[发明专利]用于复合加工的方法和设备

说明书

技术领域

本发明在它的几种实施方式中通常涉及用于计算机辅助制造(CAM)的工具路径轨迹规划，并且更具体地涉及设置对用于车间加工的多轴机床工具的计算机数控(CNC)的编程的由用户接口做出的定义。

背景技术

计算机辅助制造(CAM)软件系统用于给计算机数控(CNC)机床工具编程，CNC机床工具用在机械加工车间中用于分立部件例如模具、冲模、工具、原型、航天航空组件等的生产。在现代机械加工车间中有应用同时的五轴机床工具的增长的趋势，五轴机床工具有与两轴(A、B)旋转运动结合的三轴线性(X、Y、Z)运动的能力。在该类型的机床中，在加工过程期间，切割工具和工件在如CNC程序所描述的相对于彼此的五轴上同时移动。

生成CNC程序以控制这些五轴机床工具的运动-一种完全地运用全部五个轴的运动-是有挑战性的，因为这种应用呈现实际上可能在数学和技术上的复杂性。

用于给五轴机床工具编程的CAM系统对于要操作的用户应该是容易的，并且应该产生无错误的CNC程序。在CNC程序中的任何小的错误将导致对工件、切割工具和/或机床工具本身的昂贵的和/或不可挽回的损坏。当被执行时，现有技术五轴CAM软件包含许多特定的加工循环，其中，在努力使加工循环对于用户是可理解的过程中，每个循环包含较少数量的操作。也就是说，在五轴CAM软件中当前技术发展水平提供给用户由带有单个或少量方位的单个或少量图案组成的加工循环。图案和方位的每个组合通常呈现为新的加工循环。由于有限数量的使用，有限数量的选择导致那些加工循环是不可改变的。另外，为了涵盖多种所需的加工，特定的加工循环的数量导致每个独立的加工循环的执行的详细步骤的复制。从所体现的CAM步骤的观点来看，加工循环的增长经常以重复的需要指数地增加努力以体现步骤并通过机器可读代码和用户接口维持用于执行的内部步骤。大量的内部步骤和其维持可以起作用以尽力保持CAM步骤的可靠性。

发明公开

本发明的计算机启用的方法和设备通过例如借助于用户接口的单独的菜单经由加工图案的选择或指定及工具轴方位的选择或指定例如处理加工图案和工具轴方位的多种组合，来考虑用于机器指令生成的现成配置。本发明在它的几种实施方式中包括对操作的工具位置规划的计算机启用的方法，这些操作将根据所述工具位置规划由加工站的加工工具在工件上执行，所述方法包括：(a)接收加工图案；(b)以任一出现顺序接收工具轴方位；(c)基于接收到的加工图案和接收到的工具轴方位确定工具位置规划；以及(d)输出所述工具位置规划作为一个或多个机器指令。在计算机启用的方法的一些示例性实施方式中，加工图案可以基于来自包括多个加工图案的第一菜单的用户选择。在计算机启用的方法的一些示例性实施方式中，工具轴方位可以基于来自包括多个工具轴方位的第二菜单的用户选择。在计算机启用的方法的一些示例性实施方式中，在接收工具轴方位的步骤之前，可以有限定加工工具轴相对于所述工件的方位的步骤。在计算机启用的方法的一些示例性实施方式中，在接收加工图案的步骤之前，可以有确定待加工的所述工件的区域的步骤。在计算机启用的方法的一些示例性实施方式中，在基于接收到的加工图案和接收到的工具轴方位确定工具位置规划的步骤之前，可以有限定对下列操作中的至少一个的一个或多个规则的步骤，(i)接近所述工件；(ii)离开所述工件；以及(iii)连接待加工的所述工件的限定的区域的两个或多个子区域。在计算机启用的方法的一些示例性实施方式中，在输出所述工具位置规划作为一个或多个机器指令的步骤之前，可以有将下列项中的至少一个转换成一个或多个机器指令的步骤：(i)待加工的所述工件的限定的区域；(ii)接收到的加工图案；(iii)接收到的工具方位；以及(iv)用于接近所述工件、离开所述工件以及连接待加工的所述工件的限定的区域的两个或多个子区域的限定的规则中的至少一个。