CN112719290A - 工件的制造方法和制造系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工件的制造方法和制造系统。该方法包括：创建工件的三维模型，其中，工件的三维模型具有根据加工余量的设置原则所设置的针对工件的待制造部位的加工余量；基于工件的三维模型进行三维打印，得到工件打印件；获取工件打印件的三维轮廓；将工件打印件的三维轮廓与工件的三维模型进行对比，根据对比结果以及工件的三维模型所具有的针对工件的待制造部位的加工余量，在工件打印件上确定针对待制造部位的加工基准；根据加工基准，对工件打印件进行加工，从而加工出待制造部位。基于该方法和系统，可以提高加工基准的可靠性和精度，进而提高工件的制造效率和制造精度，减少工件的报废量。
Description
技术领域
本发明属于增材制造技术领域，尤其涉及一种工件的制造方法和制造系统。
背景技术
增材制造技术是近年来新兴并快速发展的一种制造技术。电弧增材制造技术基于传统的焊接工艺，以三维模型为基础，依靠电弧为热源，依托机床、机械臂或其他运动装置进行空间轨迹运动，按照分层切片、路径规划程序，通过逐层熔化沉积金属丝成形结构件。
电弧增材制造更适用于形状相对简单的大尺寸金属结构件毛坯的高效低成本制造或者精关重结构件的局部修复。但通常打印或修复的金属件均没有机加基准，一般采用钳工划线，划线对钳工的技能要求很高，且很费时，其结果的真实可靠性取决于钳工的技术，易误检误判，工作效率会很低，且划线只能大致得知余量的情况，难以用于指导机加工，更不能保证各个被加工部分的余量均匀，而且可能在后续机加过程中发现余量不足，造成前期加工工时的浪费，大大提高了生产成本，周期也大幅增加。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足之处，提出了工件的制造方法和制造系统，其可以提高加工基准的精度和可靠性，提高工件的制造效率和制造精度。
本发明的技术解决方案是：
第一方面，本发明提供了一种工件的制造方法，包括：
创建所述工件的三维模型，其中，所述工件的三维模型具有根据加工余量的设置原则所设置的针对工件的待制造部位的加工余量；
基于所述工件的三维模型进行三维打印，得到工件打印件；
获取所述工件打印件的三维轮廓；
将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，根据对比结果以及所述工件的三维模型所具有的针对所述工件的待制造部位的加工余量，在所述工件打印件上确定针对所述待制造部位的加工基准；
根据所述加工基准，对所述工件打印件进行加工，从而加工出所述待制造部位。
优选的是，所述的工件的制造方法中，所述将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，根据对比结果以及所述工件的三维模型所具有的针对所述工件的待制造部位的加工余量，在所述工件打印件上确定针对所述待制造部位的加工基准，包括：
将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，调整所述工件打印件的三维轮廓相对于所述三维模型的位置，直至所述工件打印件的三维轮廓包围所述工件的三维模型，并且所述工件打印件上与所述待制造部位的相应的部位的三维轮廓相对于所述待制造部位的三维模型均匀分布；
根据所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型的位置以及所述工件的三维模型所具有的针对所述工件的待制造部位的加工余量，在所述工件打印件上确定针对所述待制造部位的加工基准。
优选的是，所述的工件的制造方法中，所述将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，调整所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型的位置，直至所述工件打印件的三维轮廓包围所述工件的三维模型，并且所述工件打印件上与所述待制造部位的相应的部位的三维轮廓相对于所述待制造部位的三维模型均匀分布，包括：
将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，调整所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型的位置，当所述工件打印件的三维轮廓不能包围所述工件的三维模型时，根据所述工件打印件的三维轮廓所不能包围所述工件的三维模型的部位，对所述工件打印件进行补焊；
所述获取所述工件打印件的三维轮廓，包括：
获取经过补焊的工件打印件的三维轮廓。
优选的是，所述的工件的制造方法中，
所述工件的待制造部位为所述工件整体；
所述创建所述工件的三维模型，包括：
创建定位块和工件的三维模型；
所述基于所述工件的三维模型进行三维打印，得到工件打印件，包括：
基于所述定位块和工件的三维模型进行三维打印，得到定位块打印件和工件打印件，并且所述工件打印件和定位块打印件彼此之间具有相对固定的位置关系；
获取所述工件打印件的三维轮廓，包括：
获取所述定位块打印件和工件打印件的三维轮廓；
将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，调整所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型的位置，直至所述工件打印件的三维轮廓包围所述工件的三维模型，并且所述工件打印件上与所述待制造部位的相应的部位的三维轮廓相对于所述待制造部位的三维模型均匀分布，包括：
将所述定位块打印件和工件打印件的三维轮廓与所述定位块和工件的三维模型进行对比，调整所述定位块打印件和工件打印件的三维轮廓相对于所述定位块和工件的三维模型的位置，直至所述定位块打印件的三维轮廓与所述定位块的三维模型重合，从而使所述工件打印件的三维轮廓包围所述工件的三维模型，并且所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型均匀分布。
优选的是，所述的工件的制造方法中，所述创建定位块和工件的三维模型时，
所述工件为非对称结构时，所述定位块的个数至少为3；所述工件为具有一个对称面的对称结构时，所述定位块的个数至少为2个，至少2个定位块分布于所述对称面的两侧；所述工件为具有两个或两个以上对称面的对称结构时，所述定位块的个数至少为1个。
优选的是，所述的工件的制造方法中，所述工件的待制造部位为所述工件整体。
优选的是，所述的工件的制造方法中，所述工件为包括基体和缺损部位的缺损工件，所述基体是经过加工的基体，所述工件的待制造部位为所述工件的缺损部位；
所述基于所述工件的三维模型进行三维打印，得到工件打印件，包括：
基于所述工件的三维模型，在所述缺损工件的基体上打印缺损部位，得到工件打印件，所述工件打印件包括所述基体和缺损部位打印件；
所述将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，调整所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型的位置，直至所述工件打印件的三维轮廓包围所述工件的三维模型，并且所述工件打印件上与所述待制造部位的相应的部位的三维轮廓相对于所述待制造部位的三维模型均匀分布，包括：
将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，调整所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型的位置，直至所述基体的三维轮廓与所述基体的三维模型重合，从而使所述缺损部位打印件的三维轮廓包围所述缺损部位的三维模型，并且所述缺损部位打印件的三维轮廓相对于所述缺损部位的三维模型均匀分布。
第二方面，本发明实施例提供了一种工件的制造系统，包括：
第一数据处理装置，用于创建所述工件的三维模型，其中，所述工件的三维模型具有根据加工余量的设置原则所设置的针对工件的待制造部位的加工余量；
三维打印设备，用于基于所述工件的三维模型进行三维打印，得到工件打印件；
三维扫描设备，用于获取所述工件打印件的三维轮廓；
第二数据处理装置，用于将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，根据对比结果以及所述工件的三维模型所具有的针对所述工件的待制造部位的加工余量，在所述工件打印件上确定针对所述待制造部位的加工基准；
机械加工设备，用于根据所述加工基准，对所述工件打印件进行加工，从而加工出所述待制造部位。
优选的是，所述的工件的制造系统中，所述第二数据处理装置，还用于：将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，调整所述工件打印件的三维轮廓相对于所述三维模型的位置，直至所述工件打印件的三维轮廓包围所述工件的三维模型，并且所述工件打印件上与所述待制造部位的相应的部位的三维轮廓相对于所述待制造部位的三维模型均匀分布；根据所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型的位置以及所述工件的三维模型所具有的针对所述工件的待制造部位的加工余量，在所述工件打印件上确定针对所述待制造部位的加工基准。
本发明相对于现有技术的有益效果：
本发明实施例提供了一种工件的制造方法和制造系统，首先创建所述工件的三维模型，其中，所述工件的三维模型具有根据加工余量的设置原则所设置的针对工件的待制造部位的加工余量，之后基于所述工件的三维模型进行三维打印，得到工件打印件，再获取所述工件打印件的三维轮廓，并将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，根据对比结果以及所述工件的三维模型所具有的针对所述工件的待制造部位的加工余量，在所述工件打印件上确定针对所述待制造部位的加工基准，最后根据所述加工基准，对所述工件打印件进行加工，从而加工出所述待制造部位。基于该方法和系统，本发明实施例可以不经由划线即可以确定出加工基准，提高了加工基准的可靠性和精度，并进而提高了工件的制造效率和制造精度，减少了工件的报废量。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的工件的制造系统的结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的工件的制造方法的流程图；
图3为本发明另一个实施例所提供的工件的制造方法的流程图；
图4为本发明另一个实施例所提供的工件和定位块的三维模型的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
图1示出了本发明实施例所提供的工件的制造系统的结构示意图。本发明实施例所提供的工件的制造系统100包括第一数据处理装置110、三维打印设备120、三维扫描设备130、第二数据处理装置140以及机械加工设备150。其中，第一数据处理装置110可以由计算机、平板电脑以及其他具有数据处理能力的设备实现，三维打印设备120可以是电弧增材制造设备，三维扫描设备130可以采用激光三维扫描设备，第二数据处理装置140可以由计算机、平板电脑以及其他具有数据处理能力的设备实现，第二数据处理装置可以与第一数据处理装置采用相同的设备，也可以由不同的设备实现，机械加工设备150可以是数控机床，数据机床可以根据第二数据处理装置所规划的加工基准对工件打印件进行进一步地机械加工。
图2示出了本发明实施例提供的工件的制造方法。结合图1所示出的工件的控制系统，对本发明实施例所提供的工件的制造方法进行说明。该方法包括：
步骤210，创建所述工件的三维模型，其中，所述工件的三维模型具有根据加工余量的设置原则所设置的针对工件的待制造部位的加工余量。
本步骤中，第一数据处理装置基于工件的理论模型，结合加工余量的设置原则，创建用于三维打印的三维模型。而且，针对工件的待制造部位，工件的三维模型设计有相应的加工余量。
加工余量根据工件的壁厚确定。具体的加工余量的设置原则包括：当工件的壁厚在3mm以下时，单边加工余量为2mm及以上；当工件的壁厚为3-10mm，单边加工余量为3mm及以上；当工件的壁厚在10mm以上时，单边加工余量为4mm及以上。
这里，工件可以是金属结构件，相应地，工件的三维打印技术可以采用电弧增材制造技术。
需要说明的是，待制造部位可以是工件整体，也可以是工件的某一个局部。当待制造部位为工件的某一个局部时，本发明实施例所提供的方法可以实现对于缺损工件的修复工作。具体地，当所述工件为包括基体和缺损部位的缺损工件，所述基体是经过加工的基体，所述工件的待制造部位为所述工件的缺损部位。这里，经过加工的基体即为已经加工掉加工余量的基体。
步骤220，基于所述工件的三维模型进行三维打印，得到工件打印件。
利用三维打印设备进行三维打印，从而得到工件打印件。当待制造部位为工件整体，工件打印件对应于整个工件的打印件。当待制造部位为一个缺损工件上的缺损部位时，基于所述工件的三维模型，在所述缺损工件的基体上打印缺损部位，得到工件打印件，所述工件打印件包括所述基体和缺损部位打印件。值得注意的是，这里基体是已经加工完成的基体，并不是在本步骤中与缺损部位一同打印出的。
步骤230，获取所述工件打印件的三维轮廓。
将工件打印件装夹至机械加工设备的机床上，利用三维扫描设备获取工件打印件的三维轮廓。这样，所获取的工件打印件的三维轮廓直接位于机械加工设备的机床坐标系中，可以方便地与同样处于机床坐标系下的工件的三维模型进行对比，以确定加工基准。
步骤240，将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，根据对比结果以及所述工件的三维模型所具有的针对所述工件的待制造部位的加工余量，在所述工件打印件上确定针对所述待制造部位的加工基准。
在一些实施例中，所述将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，根据对比结果以及所述工件的三维模型所具有的针对所述工件的待制造部位的加工余量，在所述工件打印件上确定针对所述待制造部位的加工基准，包括：
步骤S11，将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，调整所述工件打印件的三维轮廓相对于所述三维模型的位置，直至所述工件打印件的三维轮廓包围所述工件的三维模型，并且所述工件打印件上与所述待制造部位的相应的部位的三维轮廓相对于所述待制造部位的三维模型均匀分布。
在本步骤中，在第二数据处理装置中将工件打印件的三维轮廓和工件的三维模型进行对比，逐渐调整工件打印件的三维轮廓相对三维模型的位置，使得工件打印件的三维轮廓包围工件的三维模型。这里，当工件打印件的三维轮廓包围工件的三维模型，说明工件打印件具有足够的加工余量，可以进行后续的机械加工。同时，还需要保证工件打印件的三维轮廓相对于工件的三维模型是均匀分布的，可以理解为，工件打印件的三维轮廓的各个部位到工件的三维模型的距离是大致相同的。由于三维模型在对应待制造部位设计有相应的加工余量，因此，工件打印件上对应于待制造部位的位置的三维轮廓相对于工件的三维模型均匀分布，还可以理解为，工件打印件在与工件待制造部位相应的部位至少保留有与待制造部位的加工余量相同的余量，而且根据工件打印件的三维轮廓的当前位置，工件打印件所保留的余量已经相对均匀，可以在工件打印件上确定待制造部位的加工基准。
当待制造部位为工件整体，则需要从整体上对工件打印件的三维轮廓与工件的三维模型进行对比，从而将工件打印件的三维轮廓调整至合适的位置。而在一些实施例中，当待制造部位为缺损工件的缺损部位，则可以将缺损工件的基体作为依据，从而提高对加工基准的确定效率。具体地，将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，调整所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型的位置，直至所述基体的三维轮廓与所述基体的三维模型重合，从而使所述缺损部位打印件的三维轮廓包围所述缺损部位的三维模型，并且所述缺损部位打印件的三维轮廓相对于所述缺损部位的三维模型均匀分布。这里，由于基体是已经加工完成的，基体的三维轮廓与基体的三维模型应该是完全一致的，二者可以彼此重合。因此，当基体的三维轮廓与基体的三维模型重合，则说明缺损部位打印件的三维轮廓处于合适的位置，即可以根据工件打印件当前的位置来确定加工基准。
步骤S12，根据所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型的位置以及所述工件的三维模型所具有的针对所述工件的待制造部位的加工余量，在所述工件打印件上确定针对所述待制造部位的加工基准。
在第二数据处理装置中，可以将工件的三维模型置于机床坐标系下，即工件的三维模型中各点的坐标是已知的。当基于步骤S1确定了工件打印件的三维轮廓的位置，即工件打印件的三维轮廓在机床坐标系中的位置是确定的，工件打印件的三维轮廓中的各点的坐标也是已知的，工件打印件的三维轮廓中的各点到三维模型的距离也是已知的。由于工件的三维模型在对应待制造部位设计有相应的加工余量，则在机床坐标系下可以在工件打印件的三维轮廓上确定对工件打印件的加工基准，包括工件打印件上与待制造部位对应的部位所须的加工量。
这里，机床坐标系即机械加工设备的机床坐标系，机械加工设备的加工执行机构可以在机床坐标系下执行对工件打印件的切削加工作业。
步骤250，根据所述加工基准，对所述工件打印件进行加工，从而加工出所述待制造部位。
根据第二数据处理装置所确定的加工基准，可以生成相应的程序代码，机械加工设备的控制装置基于上述程序代码，控制机械加工设备中的加工执行机构对机床上的工件打印件进行加工，从而在工件打印件上加工出待制造部位。
当待制造部位为工件整体，根据加工基准可以将工件打印件加工成所期望的工件；当待制造部位为缺损工件的缺损部位，根据加工基准则可以在工件打印件上加工出相应的缺损部位，进而得到完整的工件。
在一些实施例中，将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，调整所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型的位置，当所述工件打印件的三维轮廓不能包围所述工件的三维模型时，根据所述工件打印件的三维轮廓所不能包围所述工件的三维模型的部位，对所述工件打印件进行补焊；所述获取所述工件打印件的三维轮廓，包括：获取经过补焊的工件打印件的三维轮廓。
在三维打印的过程中，工件打印件在热量累积的作用下可能发生变形，进而导致工件打印件的局部余量不足，这就导致在对工件打印件的三维轮廓进行调整的过程中，工件打印件的三维轮廓无法包围工件的三维模型。在这种情况下，可以对工件打印件进行局部地补焊，即针对工件打印件的三维轮廓所余量不足的部位，进行补焊。待补焊完成，再重新获取工件打印件的三维轮廓，并重新将工件打印件的三维轮廓与工件的三维模型进行对比，并根据对比结果以及工件的三维模型所具有的针对工件的待制造部位的加工余量，在工件打印件上确定针对待制造部位的加工基准。基于该方法，可以及时发现工件打印件上加工余量不足的情况，进而可以及时对工件打印件进行补焊，从而可以最终降低工件的报废量。
综上所述，本发明实施例提供的工件的制造方法，首先创建所述工件的三维模型，其中，所述工件的三维模型具有根据加工余量的设置原则所设置的针对工件的待制造部位的加工余量，之后基于所述工件的三维模型进行三维打印，得到工件打印件，再获取所述工件打印件的三维轮廓，并将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，根据对比结果以及所述工件的三维模型所具有的针对所述工件的待制造部位的加工余量，在所述工件打印件上确定针对所述待制造部位的加工基准，最后根据所述加工基准，对所述工件打印件进行加工，从而加工出所述待制造部位。基于该方法，本发明实施例可以不经由划线即可以确定出加工基准，提高了加工基准的可靠性和精度，并进而提高了工件的制造效率和制造精度，减少了工件的报废量。
当工件的待制造部位就是工件整体时，而且当工件的体积较大，意味着工件打印件的体积也较大，这意味着将工件打印件的三维轮廓与工件的三维模型进行对比时，仍然不容易确定加工基准。在这种情况下，可以提供定位块，用于提高对工件打印件的三维轮廓和工件的三维模型对比，进而确定加工基准的效率。图3示出了本发明另一个实施例提供的工件的制造方法。结合图1所示出的工件的控制系统，对本发明实施例所提供的工件的制造方法进行说明。
步骤310，创建定位块和工件的三维模型，其中，所述工件的三维模型具有根据加工余量的设置原则所设置的针对工件的待制造部位的加工余量；所述工件的待制造部位为所述工件整体。
在一些示例中，创建定位块和工件的三维模型时，所述工件为非对称结构时，所述定位块的个数至少为3个，分散分布于工件的周围；所述工件为具有一个对称面的对称结构时，所述定位块的个数至少为2个，至少2个定位块分布于所述对称面的两侧；所述工件为具有两个或两个以上对称面的对称结构时，所述定位块的个数至少为1个。根据工件的结构，对定位块的个数以及设置方式进行设计，以获得更为精确地定位结果。此外，定位块距离工件不得小于50mm。
值得说明的是，这里所说的是定位块和工件的三维模型之间的位置关系，或者说是在所创建的三维模型中定位块和工件的位置关系，基于这样的设置，在执行步骤320时，就可以获得定位块打印件和工件打印件，而且定位块打印件和工件打印件彼此之间保持有三维模型中所给出的位置关系。
步骤320，基于所述定位块和工件的三维模型进行三维打印，得到定位块打印件和工件打印件，并且所述工件打印件和定位块打印件彼此之间具有相对固定的位置关系。
只有工件打印件和定位块打印件的相对位置固定，才可以基于定位块打印件的三维轮廓和定位块的三维模型辅助确定工件打印件的三维轮廓的位置，进而提高加工基准的确定效率。实际应用中，通常是在一个基板上逐层沉积金属材料从而成型打印件的，这里，为了保证工件打印件和定位块打印件始终相对位置固定，将打印完成的定位块打印件和工件打印件连同基板一起装夹至机械加工设备的机床上。待机械加工设备基于加工基准对工件打印件完成加工，还可以对基板切割从而将基板与所加工完成的工件分离，同时还将定位块打印件与所加工完成的工件分离。
步骤330，获取所述定位块打印件和工件打印件的三维轮廓。
步骤340，将所述定位块打印件和工件打印件的三维轮廓与所述定位块和工件的三维模型进行对比，调整所述定位块打印件和工件打印件的三维轮廓相对于所述定位块和工件的三维模型的位置，直至所述定位块打印件的三维轮廓与所述定位块的三维模型重合，从而使所述工件打印件的三维轮廓包围所述工件的三维模型，并且所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型均匀分布。
在本步骤中，在将定位块打印件和工件打印件的三维轮廓与定位块和工件的三维模型进行对比时，以定位块打印件作为对比依据，以尽快确定工件打印件的三维轮廓的位置，从而提高对加工基准的确定效率，同时也可以提高所确定的加工基准的可靠性。具体地，先将定位块打印件的三维轮廓与定位块的三维模型进行对比，调整定位块打印件的三维轮廓的位置，使定位块打印件的三维轮廓可以与定位块的三维模型重合。由于定位块打印件和工件打印件彼此具有相对固定的位置关系(实际上，定位块打印件和工件打印件是一起固定在基板上的)，当确定了定位块打印件的三维轮廓的位置，也就同时确定了工件打印件的三维轮廓的位置。而且，此时工件打印件的三维轮廓的位置使得工件打印件的三维轮廓可以包围工件的三维模型，并且使得工件打印件的三维轮廓相对于工件的三维模型均匀分布，以使得工件打印件在各个部位保留有足够的加工余量。
图4示出了本发明实施例所提供的工件和定位块的三维模型。在该实施例中，所需要制造的工件为截面呈三角环的非对称金属结构件。在创建工件和定位块的三维模型时，在距离工件410的每个边的中心50mm处设计一个定位块420，定位块420的截面尺寸为20mm×5mm，高度20mm。根据上述所设计的工件和定位块的三维模型进行三维打印。打印完成后，将定位块打印件和工件打印件装夹在机加平台上，利用三维扫描获取定位块打印件和工件打印件的三维轮廓，从而得到定位块打印件和工件打印件的三维轮廓。之后可以以3个定位块打印件的三维轮廓作为初始基准，与定位块的三维模型比对，反复寻位获取最佳加工基准，以此为基准，完成金属结构件的加工。
步骤350，根据所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型的位置以及所述工件的三维模型所具有的针对所述工件的待制造部位的加工余量，在所述工件打印件上确定针对所述待制造部位的加工基准。
当以定位块打印件为依据，确定了工件打印件的三维轮廓相对于工件的三维模型的位置，也可以理解为，已经确定了整个定位块打印件和工件打印件相对于定位块和工件的三维模型的位置。根据机床坐标系中工件的三维模型中各点的坐标，即可以确定工件打印件的三维轮廓上各点在机床坐标系中的坐标，而且结合工件的三维模型所具有的加工余量，就可以进一步确定针对工件打印件的三维轮廓的各点的加工量，并以此可以确定出针对工件打印件的加工基准。
步骤360，根据所述加工基准，对所述工件打印件进行加工，从而加工出所述待制造部位。
综合所述，本发明实施例所提供的工件的制造方法，首先创建定位块和工件的三维模型，其中，所述工件的三维模型具有根据加工余量的设置原则所设置的针对工件的待制造部位的加工余量，所述工件的待制造部位为所述工件整体，之后基于所述定位块和工件的三维模型进行三维打印，得到定位块打印件和工件打印件，并且所述工件打印件和定位块打印件彼此之间具有相对固定的位置关系，再获取所述定位块打印件和工件打印件的三维轮廓，并将所述定位块打印件和工件打印件的三维轮廓与所述定位块和工件的三维模型进行对比，调整所述定位块打印件和工件打印件的三维轮廓相对于所述定位块和工件的三维模型的位置，直至所述定位块打印件的三维轮廓与所述定位块的三维模型重合，从而使所述工件打印件的三维轮廓包围所述工件的三维模型，并且所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型均匀分布，然后根据所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型的位置以及所述工件的三维模型所具有的针对所述工件的待制造部位的加工余量，在所述工件打印件上确定针对所述待制造部位的加工基准，最后根据所述加工基准，对所述工件打印件进行加工，从而加工出所述待制造部位。基于该方法，本发明实施例可以不经由划线即可以确定出加工基准，提高了加工基准的可靠性和精度，而且使用定位块辅助确定加工基准，更加提高了确定加工基准的效率，提高了加工基准的可靠性，进而提高了工件的制造效率和制造精度，减少了工件的报废量。
结合图1，本发明实施例还提供了一种工件的控制系统。该工件的制造系统，包括：第一数据处理装置，用于创建所述工件的三维模型，其中，所述工件的三维模型具有根据加工余量的设置原则所设置的针对工件的待制造部位的加工余量；三维打印设备，用于基于所述工件的三维模型进行三维打印，得到工件打印件；三维扫描设备，用于获取所述工件打印件的三维轮廓；第二数据处理装置，用于将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，根据对比结果以及所述工件的三维模型所具有的针对所述工件的待制造部位的加工余量，在所述工件打印件上确定针对所述待制造部位的加工基准；机械加工设备，用于根据所述加工基准，对所述工件打印件进行加工，从而加工出所述待制造部位。
在一些实施例中，所述第二数据处理装置，还用于：将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，调整所述工件打印件的三维轮廓相对于所述三维模型的位置，直至所述工件打印件的三维轮廓包围所述工件的三维模型，并且所述工件打印件上与所述待制造部位的相应的部位的三维轮廓相对于所述待制造部位的三维模型均匀分布；根据所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型的位置以及所述工件的三维模型所具有的针对所述工件的待制造部位的加工余量，在所述工件打印件上确定针对所述待制造部位的加工基准。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此，本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
Claims (9)
1.一种工件的制造方法，其特征在于，包括：
创建所述工件的三维模型，其中，所述工件的三维模型具有根据加工余量的设置原则所设置的针对工件的待制造部位的加工余量；
基于所述工件的三维模型进行三维打印，得到工件打印件；
获取所述工件打印件的三维轮廓；
将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，根据对比结果以及所述工件的三维模型所具有的针对所述工件的待制造部位的加工余量，在所述工件打印件上确定针对所述待制造部位的加工基准；
根据所述加工基准，对所述工件打印件进行加工，从而加工出所述待制造部位。
2.如权利要求1所述的工件的制造方法，其特征在于，所述将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，根据对比结果以及所述工件的三维模型所具有的针对所述工件的待制造部位的加工余量，在所述工件打印件上确定针对所述待制造部位的加工基准，包括：
将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，调整所述工件打印件的三维轮廓相对于所述三维模型的位置，直至所述工件打印件的三维轮廓包围所述工件的三维模型，并且所述工件打印件上与所述待制造部位的相应的部位的三维轮廓相对于所述待制造部位的三维模型均匀分布；
根据所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型的位置以及所述工件的三维模型所具有的针对所述工件的待制造部位的加工余量，在所述工件打印件上确定针对所述待制造部位的加工基准。
3.如权利要求2所述的工件的制造方法，其特征在于，所述将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，调整所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型的位置，直至所述工件打印件的三维轮廓包围所述工件的三维模型，并且所述工件打印件上与所述待制造部位的相应的部位的三维轮廓相对于所述待制造部位的三维模型均匀分布，包括：
将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，调整所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型的位置，当所述工件打印件的三维轮廓不能包围所述工件的三维模型时，根据所述工件打印件的三维轮廓所不能包围所述工件的三维模型的部位，对所述工件打印件进行补焊；
所述获取所述工件打印件的三维轮廓，包括：
获取经过补焊的工件打印件的三维轮廓。
4.如权利要求2所述的工件的制造方法，其特征在于，
所述工件的待制造部位为所述工件整体；
所述创建所述工件的三维模型，包括：
创建定位块和工件的三维模型；
所述基于所述工件的三维模型进行三维打印，得到工件打印件，包括：
基于所述定位块和工件的三维模型进行三维打印，得到定位块打印件和工件打印件，并且所述工件打印件和定位块打印件彼此之间具有相对固定的位置关系；
获取所述工件打印件的三维轮廓，包括：
获取所述定位块打印件和工件打印件的三维轮廓；
将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，调整所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型的位置，直至所述工件打印件的三维轮廓包围所述工件的三维模型，并且所述工件打印件上与所述待制造部位的相应的部位的三维轮廓相对于所述待制造部位的三维模型均匀分布，包括：
将所述定位块打印件和工件打印件的三维轮廓与所述定位块和工件的三维模型进行对比，调整所述定位块打印件和工件打印件的三维轮廓相对于所述定位块和工件的三维模型的位置，直至所述定位块打印件的三维轮廓与所述定位块的三维模型重合，从而使所述工件打印件的三维轮廓包围所述工件的三维模型，并且所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型均匀分布。
5.如权利要求4所述的工件的制造方法，其特征在于，所述创建定位块和工件的三维模型时，
所述工件为非对称结构时，所述定位块的个数至少为3；所述工件为具有一个对称面的对称结构时，所述定位块的个数至少为2个，至少2个定位块分布于所述对称面的两侧；所述工件为具有两个或两个以上对称面的对称结构时，所述定位块的个数至少为1个。
6.如权利要求1所述的工件的制造方法，其特征在于，所述工件的待制造部位为所述工件整体。
7.如权利要求2所述的工件的制造方法，其特征在于，所述工件为包括基体和缺损部位的缺损工件，所述基体是经过加工的基体，所述工件的待制造部位为所述工件的缺损部位；
所述基于所述工件的三维模型进行三维打印，得到工件打印件，包括：
基于所述工件的三维模型，在所述缺损工件的基体上打印缺损部位，得到工件打印件，所述工件打印件包括所述基体和缺损部位打印件；
所述将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，调整所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型的位置，直至所述工件打印件的三维轮廓包围所述工件的三维模型，并且所述工件打印件上与所述待制造部位的相应的部位的三维轮廓相对于所述待制造部位的三维模型均匀分布，包括：
将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，调整所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型的位置，直至所述基体的三维轮廓与所述基体的三维模型重合，从而使所述缺损部位打印件的三维轮廓包围所述缺损部位的三维模型，并且所述缺损部位打印件的三维轮廓相对于所述缺损部位的三维模型均匀分布。
8.一种工件的制造系统，其特征在于，包括：
第一数据处理装置，用于创建所述工件的三维模型，其中，所述工件的三维模型具有根据加工余量的设置原则所设置的针对工件的待制造部位的加工余量；
三维打印设备，用于基于所述工件的三维模型进行三维打印，得到工件打印件；
三维扫描设备，用于获取所述工件打印件的三维轮廓；
第二数据处理装置，用于将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，根据对比结果以及所述工件的三维模型所具有的针对所述工件的待制造部位的加工余量，在所述工件打印件上确定针对所述待制造部位的加工基准；
机械加工设备，用于根据所述加工基准，对所述工件打印件进行加工，从而加工出所述待制造部位。
9.如权利要求8所述的工件的制造系统，其特征在于，所述第二数据处理装置，还用于：将所述工件打印件的三维轮廓与所述工件的三维模型进行对比，调整所述工件打印件的三维轮廓相对于所述三维模型的位置，直至所述工件打印件的三维轮廓包围所述工件的三维模型，并且所述工件打印件上与所述待制造部位的相应的部位的三维轮廓相对于所述待制造部位的三维模型均匀分布；根据所述工件打印件的三维轮廓相对于所述工件的三维模型的位置以及所述工件的三维模型所具有的针对所述工件的待制造部位的加工余量，在所述工件打印件上确定针对所述待制造部位的加工基准。
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