一种工件加工方法及其设备与流程

1.本发明涉及机械加工技术领域，特别是指一种工件加工方法及其设备。


背景技术：

2.在对工件进行机械加工的过程中，经常会遇到加工斜圆柱面的需求。通常的做法是将工件装夹固定后，通过铣削加工的方法来加工斜圆柱面。由于工件对于斜圆柱面的加工精度要求很高，因此，在对工件进行装夹固定时，对工件的装夹进度要求很高，一般不能超过标注公差的三分之一，装夹操作难度大，费时费力且不易达到精度要求，降低了工作效率。另外，使用铣削加工的方式加工斜圆柱面，加工时间很长，而且斜圆柱面很难达到要求，后续还需要通过手工抛光的方式对斜圆柱面进行再次加工，增加了工作量，降低了工作效率，并且加工出的表面存在质量不高、不稳定的缺点。


技术实现要素：

3.鉴于现有技术的以上问题，本技术提供一种工件加工方法及其设备，以能够提高加工斜圆柱面的工作效率，提高加工精度及表面质量。
4.本技术第一方面提供一种工件加工方法，所述工件具有第一曲面，所述第一曲面为斜圆柱曲面，包括：获取所述第一曲面的第一参数信息，所述第一参数信息包括所述第一曲面的半径信息与第一轴线信息；根据所述半径信息调节加工中心的镗削刀具的加工半径；根据所述第一轴线信息调节所述镗削刀具的中心运动轨迹。
5.由上，可以根据半径信息调节镗削刀具的加工半径，从而使镗削刀具加工出的曲面能够达到预定的尺寸。通过根据第一轴线纤细调节镗削吊具的中心运行轨迹，从而形成预定的斜圆柱面。由此，可以通过镗削的方式来加工斜圆柱曲面。由于镗削的加工速度要大于铣削，而且镗削加工后的表面与铣削相比更加光滑，因此斜圆柱面在镗削加工后不需要进行抛光。由此，可以提高加工斜圆柱面的工作效率，提高加工精度及表面质量。
6.作为第一方面的一种可能的实现方式，根据所述第一轴线信息调节所述镗削刀具的中心运动轨迹具体为，根据所述第一轴线信息通过插补的方式控制所述镗削刀具的中心运动轨迹。
7.由上，可以通过插补的方式控制镗削刀具的中心运行轨迹，从而控制镗削刀具加工出斜圆柱面。
8.作为第一方面的一种可能的实现方式，所述第一曲面为对称设置的两个；所述方法还包括：获取所述第一曲面的对称信息；根据所述对称信息与所述第一轴线信息确定第二轴线信息，根据所述第二轴线信息调节所述镗削刀具的中心运动轨迹。
9.由上，可以根据对称信息确定第二轴线信息，从而可以根据第二轴线信息控制镗削刀具的中心运动轨迹，从而可以加工出对称的第一曲面。由此，在加工对称的第一曲面时，不需要对工件进行重新装夹，从而减少了装夹次数，降缩短了加工时间，同时可以提高加工的精度。
10.作为第一方面的一种可能的实现方式，所述工件具有第二曲面，所述第二曲面为u形曲面；所述方法还包括：获取第二曲面的第二参数信息；根据所述第二参数信息控制所述加工中心的铣削刀具对工件进行加工。
11.由上，可以根据第二参数信息控制铣削刀具来加工第二曲面，不需要对工件进行重新装夹，从而减少了装夹次数，降缩短了加工时间，同时可以提高加工的精度。
12.本技术第二方面提供一种计算设备，包括处理器与存储器，所述存储器存储有程序指令，所述程序指令当被所述处理器执行时使得所述处理器执行本技术第一方面中任意一项所述的方法。
13.本技术第三方面提供一种存储介质，其上存储有程序指令，所述程序指令当被计算机执行时使得所述计算机执行本技术第一方面中任意一项所述的方法。
14.本技术第四方面提供一种计算机程序产品，其包括有程序指令，所述程序指令当被计算机执行时使得所述计算机执行本技术第一方面中任意一项所述的方法。
15.本发明的这些和其它方面在以下(多个)实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
16.以下参照附图来进一步说明本发明的各个特征和各个特征之间的联系。附图均为示例性的，一些特征并不以实际比例示出，并且一些附图中可能省略了本技术所涉及领域的惯常的且对于本技术非必要的特征，或是额外示出了对于本技术非必要的特征，附图所示的各个特征的组合并不用以限制本技术。另外，在本说明书全文中，相同的附图标记所指代的内容也是相同的。具体的附图说明如下：
17.图1为本技术实施例中工件的结构示意图；
18.图2为现有技术中加工第一曲面的时的示意图；
19.图3为本技术实施例中的工件加工方法的流程图之一；
20.图4为本技术实施例中加工第一曲面的结构示意图；
21.图5为本技术实施例中的工件加工方法的流程图之二；
22.图6为本技术实施例中的工件加工方法的流程图之三；
23.图7为本技术实施例中加工第二曲面的结构示意图；
24.图8为本技术实施例中工件加工方法的流程图；
25.图9是本技术实施例提供的一种计算设备的结构性示意性图。
26.附图标记说明
27.10工件；11第一曲面；12第二曲面；21镗削刀具；22铣削刀具；30计算设备；31处理器；32存储器；33通信接口。
具体实施方式
28.说明书和权利要求书中的词语“第一、第二、第三等”或模块a、模块b、模块c等类似用语，仅用于区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本技术实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
29.在以下的描述中，所涉及的表示步骤的标号，如s110、s120
……
等，并不表示一定
会按此步骤执行，在允许的情况下可以互换前后步骤的顺序，或同时执行。
30.说明书和权利要求书中使用的术语“包括”不应解释为限制于其后列出的内容；它不排除其它的元件或步骤。因此，其应当诠释为指定所提到的所述特征、整体、步骤或部件的存在，但并不排除存在或添加一个或更多其它特征、整体、步骤或部件及其组群。因此，表述“包括装置a和b的设备”不应局限为仅由部件a和b组成的设备。
31.本说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意味着与该实施例结合描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在本说明书各处出现的用语“在一个实施例中”或“在实施例中”并不一定都指同一实施例，但可以指同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，能够以任何适当的方式组合各特定特征、结构或特性，如从本公开对本领域的普通技术人员显而易见的那样。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。如有不一致，以本说明书中所说明的含义或者根据本说明书中记载的内容得出的含义为准。另外，本文中所使用的术语只是为了描述本技术实施例的目的，不是旨在限制本技术。
33.为了准确地对本技术中的技术内容进行叙述，以及为了准确地理解本发明，在对具体实施方式进行说明之前先对本说明书中所使用的术语给出如下的解释说明或定义。
34.镗削，刀具主体沿轴线转动，工件不动的加工方式。
35.铣削，铣刀直接转动，工件不动的加工方式。
36.首先，结合附图，对本技术实施例中工件10的一种可能的结构形式进行示例性的说明。
37.图1为本技术实施例中工件10的结构示意图，示出了本技术实施例中的一种工件10的具体结构。如图1所示，本技术实施例中的工件10为电枢类工件10，工件10具体可以包括第一曲面11与第二曲面12，其中，第二曲面12为u形曲面，第二曲面12的两侧部分以第一基准面a为对称面左右对称设置。第一曲面11为设置在第二曲面12两侧位置的两个，两个第一曲面11以第一基准面a为对称面对称设置。第一曲面11具体可以为斜圆柱面，即第一曲面11的轴线的两端与第一基准面a的距离不同。
38.图2为现有技术中加工第一曲面11的时的示意图。如图2所示，现有技术中对第一曲面11进行加工时，需要先对工件10进行装夹，使第一曲面11的轴线保持水平，然后使用加工中心的铣削刀具22对一侧的第一曲面11进行铣削加工。一侧的第一曲面11加工完成后，重新对工件10进行装夹，然后再使用加工中心的铣削刀具22对另一侧的第一曲面11进行铣削加工。最后再次对工件10进行装夹，使用加工中心的铣削刀具22对第二曲面12进行加工。由于工件10在加工过程中需要多次装夹固定，由此严重影响了工件10的加工精度与加工速度，降低了工件10的加工效率与质量。
39.下面，结合附图，对本技术实施例中的工件加工方法100的具体步骤进行详细的描述。
40.图3为本技术实施例中的工件加工方法100的流程图之一。如图3所示，本技术实施例中的工件加工方法100的具体步骤包括：
41.步骤s101、获取第一参数信息。
42.在步骤s101中，获取第一曲面11的第一参数信息，第一参数信息包括第一曲面11
的半径信息与第一轴线信息。
43.步骤s102、调节加工半径。
44.在步骤s102中，根据半径信息调节加工中心的镗削刀具21的加工半径，从而使得镗削刀具21加工后的第一曲面11的半径达到预定尺寸。
45.步骤s103、调节镗削刀具21的中心运动轨迹。
46.在步骤s103中，根据第一轴线信息调节镗削刀具21的中心运动轨迹，从而形成预定的斜圆柱面。
47.图4为本技术实施例中加工第一曲面11的结构示意图，如图4所示，根据第一轴线信息来设定镗削刀具21的中心运动轨迹，使镗削刀具21沿第一轴线l移动。
48.由此，可以通过镗削的方式来加工斜圆柱曲面。由于镗削的加工速度要大于铣削，而且镗削加工后的表面与铣削相比更加光滑，因此斜圆柱面在镗削加工后不需要进行抛光。由此，可以提高加工斜圆柱面的工作效率，提高加工精度及表面质量。
49.进一步的，步骤s103具体为，根据第一轴线信息通过插补的方式控制镗削刀具21的中心运动轨迹，即采用折线的方式控制镗削刀具21的中心运动轨迹逼近第一轴线l，从而控制镗削刀具21加工出斜圆柱面。
50.图5为本技术实施例中的工件加工方法100的流程图之二。如图5所示，本技术实施例中的工件加工方法100的具体步骤还可以包括：
51.步骤s104、获取对称信息。
52.在步骤s104中，获取第一曲面11的对称信息，对称信息可以是例如包括第一基准面a的位置坐标信息、第一轴线l与第一基准面a之间的距离及角度信息等。
53.步骤s105、确定第二轴线信息。
54.在步骤s105中，根据对称信息与第一轴线信息确定第二轴线信息。具体的，根据第一基准面a的位置坐标信息、第一轴线l的两端点的位置坐标信息，确定第二轴线p的两端点的位置坐标信息。
55.步骤s106、调节镗削刀具21的中心运动轨迹。
56.在步骤s106中，根据第二轴线信息调节镗削刀具21的中心运动轨迹，控制镗削刀具21沿第二轴线p移动。
57.由此，可以根据第二轴线信息控制镗削刀具21的中心运动轨迹，从而可以加工出对称的第一曲面11。由此，在加工对称的第一曲面11时，不需要对工件10进行重新装夹，从而减少了装夹次数，降缩短了加工时间，同时可以提高加工的精度。
58.图6为本技术实施例中的工件加工方法100的流程图之三；图7为本技术实施例中加工第二曲面12的结构示意图。如图6、图7所示，本技术实施例中的工件加工方法100的具体步骤还可以包括：
59.步骤s107、获取第二参数信息。
60.在步骤s107中，获取第二曲面12的第二参数信息，第二参数信息为第二曲面12的加工信息。
61.步骤s108、对工件10进行铣削加工。
62.在步骤s109中，根据第二参数信息控制加工中心的铣削刀具22对工件10进行加工。
63.由上，可以根据第二参数信息控制铣削刀具22来加工第二曲面12，不需要对工件10进行重新装夹，从而减少了装夹次数，降缩短了加工时间，同时可以提高加工的精度。
64.下面，结合具体实施例，对本技术实施例中的工件加工方法100的具体步骤进行详细的描述。
65.本技术实施例中，使用加工中心对工件10进行加工，加工中心可以是例如三轴加工中心。加工中心的移动端装配镗削装置，移动端是三轴(x轴、y轴、z轴)移动壁的端部，加工中心镗削装置包括竖直旋转的刀具载体，以及端部水平伸出的镗削刀具21。
66.图8为本技术实施例中工件加工方法200的流程图。如图8所示，本技术实施例中的加工方法200的具体流程包括：
67.步骤s201、调节镗削刀具21。
68.在步骤s201中，根据第一曲面11的半径装配镗削刀具21，使镗削刀具21端部距离镗削刀具21主体中心距离，即旋转半径，与第一曲面11的半径相同。
69.步骤s202、确定中心运动轨迹。
70.在步骤s202中，根据第一轴线信息确定镗削刀具21加工一侧的第一曲面11时的中心运动轨迹。根据对称信息确定第二轴线信息，并根据第二轴线信息确定镗削刀具21加工另一侧的第一曲面11时的中心运动轨迹。
71.步骤s203、装夹固定工件10。
72.在步骤s203中，对工件10进行装夹固定，使工件10位于加工中心的待加工位置，使镗削刀具21位于预定位置。
73.步骤s204、加工第一曲面11。
74.在步骤s204中，镗削装置启动，镗削刀具21主体旋转，并由加工中心控制进行z轴和x轴的直线插补(即斜向下移动)，从而使镗削刀具21沿中心运动轨迹加工工件10的第一曲面11。
75.步骤s205、加工第二曲面12。
76.在步骤s205中，控制加工中心切换铣削刀具22，对第二曲面12进行铣削加工。
77.图9是本技术实施例提供的一种计算设备30的结构性示意性图。该计算设备30包括：处理器31、存储器32、通信接口33。
78.应理解，图9所示的计算设备30中的通信接口33可以用于与其他设备之间进行通信。
79.其中，该处理器31可以与存储器32连接。该存储器32可以用于存储该程序代码和数据。因此，该存储器32可以是处理器31内部的存储单元，也可以是与处理器31独立的外部存储单元，还可以是包括处理器31内部的存储单元和与处理器31独立的外部存储单元的部件。
80.应理解，在本技术实施例中，该处理器31可以采用中央处理单元(central processing unit，cpu)。该处理器还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。或者该处理器31采用一个或多个集成电路，用于执行
相关程序，以实现本技术实施例所提供的技术方案。
81.该存储器32可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器31提供指令和数据。处理器31的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，处理器31还可以存储设备类型的信息。
82.在计算设备30运行时，所述处理器31执行所述存储器32中的计算机执行指令执行上述方法的操作步骤。
83.应理解，根据本技术实施例的计算设备30可以对应于执行根据本技术各实施例的方法中的相应主体，并且计算设备30中的各个模块的上述和其它操作和/或功能分别为了实现本实施例各方法的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
84.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
85.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
86.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
87.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
88.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
89.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
90.本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时用于执行一种多样化问题生成方法，该方法包括上述各个实施例所描述的方案中的至少之一。
91.本技术实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意
组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是，但不限于，电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
92.计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
93.计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括、但不限于无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
94.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本技术操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c ，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
95.注意，上述仅为本技术的较佳实施例及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本技术进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明的构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，均属于本发明的保护范畴。