[发明专利]在加工仿真期间执行撤销操作和重做操作的系统和方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及对NC加工进行仿真，并且更具体地涉及执行仿真加工操作的撤销和重做。

背景技术

NC加工

仿真的数控(NC)加工在计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)中是至关重要的。在仿真期间，使用NC加工工具的计算机表示和一组NC加工工具运动对工件的计算机模型加以编辑以仿真加工过程。

能够在仿真期间使工件模型和工具表示可视化以检测零件(诸如工件和工具架)之间的潜在碰撞，并且在仿真之后验证工件的最终形状。

工件的最终形状受工具和工具运动的选择的影响。用于控制这些运动的指令通常是使用计算机辅助制造系统从工件的期望的最终形状的图形表示生成的。所述运动通常使用还被称为预备代码或G代码的数控编程语言来实现，参见以下标准RS274D和DIN 66025/ISO 6983。

由CAM系统生成的G代码可能不产生所期望的形状的确切复制。另外，NC工具的移动受到用于NC加工的电机支配，电机的速度、运动的范围以及用于加速和减速的能力受到限制，使得实际的工具运动可能不确切地遵循NC机器指令。

工件的实际的最终形状与工件的期望形状之间的差异可能非常小。在一些情形下，这些差异可能在工件的最终形状的表面中导致具有在深度和宽度上大约几微米并且在长度上几十微米的大小的不希望的孔或缺口。

通常，NC加工指令的集合是通过在对期望的零件进行机器加工之前对由较软的不太昂贵的材料制成的测试工件进行机器加工来测试的。如果测试工件的目视检查定位了测试工件中的不希望的差异，则能够相应地修改NC机器指令。

这种人工测试是费时的且昂贵的。用于用机器加工单个测试工件的时间可能是大约数个小时，并且可能在达到NC机器指令的可接受集合之前需要数次重复。因此，期望使用基于计算机的仿真和呈现对这些差异进行测试。

对产生大型和/或负复杂工件所需的加工指令进行仿真是费时的。因此，能够撤销包含缺陷的一组加工指令的仿真效果并且用无缺陷的一组另选的加工指令代替它们可能是有用的。此外，能够迅速地撤销到该组加工指令内的任一任意加工指令使能定位应对仿真缺陷负责的加工指令。因此，可以期望具有撤销仿真加工操作的能力。

常规解决方案仅提供了顺序的撤销/重做操作，即，每次根据需要任意重复一个变化或操作。然而，加工的仿真可包括几百万个操作，并且按顺序的撤销/重做操作可能是缓慢的且效率低的。例如，美国2010/0050188中描述的方法存储表示的起始点和对表示的改变的历史。为了撤销回到特定步骤，重新载入起始点并且重新应用历史中的步骤直到达到了期望的步骤为止。该解决方案不适合于大型加工仿真程序，因为它导致需要存储的许多文件。并且，该方法仅提供连续的即顺序的撤销操作。

因此，期望提供对物体的加工的仿真的迅速撤销/重做操作。使撤销/重做操作变快允许加工的各个阶段的独立分析。

发明内容

本发明的一些实施方式的目标是提供一种利用用于加工的仿真器来执行撤销/重做操作的方法。一些实施方式的目的还提供一种适合于确定工件的中间表示的方法，该中间表示与来自加工指令的集合的中间指令相对应，所述加工指令对由复合自适应距离场(cADF)表示的工件的加工进行仿真。

本发明的各种实施方式基于以下来实现，即，如果用于对工件的加工进行仿真的中间加工指令在按照所述中间加工指令对加工进行仿真时与复合表面相关联，则可以使用关联的复合表面来恢复与所述中间指令相对应的工件的中间表示，这减少或避免了将仿真的效果逐次地倒回到所述中间加工指令的必要性。

因此，本发明的一些实施方式使仿真的表示的各个几何要素与在形成工件的复合表面时改变几何要素的类型的加工指令相关联以产生关联的至少一部分。所述关联被用来响应于接收到用于将加工的仿真撤销回到中间加工指令的命令来识别在按照所述中间加工指令进行仿真时形成工件的复合表面的几何要素的子集。

本发明的各种实施方式使用加工工件的不同类型的表示。例如，本发明的一些实施方式是在加工的工件的特定表示(即，复合自适应采样距离场(cADF)表示)的背景下描述的。所述特定表示允许修改所述关联以使能快速确定形成复合表面的几何要素。