3軸数値制御工作機械による曲面加工の高速なシミュレーション
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概要
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金型などの複雑な曲面を有する金属部品の多くは, ボールエンドミルを用いて, 3軸の数値制御工作機械により切削加工される. 切刃の製品への削り込みや, 過度の切削による工具破損などを防止するには, 切削加工の過程を幾何的にシミュレーションし, 工具の移動経路を事前に検証することが有効である. 特に工作物を, デクセルと呼ばれる直方体形状の集積としてモデル化し, 工具の移動に従って, 工具と交差するデクセルの一部を切り取っていく手法がよく用いられる. これまでのシミュレーションプログラムでは, 複雑な金型加工のシミュレーションを, 対話的な時間内に処理することは困難であった. シミュレーションにおいて最も時間を要するのは, 移動する工具の各部分と交差するデクセルの検出である. この処理を高速化するために, 工具と交差しうるデクセルを効率的に選択する, 新しいボックスチェック手法を開発した. 加工シミュレーションでは, 加工中に問題が生じないことを, 様々な視点から繰り返し検討する. そこで最初のシミュレーション時に計算結果を記録しておき, 再計算の手間を省くことで, 2回目以降のシミュレーションをさらに高速化する手法を考案した. 記録にともなうメモリ消費量の増加は, 記録しない場合の数倍程度である. 以上の手法に基づく高速な加工シミュレーションプログラムを実装し, 計算実験によりその有効性を評価した.
- 1999-04-15
著者
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