AUTOCADやJWCADのCAD用語

AUTOCADやJWCADのCAD用語

CAMの情報の流れ(Information Flow of the CAM)

CAMの情報の流れ(Information Flow of the CAM) CAMにおける主な作業は大きく分けて次の3つが考えられる。 (1)型構造部およびベース・プレートなどの荒取り加工、(2)製品部(プラスチック型の場合、キャビティ・コア形状、プレス型の場合パンチ・ダイ形状)の荒取り加工、(3)製品部の仕上げ加工 まず、対象のモデルの加工領域を設定し、次に加工部分(モデル形状)を指示する。このほか加工機、加工方法、工具、ツーリング・セット、加工条件などを指示し、CL(工具軌跡)を作成させる。そして、作成したCLを表示する。コンピュータの演算速度が速いと待ち時間は少なくなる。大きな金型のCLになると、かなりの時間がかかる。 グラフィックス上で、工具軌跡のチェックを三次元的に行い、削り残しや不連続なCL部位がないことを確かめる。また、CL作成中における、ツール・ホルダと工作物およびばいるなどが干渉しないことなどをチェックする。

CALS(カルス)

CALS(カルス:Commerce At Light Speed) 本来、米国国防省で「兵器調達のための戦略的情報システム」として提唱されたComputer Acquisition and Logic Supportの略であった。その後、この概念が軍需関連だけではなく民間にも広がり、Continuous Acquisition and Life-cycle Supportとなり、現在Commerce At Light Speedと変化している。 その意味は、ある製品を作る場合、調達、製造、保守などのすべての情報を標準規格に合わせた統合化データ(プロダクト・モデルに相当)としてEDP化して、その情報を企業内で共有・利用化して、製品の開発期間の短縮、コスト・ダウンを図り、ほかの企業に対する競争力を高めることである。

マン・マシン・インターフェーズ

マン・マシン・インターフェーズ(Man Machine Interface) 人間と機械との仲介をするもの。人間が機械(コンピュータも含む)から情報を授受したり、逆に人間が機械に情報を入力するための操作方法、仕組み、規約、ソフト、ハードなどの総称。よくMMIと略される。最近はヒューマン・インターフェイス(HI)ともいう。

ボディー構造設計工程技術の概要

そのボディー成形には各所の高度なプレス技術が不可欠になっている。よって、ボディー構造設計工程では生産技術部門からの成形のための検討・評価は不可欠なものとなっている。デザインからのボディー構造検討に至る重要な事項は、 (1)プレス加工における成形性の検討  平板の金属を成形する上で重要なことは変形時の割れやシワを発生させないことである。そのための要件として、次の2点が主に検討される。

  • 見切り角度、位置⇒成形絞り込み深さ
  • 成形形状⇒成形深さの変更

(2)材料(鋼板要素)歩留まり検討  材料をいかに無駄なく使用するかを検討する。

  • 見切り位置⇒スクラップの発生率を抑える素材取りチェック
  • パネル構成、パネルの一体化検討

(3)ボディー品質(精度、面品質)

  • 見切り位置、形状⇒精度、面(ひずみ)への影響
  • 製品面曲線⇒面(ひずみ)、ボディー溶接時の影響
  • 製品パネル形状⇒精度検討

(4)製品性、設備・工程のマッチング

  • 製品パネル形状⇒プレス・ライン、型(工程数)の検討

平面領域(ポケット)加工機能

平面領域(ポケット)加工機能(Flat Plain Machining Function) 平面領域形状加工機能は以下の機能がある。 (1)形状要素機能

  • 形状要素は、点、直線、円、円弧およびその組み合わせ、曲線である。
  • 上面・底面形状は平面のみ。
  • 断面形状は、垂直面、テーパ面、垂直底R付き面、テーパ底R付き面で、その加工ができるごとが望ましい。
  • 加工形状パターン 加工形状パターンには、母型加工で必要なく貫き加工やポケット加工、そして座形状加工などがある。

(2)使用工具の選定とその工具形状誤差補正  マシミングセンタ等のNC工作機械の使用に合った工具の選定ができること。エンドミルやフライスなど使用工具の形状の種類を持っていること。 (3)工具軌跡  オフセット方式およびスキャン方式の選択ができることが望ましい。ポケット形状の加工に対しては加工方向と工具の回転方向を考慮した軌跡の出力ができることが望ましい。 (4)切込量と仕上げ代  底辺および壁面に対して1回の切込量と加工残し量を指示する。 (5)干渉チェック切削工具  工具と工作物との当たり方のチェックを行い、工具破損および欠損等を引き起こす無理な切削に対してのプログラムを自動的に修正する。 (6)アプローチ(接近)およびリトラクト(逃げ)方法  加工開始位置への工具接近方法および加工終了位置からの工具逃げ方法を選択する。

繊維方向・材料物性解析

繊維方向・材料物性解析(Fiber Dispensation and Matter’s Propeties Analysis) CADのソフトのひとつ。 繊維配向解析は、射出成形時の樹脂流動による流れの速度変化および分布等の演算結果を基に繊維の配向状態をシミュレーションする。 材料物性解析は、繊維配向解析の計算結果を基に樹脂と繊維のそれぞれの性質から成形される製品の物質と異方性を予測する。

製品形状部加工

製品形状部加工(Product Shape Sphere Machining) CAMの重要な機能のひとつ。製品形状部は荒化工と仕上げ加工に分けて行う。それぞれの工具軌跡のチェック、加工機能の検討を行う。

荒取り加工機能

荒取り加工機能(Rough Cutting Function) CADソフトの重要な機能のひとつ。会話型と自動型がある。最小の時間内に、仕上げ代を残した目的の形状を得るための機能の加工で、重切削加工であることが多い。 会話型は比較的簡単なものからかなり複雑なものまで最適な加工を行うものであり、自動型は本格的な三次元加工を行うもので、工具関連の情報を決めればCAD機能で定められた情報に従って荒取りを行うものである。

レイヤー(Layer)

レイヤー(Layer) CADで操作中の図形を効率的に分類しておくための領域のようなもので、レベルともいう。 複雑な図形を扱う場合、全体をまとめて扱うと煩雑になるので、複数の図形をいくつかのグループに分類してレイヤーと呼ばれる個々の層ごとにまとめて保存しておき、必要に応じた任意の層だけを取り出してOHPフィルムのようにそれらの層の図形を重ね合わせて表示すれば、図形の編集、把握が容易になる。

レイヤー(layer)

コンピューターグラフィックス(CG)で絵が描かれている透明なシートのような個々の層、またはOSI(開放型システム間相互接続)の参照モデルで、7個の層に分けた通信機能のその個々の層のこと。レイヤ(Layer) トレーシング・ペーパに描かれた何枚ものデータを重ねるように、関連したデータの論理的なグループを指す。

透視投影

透視投影(Perspective projection) 立体を平面に投影して表現する方法のひとつ。観察者に近いものを大きく、遠いものを小さくして人間の視覚と似た効果で作図するもの。 有限遠点に投影線の中心を持ち、その点から三次元形状の各点を結んだ投影線が投影平面をよぎる点を結ぶと透視投影による図形ができる。 コンピュータで立体を平面に投影する処理は三次元CADでは形状モデルをディスプレイの画面上に表示するときに行われるが、平面投影も透視投影も4×4のマトリックスを使った座標変換によって実現できるので、両方の表示方法を備えたシステムも多い。

テクスチャマッピング

テクスチャマッピング(Texture mappingt) 現実の物体の表面には色だけではなくさまざまな模様がついていることが多いので、それらの模様の質感を表現するための代表的な方法のひとつ。より実在感のある高品質な立体画像を三次元モデルの表面に張り付けて材質感を持ったリアルな画像を生成する手法。 テクスチャマッピングの応用として形状表面の凸凹模様を簡単に表現できるバンプマップングといわれる手法もある。

ディザリング

ディザリング(Dithering) 多くの階調を持った画像を表現能力の少ない階調の出力装置で表示すると、画像が劣化して疑似の輪郭線が生じるが、これを防ぐために各画素の階調に雑音を加えて輪郭線を比較的目立たせないように近似的に表示する方法。代表的な2値ディザ法のひとつに組織的ディザ法がある。

変換マトリックス

変換マトリックス(Transformation matrix) 図形の拡大・縮小、移動、反転などを行って新しい座標を求めることを座標変換といい、図形処理の基本であるが、これらの変換の種類だけ計算式を用意するのは処理が複雑になる。そこで基本的な座標変換を組み合わせて任意の変換が行えるよう座標変換を統一的に行うために、二次元図形では3×3のマトリックス、三次元では4×4のマトリックスで表現したものを変換マトリックスという。

パラメトリックデザイン

パラメトリックデザイン(Parametric design) パラメトリック設計ともいわれている図形定義方法のひとつ。バリエーショナルデザイン、ディメンジョンドリブル(寸法線、駆動線)ともいわれている。 図形を数値や数式の形で定義しておいて、寸法に相当する幾何情報をパラメータとしてデータ構造に持ち、その値を変えることにより異なったモデルを生成したり、変形する方法である。ディスプレイ上で対話的に図形をひとつずつ入力していく方法とは異なり、必要なパラメータの値だけを与えるだけで目的の図形を得られるという特徴がある。 最近では図形を定義する時点で、図形間の幾何拘束関係(例えば、線分同士が平行である、線分が円に接しているなど)も保持しておき、形状寸法が変更されたときには、その拘束条件を満足するように変形を行うものもある。この設計方は類似した複数の形状生成、もしくはマイナーチェンジを頻繁に行う製品設計などでは特に効果を発揮すると考えられている。

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