[发明专利]计算装置、物料加工模拟系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机辅助控制系统及方法，尤其是一种电脑数字控制（computer numerical control,CNC）物料加工模拟系统及方法。

背景技术

CNC加工程序是文本文件的格式，不直观，只有通过CNC加工实际的产品才能知道最后的加工效果。如果CNC加工程序编写得不是很好，加工效果可能不满足要求，并且在产品加工过程中刀具及CNC机台可能会被损坏。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种物料加工模拟系统及方法，可以令用户在正式利用CNC程序加工产品之前了解产品加工过程可能会发生的问题，及时对CNC加工程序进行调试。

本发明提供一种计算装置，该计算装置包括存储器及处理器。存储器存储计算机程序化指令、刀具的三维轮廓点坐标数据、物料的三维轮廓点坐标数据及CNC加工程序。处理器运行所述计算机程序化指令，执行以下操作：根据刀具及物料的三维轮廓点坐标数据建立刀具的三维模型及物料的三维模型；对物料的三维模型进行三角网格化；从CNC加工程序中依次提取加工路径上所有路径点的坐标；从刀具的三维模型上读取刀具的当前位置点，并从加工路径上读取一个路径点，根据该当前位置点到该路径点的距离及刀具的最大包围盒计算刀具从当前位置点移动到该路径点所形成的移动路径最大包围盒；及根据物料的三维模型上的三角形与该移动路径最大包围盒的相交关系对物料的三维模型进行裁切，得到裁切后的物料的三维模型。

本发明提供一种物料加工模拟系统。该系统根据存储器存储的刀具及物料的三维轮廓点坐标数据建立刀具的三维模型及物料的三维模型，对物料的三维模型进行三角网格化，并从存储器存储的CNC加工程序中依次提取加工路径上所有路径点的坐标。之后，该系统从刀具的三维模型上读取刀具的当前位置点，并从加工路径上读取一个路径点，根据该当前位置点到该路径点的距离及刀具的最大包围盒计算刀具从当前位置点移动到该路径点所形成的移动路径最大包围盒，再根据物料的三维模型上的三角形与该移动路径最大包围盒的相交关系对物料的三维模型进行裁切，得到裁切后的物料的三维模型。

本发明提供一种物料加工模拟方法。该方法根据存储器存储的刀具及物料的三维轮廓点坐标数据建立刀具的三维模型及物料的三维模型，对物料的三维模型进行三角网格化，并从存储器存储的CNC加工程序中依次提取加工路径上所有路径点的坐标。之后，该方法从刀具的三维模型上读取刀具的当前位置点，并从加工路径上读取一个路径点，根据该当前位置点到该路径点的距离及刀具的最大包围盒计算刀具从当前位置点移动到该路径点所形成的移动路径最大包围盒，再根据物料的三维模型上的三角形与该移动路径最大包围盒的相交关系对物料的三维模型进行裁切，得到裁切后的物料的三维模型。

相较于现有技术，本发明提供的物料加工模拟系统及方法，可以根据CNC加工程序模拟刀具裁切物料得到加工产品的过程，使得用户在正式利用CNC程序加工产品之前根据模拟过程直观地了解产品加工过程可能会发生的问题，及时对CNC加工程序进行调试。

附图说明

图1是本发明物料加工模拟系统较佳实施例的应用环境图。

图2是本发明物料加工模拟方法较佳实施例的流程图。

图3是本发明物料加工模拟系统从一个CNC加工程序中撷取的路径点坐标所组成的加工路径的示意图。

图4A是刀具从当前位置点P1移动到图3所示的加工路径上的一个路径点P2的二维示意图。

图4B是刀具从图4A中的当前位置点P1移动到路径点P2所形成的移动路径最大包围盒R1的二维示意图。

图5A是刀具的最大包围盒的三维示意图。

图5B是刀具从图4A中的当前位置点P1移动到路径点P2所形成的移动路径最大包围盒R1的三维示意图。

图6是刀具所形成的移动路径最大包围盒R1与三角网格化后的物料相交的示意图。

图7是以移动路径最大包围盒R1与物料上的三角形的相交关系示意说明刀具裁切物料的过程。

主要元件符号说明