[發明專利]用于CNC加工的適應路徑生成

在審

• 申請號: 202011181596.1
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112748701A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 湯特;加藤哲朗
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: G05B19/4097
• 分類號: G05B19/4097
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營

一種用于將CNC機器工具路徑從標稱工件形狀適配到實際工件形狀的方法和系統。所述方法包括在標稱工件形狀上定義特征點的網格，其中特征點包含機器工具路徑周圍的區域，但不一定包括機器工具路徑上的點。使用探針來檢測實際工件上的特征點的位置。計算空間映射函數作為從標稱特征點到實際特征點的變換，并且將該函數應用于標稱工具路徑以計算新工具路徑。新工具路徑被CNC機器使用以在實際工件上操作。所述特征點用于表征實際工件的工作表面的三維形狀，而不僅僅是曲線或輪廓。

技術領域

本發明涉及計算機數字控制(CNC)機器的計算工具路徑的領域，并且更具體地涉及用于將CNC機器工具路徑從標稱工件形狀適配到實際工件形狀的方法，其定義了標稱工件形狀上的多個特征點的網格，測量實際工件形狀上的所述多個特征點的位置，并且使用具有測量的位置的空間映射函數來將CNC機器的路徑變換為實際工件形狀。

背景技術

計算機數字控制(CNC)機器-例如鉆孔機、車床和銑床-已經使用了許多年，以基于限定零件形狀的計算機輔助設計(CAD)文件自動地生產零件。CNC機器提供精確性以可靠地且重復地將零件生產到想要的形狀和規格，且能夠快速地生產零件。

然而，就其本質而言，CNC機器相對于設計的標稱工件形狀執行其切削操作。實際上，每個真實工件具有與標稱設計形狀略微不同的實際形狀。在一些類型的工件中，標稱工件形狀與實際工件形狀之間的變化是無關緊要的。然而，在其它類型的工件中，標稱工件形狀與實際工件形狀之間的變化以及每個單獨的實際工件的形狀之間的變化可能是顯著的。

例如，一些應用要求CNC機器在零件的表面上銑削或蝕刻形狀。如果零件是鑄造或鍛造零件，則表面的實際形狀可在零件與零件之間變化。在這些應用中，為了以恒定深度將形狀蝕刻到零件的表面中，必須知道表面的實際形狀。在不知道實際表面形狀和輪廓的情況下，CNC機器可能在一些地方蝕刻得太深和/或在其它地方蝕刻得不夠深。

鑒于上述情況，需要一種魯棒且精確的技術，用于使CNC機器工具路徑適應每個可能不同的實際工件形狀。

發明內容

根據本公開的教導，公開了一種用于將CNC機器工具路徑從標稱工件形狀適配到實際工件形狀的方法。所述方法包括在標稱工件形狀上定義多個特征點的網格，其中多個特征點包含機器工具路徑周圍的區域，但不一定表示機器工具路徑上的點。使用探針來檢測實際工件上的多個特征點的位置。計算空間映射函數作為從多個標稱特征點到多個實際特征點的變換，并且將該函數應用于標稱工具路徑以計算新工具路徑。新工具路徑被CNC機器使用以在實際工件上操作。所述多個特征點用于表征實際工件的工作表面的三維形狀，而不僅僅是曲線或輪廓。

結合附圖，根據以下描述和所附權利要求，當前公開的裝置和方法的附加特征將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是當為標稱工件形狀設計的CNC機器工具路徑被應用于具有與標稱不同的形狀的實際工件時發生的情況的圖示；

圖2是根據本公開的實施例的用于CNC加工的適應路徑生成的技術的圖示；

圖3是根據本公開的實施例的應用于與標稱零件不同的帶有適配和沒有適配的實際零件的CNC機器工具路徑的圖示；

圖4是根據本公開的實施例的用于CNC加工的適應路徑生成的方法的流程圖；以及

圖5是根據本公開的實施例的用于CNC加工的適應路徑生成的系統的示意圖。

具體實施方式

以下對本公開的實施例的討論涉及用于CNC加工的適應路徑生成的方法和系統，其本質上僅是示例性的，并且決不旨在限制所公開的設備及其技術或應用或使用。