CN101658966B - 圆角分段切割系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种圆角分段切割系统包括：参数设置模块，用于设置线切割加工所需的外延线；图形获取模块，用于获取加工零件的加工图形；圆角检测模块，用于检测加工图形中是否存在圆角，判断圆角的半径是否小于电极丝的半径；圆角分离模块，用于将半径小于电极丝半径的圆角与半径大于等于电极丝半径的圆角进行分离，当圆角半径小于电极丝半径电时将该圆角从与直线的交点处切断；线切割控制模块，用于制电极丝进入半径大于等于电极丝的圆角内部进行线切割加工，当圆角半径小于电极丝半径时控制电极丝从切断处沿设置的外延线绕过该圆角。本发明能够检测出零件图形中半径小于电极丝半径的圆角，并控制线切割机按照零件图形正确地进行零件加工。
Description
技术领域
本发明涉及一种线切割加工图形的处理系统及方法，特别是关于一种加工图形中圆角部分进行分段切割的系统及方法。
背景技术
线切割加工是机械加工领域中精度较高，使用最为广泛的加工方式。其加工的原理是采用一根半径非常小的电极丝对加工零件(例如铜板)进行放电腐蚀以达到切割金属的目的，由于其切割精度非常高，所以在高精度要求领域应用非常广泛。常用电极丝有钼丝、钨丝、黄铜丝、包芯丝等，直径一般在0.03～0.1mm之间，误差范围可控制在0.001mm级别。通常，电极丝为一种非常贵重的金属材料，而且不可重复使用。
当线切割加工零件的外轮廓线(以下简称“加工图形”)中出现圆角半径小于电极丝半径时，电极丝可能无法进入圆角内部进行切割。因此，需要对该加工图形进行一些特殊的处理来将圆角部分从加工图形中分离出来，再将可以进行线切割的部分采用线切割加工，而分离出来的圆角部分则采用其它方式进行单独的处理。如果在加工过程中出现问题，那么不仅浪费了加工材料和时间，电极丝的浪费也是一笔可观的费用，所以在零件加工时要尽可能保证加工路径的正确性。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种圆角分段切割系统，能够准确的检测出零件图形中的圆角半径小于电极丝半径的圆角，并控制线切割机按照零件图形正确无误的进行零件加工。
此外，还有必要提供一种圆角分段切割方法，能够准确的检测出零件图形中的圆角半径小于电极丝半径的圆角，并控制线切割机按照零件图形正确无误的进行零件加工。
一种圆角分段切割系统，运行于计算机中，该计算机连接线切割机以及摄影机，该线切割机包括电极丝。该系统包括：参数设置模块，用于设置电极丝对加工零件中的圆角进行线切割加工时所需的外延线；图形获取模块，用于控制摄影机摄取加工零件的外轮廓影像，并将该外轮廓影像转化为计算机可识别的加工图形；圆角检测模块，用于检测加工图形中是否存在圆角，以及判断圆角的半径是否小于电极丝的半径；圆角分离模块，用于将半径小于电极丝半径的圆角与半径大于等于电极丝半径的圆角进行分离，以及当圆角半径小于电极丝半径时将该圆角从与直线相交的交点处切断；线切割控制模块，用于当圆角半径大于等于电极丝半径时控制电极丝进入圆角内部进行线切割加工，以及当圆角半径小于电极丝半径时控制电极丝从切断处沿设置的外延线绕过该圆角进行线切割加工。
一种圆角分段切割方法，应用于计算机中，该计算机连接线切割机以及摄影机，该线切割机包括电极丝。该方法包括如下步骤：设置电极丝对加工零件中的圆角进行线切割加工时所需的外延线；控制摄影机摄取加工零件的外轮廓影像，并将该外轮廓影像转化为计算机可识别的加工图形；检测加工图形中是否存在圆角；若加工图形中存在圆角，则判断该圆角的半径是否小于电极丝的半径；若圆角的半径大于等于电极丝的半径，则分离出半径大于等于电极丝半径的圆角，并控制电极丝进入该圆角内部进行线切割加工；若圆角的半径小于电极丝的半径，则分离出圆角半径小于电极丝半径的圆角，将该圆角从与直线相交的交点处切断，并控制电极丝从切断处沿设置的外延线绕过该圆角进行线切割加工。
相较于现有技术，所述的圆角分段切割系统及方法能够对加工图形中的圆角半径小于电极丝半径的圆角进行分离，将圆角半径大于等于电极丝半径的圆角部分采用线切割加工，而分离出来的圆角部分则采用其它方式进行单独的处理。
附图说明
图1为本发明圆角分段切割系统较佳实施例的实施环境图。
图2为本发明圆角分段切割方法较佳实施例的流程图。
具体实施方式
参阅图1所示，是本发明圆角分段切割系统较佳实施例的实施环境图。所述的圆角分段切割系统10运行于计算机1中，该计算机1连接有线切割机2以及摄影机3。所述的线切割机2包括电极丝21，用于对加工零件22进行放电腐蚀来完成线切割加工。所述的摄影机3用于摄取加工零件22的外轮廓影像，并将该外轮廓影像传送给计算机1处理。
所述的圆角分段切割系统10用于控制线切割机2的电极丝21对加工零件22的圆角部分进行线切割加工。在本实施例中，该圆角分段切割系统10包括参数设置模块101、图形获取模块102、图形处理模块103、圆角检测模块104、圆角分离模块105以及线切割控制模块106。
参数设置模块101用于设置电极丝21对加工零件22中圆角部分进行线切割加工所需外延线220的长度，例如设置外延线220的长度为1mm。该外延线220和加工零件22的外轮廓线221一起组成电极丝21对加工零件22进行线切割加工的加工路径。
图形获取模块102用于控制摄影机3摄取加工零件22的外轮廓影像，并将该外轮廓影像转化为计算机1可识别的加工图形。
图形处理模块103用于检查加工图形是否为封闭的加工图形，连接没有封闭的加工图形中的断点使没有封闭的加工图形成为封闭的加工图形，以便电极丝21能够根据加工图形对加工零件22进行完整的线切割加工。
圆角检测模块104用于检测加工图形中是否存在圆角，以及判断圆角的半径是否小于电极丝21的半径。例如，电极丝21的半径为0.1mm，圆角检查模块104则判断圆角的半径是否小于0.1mm。
圆角分离模块105用于根据圆角半径的大小将圆角进行过滤，以分离出圆角半径小于电极丝21的半径的圆角以及圆角半径大于或等于电极丝21的半径的圆角，以及当圆角的半径小于电极丝21的半径时将该圆角从与直线相交的交点处切断。本实施例中，圆角分离模块105将圆角半径小于0.1mm以及大于等于0.1mm的圆角分离出来分别进行线切割加工处理。
线切割控制模块106用于当圆角半径大于等于电极丝21的半径电时控制电极丝21进入圆角内部进行线切割加工，以及当圆角半径小于电极丝21的半径时控制电极丝21从切断处沿所述外延线220绕过该圆角以对加工图形的其他部分进行线切割加工。
参阅图2所示，是本发明圆角分段切割方法较佳实施例的流程图。当线切割加工零件22中出现的圆角半径小于电极丝21半径时，电极丝21无法进入加工零件22中的圆角内部进行切割。本实施例中，计算机1执行上述圆角分段切割系统10对加工零件22中圆角半径大于等于电极丝21半径的圆角部分直接进行线切割加工，而分离出加工零件22中圆角半径小于电极丝21半径的圆角采用其它方式进行单独处理。
参数设置模块101设置电极丝21对加工零件22中圆角部分进行线切割加工所需外延线220的长度，例如：设置外延线220的长度为1mm，该外延线220和加工零件22的外轮廓线221一起组成电极丝21对加工零件22进行线切割加工的加工路径(步骤S200)。
图形获取模块102控制摄影机3摄取加工零件22的外轮廓影像，并将该外轮廓影像转化为计算机1可识别的加工图形(步骤S201)。
图形处理模块103判断加工图形是否为封闭的加工图形(步骤S202)。若加工图形不是封闭的加工图形，则图形处理模块103将该加工图形中的断点连接使该加工图形成为封闭的加工图形，以便电极丝21能够根据加工图形对加工零件22进行完整的线切割加工(步骤S203)。若加工图形是封闭的加工图形，则流程直接转向步骤S204。
圆角检测模块104判断加工图形中是否存在圆角(步骤S204)。若加工图形中否存在圆角，圆角检测模块104判断该圆角的半径是否小于电极丝21的半径(步骤S205)。若该圆角的半径大于等于电极丝21的半径，则圆角分离模块105分离出圆角半径大于等于电极丝21半径的圆角(步骤S206)。而后，线切割控制模块106控制电极丝21进入该圆角内部进行线切割加工(步骤S207)。
在步骤S205中，若该圆角的半径小于电极丝21的半径，则圆角分离模块105分离出圆角半径小于电极丝21半径的圆角(步骤S208)。而后，圆角分离模块105将该圆角从与直线相交的交点处切断(步骤S209)。线切割控制模块106控制电极丝21从切断处沿所述外延线220绕过该圆角以对加工图形的其他部分进行线切割加工(步骤S210)。
在步骤S204中，若加工图形中不存在圆角，则线切割控制模块106控制电极丝21按照加工图形对加工零件22进行线切割加工(步骤S211)。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种圆角分段切割系统，运行于计算机中，该计算机连接线切割机以及摄影机，该线切割机包括电极丝，其特征在于，该系统包括：
参数设置模块，用于设置电极丝对需要进行线切割加工的加工零件中的圆角进行线切割加工时所需的外延线；
图形获取模块，用于控制摄影机摄取加工零件的外轮廓影像，并将该外轮廓影像转化为计算机可识别的加工图形；
圆角检测模块，用于检测加工图形中是否存在电极丝所需加工的圆角，以及判断圆角的半径是否小于电极丝的半径；
圆角分离模块，用于将半径小于电极丝半径的圆角与半径大于等于电极丝半径的圆角进行分离，以及当圆角半径小于电极丝半径时将该圆角从与直线相交的交点处切断；
线切割控制模块，用于当圆角半径大于等于电极丝半径时控制电极丝进入圆角内部进行线切割加工，以及当圆角半径小于电极丝半径时控制电极丝从切断处沿设置的外延线绕过该圆角进行线切割加工。
2.如权利要求1所述的圆角分段切割系统，其特征在于，所述的外延线和加工零件的外轮廓一起构成电极丝对加工零件进行线切割加工的加工路径。
3.如权利要求1所述的圆角分段切割系统，其特征在于，该系统还包括图形处理模块，用于检查加工图形是否为封闭的加工图形，当加工图形不是封闭的加工图形时将该加工图形中的断点连接使该加工图形成为封闭的加工图形。
4.如权利要求1所述的圆角分段切割系统，其特征在于，所述的线切割控制模块还用于当加工图形中不存在圆角时控制电极丝按照加工图形对加工零件进行线切割加工。
5.如权利要求1所述的圆角分段切割系统，其特征在于，所述的电极丝对加工零件进行放电腐蚀来完成线切割加工。
6.一种圆角分段切割方法，应用于计算机中，该计算机连接线切割机以及摄影机，该线切割机包括电极丝，其特征在于，该方法包括如下步骤：
设置电极丝对需要进行线切割加工的加工零件中的圆角进行线切割加工时所需的外延线；
控制摄影机摄取加工零件的外轮廓影像，并将该外轮廓影像转化为计算机可识别的加工图形；
检测加工图形中是否存在电极丝所需加工的圆角；
若加工图形中存在圆角，则判断该圆角的半径是否小于电极丝的半径；
若圆角的半径大于等于电极丝的半径，则分离出半径大于等于电极丝半径的圆角，并控制电极丝进入该圆角内部进行线切割加工；
若圆角的半径小于电极丝的半径，则分离出圆角半径小于电极丝半径的圆角，将该圆角从与直线相交的交点处切断，并控制电极丝从切断处沿设置的外延线绕过该圆角进行线切割加工。
7.如权利要求6所述的圆角分段切割方法，其特征在于，所述的外延线和加工零件的外轮廓一起构成电极丝对加工零件进行线切割加工的加工路径。
8.如权利要求6所述的圆角分段切割方法，其特征在于，所述的检测加工图形中是否存在圆角的步骤之前还包括如下步骤：
检查加工图形是否为封闭的加工图形；
若加工图形不是封闭的加工图形，则将加工图形中的断点连接起来使该加工图形成为封闭的加工图形；
若加工图形是封闭的加工图形，则直接进入检测加工图形中是否存在圆角的步骤。
9.如权利要求6所述的圆角分段切割方法，其特征在于，该方法还包括步骤：若加工图形中不存在圆角，则控制电极丝按照加工图形对加工零件进行线切割加工。
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