一种摇臂座坯料余量分区加工系统的制作方法

本发明涉及机械加工，更具体地说，它涉及一种摇臂座坯料余量分区加工系统。

背景技术：

1、在摇臂座坯料加工现场，粗加工前通常需要完成装夹找正、外表测量、局部测厚、cam编程和数控加工准备。现有流程中，外表余量、留壁安全和夹紧位移多由不同工序分别确认，数据记录方式和坐标基准不完全一致，后续编程时往往仍按设计分区、经验切深或区域平均余量进行处理。对于壁面厚薄变化较快、外表余量分布不均或装夹位移较明显的位置，同一路径上的切除量可能同时受到外形修正和留壁安全两方面约束。若现场仅依赖整区切深或单项测量结果，容易在部分位置保留余量偏多，在部分位置切除偏多，增加补加工、复测和工艺调整工作量。现有扫描、测厚、接触测量、cam和数控加工设备能够提供必要数据，但仍需要一种面向加工现场的数据衔接方式，将测量结果转为可供刀具路径使用的加工分区边界和分区切削厚度。

技术实现思路

1、本发明提供一种摇臂座坯料余量分区加工系统，解决了背景技术中提出的技术问题。

2、为了实现上述的发明目的，本发明提供如下的技术方案。

3、一种摇臂座坯料余量分区加工系统，包括检测端、数据处理端和加工控制端；

4、所述检测端用于在摇臂座坯料的连续壁体上取得与同一采样点编号对应的实际外表坐标、实测壁厚和夹紧下沉量；

5、所述数据处理端用于将实际外表坐标、实测壁厚和夹紧下沉量统一映射到坯料加工坐标系，基于实际外表坐标取得外表偏高量，根据外表偏高量与夹紧下沉量确定净可去高度，根据实测壁厚与安全留壁厚确定壁厚可切量，根据净可去高度与壁厚可切量之间的相对大小关系确定余量冲突值，并由余量冲突值表征外形修正需求与安全留壁要求之间的限制主导关系；

6、所述数据处理端还用于限定余量冲突值接近两类切削限制转换位置的允许偏差，根据允许偏差的分界容差，以及当前采样点编号对应的余量冲突值与邻点集合中相邻点编号对应的余量冲突值之间的正负转换关系识别余量分界带，将余量分界带作为加工分区边界，并以净可去高度和壁厚可切量共同确定分区切削厚度；

7、所述加工控制端用于根据加工分区边界和分区切削厚度生成刀具路径并控制摇臂座坯料加工。

8、与现有技术相比，本发明具有如下实质性特点和显著进步：

9、本发明通过检测端取得同一采样点编号下的实际外表坐标、实测壁厚和夹紧下沉量，并由数据处理端统一到坯料加工坐标系后识别余量分界带，使加工分区边界不再只依赖设计边界、固定网格或整区平均余量；加工控制端以余量分界带和分区切削厚度生成刀具路径，能够使外形修正需求与安全留壁要求在同一加工流程中共同参与切深控制，减少局部过切、留壁不足和反复补加工的发生概率，同时沿用既有夹具、测量设备、cam流程和数控加工设备，便于在摇臂座坯料加工现场实施。

1.一种摇臂座坯料余量分区加工系统，包括检测端、数据处理端和加工控制端，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种摇臂座坯料余量分区加工系统，其特征在于，所述检测端包括用于取得实际外表坐标的三维光学扫描器和接触式测头中的至少一种、用于取得夹紧下沉量的接触位移探头以及用于取得实测壁厚的超声波测厚探头。

3.根据权利要求1所述的一种摇臂座坯料余量分区加工系统，其特征在于，所述数据处理端包括坐标基准建立模块和数据映射模块，所述坐标基准建立模块用于根据设计基准面、基准孔和基准点建立坯料加工坐标系，所述数据映射模块用于使外表偏高量、实测壁厚和夹紧下沉量归属于同一采样点编号。

4.根据权利要求1所述的一种摇臂座坯料余量分区加工系统，其特征在于，所述检测端用于读取同一采样点编号对应的轻贴状态至最终夹紧状态之间的局部位移，以取得夹紧下沉量，并将夹紧下沉量提供给数据处理端进行坐标映射。

5.根据权利要求1所述的一种摇臂座坯料余量分区加工系统，其特征在于，所述数据处理端用于根据实际外表坐标生成表示摇臂座坯料实际外表形貌的统一点云数据，并根据点云网格或三角面片建立同一连续壁体上的邻点集合。

6.根据权利要求1所述的一种摇臂座坯料余量分区加工系统，其特征在于，所述检测端用于在摇臂座坯料的连续壁体上布置测厚点以取得实测壁厚，所述数据处理端用于将实测壁厚映射至对应的实际外表坐标，并在测厚点少于点云点时基于同一连续壁体和同一设计表面内的相邻测厚点进行邻近插值。

7.根据权利要求1所述的一种摇臂座坯料余量分区加工系统，其特征在于，所述数据处理端包括余量分界带识别模块，所述余量分界带识别模块用于根据分界容差筛选余量冲突值接近两类切削限制转换位置的采样点，并在筛选出的采样点与邻点集合中的至少一个相邻点编号对应的余量冲突值发生正负转换时，按邻点集合连接所述采样点以形成余量分界带。

8.根据权利要求1所述的一种摇臂座坯料余量分区加工系统，其特征在于，所述数据处理端包括加工分区重划模块，所述加工分区重划模块用于保留由设计边界或加工分区规则预先形成的原有一级区域，并在余量分界带穿过原有一级区域时沿余量分界带将原有一级区域拆分为外形控制区和留壁控制区，所述外形控制区为分区切削厚度主要受外表偏高量限制的区域，所述留壁控制区为分区切削厚度主要受实测壁厚限制的区域。

9.根据权利要求1所述的一种摇臂座坯料余量分区加工系统，其特征在于，所述数据处理端包括余量计算模块，所述余量计算模块用于以分区切削厚度不大于净可去高度且不大于壁厚可切量的方式确定分区切削厚度，并按精加工保留量将分区切削厚度拆分为粗加工切削厚度和精加工切削厚度，并将粗加工切削厚度和精加工切削厚度提供给加工控制端以分别生成粗加工刀具路径和精加工刀具路径。

10.根据权利要求1所述的一种摇臂座坯料余量分区加工系统，其特征在于，所述数据处理端包括结果输出模块，所述结果输出模块用于向加工控制端输出加工分区边界以及各采样点编号对应的分区切削厚度，以使加工控制端根据加工分区边界和分区切削厚度生成刀具路径，所述加工分区边界由余量分界带坐标形成。