專利名稱：基于主動尋位和位置記憶安裝系統(tǒng)的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工件加工，特別是一種基于主動尋位和位置記憶安裝系統(tǒng)的加工方法。
1972年，Coes.L在其公開的美國專利(專利號3,660,949)中發(fā)明了面向不規(guī)則工件的夾緊裝置，通過具有磁性顆粒的流體，方便地對不同尺寸和不規(guī)則形狀的工件進行夾緊，從而可以采用高效切削方法去除毛坯上的多余材料，該項發(fā)明主要用于去除澆口、毛刺、飛邊和冒口等鑄造車間的后處理工序。1977年，美國專利(專利號4,033,569)公開了Dunn發(fā)明的“防止夾緊變形的機床夾具”。該發(fā)明采用多個夾鉗組成的液壓夾緊機構(gòu)解決不規(guī)則工件的夾緊可靠性問題，以提高切削效率。解決類似問題的不同方法還包括美國專利“精確夾緊有形工件的夾具”(US3,818,646)、“磁流變流體工件夾持裝置與方法”(US6,267,364)等。2001年11月，中國專利(99127180.7)公開了周凱等人發(fā)明的“智能尋位加工方法”，該發(fā)明采用視覺測量系統(tǒng)，快速獲取的工件整體宏觀信息；通過攝動最小距離匹配算法，得到工件的精確三維位姿；采用智能控制器將輸入的CAD模型庫及系統(tǒng)規(guī)劃的工件幾何信息、工藝信息及工件位姿信息生成實時加工控制軌跡，并由伺服驅(qū)動模塊驅(qū)動加工單元對工件進行位姿自適應(yīng)加工。
上述相關(guān)專利涉及的技術(shù)已部分用于機械制造的生產(chǎn)實踐，但仍存在以下問題(1)僅用于解決不規(guī)則工件的夾緊而不包括定位；(2)解決定位的智能尋位方法需要巨大的投資；虛擬軸智能尋位加工設(shè)備的精度和可靠性有待進一步實踐；直接在加工設(shè)備上尋找工件安裝位姿將大大降低機床利用率。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下1、一種基于主動尋位和位置記憶安裝系統(tǒng)的加工方法，其特征在于該方法包括下列步驟(1)分析加工工件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、精度和材料等要求，確定填料配方、最佳厚度域值及填料工藝；(2)基于填料要求及其工藝特征，設(shè)計毛坯并確定其相關(guān)特征的加工余量；(3)基于計算機輔助工藝過程編制(CAPP)系統(tǒng)，編制該工件的工藝規(guī)程，包括工藝過程、工序內(nèi)容、NC特征、刀具類型與尺寸、填料注入要求；(4)基于尋位箱計算機輔助設(shè)計(CAD)系統(tǒng)，自動生成相應(yīng)的尋位箱設(shè)計并合理布置六個尋位元件和六個夾緊元件；(5)按尋位箱設(shè)計要求，組裝尋位箱及其相關(guān)元件；(6)采集該尋位箱的外形尺寸及其位置信息；(7)采集尋位箱中尋位點的坐標信息，建立工件在尋位箱中的初始安裝基準和狀態(tài)記憶計算模型；(8)基于工件的初始安裝基準和坐標轉(zhuǎn)換方法，計算工序坐標參數(shù)并編制數(shù)控加工程序；(9)通過尋位元件和夾緊元件將工件安裝在尋位箱中的初始安裝位置；(10)在尋位箱中注入填充材料，使工件、填料和尋位箱形成一個整體，以使工件在尋位箱中的初始安裝位置不發(fā)生變化；(11)將裝有工件的尋位箱安裝到工藝規(guī)程要求的機床上去；(12)根據(jù)工序加工要求，拆除尋位箱的有關(guān)基礎(chǔ)板塊，使刀具能順利地進入所需加工的特征表面；(13)根據(jù)上述數(shù)控加工程序，逐一地加工工件的相關(guān)特征；(14)相關(guān)特征加工完畢，恢復(fù)尋位箱已拆除的基礎(chǔ)板塊，補充填充材料；(15)在機床上翻轉(zhuǎn)尋位箱，按新的加工位置進行安裝；(16)重復(fù)步驟(12)、(13)、(14)、(15)，直至完成工件的全部加工程序，去除填料，取出加工完畢的工件。
所說尋位箱是由六塊基礎(chǔ)板塊構(gòu)成的六面體，每塊基礎(chǔ)板塊都設(shè)有陣列螺孔，基礎(chǔ)板塊按標準系列進行設(shè)計與制造，該尋位箱通過陣列螺孔設(shè)置六個尋位元件和與之相對應(yīng)的六個夾緊元件將待加工工件安裝在尋位箱中的適當位置。
所說尋位箱CAD系統(tǒng)根據(jù)工件毛坯的最小包圍盒尺寸、各方位的特征加工采用的刀具尺寸、填料性能及其厚度域值，確定尋位箱的內(nèi)腔規(guī)格，根據(jù)工件及其加工要求，確定其相對三個坐標平面的誤差敏感程度，自動生成尋位箱的裝配結(jié)構(gòu)及其相關(guān)尺寸。
所說尋位元件的配置原則是，按照待加工件在三個坐標平面上的投影面積大小依次設(shè)置3、2、1點，即最大投影面方位上設(shè)置3個尋位元件，次大投影方位上設(shè)置2個尋位元件，最小的設(shè)置一個尋位元件，而相應(yīng)的六個夾緊元件與上述尋位元件配對設(shè)置。
所說坐標轉(zhuǎn)換方法計算時，必須根據(jù)計算機輔助設(shè)置(CAD)系統(tǒng)提供的工件設(shè)計信息，計算機輔助工藝過程編制(CAPP)系統(tǒng)提供的工序信息和工件初始安裝基準信息，形成工件安裝位置的計算模型，計算刀具切削加工的坐標信息。
所說尋位箱翻轉(zhuǎn)被看作是機床絕對坐標系下的圖形變動，即位置及尺寸改變的圖形在坐標系中的坐標值發(fā)生變化，通過引進各種幾何變換算子，獲得工件在尋位箱翻轉(zhuǎn)后的NC加工軌跡。
與傳統(tǒng)CAPP系統(tǒng)相比，采用主動尋位和位置記憶安裝系統(tǒng)的加工方法，其CAPP系統(tǒng)要遵守的基本工藝設(shè)計準則還包括(1)多加工余量的特征及其方位面特征先行，以提高切削效率；(2)使尋位箱安裝次數(shù)最少，以減少尋位箱拆裝復(fù)位誤差和拆裝等輔助時間；(3)對有關(guān)特征進行分解加工，以便通過補充填料加強安裝可靠性。
通用的工件安裝尋位系統(tǒng)采用規(guī)則外形的尋位箱形成可靈活置換的安裝基準，以便適應(yīng)各種工序安裝要求，并快速地在相應(yīng)的機床上進行安裝；組成工件安裝尋位系統(tǒng)的元件按標準和系列進行設(shè)計與制造，如組成尋位箱的基礎(chǔ)板，如圖2，F(xiàn)1……F6是組成尋位箱的6塊基礎(chǔ)板，各種基礎(chǔ)板上具有陣列螺孔1、定位孔2和聯(lián)接孔3和螺孔，其中，陣列螺孔1用于靈活而合理地配置安裝工件的釘支撐，定位孔2用于基礎(chǔ)板的定位，聯(lián)接孔3和螺孔則是用于基礎(chǔ)板F1……F6之間的聯(lián)接；實際應(yīng)用時，根據(jù)工件的設(shè)計要求、安裝基準、工藝過程和工序內(nèi)容，按照工件最小包圍盒尺寸和最佳的填料厚度域值配置相應(yīng)的工件安裝尋位系統(tǒng)，包括合理地配置六對用于工件定位的尋位元件與夾緊元件；工件只需要通過一次安裝，就可完成其全部機械加工工序內(nèi)容，即通過填料的狀態(tài)變化及其記憶模型，翻轉(zhuǎn)工件安裝尋位系統(tǒng)或拆除刀具進入方向上的基礎(chǔ)板，實現(xiàn)任意工序的安裝轉(zhuǎn)換或使刀具進入任意加工特征表面，圖2中省略了澆口、用于尋位箱定位的定向鍵槽等。
主動尋位方法不僅將任意形狀工件的定位夾緊問題簡化為具有相似安裝基準的尋位箱定位夾緊問題，而且通過主動獲取工件安裝尋位系統(tǒng)的實際工作姿態(tài)及其坐標信息，為工序加工和工序轉(zhuǎn)換中的基準轉(zhuǎn)換提供了統(tǒng)一的坐標轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)信息，由此避免了傳統(tǒng)安裝理論中夾具元件制造誤差和夾具裝配誤差對工件加工精度的影響。實現(xiàn)主動尋位方法的主動尋位檢測系統(tǒng)提供了用于確定工件安裝尋位系統(tǒng)方位的統(tǒng)一基準，當規(guī)則的尋位箱系統(tǒng)定位后，主動尋位檢測系統(tǒng)將主動采集工序加工或工序轉(zhuǎn)換過程中的相關(guān)坐標信息，以形成切削刀具尋位的參考基準。相關(guān)坐標信息其中包括工件的實際安裝姿態(tài)及其坐標信息，即工件在安裝尋位系統(tǒng)中的初始安裝位置；尋位箱的實際組裝姿態(tài)相關(guān)尺寸及其位置信息等。主動尋位檢測系統(tǒng)主要包括坐標檢測與數(shù)據(jù)采集兩部分，其中坐標檢測功能可以通過簡易的三坐標位移數(shù)控裝置實現(xiàn)，有條件的可以直接采用通用的三坐標測量機。
狀態(tài)記憶成型系統(tǒng)借助安裝尋位箱的內(nèi)腔和外部形狀，并通過填料的狀態(tài)變化，使工件與安裝尋位系統(tǒng)形成整體而保持和記憶它們的相對位置關(guān)系。通常采用的填料包括石膏、低熔點合金或磁流變材料等，可以根據(jù)工件材料選擇不同的填料及其配比。
通過安裝系統(tǒng)上的預(yù)緊螺釘，阻止工件在合金填料注入時發(fā)生漂移；如果采用低熔點合金作為填料，可以通過預(yù)熱尋位箱系統(tǒng)，保持填料澆注時的流動性和填料間的致密性，提高工件與填料、填料與尋位箱、填料與填料之間的結(jié)合力；通過補充填料，恢復(fù)與尋位箱內(nèi)腔形狀一致的工件、填料實體，使工件在工序轉(zhuǎn)換時始終保持其在安裝尋位系統(tǒng)中的初始安裝位置；如果采用低熔點合金作為填料，可以通過有效控制工件安裝尋位系統(tǒng)的預(yù)熱溫度、時間、填料的熔融溫度，布置填料澆口等措施(發(fā)明專利02111590.7的權(quán)利要求)，避免補充填料時，已有的固體填料發(fā)生沉陷而影響系統(tǒng)的記憶精度。
根據(jù)CAD系統(tǒng)提供的零件設(shè)計信息、CAPP系統(tǒng)提供的工序信息、通過主動獲取工件統(tǒng)一的基準坐標信息，形成工件安裝姿態(tài)的計算模型并作為工序坐標轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)信息；在工序轉(zhuǎn)換中，以工件安裝尋位系統(tǒng)的規(guī)則外形作為工件在機床上重新安裝的基準；通過對安裝尋位系統(tǒng)的幾何變換，獲取工件在安裝尋位系統(tǒng)重新安裝狀態(tài)下的實際加工位置信息。在工序轉(zhuǎn)換過程中，尋位箱的翻轉(zhuǎn)變換可以看作為幾何圖形在坐標系中做旋轉(zhuǎn)、鏡像、平移等幾何變換。故T3D可以用表達式(1)描述T3D=cosβcosγ-cosβsinγsinβ0cosαsinγ+sinαsinβcosγcosαsinγ-sinαsinβsinγ-sinαcosβ0sinαsinγ-cosαsinβcosγsinαcosγ+cosαsinβsinγcosαcosβ0TxTyTz1-----(1)]]>其中α、β、γ分別表示工件加工坐標系圍繞設(shè)計坐標系X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)角度；Tx、Ty、Tz分別表示工件加工坐標系原點相對于設(shè)計坐標系原點的平移量，從式(1)可以看出T3D由α、β、γ、Tx、Ty、Tz六個參數(shù)唯一確定。
假設(shè)翻轉(zhuǎn)前尋位元件上某點對應(yīng)的齊次坐標為P＝[xyz1]翻轉(zhuǎn)后相應(yīng)的齊次坐標為P*＝[x*y*z*1]則有關(guān)系式[x*y*z*1]＝[xyz1]*T3D(2)由式(2)可知，x*、y*和z*是α、β、γ、Tx、Ty、Tz六個參數(shù)的函數(shù)，由此確定尋位箱翻轉(zhuǎn)之后工件的實際位置。為了使刀具進入任意方位面上的特征表面進行切削加工時，需要翻轉(zhuǎn)或改變尋位箱的安裝方位或位置，從而使工件在機床坐標系中的姿態(tài)和位置發(fā)生改變。因此，需要通過坐標變換的方法計算NC程序中的刀位坐標。
通常，NC加工中采用點的三維坐標，在進行三維坐標變換時，采用四維齊次坐標點[XYZ1]表示三維空間點[XYZ]，變換后為[X*Y*Z*1]。
與
背景技術(shù)：
相比，本發(fā)明所述的基于主動尋位和位置記憶安裝系統(tǒng)的加工方法的突出效果在于(1)本發(fā)明解決了任意形狀工件在通用安裝系統(tǒng)中的定位與夾緊問題，而不需要專門設(shè)計與制造夾具(包括專用的夾具元件等)，可以有效地縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期，提高工藝技術(shù)準備效率和降低制造成本，是一種支持產(chǎn)品創(chuàng)新的有效工藝技術(shù)與工具。
(2)本發(fā)明提出的基于主動尋位和位置記憶安裝系統(tǒng)的加工方法使工件定位誤差僅與安裝系統(tǒng)相關(guān)尺寸及位置的測量誤差有關(guān)，而與本發(fā)明所述的工件安裝尋位系統(tǒng)的原始誤差無關(guān)，即排除了采用傳統(tǒng)安裝方式與夾具時的夾具元件制造誤差、夾具裝配誤差、基準不重合誤差、不同工序夾具的累積誤差等，有利于保證和提高加工精度，實現(xiàn)精良生產(chǎn)。
(3)實施本發(fā)明所涉及的工程應(yīng)用系統(tǒng)主要由工件安裝尋位系統(tǒng)、主動尋位檢測系統(tǒng)、狀態(tài)記憶成形系統(tǒng)和信息綜合處理系統(tǒng)組成(

圖1)，表1概括了工程應(yīng)用系統(tǒng)的主要功能。該工程應(yīng)用系統(tǒng)的基本構(gòu)造經(jīng)濟適用，易于工程實施和實現(xiàn)工業(yè)化。
圖2為安裝工件的尋位箱的基本結(jié)構(gòu)圖。
圖3為雙翼插桿座的部分設(shè)計要求及其工作圖。
圖4為雙翼插桿座毛坯安裝示意圖。
圖5為用于雙翼插桿座的尋位箱結(jié)構(gòu)配置圖。
圖6為與工件主動尋位和位置記憶相關(guān)的尋位箱系統(tǒng)關(guān)鍵坐標信息獲取示意圖。
圖7為安裝雙翼插桿座的尋位箱系統(tǒng)示意圖。
圖8為加工雙翼插桿座的第一道工序示意圖。
圖9為恢復(fù)尋位箱已拆除的基礎(chǔ)板塊F1，補充填料，保持和記憶工件在尋位箱中的安裝位置。
圖10為加工雙翼插桿座的第二道工序示意圖。
圖11為經(jīng)過第二道工序加工后的雙翼插桿座示意圖。
表1為工件主動尋位及位置記憶系統(tǒng)的組成及其子系統(tǒng)的主要功能。
表2為系列尋位箱的部分結(jié)構(gòu)及其主要參數(shù)。
表3為雙翼插桿座的設(shè)計尺寸及其技術(shù)要求。
(1)加工對象分析(參見圖3)由雙翼插桿座工作圖及其設(shè)計要求可知，該工件剛性較差且非α、β對稱，其主要加工特征為上下端面、孔、雙翼的上下及其周邊輪廓面。該工件材料為45鋼，其相關(guān)設(shè)計尺寸見表2，所有加工面的粗糙度(Ra)要求為1.6μm。
(2)毛坯設(shè)計根據(jù)設(shè)計要求和工藝特點，選擇型材作為雙翼插桿座的毛坯，其規(guī)格為(108±1)*(28±1)*(19±1)。
(3)工件最小包圍盒尺寸計算由毛坯規(guī)格可知，計算雙翼插桿座的最小包圍盒尺寸為109*29*20。
(4)工藝過程及其工序內(nèi)容設(shè)計根據(jù)工件形狀、技術(shù)要求和工藝特點，確定分兩道工序或?qū)の幌鋬纱伟惭b，完成雙翼插桿座的全部加工。即尋位箱第一次安裝后，加工特征P1、P3及其與P5下左部的交接面、P8及其與P5下右部的交接面、P2外輪廓面及其與P5下左部的交接面、P10；尋位箱第二次安裝后，加工特征P6、P9及其與P5上右部的交接面、P4及其與P5上左部的交接面、P7外輪廓面及其與P5右上部的交接面。
(5)毛坯安裝方案設(shè)計根據(jù)毛坯形狀及其尺寸，雙翼插桿座毛坯安裝(定位與夾緊)如圖4所示。
(6)尋位箱系統(tǒng)配置據(jù)上述(3)，工件最小包圍盒尺寸為109*29*20，工件輪廓加工時采用的刀具直徑為14～16mm，則要求尋位箱內(nèi)腔尺寸為140*60*20；據(jù)上述(4)，在工序轉(zhuǎn)換中，尋位箱繞XOY坐標平面翻轉(zhuǎn)，故Z方向為誤差敏感方向。據(jù)此，尋位箱結(jié)構(gòu)配置如圖5所示，尋位箱各基礎(chǔ)板的結(jié)構(gòu)及其規(guī)格分別為基礎(chǔ)板F1、F2選擇1#結(jié)構(gòu)且規(guī)格為56*140*18；基礎(chǔ)板F3、F4選擇2#結(jié)構(gòu)且規(guī)格為56*96*18；基礎(chǔ)板F5、F6選擇3#結(jié)構(gòu)且規(guī)格為140*60*18。尋位元件的組裝要求為各尋位元件支撐頭高于尋位箱內(nèi)腔平面1mm，并要求位于同一方位面上的各尋位元件高低差≤0.01mm(毛坯余量的1/10)；(7)尋位箱系統(tǒng)組裝與測試在尋位箱基礎(chǔ)板F2上安裝三個尋位元件F21、F22和F23，形成面支承；在基礎(chǔ)F5上安裝尋位元件F51和F52，形成線支承；在基礎(chǔ)F3上安裝尋位元件F31，形成點支承；在與基礎(chǔ)板F2、F5和F3對應(yīng)的基礎(chǔ)板F1、F6和F4上安裝相應(yīng)的夾緊元件F11、F12、F13、F61、F62和F41，按照尋位箱組裝要求組裝各基礎(chǔ)板(除基礎(chǔ)板F1外)，并進行調(diào)整與測試，獲取工件主動尋位及其位置記憶相關(guān)的關(guān)鍵坐標信息，如19.003、19.010和60.005(見圖6)，其中19.003和19.010是位于同一方位面上的兩個尋位元件，其安裝高度的一致性誤差為0.007，符合要求。
(8)建立狀態(tài)記憶模型及其工序轉(zhuǎn)換模型，計算相關(guān)的刀位坐標并編制NC程序。
(9)工件安裝在尋位箱中安裝工件毛坯(Part)，6個尋位元件將引導(dǎo)工件毛坯正確定位，合上基礎(chǔ)板F1，由夾緊元件夾緊工件，完成工件的安裝。安裝雙翼插桿座毛坯后的尋位箱系統(tǒng)見圖7。
(10)工件加工按工藝要求，在尋位箱中注入填料至一定的高度，如果采用低熔點合金作為填料，則需等填料冷卻后拆去板塊F1及其夾緊元件F11、F12和F13，加工特征P1、P3及其與P5下左部的交接面、P8及其與P5下右部的交接面、P2外輪廓面及其與P5下左部的交接面、P10(見圖8)；合上基礎(chǔ)板F1及其預(yù)緊元件F11、F12和F13，補充填料，冷卻(見圖9)；繞XOY坐標平面翻轉(zhuǎn)尋位箱180°，拆去基礎(chǔ)板F2及其尋位元件F21、F22和F23(見圖10)，從尋位箱底部中心穿出一螺桿插入孔P10中，在尋位箱基礎(chǔ)板F5和F6上加一壓板螺母機構(gòu)輔助夾緊工件(圖10中用一夾緊符號表示)，加工特征P6、P9及其與P5上右部的交接面、P4及其與P5上左部的交接面、P7外輪廓面及其與P5右上部的交接面(見圖11)；熔融填料取出完工后的雙翼插桿座。
權(quán)利要求
1.一種基于主動尋位和位置記憶安裝系統(tǒng)的加工方法，其特征在于該方法包括下列步驟(1)分析加工工件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、精度和材料等要求，確定填料配方、最佳厚度域值及填料工藝；(2)基于填料要求及其工藝特征，設(shè)計毛坯并確定其相關(guān)特征的加工余量；(3)基于計算機輔助工藝過程編制(CAPP)系統(tǒng)，編制該工件的工藝規(guī)程，包括工藝過程、工序內(nèi)容、NC特征、刀具類型與尺寸、填料注入要求；(4)基于尋位箱計算機輔助設(shè)計(CAD)系統(tǒng)，自動生成相應(yīng)的尋位箱設(shè)計并合理布置六個尋位元件和六個夾緊元件；(5)按尋位箱設(shè)計要求，組裝尋位箱及其相關(guān)元件；(6)采集該尋位箱的外形尺寸及其位置信息；(7)采集尋位箱中尋位點的坐標信息，建立工件在尋位箱中的初始安裝基準和狀態(tài)記憶計算模型；(8)基于工件的初始安裝基準和坐標轉(zhuǎn)換方法，計算工序坐標參數(shù)并編制數(shù)控加工程序；(9)通過尋位元件和夾緊元件將工件安裝在尋位箱中的初始安裝位置；(10)在尋位箱中注入填充材料，使工件、填料和尋位箱形成一個整體，以使工件在尋位箱中的初始安裝位置不發(fā)生變化；(11)將裝有工件的尋位箱安裝到工藝規(guī)程要求的機床上去；(12)根據(jù)工序加工要求，拆除尋位箱的有關(guān)基礎(chǔ)板塊，使刀具能順利地進入所需加工的特征表面；(13)根據(jù)上述數(shù)控加工程序，逐一地加工工件的相關(guān)特征；(14)相關(guān)特征加工完畢，恢復(fù)尋位箱已拆除的基礎(chǔ)板塊，補充填充材料；(15)在機床上翻轉(zhuǎn)尋位箱，按新的加工位置進行安裝；(16)重復(fù)步驟(12)、(13)、(14)、(15)，直至完成工件的全部加工程序，去除填料，取出加工完畢的工件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于主動尋位和位置記憶安裝系統(tǒng)的加工方法，其特征在于所說尋位箱是由六塊基礎(chǔ)板塊構(gòu)成的六面體，每塊基礎(chǔ)板塊都設(shè)有陣列螺孔，基礎(chǔ)板塊按標準系列進行設(shè)計與制造，該尋位箱通過陣列螺孔設(shè)置六個尋位元件和與之相對應(yīng)的六個夾緊元件將待加工工件安裝在尋位箱中的適當位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于主動尋位和位置記憶安裝系統(tǒng)的加工方法，其特征在于所說尋位箱CAD系統(tǒng)根據(jù)工件毛坯的最小包圍盒尺寸、各方位的特征加工采用的刀具尺寸、填料性能及其厚度域值，確定尋位箱的內(nèi)腔規(guī)格，根據(jù)工件及其加工要求，確定其相對三個坐標平面的誤差敏感程度，自動生成尋位箱的裝配結(jié)構(gòu)及其相關(guān)尺寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于主動尋位和位置記憶安裝系統(tǒng)的加工方法，其特征在于所說尋位元件的配置原則是，按照待加工件在三個坐標平面上的投影面積大小依次設(shè)置3、2、1點，即最大投影面方位上設(shè)置3個尋位元件，次大投影方位上設(shè)置2個尋位元件，最小的設(shè)置一個尋位元件，而相應(yīng)的六個夾緊元件與上述尋位元件配對設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于主動尋位和位置記憶安裝系統(tǒng)的加工方法，其特征在于所說坐標轉(zhuǎn)換方法計算時，必須根據(jù)計算機輔助設(shè)置(CAD)系統(tǒng)提供的工件設(shè)計信息，計算機輔助工藝過程編制(CAPP)系統(tǒng)提供的工序信息和工件初始安裝基準信息，形成工件安裝位置的計算模型，計算刀具切削加工的坐標信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于主動尋位和位置記憶安裝系統(tǒng)的加工方法，其特征在于所說尋位箱翻轉(zhuǎn)被看作是機床絕對坐標系下的圖形變動，即位置及尺寸改變的圖形在坐標系中的坐標值發(fā)生變化，通過引進各種幾何變換算子，獲得工件在尋位箱翻轉(zhuǎn)后的NC加工軌跡。
全文摘要
一種基于主動尋位和位置記憶安裝系統(tǒng)的加工方法，其主要特點是，采用標準的尋位箱安放面向任意形狀的待加工的毛坯；采用填料狀態(tài)復(fù)原記憶位置的方法，使工件在任意變化的工序轉(zhuǎn)換中，相對尋位箱系統(tǒng)的初始安裝位置不發(fā)生變化；基于工件初始安裝基準和坐標轉(zhuǎn)換方法，計算工序坐標參數(shù)并編制數(shù)控加工程序。將待加工工件毛坯裝入尋位箱，以尋位元件和夾緊元件正確定位；注入填料，確定工件在尋位箱中的初始位置；尋位箱通過其規(guī)則的基準平面在機床上快速安裝后即可進行工序加工；如有后續(xù)工序則通過補充填料恢復(fù)尋位箱內(nèi)部的初始狀態(tài)，繼續(xù)后續(xù)工序的加工，否則去除填料取出工件。
文檔編號B23P17/02GK1394714SQ0213638
公開日2003年2月5日 申請日期2002年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月6日
發(fā)明者楊建國, 李蓓智, 王慶霞, 周虎, 周天經(jīng) 申請人:東華大學(xué)