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点群による自由曲面の CAD/CAM

05- Ａ 2-5. 点群による自由曲面の CAD/CAM. いわき明星大学　理工学部　機械工学科 ｋ 02033 　庄司　直人　. 研究の背景および目的. CAD ソフトを使用して作成した 3 次元モデルを指定した平面へ投影することで、２次元の図面が簡単に得られる。しかし逆に、 2 次元の図面から自動的に 3 次元のモデルを復元するのは難しい。このような事から、今回の研究では下の図に示したような鬼の面の 2 次元の複数の写真から HyperCAD 及び MasterCAM を使用し立体的に復元及び製作することを目的としました。. HyperCAD による鬼の面の作成手順.

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Presentation Transcript

  1. 05-Ａ2-5 点群による自由曲面のCAD/CAM いわき明星大学　理工学部　機械工学科ｋ02033　庄司　直人　

  2. 研究の背景および目的 CADソフトを使用して作成した3次元モデルを指定した平面へ投影することで、２次元の図面が簡単に得られる。しかし逆に、2次元の図面から自動的に3次元のモデルを復元するのは難しい。このような事から、今回の研究では下の図に示したような鬼の面の2次元の複数の写真からHyperCAD及びMasterCAMを使用し立体的に復元及び製作することを目的としました。

  3. HyperCADによる鬼の面の作成手順

  4. HyperCADによる小曲面の作成手順 実際、面は1枚ではなく凹凸状態になっているため、凹凸を表現するために 各領域ごとに小曲面を作成する。 3 5 1 2 6 4

  5. 複合曲面の作成結果

  6. MasterCAMでの加工シュミレーション 外周切削 加工シミュレーション結果 加工シュミレーション前 　単曲面 加工シミュレーション結果 複合曲面 加工シミュレーション結果

  7. NCプログラムの出力及び編集 % O0001; (DATE=DD-MM-YY - 07-01-06 TIME=HH:MM - 10:24); N100G21; N102G0G17G40G49G80G90; (6. BALL ENDMILL TOOL - 12 DIA. OFF. - 12 LEN. - 12 DIA. - 3.) ; N104T12M6; N106G0G90G54X26.915Y-100.858A0.S8000M3; N108G43H12Z60.M50; N110Z-82.558 ; N112G1Z-97.558F2000; • % • O0000 • (PROGRAM NAME - FACESOTO) • (DATE=DD-MM-YY - 25-01-06 TIME=HH:MM - 03:42) • N100G21 • N102G0G17G40G49G80G90 • (6. BALL ENDMILL TOOL - 12 DIA. OFF. - 12 LEN. - 12 DIA. - 3.) • N104T12M6 • N106G0G90G54X26.915Y-100.858A0.S50M5 • N108G43H12Z60.M8 • N110Z-82.558 • N112G1Z-97.558F1.5 • 　　　　　　　　　　　　　・ • 　　　　　　　　　　　（省略） • 　　　　　　　　　　　　　・ 　・ 　（省略） 　　　・ N9120X29.139Y-101.101Z-113.096 ; N9122X27.594Y-101.088Z-112.564 ; N9124X26.942Y-101.082Z-112.388 ; N9126G0Z-107.388 ; N9128Z60.; N9130M5; N9132G91G28Z0.M9 ; N9134G28X0.Y0.A0.; N9136M30 ; % N9120X29.139Y-101.101Z-113.096 N9122X27.594Y-101.088Z-112.564 N9124X26.942Y-101.082Z-112.388 N9126G0Z-107.388 N9128Z60. N9130M5 N9132G91G28Z0.M9 N9134G28X0.Y0.A0. N9136M30 % 出力したNCプログラム 出力したNCプログラムを編集

  8. マシニングセンタによる加工結果 大曲面の加工結果 複合曲面の加工結果

  9. 考察 • 今回の実験の結果、検討した研究プロセスにより目的としている写真から鬼の顔のレリーフを作ることが可能であることがわかった。この研究をとおして、CAD/CAMデータの変換、３次元CADソフトHyperCADを用いた自由曲線/曲面の設計、CAMソフトMasterCAMでのNCプログラムの作成、マシニングセンタでのCNC加工の仕組みおよび作業方法、特にCAD/CAMの統合性（一貫化）を理解した。

  10. 今後の課題 • 小曲面を定義する点の密度が少ない区域に合理的な点を増やす方法を考える。 • 加工干渉（オーバーカット、または、削り残し）を避けるための多軸CNC加工などを更に研究および実験を行う。

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