    と、該判定部により許容値内にあると判定された場合に
    は、前記直線両端の交点間に位置する交点を間引く交点
    間引き部とを付設したことを特徴とする前記請求項3記
    載の切削データ作成装置。
JP6090245A 1994-04-27 1994-04-27 切削データ作成方法およびその装置 Pending JPH07299695A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6090245A JPH07299695A (ja) 1994-04-27 1994-04-27 切削データ作成方法およびその装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6090245A JPH07299695A (ja) 1994-04-27 1994-04-27 切削データ作成方法およびその装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07299695A true JPH07299695A (ja) 1995-11-14

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ID=13993123

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6090245A Pending JPH07299695A (ja) 1994-04-27 1994-04-27 切削データ作成方法およびその装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07299695A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011073140A (ja) * 2003-12-17 2011-04-14 Showa Denko Kk 鍛造用金型の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011073140A (ja) * 2003-12-17 2011-04-14 Showa Denko Kk 鍛造用金型の製造方法

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