CN111046511A - 一种基于nx的截面滚圆积分法计算加工残留量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于NX的截面滚圆积分法计算加工残留量的方法，步骤一、得出轮廓曲线：对工件外形做截面，然后将截面的轮廓曲线导出；步骤二、计算外切圆干涉：将步骤二中的轮廓曲线导出，对截面轨迹进行等分，然后分别求出位置①、位置②、位置③和位置④的外切圆，并且分别计算位置①、位置②、位置③和位置④处的外切圆与其他位置点的干涉情况；本发明涉及CNC自动编程自动计算加工技术领域。该基于NX的截面滚圆积分法计算加工残留量的方法，通过程序计算余量残留情况来代替人工测量的操作，采用全局搜索的策略对代加工零件进行分析，可以快速的测算是否存在粗加工后余量残留情况，操作简单并且不存在遗漏的风险。
Description
技术领域
本发明涉及CNC自动编程自动计算加工技术领域，具体为一种基于NX的截面滚圆积分法计算加工残留量的方法。
背景技术
目前国内主流的自动编程方案是套用编程模板的形式来选择粗加工刀具尺寸与粗加工次数，需要人工观察是否存在粗加工后余量残留情况，有时需要通过几何测量工具来做测量，操作比较繁琐并且存在遗漏的风险。
本发明旨在通过程序计算余量残留情况来代替人工测量的操作，但CAM工程师在自己进行测量的时候会有观察及思考的步骤，CAM工程师会通过观察判断出哪里存在加工不到的风险，并通过几何测量进行确认，而软件却无法代替设计师进行这种思考，因此本发明采用全局搜索的策略对代加工零件进行分析，然而全局分析几何特征可能存在耗时过久的问题，本发明结合多种搜索策略对计算耗时进行了预估，分析得到滚圆法计算残留余量的耗时为：CPU/(H*L^2/TOL^2)(CPU代表参与计算的计算机算力，H代表工件厚度，L代表在工件不同界面上的平均周长，TOL代表计算公差)，最终可以使得300mm*300mm*200mm的工件在30秒内完成计算。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于NX的截面滚圆积分法计算加工残留量的方法，解决了通过程序计算余量残留情况来代替人工测量的操作，但CAM工程师在自己进行测量的时候会有观察及思考的步骤，CAM工程师会通过观察判断出哪里存在加工不到的风险，并通过几何测量进行确认，而软件却无法代替设计师进行这种思考的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于NX的截面滚圆积分法计算加工残留量的方法，包括以下步骤：
步骤一、得出轮廓曲线：对工件外形做截面，然后将截面的轮廓曲线导出；
步骤二、计算外切圆干涉：将步骤二从中的轮廓曲线导出，对截面轨迹进行等分，然后分别求出位置①、位置②、位置③和位置④的外切圆，并且分别计算位置①、位置②、位置③和位置④处的外切圆与其他位置点的干涉情况；
步骤三、截面残留余量计算：通过滚圆法计算出铣床刀具的切削轨迹，将计算出来的切削轨迹与原始截面轨迹求交，得出截面的残留余量，再通过积分法依次将各截面上的残留余量累加计算得出局部残留体积，对于超出余量范围的部分，通过增加二次开粗或三次开粗的加工策略自动处理。
优选的，所述步骤二中位置①和位置④之间的距离大于6mm小于10mm。
优选的，所述步骤二中对位置①和位置④加工的为φ6的刀具。
优选的，所述步骤二中位置②和位置③之间的距离大于2mm小于4mm。
优选的，所述步骤二中对位置②和位置③加工的为φ2的刀具。
优选的，所述步骤三中的积分法是通过磁异常的积分运算求得磁性体产状的定量解释推断方法。
优选的，所述步骤一中通过铣床对工件外形做截面。
优选的，所述步骤三中的加工采用铣床进行加工。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于NX的截面滚圆积分法计算加工残留量的方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：该基于NX的截面滚圆积分法计算加工残留量的方法，通过在，步骤一、得出轮廓曲线：对工件外形做截面，然后将截面的轮廓曲线导出；步骤二、计算外切圆干涉：将步骤二中的轮廓曲线导出，对截面轨迹进行等分，然后分别求出位置①、位置②、位置③和位置④的外切圆，并且分别计算位置①、位置②、位置③和位置④处的外切圆与其他位置点的干涉情况；步骤三、截面残留余量计算：通过滚圆法计算出铣床刀具的切削轨迹，将计算出来的切削轨迹与原始截面轨迹求交，得出截面的残留余量，再通过积分法依次将各截面上的残留余量累加计算得出局部残留体积，对于超出余量范围的部分，通过增加二次开粗或三次开粗的加工策略自动处理，通过程序计算余量残留情况来代替人工测量的操作，采用全局搜索的策略对代加工零件进行分析，可以快速的测算是否存在粗加工后余量残留情况，操作简单并且不存在遗漏的风险。
附图说明
图1为本发明工件外形图；
图2为本发明截面的轮廓曲线图；
图3为本发明截面的外切圆图；
图4为本发明截面的残留余量。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于NX的截面滚圆积分法计算加工残留量的方法，包括以下步骤：
步骤一、得出轮廓曲线：对工件外形做截面，然后将截面的轮廓曲线导出，骤二中通过铣床对工件外形做截面；
步骤二、计算外切圆干涉：将步骤二中的轮廓曲线导出，对截面轨迹进行等分，然后分别求出位置①、位置②、位置③和位置④的外切圆，并且分别计算位置①、位置②、位置③和位置④处的外切圆与其他位置点的干涉情况，步骤二中位置①和位置④之间的距离大于6mm小于10mm，步骤二中对位置①和位置④加工的为φ6的刀具，步骤二中位置②和位置③之间的距离大于2mm小于4mm，步骤二中对位置②和位置③加工的为φ2的刀具，步骤二中的加工均采用铣床进行加工；
步骤三、截面残留余量计算：通过滚圆法计算出铣床刀具的切削轨迹，将计算出来的切削轨迹与原始截面轨迹求交，得出截面的残留余量，再通过积分法依次将各截面上的残留余量累加计算得出局部残留体积，对于超出余量范围的部分，通过增加二次开粗或三次开粗的加工策略自动处理，步骤三中的积分法是通过磁异常的积分运算求得磁性体产状的定量解释推断方法，通过程序计算余量残留情况来代替人工测量的操作，采用全局搜索的策略对代加工零件进行分析，可以快速的测算是否存在粗加工后余量残留情况，操作简单并且不存在遗漏的风险。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种基于NX的截面滚圆积分法计算加工残留量的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、得出轮廓曲线：对工件外形做截面，然后将截面的轮廓曲线导出；
步骤二、计算外切圆干涉：将步骤二中的轮廓曲线导出，对截面轨迹进行等分，然后分别求出位置①、位置②、位置③和位置④的外切圆，并且分别计算位置①、位置②、位置③和位置④处的外切圆与其他位置点的干涉情况；
步骤三、截面残留余量计算：通过滚圆法计算出铣床刀具的切削轨迹，将计算出来的切削轨迹与原始截面轨迹求交，得出截面的残留余量，再通过积分法依次将各截面上的残留余量累加计算得出局部残留体积，对于超出余量范围的部分，通过增加二次开粗或三次开粗的加工策略自动处理。
2.根据权利要求1所述的一种基于NX的截面滚圆积分法计算加工残留量的方法，其特征在于：所述步骤二中位置①和位置④之间的距离大于6mm小于10mm。
3.根据权利要求1所述的一种基于NX的截面滚圆积分法计算加工残留量的方法，其特征在于：所述步骤二中对位置①和位置④加工的为φ6的刀具。
4.根据权利要求1所述的一种基于NX的截面滚圆积分法计算加工残留量的方法，其特征在于：所述步骤二中位置②和位置③之间的距离大于2mm小于4mm。
5.根据权利要求1所述的一种基于NX的截面滚圆积分法计算加工残留量的方法，其特征在于：所述步骤二中对位置②和位置③加工的为φ2的刀具。
6.根据权利要求1所述的一种基于NX的截面滚圆积分法计算加工残留量的方法，其特征在于：所述步骤三中的积分法是通过磁异常的积分运算求得磁性体产状的定量解释推断方法。
7.根据权利要求1所述的一种基于NX的截面滚圆积分法计算加工残留量的方法，其特征在于：所述步骤一中通过铣床对工件外形做截面。
8.根据权利要求1所述的一种基于NX的截面滚圆积分法计算加工残留量的方法，其特征在于：所述步骤三中的加工采用铣床进行加工。
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