一种工件加工数据处理方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种工件加工数据处理方法与装置，所述方法应用于数控加工系统，其中所述方法包括：将待加工工件装夹于机床中；确定所述工件的三维模型、机床坐标系以及工件的第一加工数据；对工件进行扫描，获得N个第一点云数据集合；将所述工件的三维模型置于所述机床坐标系下，将所述三维模型中的各目标面离散为N个与第一点云数据对应的第二点云数据；依据N个第一点云数据集合以及N个第二点云数据，确定位置变换矩阵；依据所述位置变换矩阵对所述第一加工数据进行数据变换，得到第二加工数据；依据第二加工数据，对装夹于所述机床中的所述工件进行加工。通过该方法能够便捷地对任何形状的工件的加工数据进行修正，且修正精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种工件加工数据处理方法与装置
本专利技术涉及数控加工
，特别是涉及一种工件加工数据处理方法与装置。
技术介绍
随着现代制造技术及计算机技术的发展，智能数控加工取得了长足的发展，主要类型报告数控车床、数控铣床、数控钻床等种类，数控加工是解决零件品种多变、形状复杂、精度要求高等问题和高新自动化加工的有效途径。为了尽可能提高数据加工的精度，主要可以提供机械及自动化控制方向进行精度提示，然而数控加工始终是围绕如何加工工件进行，因此如何保证待加工工件的装夹精度是保证其它精度提升方式的基础。数控加工过程中常用的工件加工数据修正方法主要包括死定位、刀棒定位、专用夹具定位及画线定位方法，然而这些方法在对一些形状复杂工件加工数据进行修正时操作复杂、精度低。
技术实现思路
鉴于上述现有的问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的工件加工数据处理方法及装置。依据本专利技术的一个方面，提供了一种工件加工数据处理方法，所述方法应用于数控加工系统，其中，所述方法包括：将待加工工件装夹于机床中；确定所述工件的三维模型、机床坐标系以及所述工件的第一加工数据；对工件进行扫描，获得N个第一点云数据集合，其中，每个点云数据集合包括：定位块坐标系下的第一点云数据以及所述定位块坐标系与所述机床坐标系的位置关系；N为大于或等于1的整数；将所述工件的三维模型置于所述机床坐标系下，将所述三维模型中的各目标面离散为N个与所述第一点云数据对应的第二点云数据；其中，目标面为所述三维模型中与所述工件扫描区域对应的各面；依据所述N个第一点云数据集合以及所述N个第二点云数据，确定位置变换矩阵；依据所述位置变换矩阵对所述第一加工数据进行数据变换，得到第二加工数据；依据所述第二加工数据，对装夹于所述机床中的所述工件进行加工。优选地，对所述工件进行扫描，获得N个第一点云数据集合的步骤，包括：在所述工件横截面的面积小于或等于扫描模块的最大扫描范围时，在所述工件上设置一个正方体定位块；基于所述正方体定位块顶点与边的位置关系，确定定位块坐标系；对所述工件的表面进行扫描，将扫描得到的云点数据转换至所述定位块坐标系下得到第一点云数据并输出。优选地，对所述工件进行扫描，获得N个第一点云数据集合的步骤，包括：在所述工件横截面的面积大于扫描模块的最大扫描范围时，按照预设规则在所述工件上设置多个正方体定位块；针对每个所述正方体定位块，基于所述正方体定位块的任意顶点与所述顶点相连的三个边的位置关系，确定所述正方体定位块对应的定位块坐标系；对所述工件的表面进行扫描，将扫描得到的点云数据转换至所述定位块坐标系下得到第一点云数据并输出；针对每个正方体定位块，将所述正方体定位块对应的第一点云数据以及所述定位块坐标系与所述机床坐标系的位置关系对应存储。优选地，所述依据所述N个第一点云数据集合以及所述N个第二点云数据，确定位置变换矩阵的步骤，包括：针对每个第一点云数据集合，基于所述第一点云集合中包含的定位块坐标系与机床坐标系的位置关系，将所述第一点云数据集合中包含的第一点云数据位置变换至所述机床坐标系下，得到第三点云数据；将各所述第三点云数据进行合并；并将各所述第二点云数据进行合并；将合并后的第三点云数据以及合并后的第二点云数据进行位置配准，得到位置变换矩阵。优选地，所述依据所述位置变换矩阵对所述第一加工数据进行数据变换，得到第二加工数据的步骤，包括：计算所述第一加工数据与所述位置变换矩阵的乘积；将所述乘积确定为第二加工数据。依据本专利技术的另一个方面，提供了一种工件加工数据处理装置，所述装置应用于数控加工系统，其中，所述装置包括：固定模块，用于将待加工工件装夹于机床中；第一确定模块，用于确定所述工件的三维模型、机床坐标系以及所述工件的第一加工数据；扫描模块，用于对工件进行扫描，获得N个第一点云数据集合，其中，每个点云数据集合包括：定位块坐标系下的第一点云数据以及所述定位块坐标系与所述机床坐标系的位置关系；N为大于或等于1的整数；离散模块，用于将所述工件的三维模型置于所述机床坐标系下，将所述三维模型中的各目标面离散为N个与所述第一点云数据对应的第二点云数据；其中，目标面为所述三维模型中与所述工件扫描区域对应的各面；变换矩阵确定模块，用于依据所述N个第一点云数据集合以及所述N个第二点云数据，确定位置变换矩阵；第二确定模块，用于依据所述位置变换矩阵对所述第一加工数据进行数据变换，得到第二加工数据；操作模块，用于依据所述第二加工数据，对装夹于所述机床中的所述工件进行加工。优选地，所述扫描模块包括：第一子模块，用于在所述工件横截面的面积小于或等于扫描模块的最大扫描范围时，在所述工件上设置一个正方体定位块；第二子模块，用于基于所述正方体定位块顶点与边的位置关系，确定定位块坐标系；第三子模块，用于对所述工件的表面进行扫描，将扫描得到的点云数据转换至所述定位块坐标系下得到第一点云数据并输出。优选地，所述扫描模块包括：第四子模块，用于在所述工件横截面的面积大于扫描模块的最大扫描范围时，按照预设规则在所述工件上设置多个正方体定位块；第五子模块，用于针对每个所述正方体定位块，基于所述正方体定位块的任意顶点与所述顶点相连的三个边的位置关系，确定所述正方体定位块对应的定位块坐标系；对所述工件的表面进行扫描，将扫描得到的云点数据转换至所述定位块坐标系下得到第一点云数据并输出；第六子模块，用于针对每个正方体定位块，将所述正方体定位块对应的第一点云数据以及所述定位块坐标系与所述机床坐标系的位置关系对应存储。优选地，所述变换矩阵确定模块包括：变换子模块，用于针对每个第一点云数据集合，基于所述第一点云集合中包含的定位块坐标系与机床坐标系的位置关系，将所述第一点云数据集合中包含的第一点云数据位置变换至所述机床坐标系下，得到第三点云数据；配准子模块，用于将各所述第三点云数据进行合并；并将各所述第二点云数据进行合并；将合并后的第三点云数据以及合并后的第二点云数据进行位置配准，得到位置变换矩阵。优选地，所述第二确定模块包括：计算子模块，用于计算所述第一加工数据与所述位置变换矩阵的乘积；确定子模块，用于将所述乘积确定为第二加工数据。依据本专利技术的再一个方面，提供了一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术实施例中所述的任意一种工件加工数据处理方法。依据本专利技术的又一个方面，提供了一种存储单元，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行如本专利技术实施例中所述的任意一种工件加工数据处理方法。本专利技术实施例提供的工件加工数据处理方案，通过将待加工工件装夹与机床中；确定工件的三维模型、机床坐标系以及工件的第一加工路径数据；对工件进行扫描，获得N个第一点云数据集合；将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工件加工数据处理方法，所述方法应用于数控加工系统，其特征在于，所述方法包括：/n将待加工工件装夹于机床中；/n确定所述工件的三维模型、机床坐标系以及所述工件的第一加工数据；/n对工件进行扫描，获得N个第一点云数据集合，其中，每个点云数据集合包括：定位块坐标系下的第一点云数据以及所述定位块坐标系与所述机床坐标系的位置关系；N为大于或等于1的整数；/n将所述工件的三维模型置于所述机床坐标系下，将所述三维模型中的各目标面离散为N个与所述第一点云数据对应的第二点云数据；其中，目标面为所述三维模型中与所述工件扫描区域对应的各面；/n依据所述N个第一点云数据集合以及所述N个第二点云数据，确定位置变换矩阵；/n依据所述位置变换矩阵对所述第一加工数据进行数据变换，得到第二加工数据；/n依据所述第二加工数据，对装夹于所述机床中的所述工件进行加工。/n

【技术特征摘要】
1.一种工件加工数据处理方法，所述方法应用于数控加工系统，其特征在于，所述方法包括：
将待加工工件装夹于机床中；
确定所述工件的三维模型、机床坐标系以及所述工件的第一加工数据；
对工件进行扫描，获得N个第一点云数据集合，其中，每个点云数据集合包括：定位块坐标系下的第一点云数据以及所述定位块坐标系与所述机床坐标系的位置关系；N为大于或等于1的整数；
将所述工件的三维模型置于所述机床坐标系下，将所述三维模型中的各目标面离散为N个与所述第一点云数据对应的第二点云数据；其中，目标面为所述三维模型中与所述工件扫描区域对应的各面；
依据所述N个第一点云数据集合以及所述N个第二点云数据，确定位置变换矩阵；
依据所述位置变换矩阵对所述第一加工数据进行数据变换，得到第二加工数据；
依据所述第二加工数据，对装夹于所述机床中的所述工件进行加工。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述工件进行扫描，获得N个第一点云数据集合的步骤，包括：
在所述工件横截面的面积小于或等于扫描模块的最大扫描范围时，在所述工件上设置一个正方体定位块；基于所述正方体定位块顶点与边的位置关系，确定定位块坐标系；
对所述工件的表面进行扫描，将扫描得到的云点数据转换至所述定位块坐标系下得到第一点云数据并输出。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述工件进行扫描，获得N个第一点云数据集合的步骤，包括：
在所述工件横截面的面积大于扫描模块的最大扫描范围时，按照预设规则在所述工件上设置多个正方体定位块；
针对每个所述正方体定位块，基于所述正方体定位块的任意顶点与所述顶点相连的三个边的位置关系，确定所述正方体定位块对应的定位块坐标系；对所述工件的表面进行扫描，将扫描得到的点云数据转换至所述定位块坐标系下得到第一点云数据并输出；
针对每个正方体定位块，将所述正方体定位块对应的第一点云数据以及所述定位块坐标系与所述机床坐标系的位置关系对应存储。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述N个第一点云数据集合以及所述N个第二点云数据，确定位置变换矩阵的步骤，包括：
针对每个第一点云数据集合，基于所述第一点云集合中包含的定位块坐标系与机床坐标系的位置关系，将所述第一点云数据集合中包含的第一点云数据位置变换至所述机床坐标系下，得到第三点云数据；
将各所述第三点云数据进行合并；并将各所述第二点云数据进行合并；
将合并后的第三点云数据以及合并后的第二点云数据进行位置配准，得到位置变换矩阵。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述位置变换矩阵对所述第一加工数据进行数据变换，得到第二加工数据的步骤，包括：
计算所述第一加工数据与所述位置变换矩阵的乘积；
将所述乘积确定为第二加工数据。


6.一种工件加工数...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟全臣，田大将，
申请(专利权)人：杭州数孪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33