CN107179745B - 计算机可读存储介质和应用该介质的cnc开圆孔机床 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及计算机可读存储介质和CNC开圆孔机床，通过读取客户给出的3D图，对3D图中的每个面进行遍历以选出3D图的全部曲面，在全部曲面中挑出全部圆柱面，对每个圆柱面，若该圆柱面的两端并不都有端面，则把该圆柱面包围住的空间识别为圆孔，从而自动识别出3D图中的圆孔；找到圆孔后，程序再参照工程师人工制码的过程来得到加工操作，再利用NX软件中的现有程序来将加工操作转换成圆孔代码，并将该圆孔代码传输至CNC开圆孔机床以控制CNC开圆孔机床进行加工，通过对NX软件的二次开发，对3D图中所存在的圆孔进行自动识别分析，使从收到客户图纸到加工出圆孔的时间缩短且可控，提高加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种计算机可读存储介质和应用该介质的CNC开圆孔机床，该介质内存有计算机程序，该计算机程序可被CNC开圆孔机床的处理器执行。
背景技术
在五金制造行业中，广泛地应用SIEMENS的NX软件进行五金零件的设计、加工、仿真和NC代码生成等工作，而圆孔是五金零件的基本构成要素，因而也经常会用NX软件来生成用于控制CNC开圆孔机床在毛坯上加工出圆孔的圆孔代码，再将圆孔代码传输至CNC开圆孔机床中以控制CNC开圆孔机床的加工。
要加工出客户所需的圆孔时，工程师将需将客户给出的产品的3D图导入电脑后，在电脑的显示器中通过肉眼观察3D图以找出3D图中加工零件中全部的圆孔，然后人工对每个的圆孔进行几何解析，具体地，工程师需测量3D图中圆孔的外形轮廓以得出圆孔的外形数据，进而获得圆孔的大小和深度，然后查看3D图中客户对圆孔所标注的颜色来确定该圆孔的类型(在五金制造行业中，3D图中圆孔侧壁的颜色即代表该圆孔的类型，其中用红色标识需高精度加工的定位圆孔，用蓝色标识螺丝圆孔，用绿色标识避位圆孔)，再根据圆孔的外形数据和圆孔的类型来选择采用哪把的加工刀具进行加工，然后根据外形数据、加工刀具和圆孔的类型来确定对该圆孔所需进行的加工操作(加工操作是NX软件中的行业术语，定义是根据几何的外形、加工精度和加工刀具来按规则生成刀具路径)，再利用NX软件中的现有程序来把各个加工操作综合后转变成可供CNC开圆孔机床读取且能控制CNC开圆孔机床进行加工的圆孔代码，最后工程师再将圆孔代码传输至CNC开圆孔机床中，以供CNC开圆孔机床读取。其中，整个圆孔代码的生成过程由于人工介入，使得制作圆孔代码所需的时间长且不可控，直接导致从收到客户图纸到加工出圆孔的时间长且不可控，加工效率低。
发明内容
本发明的目的在于使从收到客户图纸到加工出圆孔的时间缩短且可控，提高加工效率。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
提供一种计算机可读存储介质，其存储有用NX软件实现圆孔自动加工的计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：
图纸读取步骤，其用于读取3D图；
代码生成步骤，其把加工操作转换成圆孔代码，并把圆孔代码传输给CNC开圆孔机床进行加工；
还包括在代码生成步骤之前执行的以下步骤：
特征识别步骤，其对3D图中的每个面进行遍历以选出3D图的全部曲面，在全部曲面中挑出全部圆柱面，对每个圆柱面，若该圆柱面的两端并不都有端面，则把该圆柱面包围住的空间识别为圆孔；
在特征识别步骤之后执行的加工操作确定步骤，其根据识别出的圆孔来确定所述加工操作。
在特征识别步骤中，对每个曲面，若该曲面的弧度为2π则把该曲面判断为圆柱面。
其中，加工操作确定步骤包括有外形获得步骤，其根据圆孔的轮廓线来获得圆孔的外形数据。
其中，加工操作确定步骤包括有分类步骤，其根据圆孔侧壁的颜色来对圆孔进行分类。
在分类步骤中，把侧壁面为红色的圆孔划分为定位圆孔，把侧壁面为蓝色的圆孔划分为螺丝圆孔，把侧壁面为绿色的圆孔划分为避位圆孔。然后对定位圆孔进行高精度加工。
其中，加工操作确定步骤包括以下步骤：
外形获得步骤，其根据圆孔的轮廓线来获得圆孔的外形数据；
在外形获得步骤之后执行的刀具选择步骤，其根据外形数据和圆孔的类别来选择加工刀具。
还提供一种CNC开圆孔机床，包括处理器，其特征是：还包括如上述计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上的计算机程序可被处理器执行。
通过读取客户给出的3D图，对3D图中的每个面进行遍历以选出3D图的全部曲面，在全部曲面中挑出全部圆柱面，对每个圆柱面，若该圆柱面的两端并不都有端面，则把该圆柱面包围住的空间识别为圆孔，从而自动识别出3D图中的圆孔；找到圆孔后，程序再参照工程师人工制码的过程，即先读取该圆孔的轮廓线来获得圆孔的外形数据，根据圆孔的外形数据来选择用多大的加工刀具，然后读取圆孔侧壁的颜色来获得该圆孔的类型，根据圆孔的类型来选择用什么类型的加工刀具，一旦加工刀具确定后，就可以根据外形数据、加工精度和加工刀具来确定来按生成刀具路径，即生成加工操作，得到加工操作后，再利用NX软件中的现有程序来将加工操作转换成圆孔代码，并将该圆孔代码传输至CNC开圆孔机床以控制CNC开圆孔机床进行加工，通过对NX软件的二次开发，对3D图中所存在的圆孔进行自动识别分析，得出加工操作，最终自动生成圆孔代码以供CNC开圆孔机床使用，使从收到客户图纸到加工出圆孔的时间缩短且可控，提高加工效率。
具体实施方式
本实施例所指的3D图均为五金制造行业的标准3D图，对于3D图中的没个圆孔，都在圆孔侧壁上标注有颜色以表示客户所想要的圆孔的类型。
首先，拿到客户给出的产品3D图后，将3D图导入NX软件中以进行3D图的读取工作，然后对3D图上的全部面进行遍历，从而获知3D图纸上的全部曲面。对全部曲面进行逐一分析，以挑出其中的圆柱面。具体地，对于圆孔而言，其侧壁面必然是一个圆柱面，因此仅需对每个曲面的弧度进行逐一分析，找出曲面的弧度为2π的曲面，并把该曲面判断为圆柱面。找出圆柱面后，若该圆柱面的两端并不都有端面，则把该圆柱面包围住的空间识别为圆孔，其原理是圆孔是只有侧壁而无顶部/底部的，因此圆孔的两端不可能都有端面存在，因而可据此来找出3D图中的圆孔。
找到圆孔后，分析该圆孔的轮廓线来获得诸如圆孔的大小、深度、形状等外形数据，进而根据圆孔的外形数据来选择用多大的加工刀具，然后读取圆孔侧壁的颜色来获得该圆孔所需加工的类型，若圆孔侧壁为红色则把该圆孔划分为定位孔，然后将加工精度设定为高级别，并根据圆孔的大小、深度和加工精度来选用相应的加工刀具，其中，若圆孔的直径大于或等于12mm则按“中心钻->普通钻->搪孔”的顺序自动生成刀具路径，即生成加工操作，若圆孔的直径小于12mm则按“中心钻->普通钻->铰孔”的顺序自动生成刀具路径；若圆孔侧壁为蓝色则把该圆孔划分为螺丝孔，然后将加工精度设定为普通级别，并根据圆孔的大小、深度和加工精度来选用相应的加工刀具，再按“中心钻->普通钻->攻牙”的顺序自动生成加工操作；若圆孔侧壁为绿色则把该圆孔划分为避位孔，然后将加工精度设定为低级别，并根据圆孔的大小、深度和加工精度来选用相应的加工刀具，再按“中心钻->普通钻”的顺序自动生成加工操作。需要说明的是，中心钻、普通钻、搪孔、铰孔、攻牙都是五金零件加工领域里面常用的加工方式，这里不做赘述。
得到加工操作后，再利用NX软件中的现有程序来将加工操作转换成圆孔代码，并将该圆孔代码传输至CNC开圆孔机床，从而被CNC开圆孔机床的处理器所执行，以控制CNC开圆孔机床进行加工。通过对NX软件的二次开发，对3D图中所存在的圆孔进行自动识别分析，得出加工操作，最终自动生成圆孔代码以供CNC开圆孔机床使用，使从收到客户图纸到加工出圆孔的时间缩短且可控，提高加工效率。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，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者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (8)
1.一种计算机可读存储介质，其存储有用NX软件实现圆孔自动加工的计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：
图纸读取步骤，其用于读取3D图；
代码生成步骤，其把加工操作转换成圆孔代码，并把圆孔代码传输给CNC开圆孔机床进行加工；
其特征是还包括在代码生成步骤之前执行的以下步骤：
特征识别步骤，其对3D图中的每个面进行遍历以选出3D图的全部曲面，在全部曲面中挑出全部圆柱面，对每个圆柱面，若该圆柱面的两端并不都有端面，则把该圆柱面包围住的空间识别为圆孔；
在特征识别步骤之后执行的加工操作确定步骤，其根据识别出的圆孔来确定所述加工操作。
2.根据权利要求1所述的一种计算机可读存储介质，其特征是：在特征识别步骤中，对每个曲面，若该曲面的弧度为2π则把该曲面判断为圆柱面。
3.根据权利要求1所述的一种计算机可读存储介质，其特征是所述加工操作确定步骤包括有外形获得步骤，其根据圆孔的轮廓线来获得圆孔的外形数据。
4.根据权利要求1所述的一种计算机可读存储介质，其特征是所述加工操作确定步骤包括有分类步骤，其根据圆孔侧壁的颜色来对圆孔进行分类。
5.根据权利要求4所述的一种计算机可读存储介质，其特征是：在分类步骤中，把侧壁面为红色的圆孔划分为定位圆孔，把侧壁面为蓝色的圆孔划分为螺丝圆孔，把侧壁面为绿色的圆孔划分为避位圆孔。
6.根据权利要求5所述的一种计算机可读存储介质，其特征是：对定位圆孔进行高精度加工。
7.根据权利要求4所述的一种计算机可读存储介质，其特征是所述加工操作确定步骤包括以下步骤：
外形获得步骤，其根据圆孔的轮廓线来获得圆孔的外形数据；
在外形获得步骤之后执行的刀具选择步骤，其根据外形数据和圆孔的类别来选择加工刀具。
8.CNC开圆孔机床，包括处理器，其特征是：还包括如权利要求1-7任一项所述计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上的计算机程序可被处理器执行。
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