Involute_Curve_5.1 で見つけたバグは５．１開発以降に発生

先日、記載のバグは　3.1　4.1と発生しないために、5.1の開発以降に発生したものと判明した。点列の並び方から、数式の構成ミスと推察。しかし、5.1 を　4.1 に戻しても（数式を削除しても）同じバグが生ずる。まだ時間がかかりそう。
どこかで、内部で不要なビットが立ってしまったのかもしれない。

原因が判明。工具のR係数（丸み）をゼロに近く設定していたのが原因。ゼロ近くになるとアンダーカットのビットが立つはずが、アンダーカットの判定式に工具の丸み係数が関与していないために実際、アンダーカットが発生しているにも係わらず、アンダーカットなしの前提で計算を進めてしまい、アンダーカットの差分だけ段差が生じて、カッターパスが一旦歯の外部に出て多少中心よりに戻って歯切を再開するという動作になり。歯の外部のカッターパスが歯形図形に描画されたのが原因。

対策としては、アンダーカット発生の判断式に、工具の歯先丸み係数を含めた式を構築する。

もう一つはJGMA旧規格の丸み係数０．３７５（現JGMA、ISO規格は０．３８）で歯形工具を規定する。

上記２通りの判断基準が存在するが、後者を採用してみる。０．３７５　または０．３８の数値では Involute_Curve_4.1 は内歯車の歯先円（内径）描画におかしな軌跡になるので、０に近い数値を採用していた。　Involute_Curve_5.1ではそのような事にならない計算を実施しているので、０．３７５，０．３８の丸み係数の採用で問題はないと思ったが、甘かった。原因が判明し、対策も一応とれたが難しいものだ。

Involute_Curve_5.1の開発経緯

結構細かなバグに悩まされているうちに、ベースバージョンのInvolute_Curve_3.1のバグも見つかってしまった。バグとはいってもCNC加工ではカッターパスに不都合はないのだが、後ほど修正しよう。下図はExcelからAutoCAD_LTへ自動描画する際の精度の確かさを示した。DXF変換系由では不可能な精度です。AutoCAD_LTが個人ユーザーにハンディを強いている現状には失望するが、
標記の画面は　AutoCAD_LT 2000という旧世代のCADによる描画画面です。古いバージョンのAutoCAD_LT（2005以前）は表示動作も軽快なので保有している方は大切にしてほしい。(但し、XP環境対応のマシン、モニターが必要。）　Dell D630 （Win XP sp3)にも当方は設定予定。
Desktop はNECのMA23A/E-4(Catiaが動作すると聞いた）に搭載隅。（今回のソフトの開発環境）
ネット環境にかかわり無ければ上記は最高のスペックです。
WindowsXP　SP3　ならばノートンのウィルス対策ソフトが効きます。（軽度のインタネット使用はOK)

Involute_Curve_5.1 の導入画面の仕様がまとまりました。

Involute_Curve_5.1 の導入画面の仕様。外部者作成のソフト利用が避けられたので、何とかまとめることができました。この画面編集の過程で、突然コードの進行が乱れて全体プログラムの確認に時間を要しました。これでも、煩雑な画面なので、もう少し変更があるかもしれません。３．１との大きな差異は下記。
　　内歯車歯形設計を可能に。
　　AutoCAD LTへの直接自動描画を可能に。
　　（内歯車の場合は噛合い状態まで、自動描画が可能です。）
　　（平歯車の場合は噛合い状態のAutoCADLT描画は不可。３．１版と変わりありません。）

尚、内歯車の歯形はピニオン創成加工には対応していません。平歯車と異なって、強度的な影響は少ないので、歯底R及び、歯底形状の設定パラメータを設計者が入力して歯形設計を行う手法をとりました。（CNC加工なら加工可能）　量産加工（創成加工）のモデルとしての試作用途にも対応可能です。

尚、将来、随所のポイントコードの公開を考慮しています。（数年後）
歯形計算過程のプロセスコードの公開です。（VBAのプログラムコードの作成経験者でないと適用は難しい内容です。）

AcadRemocon.dll の使用(AutoCAD LT)

Involute_Curve_5.1の動作チェックを行っているうちに気のついたこと。
Involute_Curve_5.1を立ち上げる場合、AcadRemocon.dll を組み込んでいても所定の位置からAutoCAD LTを立ち上げないとInvolute_Curve_5.1からの自動描画が作動しないことに気がついた。中間ファイルの Excel2AutoCADLT.xlsから操作すれば描画可能だが、それでは半自動描画になってしまう。で、AcadRemoconのPCへの導入は下記URLの最上段にリンクが貼られている。
http://hp.vector.co.jp/authors/VA026873/

悩むのは、第三者のFreesoftの導入が、自動描画には必須としても、このFreeSoftはPCのsystemに入れる必要があるために、私以外の第三者に導入を強制してよいのかどうかです。

参考  下記の画面は｛うっとしい｝ので、もっと簡潔にする必要があります。

追記　2016.07.16
AcadRemocon/dll を使わなくても代換のコードを作成し、動作しました。

内歯車の噛合い状態図をAutoCAD_LTで描画

全自動とはいかないが、かみ合い状態を描画してみた。内歯車の噛合い状態は正確な描画によってこそ確認できる。図の噛合いは｛内歯車の噛合いピッチ円上のクリアランス片側0.1ｍｍ＋内歯車の転位係数＋0.55によるクリアランス｝と余裕を見て設計したのだが、描画してみると干渉をきわどく逃れている状態であることがわかる。歯車のモジュールは3ｍｍ。

はじめに内歯車を描画して後、平歯車モードに移行して
ピニオンを描画した図。ピニオンを中心距離になるように
平行移動した図が下図

内歯車とピニオンを重ね書きして、ピニオン中心位置

を計算値の位置に移動して描画。点列描画となると

描画時間はこの状態で約５分程度を要した。

内歯車のかみ合いピッチ円上のクリアランス
設定は片側0.1ｍｍだが、+転位の影響でもう少し
クリアランスが増加していることがわかる。

ピンクの環状範囲が厳しい。目測数十ミクロンしか
スキマがない。歯厚減少量片側0.1ｍｍではNGで
0.2ｍｍ程度片側溝幅をとる必要があるこが分かる。

内歯車の噛合い状態図をAutoCAD_LTで描画

全自動とはいかないが、かみ合い状態を描画してみた。内歯車の噛合い状態は正確な描画によってこそ確認できる。図の噛合いは｛内歯車の噛合いピッチ円上のクリアランス片側1ｍｍ＋内歯車の転位係数＋0.55によるクリアランス｝と余裕を見て設計したのだが、描画してみると干渉をきわどく逃れている状態であることがわかる。歯車のモジュールは3ｍｍ。

はじめに内歯車を描画して後、平歯車モードに移行して
ピニオンを描画した図。ピニオンを中心距離になるように
平行移動した図が下図

内歯車とピニオンを重ね書きして、ピニオン中心位置

を計算値の位置に移動して描画。点列描画となると

描画時間はこの状態で約５分程度を要した。

内歯車のかみ合いピッチ円上のクリアランス
設定は片側0.1ｍｍだが、+転位の影響でもう少し
クリアランスが増加していることがわかる。

ピンクの環状範囲が厳しい。目測数十ミクロンしか
スキマがない。歯厚減少量片側0.1ｍｍではNGで
0.2ｍｍ程度片側溝幅をとる必要があるこが分かる。

内歯車歯形設計の手順概要

現在作成中のソフト　Involute_Curve_5.1 の内歯車の操作手順です。内歯車の歯形設計の柔軟性を高く保つためにこのような操作手順が現在、構築されています。

（外歯車の操作はVer3.1と変わりません。AutoCADLTへの自動描画は、現在の構想では考慮していません。）

本ソフトの誤差の最大値出現箇所は歯底部（外径部）の両端R形状の条件で、歯面曲線とR円の接点座標の計算です。精度は小数点以下7桁はあります。(at module 1）

追記　AutoCAD LTへの自動描画は全面的に可能になりました。

外歯車、内歯車のリムの厚み(再掲）

http://m-sudo.blogspot.jp/2014/02/blog-post_6461.html

上記URLをクリックされたい。そこからダウンロードするべき文書に留意。
ISO規格圏の文書です。外歯車のリム厚はAGMA（アメリカ歯車工業会）でも認められているが、内歯車のリム厚に関してはAGMAに規定が存在しないようです。ISOは両方ともに規定されています。

当方の歯車ソフトを活用し、リム厚を定めることは可能と思います。

Windows_XP SP3 搭載PC＿修理から完全復活

Windows XP SP3 搭載PCが電源交換を経て、完全に復活した。嬉しいのは、ノートンセキュリテイもそのまま継続していること。満期を迎えたとき、どうなるかは不明だが、当面、そこそこの使用でインターネットに接続できて、10年以上も前のアプリケーションが現役で働くところが嬉しい。
現在、当方のPC環境は
Windows10Pro搭載　ATOK使用　カルペルスキー
Windows7Pro搭載（NotePC)　IME使用　カルペルスキー
Windows_XP SP3  IME使用　ノートンセキュウテイ
Windows XP　SP3　故障予備　IME使用
Windows7Home IME使用（NptePC)　但し知人からの借用

Windows10Pro搭載機はIMEを使用の予定はなし。MicroSoft社は言明していないが、個人環境の収集をWindows10搭載機で収集しているという噂がある。（IMEによる使用言語の収集など）以前の百度（中国）と同じようなことをしている噂です。）

内歯車の歯形描画状態例(両端隅R形状）

内歯車の描画例
基本画面からさらに詳細な状態を設定している。（右側の表）
右側の表の入力データは基本画面の入力データより優先するようにしている。（ダブり入力事項がある場合右側の表の入力値が優先する。）
歯形の分割点数は全歯データにしたとき総点数が約6万点数程度まで各データすべて自由に設定可能。（Excel2007以降は10万点近くまで可能にする予定）
両端R形状の算出に結構計算時間を要した。小生の力量ではこれが限界。）旧世代のPCでは計算時間は1分近く要するかもしれない。
POINT2AutoCADLT.xls  AutoCAD_LTを画面に表示しておくことで、実行ボタンクリック一発で、CAD描画まで自動的に完了するようにした。
下図は上図の拡大画像。（ここで、隅Rの構成点数が1個多いのに気がつく。こういった細かなミスの修正はうっかりすると全体をメチャメチャにしてしまうので、細心の注意が必要となる。）

内歯車の歯方描画状態例

内歯車の描画例
基本画面からさらに詳細な状態を設定している。（右側の表）
右側の表の入力データは基本画面の入力データより優先するようにしている。（ダブり入力事項がある場合右側の表の入力値が優先する。）
歯形の分割点数は全歯データにしたとき総点数が約6万点数程度まで可能。（Excel2007以降は10万点近くまで可能にする予定）
両端R形状の算出に結構時間を要した。小生の力量ではこれが限界。）

PC (Win XP sp3)マシンの回復

一昨日、ほぼ一ヶ月ぶりに電源ダウンからマシンが戻ってきた。NECの１０年近く以前の老巧マシンだが、CATIA_V5が走るスペックなので、なんとか、Z*A相模原店に無理を承知でお願いした。電源は互換性のある中古PCを探して電源を取り出して取り付けるということで、承諾した。中古の電源なのでいつ壊れるか判らない故、昨日、本日とデータのコピーに終始した。（Catia_V5は本機には組み込んでいません。誤解なきよう。）

電源については、外付けでもよかったと伝えたら、店内のあれはお客さんの部品で、ちょっと、当店では用意できない、とのこと。ま、１２０％満足できる修理で感謝。

さて、内歯車のソフトの状況ですが、POINT2AutoCADLT.xlsへのコピー＆ペースト作業を省けるところまで動作確認しています。POINT2AutoCADLT.xlsを内部に組み込もうとしてみたが、当方の能力不足で取りやめにした。私、プログラマーではないので、仕方ない、と、自分で納得させました。AutoCAD_LT上の描画は快適です。

Windows7Home　と　AutoCAD_LT2015の環境のマシンを借り受けたので、この検証作業にとって、Windows8.1と最新のAutoCAD_LT(2017)でも可能かどうかまで一挙に検証作業が見通せる段階になりました。

DXFデータへの変換（POINT2AutoCADLT.xlsよりは精度は落ちるが）。

全歯車データの取り出し。

内歯車とピニオンの組み込み描画。（Excel散布図）

全体的な操作感のチェック。

操作方法のYoutube作成。

操作説明書の作成。

予定が山積している。

PC (Win XP sp3)マシンの回復

一昨日、ほぼ一ヶ月ぶりに電源ダウンからマシンが戻ってきた。NECの１０年近く以前の老巧マシンだが、CATIA_V5が走るスペックなので、なんとか、Z**相模原店に無理を承知でお願いした。電源は互換性のある中古PCを探して電源を取り出して取り付けるということで、承諾した。やはり、中古の電源なのでいつ壊れるか判らない故、昨日、本日とデータのコピーに終始した。

（Catia_V5は本機には組み込んでいません。誤解なきよう。）

さて、内歯車のソフトの状況ですが、POINT2AutoCADLT.xlsへのコピー＆ペースト作業を省けるところまで動作確認しています。POINT2AutoCADLT.xlsを内部に組み込もうとしてみたが、当方の能力不足で取りやめにした。私、プログラマーではないので、仕方ない、と、自分で納得させました。AutoCAD_LT上の描画は快適です。

Windows7Home　と　AutoCAD_LT2015の環境のマシンを借り受けたので、この検証作業にとって、Windows8.1と最新のAutoCAD_LT(2017)でも可能かどうかまで一挙に検証作業が見通せる段階になりました。

DXFデータへの変換（POINT2AutoCADLT.xlsよりは精度は落ちるが）。

全歯車データの取り出し。

内歯車とピニオンの組み込み描画。（Excel散布図）

全体的な操作感のチェック。

操作方法のYoutube作成。

操作説明書の作成。

予定が山積している。