Funktion des Werkzeugspurbearbeitungssystems für NC-Werkzeugmaschinen

Das Werkzeugspur-Bearbeitungssystem besteht aus Werkzeugspur-Transformation, Schnittlinienbearbeitung, grafischer Darstellung der Werkzeugspur, Laden und Ausgeben der Werkzeugspur usw.

1. Geometrische Transformation

Die geometrische Transformation der Werkzeugbahn umfasst Auswertung, Rotation und Spiegelung. Bei der Translationstransformation darf sich nur der Mittelpunkt des Messers verschieben, der Vektor der Messerachse bleibt unverändert. Bei der Rotations- und Spiegelungstransformation ändern sich der Mittelpunkt und der Schaft des Messers um den entsprechenden Betrag.

2. Transponierte Transformation

Eine Transponierung ist eine Änderung der Bewegungsrichtung von der ursprünglichen zur neuen Richtung. Gegenstand der Transponierung kann nur die Schnittkontaktbahn (bei effektiver 3D-Werkzeug-Halbgenauigkeitskompensation) oder die Bahn des sphärischen Werkzeugmittelpunkts sein, wobei der Fehlerwert beim Bearbeiten in der neuen Werkzeugrichtung den zulässigen Wert nicht überschreitet. Da die Transponierung die Richtung der Werkzeugachse nicht ändert, kann die Werkzeugbahn bei der Mehrkoordinatenbearbeitung nicht transponiert werden. Die Transponierung ist am effektivsten für Werkzeugbahnen, die durch den diskreten Algorithmus mit gleichen Parametern im parametrischen Bearbeitungsverfahren erzeugt werden. Bei Werkzeugbahnen, die durch andere parametrische Linienverfahren erzeugt werden, können die Schnittlinien vor der Transponierung anhand vorgegebener Punkte mit gleicher Bogenlänge verschlüsselt werden, sodass die Anzahl der Positionspunkte jeder Schnittlinie gleich und gleichmäßig verteilt ist.

3. Löschen

Gegenstand des Löschvorgangs kann die Werkzeugspur im Positionspunkt, der Schnittabschnitt, die Schnittreihe, der Schnittblock oder sogar die gesamte Bearbeitung oder der abgeschnittene Teil der Werkzeugspur sein.

4. Schneider

Zuerst muss der zu beschneidende Werkzeugweg angegeben werden, dann das Beschneidungsobjekt, z. B. die Prüffläche. Abschließend werden die zu löschenden Teile angegeben. Für den Beschneidungsvorgang ist der Schnittalgorithmus zwischen dem zu beschneidenden Objekt (Werkzeugweg) und dem zu beschneidenden Objekt (z. B. Prüffläche) erforderlich.

5. Wiederherstellen

Der Wiederherstellungsmodus umfasst zwei Arten: die globale Wiederherstellung, d. h. die Wiederherstellung aller gelöschten Werkzeugspurobjekte; und die zyklische Wiederherstellung, d. h. die Wiederherstellung der gelöschten Werkzeugspurobjekte in umgekehrter Reihenfolge der Löschvorgänge, wobei bei jedem Wiederherstellungsvorgang das durch einen Löschvorgang gelöschte Werkzeugspurobjekt wiederhergestellt wird, bis alle gelöschten Werkzeugspurobjekte wiederhergestellt sind.

6. Homogenisierung

Das homogenisierte Operationsobjekt kann ein einzelner Pfad oder ein Werkzeugpfad innerhalb der gesamten Bearbeitung sein. Die Homogenisierungsoperation umfasst Folgendes:

(1) Die Schnittlinie wird anhand des Punktes N für die Verschlüsselung gleicher Bogenlängen bestimmt. Die Methode ist wie folgt: Zunächst wird die Schnittlinienkurve angepasst und anschließend anhand der Bogenlänge der Kurve in N Punkte diskretisiert. Der Normalenvektor der Schneidachse und der Schwenkebene wird zunächst in die Trajektorie des Vektorendpunkts transformiert, dann angepasst und diskretisiert und schließlich in einen Einheitsvektor umgewandelt.

(2) Für die Schnittreihe wird gemäß dem vorgegebenen Fehler die Parameter-Screening-Methode angewendet, um den Positionspunkt direkt zu ermitteln.

(3) Durch lineare Interpolation wird ein Schneidpunkt zwischen den beiden Positionspunkten eingefügt.

7. Anordnen

Sobald alle anderen Bearbeitungsvorgänge abgeschlossen sind, kann die Werkzeugspur verbunden und angeordnet werden. Zunächst muss die Werkzeugrichtung festgelegt werden (diese kann von der vom System während der Werkzeugwegberechnung festgelegten Richtung abweichen). Außerdem muss die Hubhöhe für die Werkzeugrichtung angegeben werden. Sobald diese Vorgaben erfüllt sind, orchestriert das System die Ausgabe der Werkzeugspuren im Bearbeitungsprozess automatisch.