CN116984956B - 一种刀具磨削加工中心智能加工方法及系统 - Google Patents
一种刀具磨削加工中心智能加工方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116984956B CN116984956B CN202311133888.1A CN202311133888A CN116984956B CN 116984956 B CN116984956 B CN 116984956B CN 202311133888 A CN202311133888 A CN 202311133888A CN 116984956 B CN116984956 B CN 116984956B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- simulation
- result
- machining
- cutter
- graph
- 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.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 130
- 238000003754 machining Methods 0.000 title claims abstract description 126
- 238000000227 grinding Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 194
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 24
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 19
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 claims description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 7
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 claims description 4
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 238000003672 processing method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B3/00—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
本申请公开了一种刀具磨削加工中心智能加工方法及系统,涉及机械加工技术领域。该方法包括设置刀具参数‑生成刀轨以及仿真‑测量‑调整步骤。该系统适用于上述的方法。本申请的刀具磨削加工中心智能加工方法及系统,通过设置刀具参数‑生成刀轨的方式,结合刀具行业的工艺步骤,使用户在不完全了解加工刀具轨迹的情况下仍然可以编程,解决了刀具编程难度大的问题,极大地降低了刀具编程的门槛;同时,采用仿真‑测量‑调整的方式,配合上述的设置刀具参数‑生成刀轨,提供了在刀具编程中排查错误及调整刀轨的方法,过程简单直观,可为用户节省大量编程时间。
Description
技术领域
本申请涉及机械加工技术领域,具体是一种刀具磨削加工中心智能加工方法及系统。
背景技术
刀具磨削加工中心,指一种利用砂轮磨削,专门用于加工刀具的设备。目前常用通用的CAM软件,来生成该类设备加工所需的刀具轨迹,如德国西门子公司旗下的NX、美国Software公司旗下的Mastercam。
刀具作为一种机加工产品,其加工过程有如下的特点:
第一,刀具结构本身较为复杂。为达到最好的切削性能,刀具一般至少包含以下结构(或其变体):刀槽、端齿容屑槽、端齿后角、周刃后角、刀体间隙。这些结构均影响刀具的切削性能,需要依据对刀具的性能要求调整,因此也常有不规则的形状。
第二,精度要求高。由于刀具本身直接决定所加工零件的精度,刀具零件精度要求高。因此,加工刀具的刀具轨迹准确程度要求高。
第三,砂轮刀具本身的参数,与刀轨的参数之间的联系复杂且不明显。其原因之一是:在刀具的磨削过程中,砂轮的各个面均参与磨削(对于平砂轮,端面和周面均参与磨削;对于其他砂轮,特别是异形砂轮,情况则更复杂)。因此,无法通过“建立CAD实体模型-选取CAM特征-生成刀具轨迹”的常规方法获得最终刀具轨迹。
由于刀具加工的上述几个特点,通用的CAM软件解决方案有以下几个问题:
第一,编程难度极大。由于零件复杂,且最终刀轨必须准确,编程人员需要有极高的编程技巧和对刀具加工极丰富的经验。
第二,排查错误及调整刀轨难度高,耗时长。编写加工程序常常需要排错和调整。如前所述,零件参数与刀轨参数关系复杂,这意味着,编程中一旦出现错误,不但归因困难,而且归因后很难得出对应的调整方法。
因此,亟需一种新的刀具磨削加工中心的智能控制技术来解决上述的一个或多个问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种刀具磨削加工中心智能加工方法及系统,以解决上述背景技术中提出的技术问题。
为实现上述目的,本申请公开了以下技术方案:
第一方面,本申请公开了一种刀具磨削加工中心智能加工方法,该方法包括以下步骤:
S101:设置刀具的几何参数,所述几何参数包括:刀具的夹持端几何参数、刀具的切削刃几何参数、刀锯的分度参数和毛坯参数;
S102:基于工艺步骤库和设置的几何参数,自动生成工艺步骤,所述工艺步骤为可修改数据;
S103:基于所述工艺步骤,配置加工所用的砂轮;
S104:修改所述工艺步骤中的加工参数;
S105:生成刀具轨迹和/或砂轮轨迹,并进行加工仿真,当加工仿真的结果与所需零件图形不符合时,返回所述S104,当加工仿真的结果与所需零件图形符合时,执行后续步骤;
S106:测量所述加工仿真的结果对应的关键尺寸参数,当所述加工仿真的结果对应的关键尺寸参数不符合所需零件的尺寸要求时,返回所述S104,否则,完成刀具编程完成;
S107:执行完成的刀具编程并对毛坯进行加工。
作为优选,在所述S102中,所述工艺步骤库基于机器学习建立,所述机器学习以对应刀具的常用加工方法、行业通用数据以及加工经验作为关键特征进行深度学习。
作为优选,在所述S105中,所述刀具轨迹和/或砂轮轨迹基于所述加工参数和所述工艺步骤库生成。
作为优选,在所述S106中,通过预设的图形识别算法对加工仿真结果和所需零件图形进行比较;所述图形识别算法包括:
对加工仿真的结果和所需零件图形分别进行二值化处理,得到仿真二值化结果和零件二值化结果;
将所述仿真二值化结果的六视图与所述零件二值化结果的六视图一一对应并分别对每个相应的视图之间的相似度ρ进行计算;
当计算得到的所有的相似度均满足ρ≥η时,其中,η为预设的相似度要求阈值,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形符合,否则,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形不符合。
作为优选,所述图形识别算法还包括:
对所述仿真二值化结果进行切片处理得到仿真切片图,对所述零件二值化结果进行切片处理得到零件切片图,所述仿真切片图和所述零件切片图的数量大于2,且每个所述仿真切片图和每个所述零件切片图一一对应;
计算每个所述仿真切片图分别与对应的所述零件切片图之间的相似度ρ;
当所述仿真二值化结果的六视图和所述仿真切片图计算得到的所有的相似度均满足ρ≥η时,其中,η为预设的相似度要求阈值,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形符合,否则,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形不符合。
作为优选,所述仿真切片图和所述零件切片图的获取方法包括:
选取任意一个空间视角的展示平面作为前视面,并将所述仿真二值化结果和所述零件二值化结果分别以该前视面作为显示视角进行姿态调整,所述前视面与所述仿真二值化结果或所述零件二值化结果的正六视图视角平行或相交;
基于该前视面生成切面,所述切面平行于该前视面;
采用该切面以预设的切距对所述仿真二值化结果和所述零件二值化结果进行同步切割,得到M组对应的所述仿真切片图和所述零件切片图,其中,M的数值与所述切面的切割数量相同,且当所述前视面的数量为一个时,预设的切距的数量至少为两个,当所述前视面的数量大于一个时,每个所述切面对应的切割中使用的所述预设的切距的数量至少为一个。
第二方面,本申请公开了适用于上述方法的一种刀具磨削加工中心智能加工系统,包括刀具参数设置模块、工艺步骤库、工艺步骤调整模块、砂轮配置模块、轨迹生成及仿真模块、仿真结果对比模块以及加工模块;
所述刀具参数设置模块配置为:用于设置刀具的几何参数;
所述工艺步骤库配置为:存储对应于刀具的几何参数的工艺步骤;
所述工艺步骤调整模块配置为:基于工艺步骤库和设置的几何参数,自动生成工艺步骤,所述工艺步骤为可修改数据;
所述砂轮配置模块配置为:基于所述工艺步骤配置加工所用的砂轮;
所述轨迹生成及仿真模块配置为:基于所述工艺步骤生成刀具轨迹和/或砂轮轨迹,并进行加工仿真;
所述仿真结果对比模块配置为:对加工仿真的结果与所需零件的图形及尺寸进行比对,当所述加工仿真的结果与所述所需零件图形不符合时,通过所述工艺步骤调整模块对所述工艺步骤进行调整,并重新生成加工仿真的结果再与所需零件的图形进行比对,当加工仿真的结果与所述所需零件图形符合时,测量所述加工仿真的结果对应的关键尺寸参数并与所述所需零件的尺寸进行比对,当所述加工仿真的结果对应的关键尺寸参数不符合所需零件的尺寸要求时,通过所述工艺步骤调整模块对所述工艺步骤进行调整,并重新生成加工仿真的结果再与所需零件的尺寸进行比对,并在所述加工仿真的结果对应的关键尺寸参数符合所述所需零件的尺寸要求时,基于该加工仿真的结果对应的工艺步骤生成刀具编程结果;其中,所述对所述工艺步骤进行调整包括修改所述工艺步骤中的加工参数;
所述加工模块配置为:执行所述刀具编程结果对毛坯进行加工。
作为优选,所述仿真结果对比模块包括用于对加工仿真的结果与所需零件的图形进行比较的图像比较单元和对加工仿真的结果与所需零件的尺寸进行比较的尺寸比较单元;
所述图像比较单元具体配置为通过预设的图形识别算法对加工仿真结果和所需零件图形进行比较;所述图形识别算法包括:
对加工仿真的结果和所需零件图形分别进行二值化处理,得到仿真二值化结果和零件二值化结果;
将所述仿真二值化结果的六视图与所述零件二值化结果的六视图一一对应并分别对每个相应的视图之间的相似度ρ进行计算;
当计算得到的所有的相似度均满足ρ≥η时,其中,η为预设的相似度要求阈值,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形符合,否则,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形不符合。
作为优选,所述图形识别算法还包括:
对所述仿真二值化结果进行切片处理得到仿真切片图,对所述零件二值化结果进行切片处理得到零件切片图,所述仿真切片图和所述零件切片图的数量大于2,且每个所述仿真切片图和每个所述零件切片图一一对应;
计算每个所述仿真切片图分别与对应的所述零件切片图之间的相似度ρ;
当所述仿真二值化结果的六视图和所述仿真切片图计算得到的所有的相似度均满足ρ≥η时,其中,η为预设的相似度要求阈值,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形符合,否则,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形不符合。
作为优选,所述仿真切片图和所述零件切片图的获取方法包括:
选取任意一个空间视角的展示平面作为前视面,并将所述仿真二值化结果和所述零件二值化结果分别以该前视面作为显示视角进行姿态调整,所述前视面与所述仿真二值化结果或所述零件二值化结果的正六视图视角平行或相交;
基于该前视面生成切面,所述切面平行于该前视面;
采用该切面以预设的切距对所述仿真二值化结果和所述零件二值化结果进行同步切割,得到M组对应的所述仿真切片图和所述零件切片图,其中,M的数值与所述切面的切割数量相同,且当所述前视面的数量为一个时,预设的切距的数量至少为两个,当所述前视面的数量大于一个时,每个所述切面对应的切割中使用的所述预设的切距的数量至少为一个。
有益效果:本申请的刀具磨削加工中心智能加工方法及系统,通过设置刀具参数-生成刀轨的方式,结合刀具行业的工艺步骤,使用户在不完全了解加工刀具轨迹的情况下仍然可以编程,解决了刀具编程难度大的问题,极大地降低了刀具编程的门槛;同时,采用仿真-测量-调整的方式,配合上述的设置刀具参数-生成刀轨,提供了在刀具编程中排查错误及调整刀轨的方法,过程简单直观,可为用户节省大量编程时间。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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为本申请实施例中刀具磨削加工中心智能加工方法的流程框图;
图2为本申请实施例中刀具几何参数设置页面一种示例;
图3为本申请实施例中生成的一种工艺步骤页面的示例;
图4为本申请实施例中砂轮的一种配置页面示例;
图5为本申请实施例中的一种修改工艺步骤参数的页面示例;
图6为本申请实施例中的一种仿真程序执行时的页面示例;
图7为本申请实施例中的一种关键尺寸参数测量的页面示例;
图8为本申请实施例中刀具磨削加工中心智能加工系统的结构框图。
具体实施方式
下面将对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
在本文中,术语“包括”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。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
第一方面,本实施例公开了一种如图1所示的刀具磨削加工中心智能加工方法,该方法包括以下步骤:
S101:设置刀具的几何参数。如图2示出的,所述几何参数可以但不限于是:刀具的夹持端几何参数、刀具的切削刃几何参数、刀锯的分度参数和毛坯参数。可行的是,前述提供的几何参数仅是一种示例,对于本申请而言,设置的几何参数还可以是如刀具切削性能参数、刀具强度参数、刀具动/静刚度参数等刀具加工中的一些常用参数。对于不同的刀具,参数略有不同,对于非标刀具,参数差异较大。通过设定刀具几何参数,用户指定了全部的刀具基本几何参数(与具体工艺步骤无关的参数),这些参数为流程后续各模块的调用提供了依据。
S102:基于工艺步骤库和设置的几何参数,自动生成工艺步骤,所述工艺步骤为可修改数据。其中,可修改包括修改、删除,以及在有特殊需要时,添加新的工艺步骤。例如,完成球头刀几何参数设置后,所生成的默认工艺步骤如图3所示。默认工艺步骤根据设置的刀具几何参数,自动生成。生成的工艺步骤是该类型刀具的常用加工方法,每个工艺步骤中的参数为刀具行业通用参数,因此默认工艺步骤及其参数是通过刀具加工行业经验积累所得。
S103:基于所述工艺步骤,配置加工所用的砂轮,其中,砂轮的有无,是基于工艺步骤所需进行配置的。砂轮的配置示例如图4所示。
S104:修改所述工艺步骤中的加工参数。这一步骤中,是基于实际加工需求对生成的工艺步骤进行适应性修改的。作为一个例子,图5为修改工艺步骤参数的页面。以球头铣刀的刀槽工艺步骤为例,只需要分别设置刀槽在柱体起点和柱体终点的前角、测量深度、切削角度、长度修正,即可生成对应刀具轨迹。工艺参数的填写不要求对实际刀具轨迹的理解,刀具轨迹完全依据所设参数,通过算法生成。
S105:生成刀具轨迹和/或砂轮轨迹,并进行加工仿真,当加工仿真的结果与所需零件图形不符合时,返回所述S104,当加工仿真的结果与所需零件图形符合时,执行后续步骤。加工仿真根据刀具轨迹,展示机台执行刀具轨迹对应的动作后,零件被实际加工后的形状。作为一个例子,图6展示了球头刀的刀槽工艺在仿真程序执行时的页面。
S106:测量所述加工仿真的结果对应的关键尺寸参数,当所述加工仿真的结果对应的关键尺寸参数不符合所需零件的尺寸要求时,返回所述S104,否则,完成刀具编程完成。如图7示出的测量功能的一种实现页面示例,该功能可用于测量加工仿真后零件的真实尺寸,以提前预知该刀轨实际加工出的零件形状并及时纠错。
S107:执行完成的刀具编程并对毛坯进行加工。
作为本实施例的一种优选地实施方式,所述工艺步骤库基于机器学习建立,所述机器学习以对应刀具的常用加工方法、行业通用数据以及加工经验作为关键特征进行深度学习。其中,在所述S105中,所述刀具轨迹和/或砂轮轨迹基于所述加工参数和所述工艺步骤库生成。
作为本实施例的一种优选地实施方式,在所述S106中,通过预设的图形识别算法对加工仿真结果和所需零件图形进行比较;所述图形识别算法包括:
对加工仿真的结果和所需零件图形分别进行二值化处理,得到仿真二值化结果和零件二值化结果;
将所述仿真二值化结果的六视图与所述零件二值化结果的六视图一一对应并分别对每个相应的视图之间的相似度ρ进行计算;
当计算得到的所有的相似度均满足ρ≥η时,其中,η为预设的相似度要求阈值,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形符合,否则,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形不符合。
进一步地,所述图形识别算法还包括:
对所述仿真二值化结果进行切片处理得到仿真切片图,对所述零件二值化结果进行切片处理得到零件切片图,所述仿真切片图和所述零件切片图的数量大于2,且每个所述仿真切片图和每个所述零件切片图一一对应;
计算每个所述仿真切片图分别与对应的所述零件切片图之间的相似度ρ;
当所述仿真二值化结果的六视图和所述仿真切片图计算得到的所有的相似度均满足ρ≥η时,其中,η为预设的相似度要求阈值,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形符合,否则,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形不符合。
进一步地,所述仿真切片图和所述零件切片图的获取方法包括:
选取任意一个空间视角的展示平面作为前视面,并将所述仿真二值化结果和所述零件二值化结果分别以该前视面作为显示视角进行姿态调整,所述前视面与所述仿真二值化结果或所述零件二值化结果的正六视图视角平行或相交;
基于该前视面生成切面,所述切面平行于该前视面;
采用该切面以预设的切距对所述仿真二值化结果和所述零件二值化结果进行同步切割,得到M组对应的所述仿真切片图和所述零件切片图,其中,M的数值与所述切面的切割数量相同,且当所述前视面的数量为一个时,预设的切距的数量至少为两个,当所述前视面的数量大于一个时,每个所述切面对应的切割中使用的所述预设的切距的数量至少为一个。
第二方面,本实施例公开了一种如图8所示的刀具磨削加工中心智能加工系统,本系统适应于上述的刀具磨削加工中心智能加工方法。相应的,本系统包括刀具参数设置模块、工艺步骤库、工艺步骤调整模块、砂轮配置模块、轨迹生成及仿真模块、仿真结果对比模块以及加工模块。
具体的,所述刀具参数设置模块配置为:用于设置刀具的几何参数。
具体的,所述工艺步骤库配置为:存储对应于刀具的几何参数的工艺步骤。
具体的,所述工艺步骤调整模块配置为:基于工艺步骤库和设置的几何参数,自动生成工艺步骤,所述工艺步骤为可修改数据。
具体的,所述砂轮配置模块配置为:基于所述工艺步骤配置加工所用的砂轮。
具体的,所述轨迹生成及仿真模块配置为:基于所述工艺步骤生成刀具轨迹和/或砂轮轨迹,并进行加工仿真。
具体的,所述仿真结果对比模块配置为:对加工仿真的结果与所需零件的图形及尺寸进行比对,当所述加工仿真的结果与所述所需零件图形不符合时,通过所述工艺步骤调整模块对所述工艺步骤进行调整,并重新生成加工仿真的结果再与所需零件的图形进行比对,当加工仿真的结果与所述所需零件图形符合时,测量所述加工仿真的结果对应的关键尺寸参数并与所述所需零件的尺寸进行比对,当所述加工仿真的结果对应的关键尺寸参数不符合所需零件的尺寸要求时,通过所述工艺步骤调整模块对所述工艺步骤进行调整,并重新生成加工仿真的结果再与所需零件的尺寸进行比对,并在所述加工仿真的结果对应的关键尺寸参数符合所述所需零件的尺寸要求时,基于该加工仿真的结果对应的工艺步骤生成刀具编程结果;其中,所述对所述工艺步骤进行调整包括修改所述工艺步骤中的加工参数。
具体的,所述加工模块配置为:执行所述刀具编程结果对毛坯进行加工。
在本系统中,所述仿真结果对比模块包括用于对加工仿真的结果与所需零件的图形进行比较的图像比较单元和对加工仿真的结果与所需零件的尺寸进行比较的尺寸比较单元。
具体的,所述图像比较单元具体配置为通过预设的图形识别算法对加工仿真结果和所需零件图形进行比较;所述图形识别算法包括:
对加工仿真的结果和所需零件图形分别进行二值化处理,得到仿真二值化结果和零件二值化结果;
将所述仿真二值化结果的六视图与所述零件二值化结果的六视图一一对应并分别对每个相应的视图之间的相似度ρ进行计算;
当计算得到的所有的相似度均满足ρ≥η时,其中,η为预设的相似度要求阈值,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形符合,否则,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形不符合。
进一步地,为了提高图像比较的精确度,所述图形识别算法还包括:
对所述仿真二值化结果进行切片处理得到仿真切片图,对所述零件二值化结果进行切片处理得到零件切片图,所述仿真切片图和所述零件切片图的数量大于2,且每个所述仿真切片图和每个所述零件切片图一一对应;
计算每个所述仿真切片图分别与对应的所述零件切片图之间的相似度ρ;
当所述仿真二值化结果的六视图和所述仿真切片图计算得到的所有的相似度均满足ρ≥η时,其中,η为预设的相似度要求阈值,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形符合,否则,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形不符合。
进一步地,为了确保仿真结果中的各个部位与所需零件的相似度,避免部分内部区域或被遮挡区域出现差错,所述仿真切片图和所述零件切片图的获取方法包括:
选取任意一个空间视角的展示平面作为前视面,并将所述仿真二值化结果和所述零件二值化结果分别以该前视面作为显示视角进行姿态调整,所述前视面与所述仿真二值化结果或所述零件二值化结果的正六视图视角平行或相交;
基于该前视面生成切面,所述切面平行于该前视面;
采用该切面以预设的切距对所述仿真二值化结果和所述零件二值化结果进行同步切割,得到M组对应的所述仿真切片图和所述零件切片图,其中,M的数值与所述切面的切割数量相同,且当所述前视面的数量为一个时,预设的切距的数量至少为两个,当所述前视面的数量大于一个时,每个所述切面对应的切割中使用的所述预设的切距的数量至少为一个
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,可以以硬件、软件、固件、中间件、代码或其任何恰当组合来实现这里描述的实施例。对于硬件实现,处理器可以在一个或多个下列单元中实现:专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计用于实现这里所描述功能的其他电子单元或其组合。对于软件实现,实施例的部分或全部流程可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。实现时,可以将上述程序存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。计算机可读介质可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。
最后应说明的是:以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种刀具磨削加工中心智能加工方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
S101:设置刀具的几何参数,所述几何参数包括:刀具的夹持端几何参数、刀具的切削刃几何参数、刀锯的分度参数和毛坯参数;
S102:基于工艺步骤库和设置的几何参数,自动生成工艺步骤,所述工艺步骤为可修改数据;
S103:基于所述工艺步骤,配置加工所用的砂轮;
S104:修改所述工艺步骤中的加工参数;
S105:生成刀具轨迹和/或砂轮轨迹,并进行加工仿真,当加工仿真的结果与所需零件图形不符合时,返回所述S104,当加工仿真的结果与所需零件图形符合时,执行后续步骤;
S106:测量所述加工仿真的结果对应的关键尺寸参数,当所述加工仿真的结果对应的关键尺寸参数不符合所需零件的尺寸要求时,返回所述S104,否则,完成刀具编程完成;
S107:执行完成的刀具编程并对毛坯进行加工;
在所述S106中,通过预设的图形识别算法对加工仿真结果和所需零件图形进行比较;所述图形识别算法包括:
对加工仿真的结果和所需零件图形分别进行二值化处理,得到仿真二值化结果和零件二值化结果;
将所述仿真二值化结果的六视图与所述零件二值化结果的六视图一一对应并分别对每个相应的视图之间的相似度ρ进行计算;
当计算得到的所有的相似度均满足ρ≥η时,其中,η为预设的相似度要求阈值,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形符合,否则,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形不符合;
所述图形识别算法还包括:
对所述仿真二值化结果进行切片处理得到仿真切片图,对所述零件二值化结果进行切片处理得到零件切片图,所述仿真切片图和所述零件切片图的数量大于2,且每个所述仿真切片图和每个所述零件切片图一一对应;
计算每个所述仿真切片图分别与对应的所述零件切片图之间的相似度ρ;
当所述仿真二值化结果的六视图和所述仿真切片图计算得到的所有的相似度均满足ρ≥η时,其中,η为预设的相似度要求阈值,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形符合,否则,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形不符合;
所述仿真切片图和所述零件切片图的获取方法包括:
选取任意一个空间视角的展示平面作为前视面,并将所述仿真二值化结果和所述零件二值化结果分别以该前视面作为显示视角进行姿态调整,所述前视面与所述仿真二值化结果或所述零件二值化结果的正六视图视角平行或相交;
基于该前视面生成切面,所述切面平行于该前视面;
采用该切面以预设的切距对所述仿真二值化结果和所述零件二值化结果进行同步切割,得到M组对应的所述仿真切片图和所述零件切片图,其中,M的数值与所述切面的切割数量相同,且当所述前视面的数量为一个时,预设的切距的数量至少为两个,当所述前视面的数量大于一个时,每个所述切面对应的切割中使用的所述预设的切距的数量至少为一个。
2.根据权利要求1所述的刀具磨削加工中心智能加工方法,其特征在于,在所述S102中,所述工艺步骤库基于机器学习建立,所述机器学习以对应刀具的常用加工方法、行业通用数据以及加工经验作为关键特征进行深度学习。
3.根据权利要求1所述的刀具磨削加工中心智能加工方法,其特征在于,在所述S105中,所述刀具轨迹和/或砂轮轨迹基于所述加工参数和所述工艺步骤库生成。
4.一种刀具磨削加工中心智能加工系统,其特征在于,包括刀具参数设置模块、工艺步骤库、工艺步骤调整模块、砂轮配置模块、轨迹生成及仿真模块、仿真结果对比模块以及加工模块;
所述刀具参数设置模块配置为:用于设置刀具的几何参数;
所述工艺步骤库配置为:存储对应于刀具的几何参数的工艺步骤;
所述工艺步骤调整模块配置为:基于工艺步骤库和设置的几何参数,自动生成工艺步骤,所述工艺步骤为可修改数据;
所述砂轮配置模块配置为:基于所述工艺步骤配置加工所用的砂轮;
所述轨迹生成及仿真模块配置为:基于所述工艺步骤生成刀具轨迹和/或砂轮轨迹,并进行加工仿真;
所述仿真结果对比模块配置为:对加工仿真的结果与所需零件的图形及尺寸进行比对,当所述加工仿真的结果与所述所需零件图形不符合时,通过所述工艺步骤调整模块对所述工艺步骤进行调整,并重新生成加工仿真的结果再与所需零件的图形进行比对,当加工仿真的结果与所述所需零件图形符合时,测量所述加工仿真的结果对应的关键尺寸参数并与所述所需零件的尺寸进行比对,当所述加工仿真的结果对应的关键尺寸参数不符合所需零件的尺寸要求时,通过所述工艺步骤调整模块对所述工艺步骤进行调整,并重新生成加工仿真的结果再与所需零件的尺寸进行比对,并在所述加工仿真的结果对应的关键尺寸参数符合所述所需零件的尺寸要求时,基于该加工仿真的结果对应的工艺步骤生成刀具编程结果;其中,所述对所述工艺步骤进行调整包括修改所述工艺步骤中的加工参数;
所述加工模块配置为:执行所述刀具编程结果对毛坯进行加工;
所述仿真结果对比模块包括用于对加工仿真的结果与所需零件的图形进行比较的图像比较单元和对加工仿真的结果与所需零件的尺寸进行比较的尺寸比较单元;
所述图像比较单元具体配置为通过预设的图形识别算法对加工仿真结果和所需零件图形进行比较;所述图形识别算法包括:
对加工仿真的结果和所需零件图形分别进行二值化处理,得到仿真二值化结果和零件二值化结果;
将所述仿真二值化结果的六视图与所述零件二值化结果的六视图一一对应并分别对每个相应的视图之间的相似度ρ进行计算;
当计算得到的所有的相似度均满足ρ≥η时,其中,η为预设的相似度要求阈值,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形符合,否则,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形不符合;
所述图形识别算法还包括:
对所述仿真二值化结果进行切片处理得到仿真切片图,对所述零件二值化结果进行切片处理得到零件切片图,所述仿真切片图和所述零件切片图的数量大于2,且每个所述仿真切片图和每个所述零件切片图一一对应;
计算每个所述仿真切片图分别与对应的所述零件切片图之间的相似度ρ;
当所述仿真二值化结果的六视图和所述仿真切片图计算得到的所有的相似度均满足ρ≥η时,其中,η为预设的相似度要求阈值,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形符合,否则,定义所述加工仿真的结果与所述所需零件图形不符合;
所述仿真切片图和所述零件切片图的获取方法包括:
选取任意一个空间视角的展示平面作为前视面,并将所述仿真二值化结果和所述零件二值化结果分别以该前视面作为显示视角进行姿态调整,所述前视面与所述仿真二值化结果或所述零件二值化结果的正六视图视角平行或相交;
基于该前视面生成切面,所述切面平行于该前视面;
采用该切面以预设的切距对所述仿真二值化结果和所述零件二值化结果进行同步切割,得到M组对应的所述仿真切片图和所述零件切片图,其中,M的数值与所述切面的切割数量相同,且当所述前视面的数量为一个时,预设的切距的数量至少为两个,当所述前视面的数量大于一个时,每个所述切面对应的切割中使用的所述预设的切距的数量至少为一个。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311133888.1A CN116984956B (zh) | 2023-09-05 | 2023-09-05 | 一种刀具磨削加工中心智能加工方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311133888.1A CN116984956B (zh) | 2023-09-05 | 2023-09-05 | 一种刀具磨削加工中心智能加工方法及系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116984956A CN116984956A (zh) | 2023-11-03 |
CN116984956B true CN116984956B (zh) | 2024-05-03 |
Family
ID=88521500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311133888.1A Active CN116984956B (zh) | 2023-09-05 | 2023-09-05 | 一种刀具磨削加工中心智能加工方法及系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116984956B (zh) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1987002151A1 (fr) * | 1985-09-27 | 1987-04-09 | Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs | Procede et dispositif pour la decoupe du contour d'un objet-plan |
US6341996B1 (en) * | 1996-08-30 | 2002-01-29 | Anca Pty Ltd | Tool grinding simulation system |
CN1588257A (zh) * | 2004-09-29 | 2005-03-02 | 沈阳理工大学 | 一种榴弹数控机床加工自动编程系统及编程方法 |
CN101934484A (zh) * | 2009-06-29 | 2011-01-05 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 刀具磨削加工方法及装置 |
JP2011141673A (ja) * | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Mitsubishi Electric Corp | 加工シミュレーション装置および数値制御装置 |
CN102145570A (zh) * | 2010-03-08 | 2011-08-10 | 云南恩典科技产业发展有限公司 | 一种圆压圆烫金压纹一次成型版的生产工艺 |
CN110928240A (zh) * | 2019-09-04 | 2020-03-27 | 深圳数设科技有限公司 | 一种数控加工方法与系统 |
CN112748699A (zh) * | 2019-10-31 | 2021-05-04 | 发那科株式会社 | 模拟装置、数值控制装置以及模拟方法 |
-
2023
- 2023-09-05 CN CN202311133888.1A patent/CN116984956B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1987002151A1 (fr) * | 1985-09-27 | 1987-04-09 | Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs | Procede et dispositif pour la decoupe du contour d'un objet-plan |
US6341996B1 (en) * | 1996-08-30 | 2002-01-29 | Anca Pty Ltd | Tool grinding simulation system |
CN1588257A (zh) * | 2004-09-29 | 2005-03-02 | 沈阳理工大学 | 一种榴弹数控机床加工自动编程系统及编程方法 |
CN101934484A (zh) * | 2009-06-29 | 2011-01-05 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 刀具磨削加工方法及装置 |
JP2011141673A (ja) * | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Mitsubishi Electric Corp | 加工シミュレーション装置および数値制御装置 |
CN102145570A (zh) * | 2010-03-08 | 2011-08-10 | 云南恩典科技产业发展有限公司 | 一种圆压圆烫金压纹一次成型版的生产工艺 |
CN110928240A (zh) * | 2019-09-04 | 2020-03-27 | 深圳数设科技有限公司 | 一种数控加工方法与系统 |
CN112748699A (zh) * | 2019-10-31 | 2021-05-04 | 发那科株式会社 | 模拟装置、数值控制装置以及模拟方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
内球面车削工艺装备的改进;李飞;陆振辉;;金属加工(冷加工);20110715(第14期);第48-49页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116984956A (zh) | 2023-11-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7024272B2 (en) | Virtual design, inspect and grind optimization process | |
US7869899B2 (en) | Machine tool method | |
Jensen et al. | Tool selection for five-axis curvature matched machining | |
US5282143A (en) | Method and system for machining a sculptured surface | |
Gong et al. | Accurate spiral tool path generation of ultraprecision three-axis turning for non-zero rake angle using symbolic computation | |
CN115993804B (zh) | 一种基于数控机床的刀具参数调整方法及相关设备 | |
CN105700471A (zh) | 一种飞机蒙皮数控加工程序的二次修正方法 | |
CN116984956B (zh) | 一种刀具磨削加工中心智能加工方法及系统 | |
CN107003657A (zh) | 用于在数控机床上通过去屑工具对工件进行加工的方法 | |
CN112238032A (zh) | 一种涂胶路径生成方法、生成装置、生成系统及计算机可读存储介质 | |
He et al. | The second envelope method of point-vector and its application on worm wheel grinding modified gear | |
Chu et al. | Spline-constrained tool-path planning in five-axis flank machining of ruled surfaces | |
JPWO2003017016A1 (ja) | V−cadデータによる金型加工方法および装置 | |
CN116174782A (zh) | 气缸盖精加工方法、气缸盖精加工尺寸控制方法及装置 | |
CN214292266U (zh) | 一种精密校准数控刀具磨床用砂轮动态形状精度的装置 | |
PETER et al. | COMPARISON OF PROGRAMMING PRODUCTION OF THIN WALLED PARTS USING DIFFERENT CAM SYSTEMS. | |
CN112192274B (zh) | 一种应用于钥匙加工机的钥匙胚定位方法及装置 | |
CN109725595A (zh) | 工件的加工路径的补偿方法、加工方法及工件 | |
TWI667559B (zh) | 自動化曲面誤差補償方法及其電腦程式產品 | |
TW201913251A (zh) | 工件加工方法及其加工系統 | |
CN204423095U (zh) | 一种基于数控加工装置的涡轮叶片加工及在线检测系统 | |
CN114063563B (zh) | 加工位置补偿方法、电子装置及存储介质 | |
CN111090259A (zh) | 用于检验和校正数控系统中工件旋转轴坐标偏差的方法 | |
CN113814795B (zh) | 一种基于双通道在机测量的工件加工数据测量、修正、校验方法及系统 | |
Chow | Reproducing aircraft structural components using laser scanning |
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 |