用于生成斜率同步刀具路径的计算机实现的方法和系统技术方案

本公开涉及用于生成斜率同步刀具路径的计算机实现的方法和系统。该方法包括利用计算机和斜率同步刀具路径应用程序来执行斜率同步刀具路径应用程序执行。斜率同步刀具路径应用程序执行包括：沿着Z轴定义与轮廓零件的表面相交的等距隔开的Z值；为Z值确定斜率因子，以定义Z值和对应的斜率因子值的阵列；以及设置当前Z坐标，并迭代地计算步距；将当前Z坐标递减所计算的步距；以及确定表面与水平面在当前Z坐标处的交点，以产生轮廓刀具路径环。该方法包括将输出文件发送到数控ISF机器，以渐进地成形轮廓零件。

【技术实现步骤摘要】
用于生成斜率同步刀具路径的计算机实现的方法和系统
本公开总体上涉及用于使用板材渐进成形(incrementalsheetforming，ISF)过程来制造零件的方法和系统，并且更具体地，涉及用于通过生成用于板材渐进成形过程的斜率同步刀具路径(slopesynchronizedtoolpaths)来制造轮廓零件(诸如飞机轮廓零件)的方法和系统。
技术介绍
诸如板材渐进成形(ISF)的零件成形过程可以用于制造用于车辆(诸如飞机)的零件，诸如轮廓零件，包括新零件、替换零件和备用零件。ISF是金属板材成形过程，该过程使用成形刀具沿着预定的刀具路径使金属板材变形，以使金属板材具有期望的形状，诸如三维形状。ISF刀具可以与计算机数控(CNC)机器或另一合适的机器或系统一起使用，以将金属板材成形为零件期望的形状。通常通过在Z级刀具路径之间使用固定或恒定的距离来实现ISF。这种方法可能适用于固定或恒定的壁角零件，但是当同一零件上的壁角不同时，可能会导致不均匀的跨步。例如，固定或恒定的步距对于陡峭的斜率可能太大，或者对于较浅的斜率可能太小，并且这可能导致本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生成用于轮廓零件(36)的板材渐进成形(ISF)(34)的一系列斜率同步刀具路径(32)的计算机实现的方法(10)，所述计算机实现的方法(10)包括以下步骤：/n(12)提供计算机系统(62)，所述计算机系统(62)包括具有处理器装置(66)的计算机(64)，并且包括分别由计算机可读软件程序(72)实现并且分别由所述计算机(64)执行的建模应用程序(70)和斜率同步刀具路径应用程序(110)；/n(14)利用所述计算机(64)和所述斜率同步刀具路径应用程序(110)执行斜率同步刀具路径应用程序执行(112)，所述斜率同步刀具路径应用程序执行(112)包括以下子步骤：/n(16)沿着...

【技术特征摘要】
20190524 US 16/422,8981.一种用于生成用于轮廓零件(36)的板材渐进成形(ISF)(34)的一系列斜率同步刀具路径(32)的计算机实现的方法(10)，所述计算机实现的方法(10)包括以下步骤：
(12)提供计算机系统(62)，所述计算机系统(62)包括具有处理器装置(66)的计算机(64)，并且包括分别由计算机可读软件程序(72)实现并且分别由所述计算机(64)执行的建模应用程序(70)和斜率同步刀具路径应用程序(110)；
(14)利用所述计算机(64)和所述斜率同步刀具路径应用程序(110)执行斜率同步刀具路径应用程序执行(112)，所述斜率同步刀具路径应用程序执行(112)包括以下子步骤：
(16)沿着Z轴(116)定义多个等距隔开的Z值(114a)，其中，所述多个等距隔开的Z值(114a)中的每一个与近似于所述轮廓零件(36)的三维几何形状(78)的表面(80)相交；
(18)基于与所述多个等距隔开的Z值(114a)中的每一个相交的所述表面(80)的法向量(128)的最大Z轴分量(126b)，为所述多个等距隔开的Z值(114a)中的每一个确定斜率因子(122)，以定义Z值(114)和对应于所述Z值(114)的斜率因子值(124)的阵列(130)；以及
(20)将对应于所述表面(80)的开始部分(88a)的初始Z坐标(136a)设置为当前Z坐标(136b)；
所述斜率同步刀具路径应用程序执行(112)然后迭代地：
(22)将步距(140)计算为最小步距(144)和最大步距(142)减去所述最小步距(144)的百分比(142a)的和，以获得所计算的步距(146)，所述百分比(142a)基于用于所述当前Z坐标(136b)的当前斜率因子(122a)，所述当前斜率因子(122a)是基于所述Z值(114)和对应于所述Z值(114)的所述斜率因子值(124)的所述阵列(130)来计算的；
(24)将所述当前Z坐标(136b)递减所计算的步距(146)；以及
(26)确定所述表面(80)与水平面(118a)在所述当前Z坐标(136b)处的交点(150)，以在所述水平面(118a)中定义分析曲线(152)的集合(151)，以产生用于所述当前Z坐标(136b)的轮廓刀具路径环(160)，其中，所述斜率同步刀具路径应用程序(110)创建多个轮廓刀具路径环(160a)，每个轮廓刀具路径环分别由斜率同步步距(148)隔开，以获得所述一系列斜率同步刀具路径(32)；以及
(28)使用所述计算机(64)将输出文件(168)发送到数控板材渐进成形(ISF)机器(94)，这使所述数控板材渐进成形(ISF)机器(94)沿着包括由所述斜率同步步距(148)隔开的所述多个轮廓刀具路径环(160a)的所述一系列斜率同步刀具路径(32)引导板材渐进成形(ISF)刀具(96)，以渐进地成形所述轮廓零件(36)。


2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法(10)，其中，在执行(14)所述斜率同步刀具路径应用程序执行(112)之前，所述计算机实现的方法(10)还包括以下步骤：利用所述计算机(64)和所述建模应用程序(70)执行(30)所述轮廓零件(36)的所述三维几何形状(78)的表面离散化(74)，以产生包括近似于所述轮廓零件(36)的所述三维几何形状(78)的多边形(84)的表面网格(82)的所述表面(80)。


3.根据权利要求2所述的计算机实现的方法(10)，其中，执行(30)所述轮廓零件(36)的所述三维几何形状(78)的所述表面离散化(74)还包括：执行(30)所述表面离散化(74)以产生包括近似于所述轮廓零件(36)的所述三维几何形状(78)的三角形(84a)、四边形(84b)、五边形(84c)、六边形(84d)以及多边形(84)的组合中的一个或多个的所述多边形(84)的表面网格(82)。


4.根据权利要求2所述的计算机实现的方法(10)，其中，确定(26)所述表面(80)的所述交点(150)还包括：确定(26)所述表面网格(82)与当前水平面(118b)在所述当前Z坐标(136b)处的所述交点，以在所述当前水平面(118b)中定义向量(154)的集合(153)，并以从头到尾的布置(156)对所述向量(154)的集合(153)进行排序，以产生用于所述当前Z坐标(136b)的所述轮廓刀具路径环(160)。


5.根据权利要求2所述的计算机实现的方法(10)，其中，执行(30)所述轮廓零件(36)的所述三维几何形状(78)的所述表面离散化(74)还包括：使用所述建模应用程序(70)生成与近似于所述轮廓零件(36)的所述三维几何形状(78)的所述表面(80)间隔恒定的偏移距离(92)的偏移表面(90)，以考虑所述板材渐进成形(ISF)刀具(96)的板材渐进成形(ISF)刀具尖端(98)的板材渐进成形(ISF)刀具尖端半径(100)，并考虑坯料板材厚度(93)。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的计算机实现的方法(10)，其中，为所述多个等距隔开的Z值(114a)中的每一个确定(18)所述斜率因子(122)还包括：为所述多个等距隔开的Z值(114a)中的每一个确定(18)所述表面(80)的所述斜率因子(122)，以定义包括所述Z值(114)和对应于所述Z值(114)的所述斜率因子值(124)的查找表(134)的所述阵列(130)。


7.根据权利要求1至6中的任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·C·埃尔福德，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US