作業者の意向と設計者の意図を反映できる工程設計支援システムの開発

近年，生産形態の多品種少量生産化に伴い，より効率的な生産システムが求められている．多軸・複合加工機はNC旋盤とマシニングセンタの両機能を併せ持つことで高い生産性を期待できる反面，加工時間に比べてその準備に費やす時間が相対的に長い．これは，CAMソフトウェアへの入力情報を生成する工程設計に多くの時間と労力を要することが一因であり，作業者に高い技能と時間的負担を強いている．このため，生産リードタイムにおいて加工準備にかかる時間の削減に向け，従来は作業者が施していた工程設計をコンピュータにより代替する工程設計支援（CAPP: Computer Aided Process Planning）システムの開発が求められている．本研究では，多機能な複合加工機を活用するため，第2旋削主軸を用いた工作物の把持替えや，下側刃物台タレットを用いた複数箇所の同時加工を想定して加工フィーチャを認識するシステムを開発した．素材形状と目標形状を第1，第2旋削主軸側で加工すべき領域に分割して，各主軸側で目標形状を再定義することで工作物の把持替えを実現する加工フィーチャ認識を実現した．さらに，認識された加工フィーチャのうち連続する2つの加工フィーチャに着目することで，同時加工可能な加工フィーチャの認識を実現した．さらに，幾何公差や表面粗さなどの設計情報を参照して設計者の意図を満たすための工程設計の実現に向けた加工フィーチャを自動認識するシステムを開発した．設計情報を持つ目標形状の面を共有する加工プリミティブを結合して1個の加工プリミティブとすることに加え，同じ設計情報を持つ複数の加工プリミティブは同一の加工順序として加工工程を集約し，同一平面上や同一円筒面上の創成面を1つの創成面として取り扱うことで加工フィーチャとして認識することを可能とした．

近年，生産形態の多品種少量生産化に伴い，より効率的な生産システムが求められている．多軸・複合加工機はNC旋盤とマシニングセンタの両機能を併せ持つことで高い生産性を期待できる反面，加工時間に比べてその準備に費やす時間が相対的に長い．これは，CAMソフトウェアへの入力情報を生成する工程設計に多くの時間と労力を要することが一因であり，作業者に高い技能と時間的負担を強いている．このため，生産リードタイムにおいて加工準備にかかる時間の削減に向け，従来は作業者が施していた工程設計をコンピュータにより代替する工程設計支援（CAPP: Computer Aided Process Planning）システムの開発が求められている．本研究では，多機能な複合加工機を活用するため，第2旋削主軸を用いた工作物の把持替えや，下側刃物台タレットを用いた複数箇所の同時加工を想定して加工フィーチャを認識するシステムを開発した．素材形状と目標形状を第1，第2旋削主軸側で加工すべき領域に分割して，各主軸側で目標形状を再定義することで工作物の把持替えを実現する加工フィーチャ認識を実現した．さらに，認識された加工フィーチャのうち連続する2つの加工フィーチャに着目することで，同時加工可能な加工フィーチャの認識を実現した．さらに，幾何公差や表面粗さなどの設計情報を参照して設計者の意図を満たすための工程設計の実現に向けた加工フィーチャを自動認識するシステムを開発した．設計情報を持つ目標形状の面を共有する加工プリミティブを結合して1個の加工プリミティブとすることに加え，同じ設計情報を持つ複数の加工プリミティブは同一の加工順序として加工工程を集約し，同一平面上や同一円筒面上の創成面を1つの創成面として取り扱うことで加工フィーチャとして認識することを可能とした．