刀路规划方法、装置、电子设备及可读存储介质制造方法及图纸

本申请提供了刀路规划方法、装置、电子设备及可读存储介质，所述方法包括：获取待加工工件的设计参数，以构建所述待加工工件的理论模型；基于所述理论模型，创建所述待加工单元对应的理论刀路；利用数控机床对所述待加工工件进行在机测量，以获取所述待加工工件在机床加工坐标系下的实际位置信息和实际形状信息；基于所述实际位置信息和所述实际形状信息，重构所述理论模型以得到自适应模型；利用所述自适应模型对所述理论刀路进行自适应处理，得到所述待加工单元的自适应刀路。本申请在大幅度降低人工干预的同时提升了加工质量，缩短了加工时间。工时间。工时间。

【技术实现步骤摘要】
刀路规划方法、装置、电子设备及可读存储介质


[0001]本申请涉及涡轮导向器、数控加工制造和在机测量的
，尤其涉及刀路规划方法、装置、电子设备及可读存储介质。

技术介绍

[0002]目前，常用的加工方式有数控加工、钳工打磨等。其中，数控加工存在装夹误差和制造误差，加工中会出现有的加工部位正好加工到位、有的加工部位还有很大残余、有的加工部位出现过切的现象。并且这一现象无法在仿真软件中模拟出来，这是因为毛坯在铸造后，位置、形状是不确定的，这就导致实际工件与理论数模存在很大的偏差。为了保证质量，整个工件在加工过程中，需要人工反复不断调整程序参数，以保证切削余量均匀。而钳工打磨对工人操作要求较高，对加工结果难以把控，效率较低。
[0003]因此，亟需提供刀路规划方法、装置、电子设备及可读存储介质，以改进现有技术。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供刀路规划方法、装置、电子设备及可读存储介质，在大幅度降低人工干预的同时提升了加工质量，缩短了加工时间。
[0005]本申请的目的采用以下技术方案实现：
[0006]第一方面，本申请提供了一种刀路规划方法，用于对待加工工件的待加工单元进行刀路规划，所述方法包括：
[0007]获取待加工工件的设计参数，以构建所述待加工工件的理论模型；
[0008]基于所述理论模型，创建所述待加工单元对应的理论刀路；
[0009]利用数控机床对所述待加工工件进行在机测量，以获取所述待加工工件在机床加工坐标系下的实际位置信息和实际形状信息，所述待加工工件装夹于所述数控机床；
[0010]基于所述实际位置信息和所述实际形状信息，重构所述理论模型以得到自适应模型，所述自适应模型与所述待加工工件在所述数控机床的装夹状态匹配；
[0011]利用所述自适应模型对所述理论刀路进行自适应处理，得到所述待加工单元的自适应刀路。
[0012]该技术方案的有益效果在于：在规划待加工工件的待加工单元的自适应刀路时，首先根据设计参数，对待加工工件进行建模，得到对应的理论模型，根据理论模型创建待加工单元对应的理论刀路，然后，将待加工工件装夹于数控机床，利用数控机床对待加工工件进行在机测量，得到待加工工件在机床加工坐标系下的实际位置信息和实际形状信息，根据实际位置信息和实际形状信息，重构理论模型，得到与装夹状态相匹配的自适应模型(自适应模型与理论模型相比，消除了相应的装夹误差和制造误差)，结合自适应模型对理论刀路进行自适应处理，从而得到待加工单元的自适应刀路，以使该自适应刀路贴合待加工单元在实际装夹后的位置和形状。
[0013]一方面，规划得到的自适应刀路可以直接应用于数控机床，实现数控自动加工，具
有较高的切削效率和良好的表面粗糙度，后续工作钳工只需修下毛刺即可，降低了钳工95％的工作量和打磨难度；另一方面，利用在机测量技术对待加工工件进行测量，反馈出待加工单元的装夹状态，从而规划得到可以适应装夹误差和制造误差的自适应刀路，达到精准加工的效果，无需人工反复不断调整程序参数，在大幅度降低人工干预的同时提升了加工质量，缩短了加工时间，降低工件加工难度，有利于工件的批量化加工。
[0014]在一些可选的实施例中，所述基于所述理论模型，创建所述待加工单元对应的理论刀路，包括：
[0015]获取所述待加工单元对应的加工策略，所述加工策略包括以下至少一种：加工区域、加工余量、刀具类型、刀具尺寸和加工方式；
[0016]基于所述理论模型和所述加工策略，创建所述待加工单元对应的理论刀路。
[0017]该技术方案的有益效果在于：可以针对不同的待加工单元设置对应的加工策略(例如针对叶片，加工策略设置为：采用的刀具类型为球头铣刀，采用的加工方式为行切，加工区域为尾缘)，根据待加工工件的理论模型和该待加工单元的加工策略，创建待加工单元对应的理论刀路，使得理论刀路贴合待加工单元实际的加工过程。
[0018]在一些可选的实施例中，所述待加工工件为涡轮导向器，所述待加工单元包括以下一种或多种：叶片、围带和轮毂；
[0019]所述待加工工件的装夹过程，包括：
[0020]利用等高块支撑所述涡轮导向器的底部端面，并利用压板固定所述涡轮导向器的顶部端面。
[0021]该技术方案的有益效果在于：待加工工件可以是涡轮导向器，待加工单元可以包括叶片、围带、轮毂等，在将涡轮导向器装夹于数控机床的过程中，可以利用等高块支撑涡轮导向器的底部端面，利用压板固定涡轮导向器的顶部端面，这种装夹方式简单高效。
[0022]在一些可选的实施例中，所述涡轮导向器具有多个叶片，所述待加工单元是所述涡轮导向器的其中一个叶片，所述理论刀路和所述自适应刀路为针对所述待加工单元的尾缘区域的加工路径；
[0023]所述实际位置信息包括所述涡轮导向器的内径圆表面和外径圆表面的多个测量点的位置信息；
[0024]所述基于所述实际位置信息和所述实际形状信息，重构所述理论模型，包括：
[0025]利用所述涡轮导向器的内径圆表面和外径圆表面的多个测量点的位置信息，确定工件坐标系的圆心位置，从而对所述理论模型的原点进行修正。
[0026]该技术方案的有益效果在于：涡轮导向器毛坯一般采用整体精铸成型，尾缘圆角要求较高(圆角要求通常为R0.2～0.3mm)，铸造过程由于结晶收缩不均匀等原因，小圆角尾缘处易产生缺肉、尖边问题，无法保证尾缘尺寸要求，因此在铸造过程中会在尾缘处增加补贴余量(又称尾缘贴片)，随后通过机械加工的方法去处多余材料，使叶片尾缘与其余部位接平，来保证尾缘设计要求。
[0027]本申请的刀路规划方法可以用于规划涡轮导向器的叶片的尾缘贴片的铣削加工路径，也就是说，待加工单元可以是涡轮导向器的其中一个叶片，理论刀路和自适应刀路可以是针对叶片的尾缘区域的加工路径。
[0028]在重构涡轮导向器的理论模型的过程中，可以利用数控机床的探针对涡轮导向器
内径表面的多个测量点进行测量，得到内径圆表面和外径圆表面的多个测量点的位置信息，从而根据内径圆表面和外径圆表面的多个测量点的位置信息，确定工件坐标系的圆心位置，实现对理论模型的(工件坐标系)原点的修正。
[0029]在一些可选的实施例中，所述实际位置信息还包括所述涡轮导向器的预设部位的表面的多个测量点的位置信息，所述预设部位包括以下一个或多个：轮毂、围带以及所述待加工单元的叶背和尾缘；
[0030]所述基于所述实际位置信息和所述实际形状信息，重构所述理论模型，还包括：
[0031]利用所述涡轮导向器的预设部位的表面的多个测量点的位置信息，对所述理论模型进行角向修正。
[0032]该技术方案的有益效果在于：在重构涡轮导向器的理论模型的过程中，还可以利用数控机床的探针对涡轮导向器的轮毂、围带、待加工单元(叶片)的叶背、尾缘等部位进行测量，根据测量得到的多个测量点的位置信息，确定涡轮导向器在机床坐标系下的角向位置以及待加工单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刀路规划方法，其特征在于，用于对待加工工件的待加工单元进行刀路规划，所述方法包括：获取待加工工件的设计参数，以构建所述待加工工件的理论模型；基于所述理论模型，创建所述待加工单元对应的理论刀路；利用数控机床对所述待加工工件进行在机测量，以获取所述待加工工件在机床加工坐标系下的实际位置信息和实际形状信息，所述待加工工件装夹于所述数控机床；基于所述实际位置信息和所述实际形状信息，重构所述理论模型以得到自适应模型，所述自适应模型与所述待加工工件在所述数控机床的装夹状态匹配；利用所述自适应模型对所述理论刀路进行自适应处理，得到所述待加工单元的自适应刀路。2.根据权利要求1所述的刀路规划方法，其特征在于，所述基于所述理论模型，创建所述待加工单元对应的理论刀路，包括：获取所述待加工单元对应的加工策略，所述加工策略包括以下至少一种：加工区域、加工余量、刀具类型、刀具尺寸和加工方式；基于所述理论模型和所述加工策略，创建所述待加工单元对应的理论刀路。3.根据权利要求1所述的刀路规划方法，其特征在于，所述待加工工件为涡轮导向器，所述待加工单元包括以下一种或多种：叶片、围带和轮毂；所述待加工工件的装夹过程，包括：利用等高块支撑所述涡轮导向器的底部端面，并利用压板固定所述涡轮导向器的顶部端面。4.根据权利要求3所述的刀路规划方法，其特征在于，所述涡轮导向器具有多个叶片，所述待加工单元是所述涡轮导向器的其中一个叶片，所述理论刀路和所述自适应刀路为针对所述待加工单元的尾缘区域的加工路径；所述实际位置信息包括所述涡轮导向器的内径圆表面和外径圆表面的多个测量点的位置信息；所述基于所述实际位置信息和所述实际形状信息，重构所述理论模型，包括：利用所述涡轮导向器的内径圆表面和外径圆表面的多个测量点的位置信息，确定工件坐标系的圆心位置，从而对所述理论模型的原点进行修正。5.根据权利要求4所述的刀路规划方法，其特征在于，所述实际位置信息还包括所述涡轮导向器的预设部位的表面的多个测量点的位置信息，所述预设部位包括以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：李桐超，张凯锋，陈钱，
申请(专利权)人：苏州千机智能软件有限公司，
类型：发明
国别省市：