CN114693896A - 将轮毂胚体加工成轮毂的方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种将轮毂胚体加工成轮毂的方法。一种将轮毂胚体加工成轮毂的方法，包括：获取轮毂的三维模型；构建同轴地围绕三维模型的中心轴线且沿三维模型的径向间隔布设的多个直圆柱面，其中，直圆柱面相交于三维模型；从三维模型中选出与直圆柱面相交的部分，得到相交集合；构建垂直于三维模型的中心轴线且彼此间隔的多个虚拟平面；根据相交集合和多个虚拟平面，确定轮毂胚体的虚拟加工路径；根据虚拟加工路径和轮毂胚体的位置坐标，确定轮毂胚体的加工路径；沿加工路径对轮毂胚体进行加工。该方法能够适用于加工不同的轮毂，无需针对每一定制化的轮毂设计对应的设计机加工程序，可节省设计时间，提高定制化的轮毂的生产效率。

Description

将轮毂胚体加工成轮毂的方法

技术领域

本申请涉及轮毂技术领域，特别是涉及一种将轮毂胚体加工成轮毂的方法。

背景技术

相关技术中，通常通过模具进行轮毂的生产制造，模具的成本较高，不适用于小批量、定制化的轮毂。针对小批量、定制化的轮毂，常采用旋压结合机加工的工艺。

然而，在旋压工艺后的机加工工艺中，需要针对定制化的轮毂一一对应地设计机加工程序，会耗费大量的时间，导致定制化生产轮毂的效率大大地降低。

发明内容

基于此，有必要针对定制化的轮毂需一一对应地设计机加工程序而导致定制化生产轮毂的效率降低的问题，提供一种将轮毂胚体加工成轮毂的方法。

根据本申请的一个方面，提供了一种将轮毂胚体加工成轮毂的方法，包括：

获取轮毂的三维模型；

构建同轴地围绕所述三维模型的中心轴线且沿所述三维模型的径向间隔布设的多个直圆柱面，其中，所述直圆柱面相交于所述三维模型；

从所述三维模型中选出与所述直圆柱面相交的部分，得到相交集合；

构建垂直于所述三维模型的中心轴线且彼此间隔的多个虚拟平面；

根据所述相交集合和多个所述虚拟平面，确定所述轮毂胚体的虚拟加工路径；

根据所述虚拟加工路径和所述轮毂胚体的位置坐标，确定所述轮毂胚体的加工路径；

沿所述加工路径对所述轮毂胚体进行加工。

在其中一个实施例中，所述相交集合包括多个彼此独立的相交截面，所述根据所述相交集合和多个所述虚拟平面，确定所述轮毂胚体的虚拟加工路径具体包括：

多个所述直圆柱面与多个所述虚拟平面相交形成多个虚拟圆形曲线；

去除所述多个所述虚拟圆形曲线中位于所述相交截面内的部分，得到第一虚拟加工路径。

在其中一个实施例中，所述相交集合还包括连续截面，所述根据所述相交集合和多个所述虚拟平面，确定所述轮毂胚体的虚拟加工路径还包括：

去除所述多个所述虚拟圆形曲线中位于所述连续截面内的部分，得到第二虚拟加工路径。

在其中一个实施例中，所述根据所述相交集合和多个所述虚拟平面，确定所述轮毂胚体的虚拟加工路径还包括：

将多个所述第一虚拟加工路径首尾相连，并将多个所述第二虚拟加工路径首尾相连，且使相邻的两个所述直圆柱面中所述第一虚拟加工路径和所述第二虚拟加工路径首尾相连，以得所述虚拟加工路径。

在其中一个实施例中，根据所述虚拟加工路径和所述轮毂胚体的位置坐标，确定所述轮毂胚体的加工路径具体包括：

以所述轮毂胚体为基准在所述三维模型上建立三维坐标系；

获取所述虚拟加工路径对应的位置坐标集合，得到所述轮毂胚体的加工路径。

在其中一个实施例中，所述沿所述加工路径对所述轮毂胚体进行加工具体包括：

根据相邻的两个所述直圆柱面之间的第一间距，确定所述轮毂胚体的加工宽度；

根据相邻的两个所述虚拟平面之间的第二间距，确定所述轮毂胚体的加工深度；

根据所述第一间距和所述第二间距选择具有合适直径和合适刀刃长度的刀具；

控制所述刀具沿所述加工路径进行加工。

在其中一个实施例中，所述刀具的直径大于或等于所述第一间距。

在其中一个实施例中，根据所述轮毂胚体的外径和所述第一间距，确定所述直圆柱面的数量。

在其中一个实施例中，所述刀具的刀刃长度大于或等于所述第二间距。

在其中一个实施例中，根据所述轮毂胚体的高度和所述第二间距，确定所述虚拟平面的数量。

上述将轮毂胚体加工成轮毂的方法中，轮毂的三维模型与定制化的轮毂的结构相同，那么，从三维模型中选出与直圆柱面相交的部分而得到的相交集合相当于将三维模型分割为多个部分，进一步地，根据相交集合和多个虚拟平面而确定的虚拟加工路径相当于针对三维模型的轮廓构建的对应的虚拟加工路径，基于此，根据虚拟加工路径和轮毂胚体的位置坐标确定的轮毂胚体的加工路径就是针对定制化的轮毂的轮廓的加工路径，如此，沿该加工路径对轮毂胚体进行加工，可获得对应的定制化的轮毂。该将轮毂胚体加工成轮毂的方法能够适用于加工不同的轮毂，无需针对每一定制化的轮毂设计对应的机加工程序，可节省设计时间，提高定制化的轮毂的生产效率。

附图说明

图1为本申请一实施例中的将轮毂胚体加工成轮毂的方法的流程示意图；

图2为本申请一实施例中的三维模型的示意图；

图3为本申请一实施例中的三维模型、直圆柱面及虚拟平面的示意图；

图4为本申请一实施例中的三维模型及直圆柱面的示意图；

图5为本申请一实施例中的相交截面的示意图；

图6为本申请一实施例中的相交截面与虚拟圆形曲线的示意图；

图7为本申请一实施例中的第一虚拟加工路径的形成过程示意图；

图8为本申请一实施例中的连续截面的示意图；

图9为本申请一实施例中的连续截面与虚拟圆形曲线的示意图；

图10为本申请一实施例中的第二虚拟加工路径的形成过程示意图；

图11为本申请一实施例中的虚拟加工路径形成过程示意图；

图12为本申请另一实施例中的将轮毂胚体加工成轮毂的方法的流程示意图。

图中：210、三维模型；211、肋部；220、直圆柱面；230、虚拟平面；240、相交集合；241、相交截面；242、连续截面；2421、上边界线；250、虚拟加工路径；251、第一虚拟加工路径；252、第二虚拟加工路径；260、虚拟圆形曲线。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

图1示出了本申请一实施例中的将轮毂胚体加工成轮毂的方法的流程示意图。

请参阅图1，并结合参阅图2及图3，本申请一实施例提供的将轮毂胚体加工成轮毂的方法，包括以下步骤：

S110、获取轮毂的三维模型210(如图2所示)。可根据定制化的轮毂的加工信息构建轮毂的三维模型210。也可根据来料加工信息获取轮毂的三维模型210。

S120、构建同轴地围绕三维模型210的中心轴线且沿三维模型210的径向间隔布设的多个直圆柱面220(如图3所示)，其中，直圆柱面220相交于三维模型210。

S130、从三维模型210中选出与直圆柱面220相交的部分，得到相交集合240(如图4及图5所示)。

S140、构建垂直于三维模型210的中心轴线且彼此间隔的多个虚拟平面230。

S150、根据相交集合240和多个虚拟平面230，确定轮毂胚体的虚拟加工路径250。

S160、根据虚拟加工路径250和轮毂胚体的位置坐标，确定轮毂胚体的加工路径。

S170、沿加工路径对轮毂胚体进行加工。

可以理解，上述将轮毂胚体加工成轮毂的方法中，轮毂的三维模型210与定制化的轮毂的结构相同，那么，从三维模型210中选出与直圆柱面220相交的部分而得到的相交集合240相当于将三维模型210分割为多个部分，进一步地，根据相交集合240和多个虚拟平面230而确定的虚拟加工路径250相当于针对三维模型210的轮廓构建的对应的虚拟加工路径250，基于此，根据虚拟加工路径250和轮毂胚体的位置坐标确定的轮毂胚体的加工路径就是针对定制化的轮毂的轮廓的加工路径，如此，沿该加工路径对轮毂胚体进行加工，可获得对应的定制化的轮毂，即如图2所示的三维模型210对应的轮毂。该将轮毂胚体加工成轮毂的方法能够适用于加工不同的轮毂，无需针对每一定制化的轮毂设计对应的机加工程序，可节省设计时间，提高定制化的轮毂的生产效率。

在一些实施例中，请参阅图5、图6及图7，相交集合240包括多个彼此独立的相交截面241，根据相交集合240和多个虚拟平面230，确定轮毂胚体的虚拟加工路径250具体包括：

多个直圆柱面220与多个虚拟平面230相交形成多个虚拟圆形曲线260。具体到如图6所示的实施例中，多个虚拟圆形曲线260均相交于相交截面241。

请参阅图7，去除多个虚拟圆形曲线260中位于相交截面241内的部分，得到第一虚拟加工路径251。具体到如图6及图7所示的实施例中，为了更好地突显出第一虚拟加工路径251，第一虚拟加工路径251在图7中以虚线显示。

相交截面241位于三维模型210的肋部211，该三维模型210的肋部211对应的是轮毂的肋骨部，可以理解，依据相交截面241和多个虚拟圆形曲线260获得的第一虚拟加工路径251根据轮毂的轮廓而设计的加工路径，如此，依据该第一虚拟加工路径251而确定的轮毂胚体的加工路径，能够根据所需要的轮毂的轮廓进行加工，进而获得对应的定制化的轮毂。

在一些实施例中，请参阅图8、图9及图10，相交集合240还包括连续截面242，根据相交集合240和多个虚拟平面230，确定轮毂胚体的虚拟加工路径250还包括：

去除所述多个虚拟圆形曲线260中位于连续截面242内的部分，得到第二虚拟加工路径252。

连续截面242对应的是轮毂的另一部分，可以理解，依据连续截面242和多个虚拟圆形曲线260获得的第二虚拟加工路径252是根据轮毂的轮廓而设计的加工路径，如此，依据该第二虚拟加工路径252而确定的轮毂胚体的加工路径，能够根据所需要的轮毂的轮廓进行加工，进而获得对应的定制化的轮毂。

需要说明的是，图10中，为了更好地突显出第二虚拟加工路径252，第二虚拟加工路径252在图10中以虚线显示。

需要说明的是，在利用本申请的将轮毂胚体加工成轮毂的方法对轮毂胚体进行加工后，可根据连续截面242的上边界线2421的位置坐标集合，确定轮毂胚体的精加工路径，以便对轮毂胚体进行精加工。

在一些实施例中，请参阅图11，根据相交集合240和多个虚拟平面230，确定轮毂胚体的虚拟加工路径250还包括：

将多个第一虚拟加工路径251首尾相连，并将多个第二虚拟加工路径首尾相连，且使相邻两个直圆柱面220中第一虚拟加工路径251和第二虚拟加工路径首尾相连，以得虚拟加工路径250。

图11给出了多个第一虚拟加工路径251首尾相连的示例，当然，也可将多个第二虚拟加工路径首尾相连，以便保证虚拟加工路径250的连续性，也可将相邻的第一虚拟加工路径251和第二虚拟加工路径首尾相连，进而保证轮毂胚体的加工路径的连续性，可有效提高将轮毂胚体加工成轮毂的加工效率。

在一些实施例中，根据虚拟加工路径250和轮毂胚体的位置坐标，确定轮毂胚体的加工路径具体包括：

以轮毂胚体为基准在三维模型210上建立三维坐标系，

获取虚拟加工路径250对应的位置坐标集合，得到轮毂胚体的加工路径。

也就是说，以轮毂胚体的位置坐标为参照，在三维模型210上建立三维坐标系，具体地，轮毂胚体的外周不需要利用本申请的方法进行加工，以轮毂胚体的外周的位置坐标为基准，在三维模型210上对应于轮毂胚体的外周的部分对应建立三维坐标系。可以理解的是，虚拟加工路径250是根据三维模型210而获取的，如此，根据该三维坐标系可获取虚拟加工路径250对应的位置坐标集合，进而可得到轮毂胚体的加工路径，且依据该加工路径能对应地给轮毂胚体进行加工。

在一些实施例中，请参阅图4及图6，沿加工路径对轮毂胚体进行加工具体包括：

根据相邻的两个直圆柱面220之间的第一间距D，确定轮毂胚体的加工宽度；

根据相邻的两个虚拟平面230之间的第二间距H，确定轮毂胚体的加工深度；

根据第一间距和第二间距选择具有合适直径和合适刀刃长度的刀具；

控制刀具沿加工路径进行加工。

可以理解的是，具体到如图11所示的实施例中，每一第一虚拟加工路径251是从对应的虚拟圆形曲线260中获得的，相邻的虚拟圆形曲线260之间的间距即等于第一间距D，那么，相邻的两个第一虚拟加工路径251之间的间距也等于第一间距D，按照该第一间距D选择具有合适直径的刀具，有利于提高轮毂胚体在其径向方向上的加工精准性。同理，按照该第二间距H选择具有合适刀刃长度的刀具，有利于提高轮毂胚体在其轴向方向上的加工精准性。如此，可保证提高轮毂胚体的加工精准性。

刀具可选用平底刀、球头刀或锥形刀，具体地，可根据实际加工需要选择合适的刀具。

在一些实施例中，刀具的直径等于第一间距D。可以理解的是，构建多个直圆柱面220之前，可根据刀具的直径数据，使相邻的两个直圆柱面220之间的间距等于刀具的直径，也就是使第一间距D等于刀具的直径，以保证轮毂胚体在其径向方向上的加工精准性。

在另一些实施例中，刀具的直径大于第一间距D。可以理解的是，构建多个直圆柱面220之前，可根据刀具的直径数据，使第一间距D略小于刀具的直径，可避免因铣削侧深大于刀具的直径而导致影响刀具的工作条件。

在一些实施例中，根据轮毂胚体的外径和第一间距D，确定直圆柱面220的数量，以保证更全面、更精准地获取轮毂胚体的加工路径，有利于提高轮毂胚体的加工精准性。

在一些实施例中，刀具的刀刃长度等于第二间距。可以理解的是，构建多个虚拟平面230之前，可根据刀具的刀刃长度数据，使相邻的两个虚拟平面230之间的间距等于刀具的刀刃长度，也就是使第二间距H等于刀具的刀刃长度，以保证轮毂胚体在其轴向方向上的加工精准性。

在另一些实施例中，刀具的刀刃长度大于第二间距。可以理解的是，构建多个虚拟平面230之前，可根据刀具的刀刃长度数据，使相邻的两个虚拟平面230之间的间距略小于刀具的刀刃长度，也就是使第二间距H略小于刀具的刀刃长度，可避免刀具的光杆部分在刀具向下进给切削过程中参与切削，提高本申请方法的可靠性。

在一些实施例中，根据轮毂胚体的高度和第二间距H，确定虚拟平面230的数量，以保证更全面、更精准地获取轮毂胚体的加工路径，有利于提高轮毂胚体的加工精准性。

在一些实施例中，将轮毂胚体加工成轮毂的方法包括以下步骤：

S110、如图2所示，获取轮毂的三维模型210。

S120、如图3所示，构建同轴地围绕三维模型210的中心轴线且沿三维模型210的径向间隔布设的多个直圆柱面220，其中，直圆柱面220相交于三维模型210。

S130、如图5及图8所示，从三维模型210中选出与直圆柱面220相交的部分，得到相交集合240。相交集合240包括多个彼此独立的相交截面241，相交集合240还包括连续截面242。

S140、如图3所示，构建垂直于三维模型210的中心轴线且彼此间隔的多个虚拟平面230。

S150、如图7和图10所示，根据相交集合240和多个虚拟平面230，确定轮毂胚体的虚拟加工路径250。

S160、根据虚拟加工路径250和轮毂胚体的位置坐标，确定轮毂胚体的加工路径。

S171、根据相邻的两个直圆柱面220之间的第一间距D，确定轮毂胚体的加工宽度；

S172、根据相邻的两个虚拟平面230之间的第二间距H，确定轮毂胚体的加工深度；

S173、根据第一间距和第二间距选择具有合适直径和合适刀刃长度的刀具；

S174、控制刀具沿加工路径进行加工。具体地，控制刀具沿加工路径进行铣削加工。

可以理解，该将轮毂胚体加工成轮毂的方法能够适用于加工不同的轮毂，无需针对每一定制化的轮毂设计对应的设计机加工程序，可节省设计时间，提高定制化的轮毂的生产效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种将轮毂胚体加工成轮毂的方法，其特征在于，包括：

获取轮毂的三维模型(210)；

构建同轴地围绕所述三维模型(210)的中心轴线且沿所述三维模型(210)的径向间隔布设的多个直圆柱面(220)，其中，所述直圆柱面(220)相交于所述三维模型(210)；

从所述三维模型(210)中选出与所述直圆柱面(220)相交的部分，得到相交集合(240)；

构建垂直于所述三维模型(210)的中心轴线且彼此间隔的多个虚拟平面(230)；

根据所述相交集合(240)和多个所述虚拟平面(230)，确定所述轮毂胚体的虚拟加工路径(250)；

根据所述虚拟加工路径(250)和所述轮毂胚体的位置坐标，确定所述轮毂胚体的加工路径；

沿所述加工路径对所述轮毂胚体进行加工。

2.根据权利要求1所述的将轮毂胚体加工成轮毂的方法，其特征在于，所述相交集合(240)包括多个彼此独立的相交截面(241)，所述根据所述相交集合(240)和多个所述虚拟平面(230)，确定所述轮毂胚体的虚拟加工路径(250)具体包括：

多个所述直圆柱面(220)与多个所述虚拟平面(230)相交形成多个虚拟圆形曲线(260)；

去除所述多个所述虚拟圆形曲线(260)中位于所述相交截面(241)内的部分，得到第一虚拟加工路径(251)。

3.根据权利要求2所述的将轮毂胚体加工成轮毂的方法，其特征在于，所述相交集合(240)还包括连续截面(242)，所述根据所述相交集合(240)和多个所述虚拟平面(230)，确定所述轮毂胚体的虚拟加工路径(250)还包括：

去除所述多个所述虚拟圆形曲线(260)中位于所述连续截面(242)内的部分，得到第二虚拟加工路径(252)。

4.根据权利要求3所述的将轮毂胚体加工成轮毂的方法，其特征在于，所述根据所述相交集合(240)和多个所述虚拟平面(230)，确定所述轮毂胚体的虚拟加工路径(250)还包括：

将多个所述第一虚拟加工路径(251)首尾相连，并将多个所述第二虚拟加工路径(252)首尾相连，且使相邻的两个所述直圆柱面(220)中所述第一虚拟加工路径(251)和所述第二虚拟加工路径(252)首尾相连，以得所述虚拟加工路径(250)。

5.根据权利要求1所述的将轮毂胚体加工成轮毂的方法，其特征在于，根据所述虚拟加工路径(250)和所述轮毂胚体的位置坐标，确定所述轮毂胚体的加工路径具体包括：

以所述轮毂胚体为基准在所述三维模型(210)上建立三维坐标系；

获取所述虚拟加工路径(250)对应的位置坐标集合，得到所述轮毂胚体的加工路径。

6.根据权利要求1所述的将轮毂胚体加工成轮毂的方法，其特征在于，所述沿所述加工路径对所述轮毂胚体进行加工具体包括：

根据相邻的两个所述直圆柱面(220)之间的第一间距，确定所述轮毂胚体的加工宽度；

根据相邻的两个所述虚拟平面(230)之间的第二间距，确定所述轮毂胚体的加工深度；

根据所述第一间距和所述第二间距选择具有合适直径和合适刀刃长度的刀具；

控制所述刀具沿所述加工路径进行加工。

7.根据权利要求6所述的将轮毂胚体加工成轮毂的方法，其特征在于，所述刀具的直径大于或等于所述第一间距。

8.根据权利要求7所述的将轮毂胚体加工成轮毂的方法，其特征在于，根据所述轮毂胚体的外径和所述第一间距，确定所述直圆柱面(220)的数量。

9.根据权利要求6所述的将轮毂胚体加工成轮毂的方法，其特征在于，所述刀具的刀刃长度大于或等于所述第二间距。

10.根据权利要求9所述的将轮毂胚体加工成轮毂的方法，其特征在于，根据所述轮毂胚体的高度和所述第二间距，确定所述虚拟平面(230)的数量。

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