CN105499676A - 机壳亮边的走刀路径的获取方法及仿真加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机壳亮边的走刀路径的获取方法及仿真加工方法，该走刀路径的获取方法包含如下步骤：在三维模型系统中，根据已得到的机壳亮边模型，获取该亮边模型的最低点位；将亮边模型的最低点位垂直向下偏移一段预设的距离后得到一基准点位；在基准点位上建立一与亮边模型平行的基准面；将亮边模型的斜面朝向基准面的方向延伸；在斜面在延伸至与基准面相交后，将斜面与基准面相交所形成的交线作为刀具在加工机壳亮边时的走刀路径。同现有技术相比，在对机壳进行亮边加工时，可保证刀具在Z轴高度方向上的位置是恒定不动的，确保刀具在对机壳进行亮边加工时的刀路为一个二维方向上的平面刀路，从而提高亮边的加工精度。

Description

机壳亮边的走刀路径的获取方法及仿真加工方法

技术领域

本发明涉及一种机壳亮边的加工方法，特别涉及一种机壳亮边的走刀路径的获取方法及仿真加工方法。

背景技术

目前，市面上加工带有3D曲面的高亮边产品时，如下图1所示，均是采用探针探测产品3D的轮廓点c得到一个虚拟空间的刀具的路径曲线a，此方案因为对产品外形的轮廓度要求较高,需在产品周围探测许多点位,才能拟合出空间曲线作为刀具的刀路，不但增加了探针探测的时间，而且还延长了CNC加工的工时，成本较高。

另外，采用探针这种方法受产品外轮廓的影响，如果轮廓度不好，探针探测出的点位Z值就会产生偏差，刀具实际加工Z方向就会有误差，产品亮边大小边尺寸无法准确保证.只有通过增加探测点位,才能精准拟合虚拟空间曲线，但同时也增加了机台加工的时间。

因此，如何在提高机壳亮边加工精度的同时，还能够缩短加工亮边的加工时间，并提升加工效率，是目前所要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机壳亮边的走刀路径的获取方法及仿真加工方法，可大大提高机壳亮边在加工时的精度和加工效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种机壳亮边的走刀路径的获取方法，其特征在于：包含如下步骤：

S10、在三维模型系统中，根据已得到的机壳亮边模型，获取该亮边模型的最低点位；

S20、将已获取到的亮边模型的最低点位垂直向下偏移一段预设的距离后得到一基准点位；

S30、在已得到的所述基准点位上建立一与所述亮边模型平行的基准面；

S40、根据已得到的亮边模型，将所述亮边模型的斜面朝向所述基准面的方向延伸；

S50、在所述斜面在延伸至与所述基准面相交后，将所述斜面与所述基准面相交所形成的交线作为刀具在加工机壳亮边时的走刀路径。

另外，本发明还提供了一种机壳亮边的仿真加工方法，其特征在于：包含如下步骤：

S100、在仿真系统中选用，并沿所述上述所述的机壳亮边的走刀路径生成方法所生成的走刀路径对机壳的亮边进行仿真加工；

S200、计算仿真加工后的机壳亮边高度，判断仿真加工后的机壳亮边高度与实际机壳模型的亮边高度是否存在误差；

S300、当判定仿真加工后的机壳亮边高度与实际机壳模型的亮边高度存在误差后，根据误差的正负值，增加或减少刀具在仿真加工时的刀具补偿量；

当判定仿真加工后的机壳亮边高度与实际机壳模型的亮边高度不存在误差后，仿真加工结束。

本发明的实施方式相对于现有技术而言，通过在三维模型系统中，对亮边模型的斜面进行延伸，并将该斜面的延伸面与亮边最低点位向下偏移一定的距离后所得到的基准面进行相交，该斜面的延伸面与基准面所形成的交线作为刀具在加工机壳亮边时的走刀路径，由于该走刀路径是与机壳的亮边模型相互平行，从而在对机壳进行亮边加工时，可保证刀具在Z轴高度方向上的位置是恒定不动的，确保刀具在对机壳进行亮边加工时的刀路为一个二维方向上的平面刀路，保证机壳亮边的高度不会发生偏差，提高亮边的加工精度。同时，在加工机壳的亮边时，由于刀具是根据三维模型系统中所得到的走刀路径对机壳进行亮边加工，机壳在进行亮边加工时的走刀路径不会受机壳轮廓度变化额影响，从而可省去采用探针探测产品的三维轮廓，提高了加工效率，并同时降低了生产成本。

进一步的，在所述步骤S300中，在根据误差的正负值，增加或减少刀具在仿真加工时的刀具补偿量的步骤之后，重新回到所述步骤S200对机壳的亮边进行仿真加工。通过反复对机壳亮边的仿真加工，从而不断修正机壳在进行亮边加工时的误差，从而确保了机壳在实际加工时的精度，提高机壳在加工时的良品率。

并且，所述锥角铣刀对所述机壳亮边进行仿真加工时，所述刀具的轴心到所述亮边的距离小于所述刀具切削部的半径。从而保证了刀具在沿走刀路径进行运动时，可以有效的对机壳的上边缘进行亮边加工。

进一步的，所述亮边模型的最低点位为所述亮边模型的下边界线中任意一点的点位。

并且，所述刀具为锥角铣刀，所述刀具的切削部为上宽下窄的锥形结构。从而确保刀具在对机壳进行亮边加工时，刀具不会对机壳的其他部位造成碰伤，从而确保了产品的良率。

进一步的，在所述步骤S20中，所述亮边模型的最低点位向下偏移的距离为所述刀具在加工机壳亮边时的单边补偿量。并且，所述刀具在加工机壳亮边时的单边补偿量与所述亮边模型的垂直高度一致。并且，所述刀具在加工机壳亮边时的单边补偿量为0.5mm至1mm。从而使得刀具在对机壳进行亮边加工时，以保证刀具切削部能够有效触碰到机壳的上边缘，有效的对机壳进行亮边加工。

附图说明

图1为现有技术中机壳亮边模型的刀具路径生成的示意图；

图2为本发明第一实施方式的机壳亮边的走刀路径的获取方法的流程框图；

图3为本发明第一实施方式的机壳亮边的走刀路径的示意图；

图4为本发明第一实施方式的刀具单边补偿量的示意图；

图5为本发明第二实施方式的机壳亮边在仿真加工时的流程框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种机壳亮边的走刀路径的获取方法，如图2所示，包含如下步骤：

步骤110、在三维模型系统中，根据已得到的机壳的亮边模型，获取该亮边模型的最低点位。

步骤120、将已获取到的亮边模型的最低点位垂直向下偏移一段预设的距离后得到一基准点位。

步骤130、在已得到的基准点位上建立一与亮边模型平行的基准面。

步骤140、根据已得到的亮边模型，将亮边模型的斜面朝向基准面的方向延伸。

步骤150、在该斜面在延伸至与基准面相交后，将斜面与基准面相交所形成的交线作为刀具在加工机壳亮边时的走刀路径。

通过上述内容不难发现，通过在三维模型系统中，对亮边模型的斜面进行延伸，并将该斜面的延伸面与亮边最低点位向下偏移一定的距离后所得到的基准面进行相交，且该斜面的延伸面与基准面所形成的交线作为刀具在加工机壳亮边时的走刀路径，由于该走刀路径是与机壳的亮边模型相互平行，从而在对机壳进行亮边加工时，可保证刀具在Z轴高度方向上的位置是恒定不动的，确保刀具在对机壳进行亮边加工时的刀路为一个二维方向上的平面刀路，保证机壳亮边的高度不会发生偏差，提高亮边的加工精度。同时，在加工机壳的亮边时，由于刀具是根据三维模型系统中所得到的走刀路径对机壳进行亮边加工，机壳在进行亮边加工时的走刀路径不会受到机壳轮廓度变化额影响，从而可省去采用探针探测产品的三维轮廓，提高了加工效率，并同时降低了生产成本。

具体的说，由于机壳的亮边在加工完成后，亮边的下边界线上的任意点位均在同一水平面上。因此，结合图3所示，可将以获得的亮边模型2的下边界线上的任意点位作为亮边模型的最低点位。而刀具在对机壳进行亮边加工时为了保证不碰伤机壳的其它部位，该刀具因选用锥角铣刀3，即该铣刀的切削部为上宽下窄的锥形结构，从而使得锥角铣刀3在对机壳进行亮边加工时，铣刀的切屑部只有一部分会与机壳的上边缘进行接触，而不会碰伤其他部位。

此外，为了保证锥角铣刀3在对机壳进行亮边加工时，铣刀的切屑部能够有效触碰到机壳的上边缘，如图4所示，可将已获取到的亮边模型2的最低点位垂直向下偏移一段预设的距离，并得到一基准点位。其中，该亮边模型2的最低点位向下偏移的距离为锥角铣刀3的单边补偿距离，即锥角铣刀在Z轴高度方向上向下偏移的单边补偿距离，一般该补偿距离为0.5mm至1mm之间，而在本实施方式中锥角铣刀在Z轴高度方向上向下偏移的单边补偿距离为0.5mm。随后，如图2所示，以该基准点做一个与亮边模型2平行的基准面4。

另外，为了使锥角铣刀3在对机壳进行亮边加工时，确保机壳的亮边高度不会过大，因此如图3所示，需将亮边模型的斜面5朝向基准面4的方向延伸，做一个与该基准面4相交的斜面5，而该斜面5与基准面4相交所形成的交线6即作为刀具在加工机壳亮边时的走刀路径。在实际加工时，可将该走刀路径导入CNC数控机床中，由数控机床根据该走刀路径对机壳进行亮边加工。

本发明的第二实施方式涉及一种机壳亮边的仿真加工方法，如图5所示，包含如下步骤：

步骤510、在仿真系统中选用锥角铣刀，并沿第一实施方式的机壳亮边的走刀路径生成方法所生成的走刀路径对机壳的亮边进行仿真加工。

步骤520、计算仿真加工后的机壳亮边高度，判断仿真加工后的机壳亮边高度与实际机壳模型的亮边高度是否存在误差。

步骤530、当判定仿真加工后的机壳亮边高度与实际机壳模型的亮边高度存在误差后，根据误差的正负值，增加或减少刀具在仿真加工时的刀具补偿量。而当判定仿真加工后的机壳亮边高度与实际机壳模型的亮边高度不存在误差后，仿真加工结束。

通过上述内容不难发现，由于采用了第一实施方式机壳亮边的走刀路径生成方法所生成的走刀路径对机壳的亮边进行仿真加工，从而可保证刀具在Z轴高度方向上的位置是恒定不动的，确保刀具在对机壳进行亮边加工时的刀路为一个二维方向上的平面刀路，保证机壳亮边的高度不会发生偏差，提高亮边的加工精度。另外，当亮边完成仿真加工后，可通过仿真系统对亮边的高度进行计算，并判断仿真加工的机壳亮边高度与实际机壳模型的亮边高度之间是否存在误差，一旦判定仿真加工后的机壳亮边高度与实际机壳模型的亮边高度存在误差后，仿真系统内部就会根据误差的正负值，增加或减少刀具在仿真加工时的刀具补偿量。从而进一步提高了机壳在进行实际亮边加工时的精度，以提高良品的良率。

另外，如图4所示，在步骤530中，当系统判定仿真加工后的机壳亮边高度与实际机壳模型的亮边高度存在误差后，并在根据误差的正负值，增加或减少刀具在仿真加工时的刀具补偿量的步骤之后，重新回到所述步骤430对机壳的亮边进行仿真加工。

由此可知，通过反复对机壳亮边的仿真加工，可不断修正亮边在加工时的误差，从而确保了机壳在实际加工时的精度，进一步提高机壳在加工时的产品良品率。

另外，当锥角铣刀对所述机壳亮边进行仿真加工时，所述刀具的轴心到所述亮边的距离小于所述刀具切削部的半径。从而当刀具在沿走刀路径进行运动时，可保证刀具能够有效的对机壳进行亮边加工。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种机壳亮边的走刀路径的获取方法，其特征在于：包含如下步骤：

S10、在三维模型系统中，根据已得到的机壳的亮边模型，获取该亮边模型的最低点位；

S20、将已获取到的亮边模型的最低点位垂直向下偏移一段预设的距离后得到一基准点位；

S30、在已得到的所述基准点位上建立一与所述亮边模型平行的基准面；

S40、根据已得到的亮边模型，将所述亮边模型的斜面朝向所述基准面的方向延伸；

S50、在所述斜面在延伸至与所述基准面相交后，将所述斜面与所述基准面相交所形成的交线作为刀具在加工机壳亮边时的走刀路径。

2.根据权利要求1所述的机壳亮边的走刀路径的获取方法，其特征在于：所述亮边模型的最低点位为所述亮边模型的下边界线中任意一点的点位。

3.根据权利要求1所述的机壳亮边的走刀路径的获取方法，其特征在于：所述刀具为锥角铣刀，所述刀具的切削部为上宽下窄的锥形结构。

4.根据权利要求3所述的机壳亮边的走刀路径的获取方法，其特征在于：在所述步骤S20中，所述亮边模型的最低点位向下偏移的距离为所述刀具在加工机壳亮边时的单边补偿量。

5.根据权利要求4所述的机壳亮边的走刀路径的获取方法，其特征在于：所述刀具在加工机壳亮边时的单边补偿量与所述亮边模型的垂直高度一致。

6.根据权利要求4所述的机壳亮边的走刀路径的获取方法，其特征在于：所述刀具在加工机壳亮边时的单边补偿量为0.5mm至1mm。

7.一种机壳亮边的仿真加工方法，其特征在于：包含如下步骤：

S100、在仿真系统中选用，并沿所述权利要求1至6中任意一项所述的机壳亮边的走刀路径的获取方法所得到的走刀路径对机壳的亮边进行仿真加工；

S200、计算仿真加工后的机壳亮边高度，判断仿真加工后的机壳亮边高度与实际机壳模型的亮边高度是否存在误差；

S300、当判定仿真加工后的机壳亮边高度与实际机壳模型的亮边高度存在误差后，根据误差的正负值，增加或减少刀具在仿真加工时的刀具补偿量；

当判定仿真加工后的机壳亮边高度与实际机壳模型的亮边高度不存在误差后，仿真加工结束。

8.根据权利要求7所述的机壳亮边的仿真加工方法，其特征在于：在所述步骤S300中，在根据误差的正负值，增加或减少刀具在仿真加工时的刀具补偿量的步骤之后，重新回到所述步骤S200对机壳的亮边进行仿真加工。

9.根据权利要求7所述的机壳亮边的仿真加工方法，其特征在于：所述锥角铣刀对所述机壳亮边进行仿真加工时，所述刀具的轴心到所述亮边的距离小于所述刀具切削部的半径。