一种D型打结器的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种D型打结器的制造方法，其包括以下步骤：1)对进口D型打结器的各零部件进行3D扫描，并根据3D扫描点云数据对D型打结器进行逆向设计建模，得到D型打结器各零部件的重构模型；2)分析并规划各零部件的加工工艺过程，制造D型打结器各零部件毛坯；3)基于各零部件的重构模型对步骤2)中得到的D型打结器的零部件毛坯进行数控加工，得到D型打结器各零部件的原件；4)将D型打结器各零部件原件进行组装，得到D型打结器。本发明专利技术方法可以有效提高D型打结器的加工精度，缩短制作周期，可以广泛应用于D型打结器的加工制作中。

Method for manufacturing D type knotting device

The invention relates to a manufacturing method of D type knotter, which comprises the following steps: 1) 3D scanning components of the imported D type knotter, and according to the reverse design model of D type knotter 3D scanning point cloud data reconstruction model to obtain the D type knotter parts processing; 2) the process of analysis and planning of the parts, manufacturing D type knotter parts blank; 3) based on the reconstruction model of parts of step 2) for NC machining parts blank D type knotter is obtained in the D type knotter of parts of the original; 4) D type knotter original parts for assembly, D type knotter. The method of the invention can effectively improve the processing precision of the D type knot tying device and shorten the production cycle, and can be widely applied to the processing and manufacturing of the D type knot tying device.

【技术实现步骤摘要】
一种D型打结器的制造方法
本专利技术涉及捆绳成结机械
，特别是关于一种D型打结器的制造方法。
技术介绍
目前，方草捆捡拾压捆机被广泛应用于农作物秸秆和牧草等原料收集。在工作时，方草捆捡拾压捆机将散落于地面的农作物秸秆和牧草等原料进行捡拾并压制成高密度、整齐的捆式结构，以便于运输、贮存和综合利用。打结器是方草捆捡拾压捆机的关键核心部件，且多采用D型打结器。D型打结器具有空间相位精度高、曲面形状较为复杂等特征，导致其制造加工过程异常困难。国内方草捆捡拾压捆机的生产厂家长期从国外直接进口较为昂贵的D型打结器，从而严重制约着国产方草捆捡拾压捆机的发展。因而，对D型打结器制造方法进行研究，对于突破国外企业在D型打结器方面的制造技术垄断，提高国内方草捆捡拾压捆机的核心竞争力来说，具有重要意义。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种D型打结器的制造方法，采用该方法可以有效提高D型打结器的加工精度、缩短制作周期、操作简便。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种D型打结器的制造方法，其包括以下步骤：1)对进口D型打结器的各零部件进行3D扫描，并根据3D扫描点云数据对D型打结器进行逆向设计建模，得到D型打结器各零部件的重构模型；2)分析并规划各零部件的加工工艺过程，制造D型打结器各零部件毛坯；3)基于各零部件的重构模型对步骤2)中得到的D型打结器的零部件毛坯进行数控加工，得到D型打结器各零部件的原件；4)将D型打结器各零部件原件进行组装，得到D型打结器。所述步骤1)中的重构模型是指采用下述方法构建出的重构模型：①采用非接触式三维激光扫描仪对进口D型打结器的各零部件进行扫描，获得各零部件的3D扫描点云数据；②将各零部件的所有点云数据导入三维软件中，采用三维软件对D型打结器进行逆向设计建模，即重建D型打结器的三维数字化模型，得到D型打结器各零部件的初始重构模型；③采用三维软件对各零部件初始重构模型中的重构曲面进行精度分析；④依据精度分析结果，对步骤②中创建的D型打结器各零部件的初始重构模型进行调整，以使其满足精度要求，最终得到各零部件的重构模型；⑤将D型打结器的各零部件进行虚拟装配，判断各零部件之间是否存在干涉，若存在干涉，进行修改直至满足要求。所述步骤④中，依据精度分析结果对D型打结器的初始重构模型进行调整的方法为：首先根据需达到的设计精度要求确定两个偏差分析阈值，对所有数据点云中各点与重构曲面之间的距离进行精确等级归类，将重构曲面分为非常精确精度、精确精度和中等精度三种精确等级；若分类为精确精度等级的重构曲面占所有重构曲面比例在95％以上，则不需要进行调整；若分类为精确精度等级的重构曲面占所有重构曲面比例在95％以下，则对各零部件的重构曲面进行调整以满足要求。所述步骤2)中，根据各零部件的几何信息、工件材料以及工艺要求对D型打结器各零部件的加工工艺进行分析并规划。所述步骤2)中，采用基于快速成型的熔模铸造方法制作机架、齿盘和脱绳杆大型空间结构复杂零部件毛坯，采用数控车或线切割方法制作D型打结器的其余小型零部件毛坯。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本专利技术由于采用了高精度的非接触式激光扫描和重构精度分析，可以快速得到精度高且满足工作要求的D型打结器三维数字模型。2、本专利技术由于采用了基于快速成型的熔模铸造技术，因此制造的蜡模不仅精度高、用时短，而且无需开发蜡模模具，节约了成本。也可以在短时间内获得打结器复杂零部件的金属铸件毛坯，缩短了制造周期。3、本专利技术由于采用了基于重构模型的数控加工技术，保证了零部件的精度要求，同时在CAM环境下计算机自动编程，节约了编程时间，提高了效率，虚拟加工仿真，保证了程序和工艺的准确性。4、本专利技术可操作性以及重复性强，显著提高了D型打结器的加工精度、缩短了生产周期并且提高了生产效率。附图说明图1是本专利技术流程图；图2是本专利技术D型打结器虚拟装配图主视图；图3是本专利技术D型打结器虚拟装配图侧视图；图4是本专利技术D型打结器虚拟装配图后视图；图5是本专利技术D型打结器钳嘴毛坯；图6是本专利技术D型打结器钳嘴；图7是本专利技术D型打结器机架毛坯；图8是本专利技术D型打结器机架。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。如图1所示，本专利技术D型打结器的制造方法，包括以下步骤：1)对进口D型打结器的各零部件进行3D扫描，并根据3D扫描点云数据对D型打结器进行逆向设计建模，得到D型打结器各零部件的重构模型。具体包括以下步骤：①采用非接触式三维激光扫描仪对进口D型打结器的各零部件进行扫描，获得各零部件的3D扫描点云数据。②将各零部件的所有点云数据导入已有三维软件中，采用三维软件对D型打结器进行逆向设计建模，即重建D型打结器的三维数字化模型，得到D型打结器各零部件的初始重构模型。③采用三维软件对各零部件初始重构模型中的重构曲面进行精度分析。④依据精度分析结果，对步骤②中创建的D型打结器各零部件的初始重构模型进行调整，以使其满足精度要求，最终得到各零部件的重构模型。根据精度分析结果对初始重构模型进行调整的具体方法为：首先根据需达到的设计精度要求确定两个偏差分析阈值，对所有数据点云中各点与重构曲面之间的距离进行精确等级归类，将重构曲面分为非常精确精度、精确精度和中等精度三种精确等级。若分类为精确精度等级的重构曲面占所有重构曲面比例在95％以上，则不需要进行调整。若分类为精确精度等级的重构曲面占所有重构曲面比例在95％以下，则对各零部件的关键工作曲面进行调整以满足要求。⑤如图2、3、4所示，将D型打结器的各零部件进行虚拟装配，判断各零部件之间是否存在干涉，若存在干涉，在不影响D型打结器工作的情况下，进行修改。2)分析并规划D型打结器各零部件的加工工艺过程，制造D型打结器各零部件毛坯。根据各零部件的几何信息、工件材料以及工艺要求对D型打结器各零部件的加工工艺进行分析并规划。采用基于快速成型的熔模铸造方法制作机架、齿盘和脱绳杆大型空间结构复杂零部件毛坯(如图7所示)，采用数控车或线切割方法制作其余小型零部件毛坯(如图5所示)。其中，基于快速成型的熔模铸造方法制作机架、齿盘和脱绳杆毛坯包括以下步骤：①根据工艺要求，在三维软件环境下将其重构模型按照一定的比例放大并改变轴孔尺寸，预留出数控加工的加工余量，然后将该零部件的重构模型输出为STL文件格式。②通过分层处理软件对其重构模型的STL文件进行检验、修复，进而设置模型的成形方向以及成形位置，然后创建肋状支撑，最后对重构模型进行分层处理，并输出为模型制造数据格式，同时把支撑输出为支撑制造数据格式。③将得到的模型制造数据和支撑制造数据输送到成形控制软件，由成形控制软件控制快速成型机进行模型的快速成形。④去除模型的支撑以及废料，并将蜡模放入紫外烘干箱内进行固化处理，然后进行表面打磨等后处理工艺。⑤对得到的各零部件模型进行注蜡，得到各零部件的蜡模。⑥在完成后处理的蜡模上焊接浇注系统，得到熔模模组。⑦对熔模模组进行挂浆操作也即涂抹快干硅溶胶和耐火材料，并进行撒砂操作，待风干硬化后再进行下一层的挂浆撒砂，如此反复四次(根据实际工厂操作确定挂浆撒砂次数，本专利技术仅以四次为例，但不限于此)，最后进行封浆处理，风干硬化后即可得到型壳。⑧将型壳置于高温焙烧炉进行高温熔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种D型打结器的制造方法，其包括以下步骤：1)对进口D型打结器的各零部件进行3D扫描，并根据3D扫描点云数据对D型打结器进行逆向设计建模，得到D型打结器各零部件的重构模型；2)分析并规划各零部件的加工工艺过程，制造D型打结器各零部件毛坯；3)基于各零部件的重构模型对步骤2)中得到的D型打结器的零部件毛坯进行数控加工，得到D型打结器各零部件的原件；4)将D型打结器各零部件原件进行组装，得到D型打结器。

【技术特征摘要】
1.一种D型打结器的制造方法，其包括以下步骤：1)对进口D型打结器的各零部件进行3D扫描，并根据3D扫描点云数据对D型打结器进行逆向设计建模，得到D型打结器各零部件的重构模型；2)分析并规划各零部件的加工工艺过程，制造D型打结器各零部件毛坯；3)基于各零部件的重构模型对步骤2)中得到的D型打结器的零部件毛坯进行数控加工，得到D型打结器各零部件的原件；4)将D型打结器各零部件原件进行组装，得到D型打结器。2.如权利要求1所述的一种D型打结器的制造方法，其特征在于，所述步骤1)中的重构模型是指采用下述方法构建出的重构模型：①采用非接触式三维激光扫描仪对进口D型打结器的各零部件进行扫描，获得各零部件的3D扫描点云数据；②将各零部件的所有点云数据导入三维软件中，采用三维软件对D型打结器进行逆向设计建模，即重建D型打结器的三维数字化模型，得到D型打结器各零部件的初始重构模型；③采用三维软件对各零部件初始重构模型中的重构曲面进行精度分析；④依据精度分析结果，对步骤②中创建的D型打结器各零部件的初始重构模型进行调整，以使其满足精度要求，最终得到各零部件的重构模型；⑤...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙健，董浩，韩鲁佳，张安琪，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11