[發(fā)明專利]曲面零件數(shù)控加工定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810087774.0
• 申請(qǐng)日: 2018-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN108127483B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李軍旗;賴勇斐;聶炎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市圓夢(mèng)精密技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): B23Q17/20
• 分類號(hào): B23Q17/20
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 張全文

本發(fā)明屬于零件加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種曲面零件數(shù)控加工定位方法，包括如下步驟：獲取數(shù)控機(jī)床、標(biāo)記件位置關(guān)系并于所述標(biāo)記件上標(biāo)記特征點(diǎn)；利用三維掃描儀獲取標(biāo)記件和曲面零件的掃描數(shù)據(jù)；利用計(jì)算機(jī)處理點(diǎn)云數(shù)據(jù)重建標(biāo)記件和曲面零件的幾何模型；最后將所述幾何模型導(dǎo)入所述數(shù)控機(jī)床，并以所述特征點(diǎn)為所述曲面零件的加工坐標(biāo)系的原點(diǎn)，對(duì)曲面進(jìn)行編程及加工。本發(fā)明利用三維掃描部獲取標(biāo)記快和曲面零件的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，經(jīng)過控制部處理點(diǎn)云數(shù)據(jù)得到標(biāo)記件和曲面零件幾何模型，再將幾何模型導(dǎo)入數(shù)控加工部并設(shè)定標(biāo)記件為加工坐標(biāo)系的原點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確地得到曲面零件的加工基準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于零件加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種曲面零件數(shù)控加工定位方法。

背景技術(shù)

在數(shù)控加工的過程中，對(duì)于外部形狀復(fù)雜的曲面零件，由于沒有準(zhǔn)確地加工基準(zhǔn)面，因此給數(shù)控加工前找加工基準(zhǔn)帶來了極大的困難。在曲面零件屬于單件或者批量較小的情況下，若給曲面零件使用專用的夾具，則會(huì)大大地增加曲面零件的制造加工成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種曲面零件數(shù)控加工定位方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的曲面零件由于其外形形狀復(fù)雜在機(jī)械加工過程中難以找到加工基準(zhǔn)的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種曲面零件數(shù)控加工定位方法，包括如下步驟：

S100：獲取位置關(guān)系：提供數(shù)控機(jī)床，通過所述數(shù)控機(jī)床固定標(biāo)記件和曲面零件，并于所述標(biāo)記件上標(biāo)記特征點(diǎn)，所述數(shù)控機(jī)床獲取特征點(diǎn)的位置；

S200：獲取掃描數(shù)據(jù)：提供三維掃描儀，通過所述三維掃描儀掃描所述曲面零件和所述標(biāo)記件，并獲取所述曲面零件和所述標(biāo)記件的點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

S300：重建幾何模型：提供計(jì)算機(jī)，將所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入所述計(jì)算機(jī)，通過所述計(jì)算機(jī)對(duì)所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并得到所述曲面零件和所述標(biāo)記件的幾何模型，將所述曲面零件和所述標(biāo)記件的幾何模型導(dǎo)出；

S400：選取原點(diǎn)：將所述曲面零件和所述標(biāo)記件的幾何模型導(dǎo)入所述數(shù)控機(jī)床，并以所述特征點(diǎn)為所述曲面零件的加工坐標(biāo)系的原點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述步驟S300具體包括以下步驟：

S310：點(diǎn)云預(yù)處理：提供計(jì)算機(jī)，將所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入所述計(jì)算機(jī)，使用所述計(jì)算機(jī)的逆向工程軟件對(duì)所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；

S320：特征曲面重構(gòu)：利用所述逆向工程軟件對(duì)所需要的所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行曲面重構(gòu)；

S330：導(dǎo)出模型：將所述曲面零件和所述標(biāo)記件的幾何模型導(dǎo)出。

進(jìn)一步地，在所述步驟S310之后、所述步驟S320之前還包括以下步驟：

S311：導(dǎo)入模型：將已有曲面零件的實(shí)體模型導(dǎo)入所述逆向工程軟件；

S312：曲面零件數(shù)據(jù)對(duì)齊：將所述曲面零件的實(shí)體模型與所述曲面零件的點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)齊。

進(jìn)一步地，所述步驟S320具體包括以下步驟：

S321：標(biāo)記件曲面重構(gòu)：利用所述逆向工程軟件對(duì)所述標(biāo)記件的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行曲面重構(gòu)，并得到所述標(biāo)記件的幾何模型；

S322：標(biāo)記件數(shù)據(jù)對(duì)齊：將所述標(biāo)記件的幾何模型與所述標(biāo)記件的點(diǎn)云數(shù)據(jù)相對(duì)齊。

進(jìn)一步地，在所述步驟S310中，對(duì)所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行的預(yù)處理包括去除噪聲點(diǎn)、去除冗余數(shù)據(jù)和過濾點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，在所述步驟S320中，對(duì)所需要特征的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行曲面重構(gòu)包括曲面擬合、平面擬合、曲線擬合、曲面拼接和特征造型。

進(jìn)一步地，所述曲面擬合包括提取分離二次曲面，所述曲面拼接包括光滑拼接相鄰曲面塊、協(xié)調(diào)光順全局曲面塊。