[發明專利]基于混合現實的高精度機械加工方法和加工系統

有效

• 申請號: 202010978477.2
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN111889989B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 陳亮;趙艷梅;韓曼曼;趙泉洲
• 申請（專利權）人: 常州錦瑟醫療信息科技有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23P23/04;G06T19/00;G06T3/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

1.一種基于混合現實的高精度機械加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、鑄造：將原料混合均勻并加熱融化注入模具，鑄造機械元件的毛坯，毛坯預留施工夾頭；

S2、車削：通過粗車及精車步驟對機械元件毛坯的兩端面、外圓周面、配接孔進行加工；

S3、粗磨：對車削后的產品進行粗磨，所述粗磨依次包括平磨和萬能磨工序，所述平磨磨兩端面，保持平行度為0.05；

S4、銑削：通過銑削去除施工夾頭；

S5、精磨：所述精磨依次包括平磨、外圓磨和萬能磨工序，所述平磨保證兩端面的平行度為0.02；

S6、建立模型：以上述步驟中得到的精磨元件為基礎，建立三維模型，并預設待鉆孔的目標位置及預設若干模型定位點，生成數據包，并傳輸至計算機模塊，計算機模塊將數據包發送給混合現實模塊，計算機模塊與紅外模塊連接；

S7、深度融合：配準定位三維模型與機械元件的實體，實現三維模型與機械元件實體在混合現實模塊中深度融合；所述深度融合過程包括配準、追蹤和定位；

S8、鉆孔：計算機模塊控制鉆孔模塊按照規劃路徑移動至機械元件上待加工的目標位置，之后對機械元件進行鉆孔；

S9、檢驗：檢查機械元件的鉆孔位置及精度，確保產品合格，完成對機械元件的加工。

2.根據權利要求1所述的基于混合現實的高精度機械加工方法，其特征在于：所述步驟S1中，所述機械元件為軸承套類元件，所述鑄造過程中加熱融化的溫度為1220-1225℃。

3.根據權利要求1所述的基于混合現實的高精度機械加工方法，其特征在于，所述步驟S2中，粗車步驟的加工余量為0.5-2mm。

4.根據權利要求1所述的基于混合現實的高精度機械加工方法，其特征在于，所述步驟S5中，還包括精磨后對機械元件進行熱處理的步驟。

5.根據權利要求1所述的基于混合現實的高精度機械加工方法，其特征在于，所述步驟S8中，包括在鉆孔前在機械元件表面涂覆干膜的步驟，涂覆干膜后再對機械元件進行鉆孔加工，鉆孔完成后將干膜去除。

6.根據權利要求1所述的基于混合現實的高精度機械加工方法，其特征在于，所述步驟S8中，所述鉆孔模塊包括支架及設在支架上的運動機構、鉆孔光敏模塊和鉆孔工具，所述支架固定在機械元件的一側，所述運動機構與所述鉆孔工具連接，并在計算機模塊的作用下按規劃路徑帶動所述鉆孔工具到待鉆孔的目標位置，所述鉆孔光敏模塊用來獲得所述鉆孔工具的實時位置。

7.根據權利要求6所述的基于混合現實的高精度機械加工方法，其特征在于，所述步驟S8中，按規劃路徑移動的過程為：將支架固定到所述待鉆孔的機械元件的一側；紅外模塊通過追蹤鉆孔光敏模塊得到所述鉆孔工具的當前位置信息，并發送給計算機模塊；計算機模塊讀取機械元件上待鉆孔的目標位置，并接收紅外模塊發送的當前位置，之后規劃出當前位置到達待鉆孔的目標位置的運動路徑，并生成運動控制參數，計算機模塊根據控制參數控制運動機構，以帶動鉆孔工具到待鉆孔的目標位置。

8.根據權利要求1所述的基于混合現實的高精度機械加工方法，其特征在于，所述步驟S7中，所述配準過程包括首先引入紅外模塊，并將紅外模塊與計算機模塊連接，然后計算獲得同一空間位置在所述混合現實模塊與所述紅外模塊之間的坐標轉換矩陣；其中通過引入校準模塊獲得同一空間位置在所述混合現實模塊與所述紅外模塊之間的坐標轉換矩陣，所述校準模塊包括固定連接的特征圖像模塊和校準光敏模塊。