CN116520768A - 加工路径调试方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

加工路径调试方法、装置、电子设备和存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN116520768A
CN116520768A CN202310788111.2A CN202310788111A CN116520768A CN 116520768 A CN116520768 A CN 116520768A CN 202310788111 A CN202310788111 A CN 202310788111A CN 116520768 A CN116520768 A CN 116520768A
Authority
CN
China
Prior art keywords
machining path
distance
path
deviation
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202310788111.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116520768B (zh
Inventor
曹加明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Automotive Technologies Zhangjiagang Co Ltd
Original Assignee
ZF Automotive Technologies Zhangjiagang Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Automotive Technologies Zhangjiagang Co Ltd filed Critical ZF Automotive Technologies Zhangjiagang Co Ltd
Priority to CN202310788111.2A priority Critical patent/CN116520768B/zh
Publication of CN116520768A publication Critical patent/CN116520768A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116520768B publication Critical patent/CN116520768B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/404—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35408—Calculate new position data from actual data to compensate for contour error
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

本发明涉及定位面加工技术领域，提供加工路径调试方法、装置、电子设备和存储介质。加工路径用于加工位于工件的孔前端的定位面，加工路径调试方法基于X‑Y平面实现，包括：根据基于初始加工路径加工形成的定位面与工件中心轴的实际夹角、及对应的目标夹角，确定角度偏差；基于角度偏差调整初始加工路径，获得与工件中心轴相夹目标夹角的模拟加工路径；根据孔中心至模拟加工路径的模拟距离、及对应的目标距离，确定距离偏差；基于距离偏差调整模拟加工路径，获得目标加工路径。本发明根据目标设计参数和初始加工参数确定角度偏差和距离偏差，据此调整初始加工路径，获得角度和距离均符合设计要求的目标加工路径，实现对加工路径的高效、精准调试。

Description

加工路径调试方法、装置、电子设备和存储介质
技术领域
本发明涉及定位面加工技术领域，具体地说，涉及加工路径调试方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
在汽车零部件等产品中，存在位于工件的孔前端的定位面的加工场景；定位面的角度及与孔中心的距离必须符合设计要求，以确保与孔配合的部件基于定位面安装牢固，并与孔配合稳定。
例如，一些工件的进油孔前端需要加工定位面，以定位和固定进油管路；定位面的角度和与进油孔中心的距离必须符合设计要求，以确保进油管路的稳定和牢固安装，避免与进油孔配合的油管接头脱落和漏油。
定位面的加工通常基于固定的起点和终点，控制铣刀进行直线切削完成。这种控制方式缺少角度调整变量，当定位面的角度超差后，调试难度大，需要大量测量，且无法精确调整，不利于生产效率的提高。
需要说明的是，上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
有鉴于此，本发明提供加工路径调试方法、装置、电子设备和存储介质，能够根据目标设计参数和初始加工参数，便捷、准确地确定角度偏差和距离偏差，据此调整初始加工路径，获得角度和距离均符合设计要求的目标加工路径，实现对加工路径的高效、精准调试。
本发明的一个方面提供一种加工路径调试方法，所述加工路径用于加工位于工件的孔前端的定位面，执行所述加工路径的加工刀具的轴线平行于工件坐标系的Z轴，所述加工路径调试方法基于所述工件坐标系的X-Y平面实现，包括：根据基于初始加工路径加工形成的定位面与工件中心轴的实际夹角、及对应的目标夹角，确定角度偏差；基于所述角度偏差调整所述初始加工路径，获得与所述工件中心轴相夹所述目标夹角的模拟加工路径；根据孔中心至所述模拟加工路径的模拟距离、及对应的目标距离，确定距离偏差；基于所述距离偏差调整所述模拟加工路径，获得目标加工路径。
上述的加工路径调试方法，根据设计的目标夹角及初始加工形成的定位面和工件中心轴在X-Y平面的投影线的实际夹角，便捷、准确地确定初始加工路径的角度偏差；基于角度偏差调整初始加工路径，获得角度符合设计要求的模拟加工路径；根据设计的目标距离及孔中心至模拟加工路径的模拟距离，便捷、准确地确定距离偏差；再基于距离偏差调整模拟加工路径，获得角度和距离均符合设计要求的目标加工路径；
上述的加工路径调试方法，根据目标设计参数和初始加工参数，便捷、准确地确定角度偏差和距离偏差，据此调整初始加工路径，获得角度和距离均符合设计要求的目标加工路径，实现对加工路径的高效、精准调试，无需大量测量，能够减少设备停机等待时间，提高产线生产效率，基于调试生成的目标加工路径能够加工出质量合格的工件产品，提高产品质量。
在一些实施例中，所述基于所述角度偏差调整所述初始加工路径，包括：保持所述初始加工路径的起点不变，基于所述角度偏差调整所述初始加工路径的终点，以使所述起点至调整后的终点连成的所述模拟加工路径与所述工件中心轴相夹所述目标夹角。
保持初始加工路径的起点不变、基于角度偏差调整初始加工路径的终点，相当于将初始加工路径绕起点转动以补偿角度偏差，从而便捷、准确地获得角度符合设计要求的模拟加工路径。
在一些实施例中，所述基于所述角度偏差调整所述初始加工路径的终点，包括：设所述调整后的终点基于所述工件坐标系的坐标值为（X2, Y2），则根据如下公式计算所述调整后的终点的坐标值：X2=X1+L1×SIN(A1)；Y2=Y1-L1×COS(A1)；其中，(X1, Y1)为所述起点的坐标值，L1为所述初始加工路径的长度，L1根据所述起点和所述终点的基于所述工件坐标系的坐标值确定，SIN(.)为正弦函数，A1为所述目标夹角，COS(.)为余弦函数。
加工刀具的轴线平行于工件坐标系的Z轴，加工时通过控制加工刀具前进和后退可实现Z轴坐标值的调整，从而终点坐标值的调整可简化至X-Y平面；根据目标夹角和初始加工路径等参数投影至X-Y平面的几何关系，能够便捷、准确地计算出调整后的终点的坐标值，以此实现角度偏差的补偿。
在一些实施例中，所述工件中心轴在X-Y平面的投影线平行于所述工件坐标系的Y轴；所述基于所述距离偏差调整所述模拟加工路径，包括：沿所述Y轴基于所述距离偏差调整所述工件坐标系，以使所述模拟加工路径基于调整后的工件坐标系形成与所述孔中心相距所述目标距离的所述目标加工路径。
沿Y轴基于距离偏差调整工件坐标系，实现有效调整孔中心与模拟加工路径之间的距离的同时、保持模拟加工路径与工件中心轴在X-Y平面的投影线的目标夹角不变，从而便捷、准确地获得角度和距离均符合设计要求的目标加工路径。
在一些实施例中，所述沿所述Y轴基于所述距离偏差调整所述工件坐标系，包括：设所述工件坐标系沿所述Y轴的调整量为Y’，则根据公式Y’=D’/SIN(A1)，计算Y’；其中，D’为所述距离偏差，SIN(.)为正弦函数，A1为所述目标夹角。
根据目标夹角和距离偏差等参数投影至X-Y平面的几何关系，能够便捷、准确地计算出工件坐标系沿Y轴的调整量，以此实现距离偏差的补偿。
在一些实施例中，设所述模拟距离为D2，则根据公式D2=L2×SIN(A2+A3)，计算所述模拟距离；其中，L2为所述初始加工路径的起点至所述孔中心的距离，L2根据所述起点和所述孔中心的基于所述工件坐标系的坐标值确定，A2为所述起点至所述孔中心的连线与所述工件坐标系的X轴的夹角，A3为所述目标夹角的余角。
根据孔中心、初始加工路径和目标夹角等参数投影至X-Y平面的几何关系，能够便捷、准确地计算出模拟距离，以便基于模拟距离和目标距离确定距离偏差。
在一些实施例中，根据公式A2=ATAN((Y3-Y1)/(X3-X1))，计算A2；其中，ATAN(.)为反正切函数，Y3为所述孔中心的Y轴坐标值，Y1为所述起点的Y轴坐标值，X3为所述孔中心的X轴坐标值，X1为所述起点的X轴坐标值。
根据孔中心和起点等参数投影至X-Y平面的几何关系，能够便捷、准确地计算出起点至孔中心的连线与X轴的夹角，以便进一步计算模拟距离。
在一些实施例中，执行所述加工路径的加工刀具的控制程序采用绝对编程方式，以基于所述初始加工路径调试生成所述目标加工路径。
基于绝对编程方式编写加工刀具的控制程序，在控制程序中引入目标夹角，实现角度偏差的补偿，并进一步基于工件坐标系沿Y轴的调整补偿距离偏差，如此方便现场技术人员调试，实现基于初始加工路径高效、准确地调试生成目标加工路径。
在一些实施例中，所述加工路径用于加工制动钳钳体的进油孔的定位面；其中，所述工件中心轴为所述钳体的缸孔中心轴。
进油孔能够给钳体内部部件通油润滑，进油孔定位面对进油管路起到定位和固定作用；通过上述的加工路径调试方法，能够在定位面角度超差时及时调整，确保加工出的定位面和缸孔中心轴在X-Y平面的投影线的夹角、及加工出的定位面与进油孔中心的距离符合设计要求，确保安装的进油管路的位置稳定和牢固，油管接头不易脱落和漏油，从而保障制动钳的制动效果和使用寿命，保证乘车人员的生命安全。
本发明的又一个方面提供一种加工路径调试装置，用于实现如上述任意实施例所述的加工路径调试方法，所述加工路径调试装置包括：角度偏差确定模块，用于根据基于初始加工路径加工形成的定位面与工件中心轴的实际夹角、及对应的目标夹角，确定角度偏差；角度偏差补偿模块，用于基于所述角度偏差调整所述初始加工路径，获得与所述工件中心轴相夹所述目标夹角的模拟加工路径；距离偏差确定模块，用于根据孔中心至所述模拟加工路径的模拟距离、及对应的目标距离，确定距离偏差；距离偏差补偿模块，用于基于所述距离偏差调整所述模拟加工路径，获得目标加工路径。
上述的加工路径调试装置，能够根据目标设计参数和初始加工参数，便捷、准确地确定角度偏差和距离偏差，据此调整初始加工路径，获得角度和距离均符合设计要求的目标加工路径，实现对加工路径的高效、精准调试。
本发明的又一个方面提供一种电子设备，包括：处理器；存储器，所述存储器中存储有可执行指令；其中，所述可执行指令被所述处理器执行时，实现如上述任意实施例所述的加工路径调试方法。
本发明的又一个方面提供一种计算机可读的存储介质，用于存储程序，所述程序被处理器执行时实现如上述任意实施例所述的加工路径调试方法。
本发明与现有技术相比的有益效果至少包括：
本发明的加工路径调试方案，根据设计的的目标夹角及初始加工形成的定位面与工件中心轴在X-Y平面的投影线的实际夹角，便捷、准确地确定初始加工路径的角度偏差；基于角度偏差调整初始加工路径，获得角度符合设计要求的模拟加工路径；根据设计的目标距离及孔中心至模拟加工路径的模拟距离，便捷、准确地确定距离偏差；再基于距离偏差调整模拟加工路径，获得角度和距离均符合设计要求的目标加工路径；
从而，本发明的加工路径调试方案，能够根据目标设计参数和初始加工参数，便捷、准确地确定角度偏差和距离偏差，据此调整初始加工路径，获得角度和距离均符合设计要求的目标加工路径，实现对加工路径的高效、精准调试，无需大量测量，能够减少设备停机等待时间，提高产线生产效率，基于调试生成的目标加工路径能够加工出质量合格的工件产品，提高产品质量。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本发明实施例中制动钳钳体的定位面加工的主视示意图；
图2示出本发明实施例中制动钳钳体的定位面加工的俯视示意图；
图3示出本发明实施例中制动钳钳体的定位面加工的右视示意图；
图4示出本发明实施例中加工路径调试方法的步骤示意图；
图5示出本发明实施例中调试生成模拟加工路径的几何原理示意图；
图6示出本发明实施例中调试生成目标加工路径的几何原理示意图；
图7示出本发明实施例中计算模拟距离的几何原理示意图；
图8示出本发明实施例中加工路径调试装置的模块示意图；
图9示出本发明实施例中电子设备的结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使本发明全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
附图仅为本发明的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
此外，附图中所示的流程仅是示例性说明，不是必须包括所有的步骤。例如，有的步骤可以分解，有的步骤可以合并或部分合并，且实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。具体描述时使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。
本发明的加工路径调试方法，能够根据定位面的目标设计参数和初始加工参数，便捷、准确地确定角度偏差和距离偏差，据此调整初始加工路径，获得角度和距离均符合设计要求的目标加工路径，实现对加工路径的高效、精准调试，以便根据目标加工路径实现定位面的准确加工。
所说的定位面，位于工件的孔前端，定位面的目标设计参数包括定位面和工件中心轴在X-Y平面的投影线的目标夹角及定位面与孔中心的目标距离。
在一些实施例中，加工路径调试方法可应用于制动钳钳体的进油孔的定位面的加工场景；进油孔用于给钳体内部部件通油润滑，定位面对进油管路起到定位和固定作用。图1示出制动钳钳体的定位面加工的主视结构，图2示出制动钳钳体的定位面加工的俯视结构，图3示出制动钳钳体的定位面加工的右视结构；结合图1至图3所示，定位面13位于进油孔12的前端，进油孔12连通钳体11的缸孔，缸孔中心轴作为工件中心轴10，定位面13与工件中心轴10在X-Y平面的投影线的设计夹角，即目标夹角为A1，进油孔12的孔中心120与定位面13之间的设计距离，即目标距离为D1。
定位面13加工时，将钳体11安装于工作台20，控制加工刀具30沿目标起点32至目标终点33的目标加工路径铣削成型定位面13。目标起点32和目标终点33的位置坐标基于工件坐标系X-Y-Z确定，工件坐标系X-Y-Z的原点位于工作台20的底面中心，Z轴与加工刀具30的轴线30’平行，也即平行于定位面13和进油孔12的轴线12’，Y轴与工件中心轴10在X-Y平面的投影线平行。
采用本发明的加工路径调试方法，能够在定位面13角度超差时及时调整加工刀具30的加工路径，确保加工出的定位面13与工件中心轴10在X-Y平面的投影线的夹角、及加工出的定位面13与孔中心120的距离符合设计要求，从而确保安装的进油管路的位置稳定和牢固，油管接头不易脱落和漏油，以保障制动钳的制动效果和使用寿命，保证乘车人员的生命安全。
在其他实施例中，工件坐标系X-Y-Z的标定方式可根据需要调整，只要能确定目标起点32和目标终点33的位置坐标，依此控制加工刀具30的加工路径，以准确铣削成型定位面13即可。
此外，在其他实施例中，加工路径调试方法也可应用于其他工件的定位面加工，而不以上述例举为限。
下面对加工路径调试方法的实施过程进行详细说明。其中，执行加工路径的加工刀具的轴线平行于工件坐标系的Z轴，加工路径调试方法基于工件坐标系的X-Y平面实现。
图4示出加工路径调试方法的主要步骤；参照图4所示，本发明实施例提供的加工路径调试方法，包括：
S410，根据基于初始加工路径加工形成的定位面与工件中心轴的实际夹角、及对应的目标夹角，确定角度偏差。
目标夹角是定位面和工件中心轴在X-Y平面的投影线的设计夹角。根据设计的目标夹角及初始加工形成的实际夹角，能够便捷、准确地确定初始加工路径的角度偏差（将实际夹角与目标夹角相减即可计算出角度偏差）。
S420，基于角度偏差调整初始加工路径，获得与工件中心轴相夹目标夹角的模拟加工路径。
基于角度偏差调整初始加工路径，获得角度符合设计要求的模拟加工路径。
S430，根据孔中心至模拟加工路径的模拟距离、及对应的目标距离，确定距离偏差。
目标距离是孔中心与理想加工状态下的定位面之间的设计距离。根据设计的目标距离及孔中心至模拟加工路径的模拟距离，能够便捷、准确地确定模拟加工路径的距离偏差（将模拟距离与目标距离相减即可计算出距离偏差）。
S440，基于距离偏差调整模拟加工路径，获得目标加工路径。
基于距离偏差调整模拟加工路径，获得角度和距离均符合设计要求的目标加工路径。
从而，上述的加工路径调试方法，根据目标设计参数和初始加工参数，便捷、准确地确定角度偏差和距离偏差，据此调整初始加工路径，获得角度和距离均符合设计要求的目标加工路径，实现对加工路径的高效、精准调试，无需大量测量，能够减少设备停机等待时间，提高产线生产效率，基于调试生成的目标加工路径能够加工出质量合格的工件产品，提高产品质量。
在一些实施例中，基于角度偏差调整初始加工路径，包括：保持初始加工路径的起点不变，基于角度偏差调整初始加工路径的终点，以使起点至调整后的终点连成的模拟加工路径与工件中心轴在X-Y平面的投影线相夹目标夹角。
保持初始加工路径的起点不变、基于角度偏差调整初始加工路径的终点，相当于将初始加工路径绕起点转动以补偿角度偏差，从而便捷、准确地获得角度符合设计要求的模拟加工路径。
图5示出调试生成模拟加工路径的几何原理；参照图5、并可结合图1至图3所示，在一些实施例中，基于角度偏差A’调整初始加工路径51的终点33’，包括：设调整后的终点33’’基于工件坐标系的坐标值为（X2, Y2, Z2），则根据如下公式计算调整后的终点33’’的坐标值：
X2=X1+L1×SIN(A1)；
Y2=Y1-L1×COS(A1)；
Z2=Z1；
其中，(X1,Y1,Z1)为加工起点坐标，L1为初始加工路径51的长度，L1根据起点32’和终点33’的基于工件坐标系的坐标值确定，起点32’和终点33’的坐标值是已知量；SIN(.)为正弦函数，A1为目标夹角，A1是已知量；COS(.)为余弦函数，Z1为起点32’的Z轴坐标值。
加工刀具30的轴线30’平行于工件坐标系的Z轴，加工时通过控制加工刀具30前进和后退可实现Z轴坐标值的调整，从而终点33’坐标值的调整可简化至X-Y平面；根据目标夹角A1和初始加工路径51等参数投影至X-Y平面的几何关系，能够便捷、准确地计算出调整后的终点33’’的坐标值，以此实现角度偏差A’的补偿。
具体而言，参照图5示出的X-Y平面的几何关系；自起点32’与工件中心轴10相夹目标夹角A1延伸长度L1，可获得模拟加工路径52，模拟加工路径52的终点为调整后的终点33’’，模拟加工路径52与初始加工路径51之间的夹角为角度偏差A’。第一辅助线55垂直于工件中心轴10，根据模拟加工路径52的长度L1、模拟加工路径52与工件中心轴10的夹角A1，利用正弦函数和余弦函数能够便捷、准确地计算出调整后的终点33’’的坐标值。
在一些实施例中，工件中心轴在X-Y平面的投影线平行于工件坐标系的Y轴；基于距离偏差调整模拟加工路径，包括：沿Y轴基于距离偏差调整工件坐标系，以使模拟加工路径基于调整后的工件坐标系形成与孔中心相距目标距离的目标加工路径。
沿Y轴基于距离偏差调整工件坐标系，实现有效调整孔中心与模拟加工路径之间的距离的同时保持模拟加工路径与工件中心轴之间的目标夹角不变，从而便捷、准确地获得角度和距离均符合设计要求的目标加工路径。
图6示出调试生成目标加工路径的几何关系原理；参照图6、并可结合图1至图3所示，在一些实施例中，沿Y轴基于距离偏差调整工件坐标系，包括：设工件坐标系沿Y轴的调整量为Y’，则根据如下公式计算Y’：
Y’=D’/SIN(A1)；
其中，D’为距离偏差，SIN(.)为正弦函数，A1为目标夹角。
根据目标夹角A1和距离偏差D’等参数投影至X-Y平面的几何关系，能够便捷、准确地计算出工件坐标系沿Y轴的调整量Y’，以此实现距离偏差D’的补偿。
具体而言，参照图6示出的X-Y平面的几何关系；第二辅助线56过孔中心120且平行于工件中心轴10，第三辅助线57过孔中心120且垂直于模拟加工路径52，结合形成的第一辅助三角形58，可知第二辅助线56与模拟加工路径52之间的夹角及其对顶角均为A1，距离D向（即第三辅助线57的方向）与坐标值Y向之间的比例关系为：D/Y=SIN(A1)，即D:Y=1:1/SIN(A1)。如此，根据距离D向的距离偏差D’，利用正弦函数可以便捷、准确地计算出坐标值Y向的调整量Y’。
图7示出计算模拟距离的几何原理；参照图7、并可结合图1至图3所示，在一些实施例中，设模拟距离为D2，则根据如下公式计算D2：
D2=L2×SIN(A2+A3)；
其中，L2为初始加工路径51的起点32’至孔中心120的距离，L2根据起点32’和孔中心120的基于工件坐标系的坐标值确定，起点32’和孔中心120的坐标值是已知量；A2为起点32’至孔中心120的连线与工件坐标系的X轴的夹角，A3为目标夹角A1（即模拟加工路径52与工件中心轴10在X-Y平面的投影线的夹角）的余角；其中，执行加工路径的加工刀具30的轴线30’平行于工件坐标系的Z轴。
根据初始加工路径51、孔中心120和目标夹角A1等参数投影至X-Y平面的几何关系，能够便捷、准确地计算出模拟距离D2，以便基于模拟距离D2和目标距离确定距离偏差D’。
具体而言，参照图7示出的工件中心轴10、初始加工路径51、模拟加工路径52及孔中心120投影至X-Y平面的几何关系；结合第二辅助三角形59，根据其顶角（A2+A3）、斜边（L2），能够便捷、准确地计算出模拟距离D2。
继续参照图7，在一些实施例中，根据如下公式计算A2：
A2=ATAN((Y3-Y1)/(X3-X1))；
其中，ATAN(.)为反正切函数，Y3为孔中心120的Y轴坐标值，Y1为起点32’的Y轴坐标值，X3为孔中心120的X轴坐标值，X1为起点32’的X轴坐标值。
具体而言，参照图7示出的第三辅助三角形59’，根据孔中心120和起点32’投影至X-Y平面的几何关系，利用反正切函数，能够便捷、准确地计算出起点32’至孔中心120的连线与X轴的夹角A2，以便进一步计算模拟距离D2。
进一步地，在上述各实施例中，执行加工路径的加工刀具的控制程序采用绝对编程方式，以基于初始加工路径调试生成目标加工路径。
基于绝对编程方式编写加工刀具的控制程序，在控制程序中引入目标夹角，实现角度偏差的补偿，并进一步基于工件坐标系沿Y轴的调整补偿距离偏差，如此方便现场技术人员调试，实现基于初始加工路径高效、准确地调试生成目标加工路径。
具体而言，结合图5至图7所示，绝对编程时，起点32’的坐标值可设为（X1, Y1,Z1），调整后的终点33’’的坐标值可设为（X2=X1+L1×SIN(A1), Y2=Y1-L1×COS(A1), Z2=Z1），其中A1为已知量、L1可根据起点32’的坐标值和终点33’的坐标值（均为已知量）计算获得；进一步地，目标起点32的坐标值可设为（X4=X1, Y4=Y1+Y’, Z4=Z1），目标终点33的坐标值可设为（X5=X2, Y5=Y2+Y’, Z5=Z2）。
在一个具体示例中，结合图1至图7所示，以加工路径调试方法应用至制动钳钳体的进油孔的定位面的加工场景为例，结合基于Excel函数实现的控制程序，说明具体示例中调试生成目标加工路径的过程。
控制程序接收（可自动监测或由用户输出）如下已知量：
起点32’的坐标（X1, Y1），具体如（55, 220）；
终点33’的坐标（X6, Y6），具体如（110, 200）；
孔中心120的坐标（X3, Y3），具体如（83.445, 221.131）；
孔中心120至定位面13的目标距离D1，具体如11.2；
定位面13和工件中心轴10在X-Y平面的投影线的目标夹角A1，具体如78；
初加工的定位面（即初始加工路径51）与工件中心轴10在X-Y平面的投影线的实际夹角A4，具体如70。
由于Z轴坐标值无需调整，因此本示例中各参数简化为X-Y平面的参数；且为简化描述，各参数未携带单位。
控制程序进行如下计算：
加工路径的长度L1：L1=SQRT((X1-X6)×(X1-X6)+(Y1-Y6)×(Y1-Y6))=58.523，其中SQRT(.)为开根号函数；
角度偏差A’：A’=A4-A1=-8；
调整后的终点33’’的坐标（X2, Y2）：X2=X1+L1×SIN(A1)，Y2=Y1-L1×COS(A1)；其中SIN(A1)=0.978；
起点32’至孔中心120的连线与X轴的夹角A2：A2=ATAN((Y3-Y1)/(X3-X1))=2.277；
目标夹角A1的余角A3：90-A1=12；
起点32’至孔中心120的距离L2：L2=SQRT((X1-X3)×(X1-X3)+(Y1-Y3)×(Y1-Y3))=28.467；
孔中心120至由起点32’和调整后的终点33’’连成的模拟加工路径52的模拟距离D2：D2=L2×SIN(A2+A3)=7.020；
距离偏差D’：D’=D2-D1=-4.180；
工件坐标系沿Y向的调整量Y’：Y’=D’/SIN(A1)=-4.273；
最终，根据Y’，确定目标起点32和目标终点33的坐标值。
如此，实际调试过程中，只需输入少部分已知量，即可快速、准确地确定目标起点32和目标终点33的坐标值，方便现场技术人员调试，节省繁琐的人工计算和反复测量，减少设备停机时间，提高现场生产效率。
需要说明的是，本发明的加工路径调试还可应用至除制动钳钳体的进油孔的定位面以外的其他加工场景，控制程序也可基于除Excel函数以外的其他语言编写；根据上述公开的加工路径调试过程，本发明的加工路径调试方法可以推广应用至其他的定位面加工项目，只需简单演绎推算即可，实用性强。
本发明实施例还提供一种加工路径调试装置，可用于实现上述任意实施例描述的加工路径调试方法。上述任意实施例描述的加工路径调试方法的特征和原理均可应用至下面的加工路径调试装置实施例。在下面的加工路径调试装置实施例中，对已经阐明的关于加工路径调试的特征和原理不再重复说明。
图8示出加工路径调试装置的主要模块；参照图8所示，加工路径调试装置600包括：角度偏差确定模块610，用于根据基于初始加工路径加工形成的定位面和工件中心轴在X-Y平面的投影线的实际夹角、及对应的目标夹角，确定角度偏差；角度偏差补偿模块620，用于基于所述角度偏差调整所述初始加工路径，获得与所述工件中心轴在X-Y平面的投影线相夹所述目标夹角的模拟加工路径；距离偏差确定模块630，用于根据孔中心至所述模拟加工路径的模拟距离、及对应的目标距离，确定距离偏差；距离偏差补偿模块640，用于基于所述距离偏差调整所述模拟加工路径，获得目标加工路径。
进一步地，加工路径调试装置600还可包括实现上述各加工路径调试方法实施例的其他流程步骤的模块，各个模块的具体原理可参照上述各加工路径调试方法实施例的描述，此处不再重复说明。
本发明的加工路径调试装置，能够根据目标设计参数和初始加工参数，便捷、准确地确定角度偏差和距离偏差，据此调整初始加工路径，获得角度和距离均符合设计要求的目标加工路径，实现对加工路径的高效、精准调试，实际执行时可基于绝对编程编写加工刀具的控制程序，无需大量测量，能够减少设备停机等待时间，提高产线生产效率，基于调试生成的目标加工路径能够加工出质量合格的工件产品，提高产品质量。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器中存储有可执行指令，可执行指令被处理器执行时，实现上述任意实施例描述的加工路径调试方法。
本发明的电子设备，能够根据目标设计参数和初始加工参数，便捷、准确地确定角度偏差和距离偏差，据此调整初始加工路径，获得角度和距离均符合设计要求的目标加工路径，实现对加工路径的高效、精准调试，实际执行时可基于绝对编程编写加工刀具的控制程序，无需大量测量，能够减少设备停机等待时间，提高产线生产效率，基于调试生成的目标加工路径能够加工出质量合格的工件产品，提高产品质量。
图9示出电子设备的主要结构；参照图9所示，电子设备700以通用计算设备的形式表现。电子设备700的组件包括但不限于：至少一个处理器710、至少一个存储器720、连接不同平台组件（包括存储器720和处理器710）的总线730等。
存储器720存储有程序代码，程序代码可以被处理器710执行，使得处理器710执行上述任意实施例描述的加工路径调试方法的步骤。
存储器720可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元（RAM）和/或高速缓存存储器，还可以进一步包括只读存储单元（ROM）。存储器720还可以包括具有一个或多个程序模块的程序/实用工具，这样的程序模块包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线730可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备700也可以与一个或多个外部设备通信，外部设备可以是键盘、指向设备、蓝牙设备等设备中的一种或多种。这些外部设备使得用户能与该电子设备700进行交互通信。电子设备700也能与一个或多个其它计算设备进行通信，所示计算机设备包括路由器、调制解调器。这种通信可以通过输入/输出（I/O）接口进行。并且，电子设备700还可以通过网络适配器与一个或者多个网络（例如局域网（LAN），广域网（WAN）和/或公共网络，例如因特网）通信。网络适配器可以通过总线730与电子设备700的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备700使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。
本发明实施例还提供一种计算机可读的存储介质，用于存储程序，程序被执行时实现上述任意实施例描述的加工路径调试方法。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行上述任意实施例描述的加工路径调试方法。
本发明的存储介质被处理器执行时，能够根据目标设计参数和初始加工参数，便捷、准确地确定角度偏差和距离偏差，据此调整初始加工路径，获得角度和距离均符合设计要求的目标加工路径，实现对加工路径的高效、精准调试，实际执行时可基于绝对编程编写加工刀具的控制程序，无需大量测量，能够减少设备停机等待时间，提高产线生产效率，基于调试生成的目标加工路径能够加工出质量合格的工件产品，提高产品质量。
存储介质可以采用便携式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的存储介质不限于此，其可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读信号介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网（LAN）或广域网（WAN），连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备，例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种加工路径调试方法，所述加工路径用于加工位于工件的孔前端的定位面，其特征在于，执行所述加工路径的加工刀具的轴线平行于工件坐标系的Z轴，所述加工路径调试方法基于所述工件坐标系的X-Y平面实现，包括：
根据基于初始加工路径加工形成的定位面与工件中心轴的实际夹角、及对应的目标夹角，确定角度偏差；
基于所述角度偏差调整所述初始加工路径，获得与所述工件中心轴相夹所述目标夹角的模拟加工路径；
根据孔中心至所述模拟加工路径的模拟距离、及对应的目标距离，确定距离偏差；
基于所述距离偏差调整所述模拟加工路径，获得目标加工路径。
2.如权利要求1所述的加工路径调试方法，其特征在于，所述基于所述角度偏差调整所述初始加工路径，包括：
保持所述初始加工路径的起点不变，基于所述角度偏差调整所述初始加工路径的终点，以使所述起点至调整后的终点连成的所述模拟加工路径与所述工件中心轴相夹所述目标夹角。
3.如权利要求2所述的加工路径调试方法，其特征在于，所述基于所述角度偏差调整所述初始加工路径的终点，包括：
设所述调整后的终点基于所述工件坐标系的坐标值为（X2, Y2），则根据如下公式计算所述调整后的终点的坐标值：
X2=X1+L1×SIN(A1)；
Y2=Y1-L1×COS(A1)；
其中，(X1, Y1)为所述起点基于所述工件坐标系的坐标值，L1为所述初始加工路径的长度，L1根据所述起点和所述终点的坐标值确定，A1为所述目标夹角。
4.如权利要求1所述的加工路径调试方法，其特征在于，所述工件中心轴平行于工件坐标系的Y轴；
所述基于所述距离偏差调整所述模拟加工路径，包括：
沿所述Y轴基于所述距离偏差调整所述工件坐标系，以使所述模拟加工路径基于调整后的工件坐标系形成与所述孔中心相距所述目标距离的所述目标加工路径。
5.如权利要求4所述的加工路径调试方法，其特征在于，所述沿所述Y轴基于所述距离偏差调整所述工件坐标系，包括：
设所述工件坐标系沿所述Y轴的调整量为Y’，则根据公式Y’=D’/SIN(A1)，计算Y’；
其中，D’为所述距离偏差，A1为所述目标夹角。
6.如权利要求5所述的加工路径调试方法，其特征在于，设所述模拟距离为D2，则根据公式D2=L2×SIN(A2+A3)，计算所述模拟距离；
其中，L2为所述初始加工路径的起点至所述孔中心的距离，L2根据所述起点和所述孔中心的基于所述工件坐标系的坐标值确定，A2为所述起点至所述孔中心的连线与所述工件坐标系的X轴的夹角，A3为所述目标夹角的余角。
7.如权利要求6所述的加工路径调试方法，其特征在于，根据公式A2=ATAN((Y3-Y1)/(X3-X1))，计算A2；
其中，Y3为所述孔中心的Y轴坐标值，Y1为所述起点的Y轴坐标值，X3为所述孔中心的X轴坐标值，X1为所述起点的X轴坐标值。
8.如权利要求1-7任一项所述的加工路径调试方法，其特征在于，执行所述加工路径的加工刀具的控制程序采用绝对编程方式，以基于所述初始加工路径调试生成所述目标加工路径。
9.如权利要求1所述的加工路径调试方法，其特征在于，所述加工路径用于加工制动钳钳体的进油孔的定位面；
其中，所述工件中心轴为所述钳体的缸孔中心轴。
10.一种加工路径调试装置，用于实现如权利要求1-9任一项所述的加工路径调试方法，其特征在于，所述加工路径调试装置包括：
角度偏差确定模块，用于根据基于初始加工路径加工形成的定位面与工件中心轴的实际夹角、及对应的目标夹角，确定角度偏差；
角度偏差补偿模块，用于基于所述角度偏差调整所述初始加工路径，获得与所述工件中心轴相夹所述目标夹角的模拟加工路径；
距离偏差确定模块，用于根据孔中心至所述模拟加工路径的模拟距离、及对应的目标距离，确定距离偏差；
距离偏差补偿模块，用于基于所述距离偏差调整所述模拟加工路径，获得目标加工路径。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；
存储器，所述存储器中存储有可执行指令；
其中，所述可执行指令被所述处理器执行时，实现如权利要求1-9任一项所述的加工路径调试方法。
12.一种计算机可读的存储介质，用于存储程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-9任一项所述的加工路径调试方法。
CN202310788111.2A 2023-06-30 2023-06-30 加工路径调试方法、装置、电子设备和存储介质 Active CN116520768B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310788111.2A CN116520768B (zh) 2023-06-30 2023-06-30 加工路径调试方法、装置、电子设备和存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310788111.2A CN116520768B (zh) 2023-06-30 2023-06-30 加工路径调试方法、装置、电子设备和存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116520768A true CN116520768A (zh) 2023-08-01
CN116520768B CN116520768B (zh) 2023-09-05

Family

ID=87403241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310788111.2A Active CN116520768B (zh) 2023-06-30 2023-06-30 加工路径调试方法、装置、电子设备和存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116520768B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110497533A (zh) * 2019-07-23 2019-11-26 同济大学 具有在线检测功能的立方体反射镜超精密车削加工方法
CN210147588U (zh) * 2019-05-31 2020-03-17 夏振明 一种自动送料装置及具有其的钻头加工设备
CN112613133A (zh) * 2020-12-04 2021-04-06 东风汽车集团有限公司 发动机缸体共线加工的基准转化方法
CN113814757A (zh) * 2021-10-12 2021-12-21 北京无线电测量研究所 一种极化器加工装置和加工方法
CN215747884U (zh) * 2021-08-24 2022-02-08 东风汽车零部件(集团)有限公司通用铸锻分公司 用于加工发动机管件类零件不规则厚度法兰面的调整工装
CN115113582A (zh) * 2022-05-09 2022-09-27 西安交通大学 一种面向零件轮廓误差的五轴位置环增益离线矫正方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN210147588U (zh) * 2019-05-31 2020-03-17 夏振明 一种自动送料装置及具有其的钻头加工设备
CN110497533A (zh) * 2019-07-23 2019-11-26 同济大学 具有在线检测功能的立方体反射镜超精密车削加工方法
CN112613133A (zh) * 2020-12-04 2021-04-06 东风汽车集团有限公司 发动机缸体共线加工的基准转化方法
CN215747884U (zh) * 2021-08-24 2022-02-08 东风汽车零部件(集团)有限公司通用铸锻分公司 用于加工发动机管件类零件不规则厚度法兰面的调整工装
CN113814757A (zh) * 2021-10-12 2021-12-21 北京无线电测量研究所 一种极化器加工装置和加工方法
CN115113582A (zh) * 2022-05-09 2022-09-27 西安交通大学 一种面向零件轮廓误差的五轴位置环增益离线矫正方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
许伟达;: "零件加工面轮廓度的工艺保证措施", 现代零部件, no. 11 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116520768B (zh) 2023-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lei et al. NURBS-based fast geometric error compensation for CNC machine tools
US10859997B1 (en) Numerically controlled machining
Ibaraki et al. Formulation of influence of machine geometric errors on five-axis on-machine scanning measurement by using a laser displacement sensor
CN104698965A (zh) 用于操作机床和执行质量保证的系统和方法
Xu et al. Optimal workpiece setup for time-efficient and energy-saving five-axis machining of freeform surfaces
CN104842219A (zh) 一种卫星结构平台多工序集约式修配系统与方法
JP2015093356A (ja) 教示点補正装置および教示点補正方法
Hu et al. Dual-edge robotic gear chamfering with registration error compensation
CN116520768B (zh) 加工路径调试方法、装置、电子设备和存储介质
Horst et al. On-machine measurement use cases and information for machining operations
Chen et al. Geometric-and force-induced errors compensation and uncertainty analysis of rotary axis in 5-axis ultra-precision machine tool
JP2008018495A (ja) 加工条件取得装置およびそのプログラム
CN112414340B (zh) 一种工件的三坐标测量方法、装置、设备及存储介质
JP2002032107A (ja) 工作物を機械加工する方法
CN111300490A (zh) 一种基于深度视觉传感器的机器人轨迹生成系统及方法
CN116500969B (zh) 复合角度孔的加工位置确定方法、装置、设备和介质
CN106446330B (zh) 适应性加工涡轮机叶片围带硬面
US20210405611A1 (en) Virtual computerized numerical control machine system and method
KR101395660B1 (ko) 법선 벡터를 이용한 3 차원 좌표 정렬 방법 및 이 방법을 처리하는 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 저장하는 저장 매체
CN114818162A (zh) 自动生成用于表面检查和零件对准的探测路径
Zhang et al. Robotic simple and fast drilling system for automated aircraft assembly
Newman et al. Towards a new real-time metrology guidance method for robotized machining of aerostructures robust against cutting fluids and debris
Li et al. Positioning error compensation of a flexible track hybrid robot for aircraft assembly based on response surface methodology and experimental study
Krantz et al. Robotized polishing and deburring with force feedback control
CN114397857B (zh) 六轴数控误差补偿方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant