溢利铣削制造技术

通过计算倒圆圆弧半径(1610)以及使至少一个偏移平滑化(1630)用于工件的型腔区域的计算机辅助铣削的方法和设备，其中，该倒圆圆弧半径(1610)基于刀具啮合角度(TEA)的最大变化，其中，该平滑化基于所计算的倒圆弧半径和/或先前用步距计算的倒圆圆弧半径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】通过计算倒圆圆弧半径(1610)以及使至少一个偏移平滑化(1630)用于工件的型腔区域的计算机辅助铣削的方法和设备，其中，该倒圆圆弧半径(1610)基于刀具啮合角度(TEA)的最大变化，其中，该平滑化基于所计算的倒圆弧半径和/或先前用步距计算的倒圆圆弧半径。【专利说明】溢利钱削相关申请的交叉引用本申请要求2012年6月I日提交的第61/654，465号临时专利申请的优先权和权益，该临时专利申请的内容出于所有目的通过引用结合于此。
本专利技术在其若干实施例中总体上涉及用于计算机辅助制造(CAM)的刀具路径轨迹规划，并且更具体地涉及使用机床的型腔(pocket)式形状的计算机辅助铣削。 背景 制造公司使用计算机辅助制造(CAM)软件系统对用于生产如模具、冲模、刀具、原型、航空航天组件等分立零件的计算机数控(CNC)机床进行编程。机加工形状的多样性是潜在无限的。通常根据方便的数学结构对形状进行分类，经常涉及数学的分支领域(拓扑学)的使用。 概述 示例性方法实施例可以包括一种铣削工件的型腔区域的方法，该方法包括:计算一个倒圆圆弧半径，其中，该倒圆圆弧半径基于一个刀具啮合角(TEA)的一个最大变化；以及使至少一个偏移平滑化，其中，该平滑化基于以下各项中的至少一项:所计算的倒圆圆弧半径和先前用一个步距计算的一个倒圆圆弧半径。在附加示例性方法实施例中，材料去除率(MRR)可以在铣削过程中不超过一个指定值，并且进给率变化和TEA变化可以在一个可接受的范围内。在附加示例性方法实施例中，使至少一个偏移平滑化可以进一步包括计算一个第一平滑化阶段，其中，该第一平滑化阶段可以包括以下各项中的至少一项:断开一个偏移并且用该刀具啮合具有显著变化所在的倒圆替换一个部分偏移。在附加示例性方法实施例中，使至少一个偏移平滑化可以进一步包括计算一个第二平滑化阶段，其中，该第二平滑化阶段包括以下各项中的至少一项:找出由至少两个或更多个倒圆圆弧和这些倒圆圆弧之间的部分偏移形成的至少一个窄区；去除由至少两个或更多个倒圆圆弧和这些倒圆圆弧之间的部分偏移形成的至少一个窄区；以及生成由至少两个或更多个倒圆圆弧和这些倒圆圆弧之间的部分偏移形成的至少一个窄区。在附加示例性方法实施例中，可以生成余摆线运动以替换这些部分偏移。在附加示例性方法实施例中，可以在该至少一个窄区中连接偏移和所生成的余摆线运动，其中，该连接可以是按从该型腔区域的一个中心到该型腔区域的一个边界的顺序。在附加示例性方法实施例中，可以生成辅助运动，其中，这些辅助运动可以包括以下各项中的至少一项:进入运动和退出运动。 示例性设备实施例可以包括一种设备，该设备包括:一个规划模块，其中，该规划模块可以包括一个处理模块；一个数字代码生成器，其中，该数字代码生成器可以被配置成用于接收来自该规划模块的指令；以及一个机加工刀具，其中，该机加工刀具可以被配置成用于接收来自该数字代码生成器的指令。在附加示例性设备实施例中，该规划模块可以进一步包括至少一个数据库，其中，该至少一个数据库可以被配置成用于包含关于以下各项中的至少一项的信息:一个限定一个有待机加工的工件的一个型腔的特征；至少一个技术选项；以及至少一个辅助运动。在附加示例性设备实施例中，该设备可以进一步包括一个用户界面，其中，该用户界面可以被配置成用于由一个用户在该至少一个数据库中选择一个对象。 附加示例性设备实施例可以包括一种设备，该设备包括一个具有可寻址存储器的处理模块，其中，该处理模块可以被配置成用于:选择一个有待机加工的工件的一个型腔特征；创建至少一个轮廓线平行偏移，其中，该至少一个轮廓线平行偏移可以是从以下各项中的至少一项创建的:该型腔特征的至少一个边界和基于一个沃罗诺伊图(VD)的一个偏移；计算一个优选平滑半径(PSR)，其中，该PSR是优选平滑圆弧(PSA)的半径；标识在该至少一个轮廓线平行偏移中的任何窄区；用一个倒圆圆弧替换所标识的窄区；确定是否可以使这些偏移中的任一个平滑化，其中，如果没有偏移能够被平滑化，该处理模块结束一个过程，而如果可以使至少一个偏移平滑化，则继续该过程；以及将每个偏移与至少一个链接运动连接。在附加示例性设备实施例中，该处理模块可以被进一步配置成用于:接收一个用户的至少一个技术选项的一个输入。在附加示例性设备实施例中，可以通过将这些偏移中的任一个与该PSA比较来确定这些偏移中的任一个是否足够大，从而确定是否可以使这些偏移中的任一个平滑化。在附加示例性设备实施例中，该处理模块可以被进一步配置成用于:将任何标识的窄区存储在一个倒圆圆弧和窄区地图中。在附加示例性设备实施例中，该处理模块可以被进一步配置成用于创建一个余摆线运动，其中，所创建的余摆线运动可以在所存储的标识窄区中。在附加示例性设备实施例中，所连接的每个偏移可以从一个进入运动开始并且可以连接每个邻近偏移直到所有偏移被遍历。在附加示例性设备实施例中，该处理模块可以被进一步配置成用于生成一个数字代码。在附加示例性设备实施例中，该处理模块可以被进一步配置成用于生成辅助运动。在附加示例性设备实施例中，所生成的辅助运动可以是以下各项中的至少一项:进入运动和退出运动。 附图简要说明 在附图中通过举例而非限制对实施例进行了展示，并且在附图中: 图1描绘了三种型腔的透视图； 图2描绘了一个闭合型腔、一个部分开放的型腔及其对应的偏移； 图3描绘了一个开放的型腔及其对应的偏移； 图4描绘了一个轮廓线轮廓的轮廓线平行偏移； 图5用刀具啮合变化的区描绘了刀具路径； 图6在功能框图中描绘了一个计算机辅助制造系统； 图7在高级流程图中描绘了型腔机加工的示例性方法； 图8描绘了优选平滑圆弧的半径； 图9描绘了两个偏移及其导向轮廓； 图10描绘了两个平滑后的偏移； 图11描绘了通过两个阶段平滑后的偏移的细节； 图12展示了通过使图5中的初始偏移平滑而生成的平滑后的偏移； 图13展示了通过使图5中的初始偏移平滑而生成的有效窄区； 图14在高级流程图中描绘了示例性平滑偏移过程； 图15A-C在高级流程图中描绘了连接偏移的示例性程序； 图16描绘了示例性偏移连接； 图17描绘了桥形余摆线区中的示例性余摆线运动； 图18描绘了一条用于连接相邻偏移的示例性链接曲线； 图19描绘了示例性向外螺旋刀具运动和余摆线运动； 图20描绘了余摆线运动； 图21描绘了基于椭圆弧的余摆线运动；以及 图22描绘了曲折(zig-zag)式余摆线运动。 详细说明 图1描绘了三种型腔的透视图:闭合型腔100、部分开放的型腔102以及完全开放的型腔104。“型腔”形状是通过指定平面的、几何上闭合的并且非自相交的轮廓集合定义的简单几何概念。在轮廓集合中的最大轮廓被称为型腔外边界106，并且可以包含更小的附加轮廓。这些较小轮廓可以位于型腔外边界106内，并且被称为岛边界108或型腔的岛。型腔外边界106和任何岛边界108限定的整个区域包含可能需要去除的材料。外边界106可以包括一个或多个闭合边缘110和/或开放边缘112。这些型腔形状广泛存在于各种零件、冲模和模具中。 轮廓线平行方法是一种用于生成用于型腔铣削的刀具路径的算法。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铣削工件的型腔区域的方法，该方法包括：计算一个倒圆圆弧半径，其中，该倒圆圆弧半径基于一个刀具啮合角(TEA)的一个最大变化；以及使至少一个偏移平滑化，其中，该平滑化基于以下各项中的至少一项：所计算的倒圆圆弧半径和先前用一个步距计算的一个倒圆圆弧半径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋建平，
申请(专利权)人：德普技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US