[发明专利]用于CNC加工的适应路径生成

权利要求书

1.一种用于使机器工具路径适应实际零件形状的方法，所述方法包括：

提供在标称工件的表面上限定加工操作的标称工具路径；

定义多个标称特征点的网格，其中所述多个标称特征点的每一个都位于所述标称工件的所述表面上，并且所述多个标称特征点的网格覆盖包含所述标称工具路径的区域；

提供新工件；

测量所述新工件上的多个实际特征点的网格；

使用具有处理器和存储器的计算机来构造空间映射函数，其中所述空间映射函数定义从所述多个标称特征点的网格到所述多个实际特征点的网格的空间变换；以及

使用所述计算机，通过将所述空间映射函数应用于所述标称工具路径来计算新工具路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在计算机辅助设计系统中定义所述标称工具路径和所述多个标称特征点的网格。

3.根据权利要求1所述的方法，其中测量所述多个实际特征点的网格包括使用探针测量所述多个实际特征点，所述探针包括机械探针或激光探针。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，利用所述探头通过在垂直于局部表面切面的方向上接近对应的标称特征点的位置来测量所述多个实际特征点中的每一个，其中，所述局部表面切面是根据所述多个标称特征点的网格中的相邻点确定的。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述探针是执行所述加工操作的机器工具的一部分。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述计算机是执行所述加工操作的所述机器工具的控制器。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个实际特征点的网格具有与所述多个标称特征点的网格相同数量的行和列的点。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述空间映射函数指定所述多个标称特征点的网格中的点与所述多个实际特征点的网格中的点之间的数学关系，并且其中，所述空间映射函数包括多个1阶、2阶或3阶的独立函数，每个独立函数定义所述多个标称特征点和多个实际特征点的网格的局部区域中的空间映射，其中，所述多个独立函数中的每个独立函数使用所述网格中的点的子集作为输入。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述新工具路径包括与所述标称工具路径的x、y和z位置差异以及与所述标称工具路径的偏转、倾斜和滚动旋转差异。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括由机器工具使用所述新工具路径来在所述新工件上执行所述加工操作。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述机器工具是计算机控制的铣床、钻床或车床。

12.一种使机器工具路径适应实际零件形状的方法，包括：在标称工件的表面上定义多个标称特征点的网格，所述多个标称特征点的网格覆盖了包含标称工具路径的区域；测量新工件上的多个实际特征点的网格；使用具有处理器和存储器的计算机构造空间映射函数，其中所述空间映射函数定义了从所述多个标称特征点的网格到所述多个实际特征点的网格的空间变换；以及通过将所述空间映射函数应用于所述标称工具路径来计算新工具路径。

13.一种用于使机器工具路径适应实际零件形状的系统，所述系统包括：

测量探针，其配置为测量实际工件上的多个实际特征点的网格的位置；以及

具有处理器和存储器的计算机，所述计算机与所述探针通信并接收所述多个实际特征点的网格的位置，所述计算机配置成构建空间映射函数，所述函数定义从多个标称特征点的网格到所述多个实际特征点的网格的空间变换，所述多个标称特征点的网格在标称工件的表面上并覆盖包含标称工具路径的区域，并通过将所述空间映射函数应用于所述标称工具路径来计算新工具路径。