体积切割规划.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201280043668.3

申请日:

2012.09.07

公开号:

CN103814334A

公开日:

2014.05.21

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G05B 19/4069申请日:20120907|||公开

IPC分类号:

G05B19/4069; G05B19/4097

主分类号:

G05B19/4069

申请人:

西门子产品生命周期管理软件公司

发明人:

特奥·巴尔肯嫩德; 汉斯·舍尔德尔; 奥利弗·辛; 汤姆·万特埃尔夫

地址:

美国得克萨斯州

优先权:

2011.09.07 US 13/226,595

专利代理机构:

北京集佳知识产权代理有限公司 11227

代理人:

王萍;陈炜

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内容摘要

一种方法包括步骤:A接收(505,510)三维(3D)立体零件模型(304,402)和相关联的3D立体原坯(200,302,404);B将初始在制工件—以下由IPW表示—定义(515)为与3D立体原坯相同;C定义(520)要从IPW去除的切割体积在制特征(202,204,306,308,408);D通过从IPW去除(530)切割体积在制特征(202,204,306,308,408)来计算更新的IPW;E如果IPW不等于立体零件模型(304,402),则重复步骤C和D;F将具有去除的切割体积在制特征(202,204,306,308,408)的更新的IPW存储(540)在数据处理系统(100)中。该方法的有利实施方式允许用户容易地定义CAM操作,这些CAM操作参考IPW感知3D立体切割体积作为它们的体积容量,并且不需要二维(2D)边界的手动定义。

权利要求书

1.一种由数据处理系统(100)执行的方法,包括步骤:
A接收(505,510)三维3D立体零件模型(304,402)和相关联的
3D立体原坯(200,302,404);
B将初始在制工件—以下由IPW表示—定义(515)为与所述3D立
体原坯相同;
C定义(520)要从所述IPW去除的切割体积在制特征(202,204,
306,308,408);
D通过从所述IPW去除(530)所述切割体积在制特征(202,204,
306,308,408)来计算更新的IPW;
E如果所述IPW不等于所述立体零件模型(304,402),则重复步
骤C和D;
F将具有去除的切割体积在制特征(202,204,306,308,408)的
所述更新的IPW存储(540)在所述数据处理系统(100)中。
2.如权利要求1所述的方法,其中,在步骤C中,定义(520)切割
体积在制特征(202,204,306,308,408)包括定义计算机辅助制造CAM
操作,用于从对应于所述切割体积在制特征(202,204,306,308,408)
的物理工件去除切割体积(202,204)。
3.如权利要求2所述的方法,其中,在步骤C中,定义(520)切割
体积在制特征(202,204,306,308,408)包括粗加工在制特征(202)
和精加工在制特征(204),所述粗加工在制特征(202)对应于要通过粗
加工处理去除的切割体积,而所述精加工在制特征(204)对应于要通过
精加工处理去除的切割体积。
4.如权利要求1到3中的任一项所述的方法,其中,所述系统将所
述零件模型的任何特征的开放面延伸到所述IPW的一个或更多个边界或
面。
5.如权利要求1到4中的任一项所述的方法,其中,在后继操作中
将所述更新的IPW用作所述3D立体原坯。
6.一种数据处理系统(100),其包括处理器(102)和可访问的存储
器(108,126),所述数据处理系统(100)尤其被配置成
接收(505,510)三维3D立体零件模型(304,402)和相关联的3D
立体原坯(200,302,404);
将初始在制工件IPW—以下由IPW表示—定义(515)为与所述3D
立体原坯相同;
定义(520)要从所述IPW去除的切割体积在制特征(202,204,306,
308,408);
通过从所述IPW去除(530)切割体积在制特征(202,204,306,
308,408)来计算更新的IPW;以及
将具有去除的切割体积在制特征(202,204,306,308,408)的所
述更新的IPW存储(540)在所述数据处理系统(100,108,126)中。
7.如权利要求6所述的数据处理系统,其中,定义切割体积在制特
征(202,204,306,308,408)包括定义计算机辅助制造CAM操作,
用于从对应于所述切割体积在制特征(202,204,306,308,408)的物
理工件去除切割体积(202,204)。
8.如权利要求6或7所述的数据处理系统,其中,定义切割体积特
征包括接收所述零件模型的特征的用户部分以及根据所选择的特征确定
切割体积。
9.如权利要求6到8中的任一项所述的数据处理系统,其中,所述
系统将所述零件模型的任何选择的特征的开放面延伸到所述工件的一个
或更多个边界或面。
10.如权利要求6到9中的任一项所述的数据处理系统,其中,定义
切割体积特征包括接收所述切割体积特征的用户选择。
11.如权利要求6到10中的任一项所述的数据处理系统,其中,所
述系统向用户显示所述更新的IPW。
12.如权利要求6到11中的任一项所述的数据处理系统,其中,在
后继操作中所述更新的IPW被用作所述3D立体原坯。
13.一种利用可执行指令编码的非暂态计算机可读介质,当所述指令
被执行时使一个或更多个数据处理系统:
接收三维3D立体零件模型和相关联的3D立体原坯;
将初始在制工件IPW定义为与所述3D立体原坯相同;
定义要从所述IPW去除的切割体积在制特征;
通过从所述IPW去除所述切割体积在制特征来计算更新的IPW;以

将具有去除的切割体积在制特征的所述更新的IPW存储在所述数据
处理系统中。
14.如权利要求13所述的计算机可读介质,其中,定义切割体积在
制特征包括定义计算机辅助制造CAM操作,用于从对应于所述切割体积
在制特征的物理工件去除切割体积。
15.如权利要求13或14所述的计算机可读介质,其中,定义切割体
积特征包括接收所述零件模型的特征的用户部分以及根据所选择的特征
确定切割体积。
16.如权利要求13到15中的任一项所述的计算机可读介质,其中,
定义切割体积特征包括接收所述切割体积特征的用户选择。
17.如权利要求13到16中的任一项所述的计算机可读介质,其中,
所述系统向用户显示所述更新的IPW。
18.如权利要求13到17中的任一项所述的计算机可读介质,其中,
在后继操作中所述IPW被用作3D立体原坯。

说明书

体积切割规划

本发明涉及一种方法、一种CAD数据处理系统和一种计算机可读介
质,用于根据独立权利要求所述的体积切割规划。

技术领域

一般而言,本公开涉及计算机辅助设计(CAD)、可视化和制造系统,
以及其他系统(统称为“计算机辅助制造”系统或CAM系统),除其他
之外,CAM系统用于设计和制造产品。改进的系统是理想的。

发明内容

各种公开的实施方式包括用于计算机辅助制造和设计的方法,以及相
应的系统和计算机可读介质。一种方法包括接收三维(3D)立体零件模
型和相关联的三维立体原坯。该方法包括定义与三维立体原坯相同的初始
在制工件(IPW),并且定义要从IPW去除的切割体积在制特征。该方法
包括从IPW去除切割体积在制特征。该方法可以包括计算和存储切割体
积在制特征或具有移除的切割体积在制特征的更新的IPW。在各种实施
方式中,可以总是针对每个状态计算和显示更新的在制工件。

上述内容已经相当广泛地概述了本公开的特征和技术优点,以使本领
域的技术人员可以更好地理解下面的详细描述。以下将描述形成权利要求
的主题的本公开的另外的特征和优点。本领域的技术人员将认识到,他们
可以容易地使用所公开的构思和具体实施方式作为用于修改或设计实现
与本公开相同的目的的其他结构的基础。本领域的技术人员还将认识到,
这些等同构造不脱离本公开在其最广泛形式上的精神和范围。

在开始下面的具体实施方式之前,阐述本专利文献中使用的某些词或
短语的定义可以是有利的:术语“包括(include)”和“包括(comprise)”
以及它们的派生词意味着没有限制的内含;术语“或”是内含性的,意味
着和/或;短语“与…相关联”和“与其相关联”以及它们的派生词可以
意味着包括、被包括在内、互连、包含、被包含在内、连接、耦接、可通
信、合作、交织、并置、接近、绑定、具有、具有其属性等;并且术语“控
制器”意味着控制至少一个操作的任何装置、系统或其一部分,不论该装
置是通过硬件、固件、软件,还是其中至少两者的一些组合来实现的。应
当注意的是,与任何特定控制器相关联的功能可以是集中的或分布的,不
论是本地地还是远程地。本专利文献中提供了某些词和短语的定义,并且
本技术领域的普通技术人员将理解,在许多(如果不是大多数)情形下,
这些定义适用于这样定义的词和短语的以前的和未来的使用。虽然一些术
语可以包括广泛的多种实施方式,但是所附权利要求可以明确地将这些术
语限制到具体实施方式。

附图说明

为了更加完整地理解本公开及其优点,现结合附图参照以下描述,在
附图中相同的附图标记表示相同的对象,并且其中:

图1示出了其中可以实现实施方式的数据处理系统的框图;

图2以块工件的横截面视图示出了在制特征;

图3示出了在制工件情况下的角切口的切割体积;

图4A-4D示出了根据公开的实施方式的切割体积的去除;以及

图5示出了根据公开的实施方式的处理的流程图。

具体实施方式

下面讨论的图1到5,以及用于描述本专利文献中的本公开的原理的
各种实施方式仅作为说明,并且不应被解释为以任何方式限制本公开的范
围。本领域的技术人员将理解,可以以任何合适布置的装置来实现本公开
的原理。参照示例性的非限制性的实施方式,将描述本申请的许多创新教
导。

本文公开的各种实施方式使用户和系统能够确定CAM设置的数目,
并且通过将要被加工的材料分解和排序成“切割体积”来规划对部件进行
加工所需的详细CAM操作。

本文使用的“在制工件”(IPW)是正在经历加工或其他制造操作(不
论是物理的还是仿真的)的一块材料。为了适当地规划和执行CAM操作,
重要的是能够确定每个操作之前和之后的IPW的状态,并且IPW是指两
个操作之间的工件的中间状态,如本文所使用的,术语IPW是指工件的
三维(3D)几何特征。加工特征的切割体积是在零件模型的背景下要去
除的体积形状,并且在制特征的切割体积是在IPW的背景下由操作去除
的体积。加工特征具有一个或更多个在制特征,对加工特征进行加工所需
的每个操作具有一个在制特征。

在传统的CAM系统中,仅在全面定义CAM操作和生成工具路径之
后才可以确定IPW模型。

在传统的系统中,在初始设置和操作规划阶段期间,CAM操作还不
存在,所以没有可以用于帮助对操作的体积容量进行定义的IPW。通过
定义二维边界或面,期望用户想象IPW和定义适当的体积容量。这些边
界取决于通过先前操作去除的材料。用户总是需要最新的IPW,以便能
够指定他的操作的适当的体积容量。这将用户置于困难的境地,因为为了
定义操作,用户需要最新的IPW,但是只有在全面定义先前操作之后,
才可以确定IPW。

公开的实施方式提供改进的系统和方法,用于棱柱零件和其他零件的
设置、处理规划和数控(NC)编程。

设置和处理规划通常与数控编程分离。处理规划人员通常使用企业资
源规划(ERP)系统来定义设置数目和每个设置的操作类型的纯文本描述。
定义详细的操作规划被留给NC编程人员,NV编程人员使用CAM系统
定义单个顺序的操作组。

通常使用二维边界和面手动定义操作的体积容量,这可以使其成为非
常耗时的动作。对这些操作重新排序可以要求体积容量的大量修改。这些
改变必须由NC编程人员手动地进行,NC编程人员必须在每个操作之前
和之后在其大脑中使IPW的三维状态可视化。对基于新切割体积的操作
重新排序将自动地更新体积容量和IPW。因此,将更容易地使操作顺序
最优化。

传统地,NC编程人员只看到操作的输入几何特征(面和/或边界)和
大批操作参数。对这些操作参数中的一些操作参数的修改导致未被可视化
的体积容量的改变。给用户的唯一反馈是得到的工具路径,这可能也可能
不能去除用户想要切割的体积。

公开的实施方式允许用户容易地定义CAM操作,这些CAM操作参
考IPW感知三维立体切割体积作为它们的体积容量并且不要求二维(2D)
边界的手动定义。公开的实施方式支持三维可视化和推断的切割体积的编
辑两者,以在要加工的体积上提供最大的用户控制。各种实施方式提供操
作重新排序的功能,其自动地更新三维立体切割体积和操作的体积容量两
者,这能够在不添加显著的额外努力的情况下实现处理的最优化。

公开的实施方式提供明显的技术优点。CAM操作可以参考三维立体
切割体积,而不是模型面和/或二维边界。切割体积是IPW感知的,并且
更容易定义。这些切割体积和IPW还自动地适应于由操作的重新排序引
起的改变。

此外,公开的实施方式可以使清楚的三维切割体积可视化。这提供了
非常形象的规划体验,并且导致执行多面设置规划和最优化以及NC编程
所需的时间的显著减少。

图1示出了数据处理系统的框图,其中实施方式可以被实现为例如通
过软件或其他方式具体配置以执行本文描述的处理的CAM系统,并且特
别地实现为本文描述的多个互连和通信系统中的每一个系统。所示数据处
理系统包括连接到二级缓存/桥104的处理器102,该二级缓存/桥104转
而连接到本地系统总线106。本地系统总线106可以是例如外围部件互连
(PCI)架构总线。在所示示例中,主存储器108和图形适配器110还连
接到本地系统总线。图形适配器110可以连接到显示器111。

其他外围设备,诸如局域网(LAN)/广域网/无线(例如WiFi)适配
器112,也可以连接到本地系统总线106。扩展总线接口114将本地系统
总线106连接到输入/输出(I/O)总线116。I/O总线116连接到键盘/鼠
标适配器118、磁盘控制器120和I/O适配器122。磁盘控制器120可以
连接到存储部126,存储部126可以是任何合适的机器可用或机器可读存
储介质,其包括但不限于,诸如只读存储器(ROM)或电可擦除可编程
只读存储器(EEPROM)的非易失性硬编码型介质、磁带存储部、和诸
如软盘、硬盘驱动器和光盘只读存储器(CD-ROM)或数字多功能光盘
(DVD)的用户可记录型介质、以及其他已知的光学、电学或磁存储设
备。

I/O适配器122可以被连接以控制一个或更多个工具128,工具128
可以是数控机器或其他机器工具,尤其是如本文描述的被配置成在工件上
执行加工操作的那些工具。

在所示的示例中,音频适配器124也连接到I/O总线116,扬声器(未
示出)可以连接到音频适配器124用于播放声音。键盘/鼠标适配器118
为诸如鼠标、轨迹球、触控杆等的指示设备(未示出)提供连接。

本领域的技术人员将认识到,对于具体的实现方案,图1所示的硬件
可以变化。例如,此外可以使用诸如光盘驱动器等的其他外围设备或者被
用于代替所示硬件。所示示例仅被提供用于说明的目的,不意味着暗指针
对本公开含有结构限制的意思。

根据本公开的实施方式的数据处理系统包括使用图形用户接口的操
作系统。该操作系统允许多个显示窗口同时出现在图形用户接口中,每个
显示窗口为不同的应用或相同应用的不同实例提供接口。用户可以通过指
示设备来操纵图形用户接口中的光标。光标的位置可以改变和/或可以是
用于激活期望响应的事件,诸如点击鼠标按钮。

在适当地修改的情况下,可以使用各种商业操作系统中的一个,诸如
位于美国华盛顿州雷德蒙市的微软公司的产品Microsoft WindowsTM版
本。根据所述的本公开,修改或创建该操作系统。

局域网/广域网/无线适配器112可以连接到网络130(网络130不是
数据处理系统100的一部分),如本领域的技术人员已知的,网络130可
以是任何的公共或私人的数据处理系统的网络或网络的组合,包括互联
网。数据处理系统100可以在网络130上与服务器系统140进行通信,服
务器系统140也不是数据处理系统100的一部分,但是可以被实现为例如
分离的数据处理系统100。

一般而言,加工特征是工件中材料应该被去除的体积。在一些实施方
式中,加工特征被表示为一组几何实体,诸如面;和描述特性的一组参数,
例如表面粗糙度;以及特征的形状,例如宽度和高度。除其他之外,加工
特征通过一个或更多个操作来加工,诸如粗加工和精加工操作。

特征可以通过一个或更多个操作来加工,直到达到其最终的形状。通
过这些操作中的一个操作加工的形状可以被认为是加工特征本身。这里,
这样的中间特征称为“在制特征”。对于针对加工特征执行的每个操作,
创建在制特征。在各种实施方式中,在制特征连接到一个操作。

图2以块工件的横截面视图的方式示出了在制特征。在这种情况下,
首先使用粗加工处理,然后使用精加工处理,工件200被加工成具有角切
口。使用粗加工在制特征202和精加工在制特征204示出了这些操作,粗
加工在制特征202示出了通过粗加工处理去除的切割体积,并且精加工在
制特征204示出了通过精加工处理去除的切割体积。在执行粗加工和精加
工操作之后,工件200的剩余区域206,即IPW,将具有角切口。使用精
加工和粗加工操作来创建角切口,从而创建粗加工角切口的在制特征和精
加工角切口的在制特征。

包括加工特征和在制特征的每个特征具有相应的必须被去除的材料
的体积,以便产生特征。对于加工特征,切割体积表示零件模型的背景下
必须被去除的体积,并且是用户想要通过与该特征相关的操作来切割的体
积。对于在制特征,切割体积表示IPW模型的背景下必须被去除的体积,
并且源自于零件几何特征,正如来自相关的加工特征的切割体积,但是考
虑了相对于IPW的面偏移。

对于制造而言,在通过操作被切割特征体积的工件的背景下观察特征
体积是更为相关的。工件(IPW)的几何形状是初始工件(原坯)和最终
工件(零件模型)之间的中间状态,并且表示两个操作之间的状态,最后,
通过从原坯减去所有在制特征的切割体积而计算的IPW将与零件模型相
同。

图3示出了IPW的背景下的角切口的切割体积。这里,示出了初始
原坯302以及从工件最终生产的零件304。切割体积的在制特征306示出
了在IPW的背景下从工件去除的体积。切割体积的加工特征308示出了
在零件的背景下要去除的体积。

在许多情况下,加工特征体积与它的在制特征的切割体积之和相同。
然而,这不一定是真实的,因为在IPW的背景下计算体积可以导致不同
的体积,如图3的示例中的那样。

根据各种公开的实施方式,用户通常以简单的立体块开始,诸如原坯
302,并且定义或选择通过每个操作要去除的切割体积,以减去如孔、槽、
凹口等的特征。每个在制特征通过从IPW减去其切割体积来改变IPW。
这些切割体积可以由用户手动创建并且由系统接收,或者系统可以使用通
过特征识别得到的特征的切割体积。通过先前在制特征创建的(输出)IPW
将被用作输入IPW,用于下一个在制特征的计算。

该处理意味着,通过从IPW减去在制特征的体积,利用每个操作修
改IPW,其中IPW的第一状态通常是原坯。这导致下一个操作的新的
IPW。因此,在新操作被定义之后,自动更新IPW。这类似于在新的CAD
特征被定义后更新零件。

图4A至4D示出了根据公开的实施方式的切割体积的去除。在图4A
中,示出了围绕要创建的零件402的原始原坯404。

图4B示出了系统接收要去除的切割体积特征的选择。在这种情况下,
系统接收由零件402的两个面,即一个侧面和一个上面定义的一个特征
406的选择,零件402的这两个面定义了切割体积特征的边界,在这种情
况下,系统可以使用规则来确定切割体积特征的其他边界应通过所将选择
的零件特征投影到当前IPW的边界来确定。

图4C示出了要从原坯去除的切割体积的在制特征408。

图4D示出了在去除在制特征之后得到的在制工件410。系统可以指
定输出在制工件410作为输入IPW用于任何后面的系列操作,包括使用
IPW410作为起始原坯来执行另一切割体积的去除处理。“原坯”是初始
IPW并且是所有切割体积改变的对象。

在各种实施方式中,用户可以改变已经创建的切割体积。当切割体积
没有准确表示用户的意图时,用户能够像正常CAD特征那样编辑体积。

一旦创建了一系列操作,则无论出于何种原因,用户有可能想要改变
操作顺序。移动操作将针对被移动的操作之后的操作重新计算所有的切割
体积,并且转而针对每个连续操作改变IPW。结果是IPW总是最新的。

注意,在各种实施方式中,切割体积简单地反映了用户想要去除的预
期体积。将被去除的实际(准确)体积也可以取决于其他操作参数,并且
通常仅能够在计算准确的工具路径之后被确定。在理想的情况下,这两个
体积将完全相同。它们之间的差异可用于向用户通知结果不是他想要的。

图5示出了根据公开的实施方式的处理的流程图,例如,通过CAM、
CAD,或产品寿命管理(PLM)系统,或多系统共同作用,可以执行所
述处理。

系统接收三维立体零件模型(步骤505)。这可以是三维CAD模型。
如本文所使用的,接收可以包括:从存储部加载,从另一系统或处理接收,
经由与用户交互接收,或其他方式。在一些实现方案中,接收的工件可以
是来自先前处理的在制工件(IPW)。

系统接收与三维立体零件模型相关联的三维立体原坯(步骤510)。

系统可以将初始IPW定义为三维立体原坯(步骤515)。

系统定义要从IPW去除的切割体积的在制特征(步骤520)。这个步
骤可以包括接收诸如底面和墙面的零件模型面的选择,以及从选择的面确
定切割体积。在其他实施方式中,这个步骤可以包括系统接收零件模型的
加工特征的用户选择。这个步骤可以包括系统将切割体积特征或任何选择
的特征的开放面投影到或延伸到工件的一个或更多个边界或面,“开放面”
是不与IPW相碰的面。作为这个步骤的一部分,系统可以使用三维立体
零件模型的面,或模型的任何其他特征,以计算零件模型的背景下的切割
体积。系统还可以执行任何所需的分析,以针对在制特征调整IPW的背
景下的需要计算的面。

定义切割体积在制特征可以包括定义计算机辅助制造(CAM)操作,
以从对应于切割体积在制特征的物理工件去除切割体积。

系统可以可选地接收针对切割体积特征的编辑或其他操纵(步骤
525)。

通过从先前的IPW去除切割体积在制特征,系统计算更新的IPW(步
骤530)。这个步骤可以包括存储更新的IPW或向用户显示更新的IPW。

如果更新的IPW仍没有与三维立体零件模型相同,则系统可以使用
更新的IPW作为三维立体原坯,重复步骤520中的处理(步骤535)。

系统可以存储更新的IPW或在制特征的切割体积(步骤540)。系统
可以使用存储的在制特征的切割体积来实时地重新计算和显示IPW。如
果IPW与零件模型相同,由于没有更多的需要加工的切割体积,处理结
束。在后继操作中可以将更新的IPW用作三维立体原坯,即使在步骤535
处理不重复,或者可以使用在制特征的切割体积来重新计算IPW用于在
后继操作中使用。

系统还可以执行其他操作,诸如定义关于IPW的CAM顺序操作。
系统可以允许CAM操作的重新排序,以及针对每个操作自动地更新切割
体积和三维立体IPW。系统可以确保切割体积关联地更新到零件和/或原
坯模型改变。系统可以使用切割体积来定义关于2.5维体积的铣削操作的
体积容量。

注意,如本文使用的“存储”不一定需要保证所存储的元素是永久性
的、半永久性的或非易失性的存储。“存储”还可以包括存储器中的临时
存储,仅存储计算、显示或操纵所存储的元素所需的时间长度,与在不再
需要时是否随后放弃所存储的元素无关。

当然,本领域的技术人员将认识到,除非操作顺序明确指出或需要,
否则上述处理中的某些步骤可以被省略,同时地或顺序地被执行,或者以
不同顺序被执行。

本领域的技术人员将认识到,为了简单和清楚,本文没有示出或描述
适合与本公开一起使用的所有数据处理系统的全部结构和操作。相反,仅
示出和描述了本公开独特的数据处理系统或理解本公开所需的数据处理
系统的结构和操作。数据处理系统100的构造和操作的剩余部分可以符合
本领域中已知的各种当前实现和实践方案中的任何方案。

重要的是要注意,虽然本公开包括全功能系统的背景下的描述,但是
本领域的技术人员将意识到,本公开的机制的至少一部分能够以指令的形
式分送,所述指令以多种形式中的任一形式包含在机器可用、计算机可用
或计算机可读的介质中,并且本公开同样适用,而与实际用于执行该分送
的特定类型的指令或信号承载介质或存储介质无关。机器可用/可读介质
或计算机可用/可读介质的示例包括:非易失性的硬编码型介质,诸如只
读存储器(ROM)或电可擦除可编程只读存储器(EEPROM));以及用
户可记录型介质,诸如软盘、硬盘驱动器和光盘只读存储器(CD-ROM)
或数字多功能光盘(DVD)。各种实施方式可以包括存储在暂态或非暂态
介质中的计算机可执行指令,所述指令在被执行时使一个或更多个数据处
理系统执行本文描述的动作。

附图标记列表、术语表

100 数据处理系统

102 处理器

104 缓存/桥

106 本地系统总线

108 主存储器

110 图形适配器

111 显示器

112 局域网/广域网/无线适配器

114 扩展总线接口

116 输入/输出总线

118 键盘/鼠标适配器

120 磁盘控制器

122 I/O适配器

124 音频适配器

126 存储部

130 网络

140 服务器系统

200 工件

202 粗加工在制特征

204 精加工在制特征

206 工件200的剩余区域

302 初始原坯

304 零件

306 切割体积在制特征

308 切割体积加工特征

402 零件

404 原始原坯

406 特征

408 切割体积在制特征

410 得到的工件

505 接收零件

510 接收原坯

515 IPW=原坯

520 定义切割体积特征

525 接收对切割体积特征的编辑

530 从IPW去除切割体积特征

535 IPW=零件?

540 存储IPW

2D  二维

3D  三维

CAD 计算机辅助设计

CAM 计算机辅助制造

ERP 企业资源规划

I/O 输入/输出

IPW 在制工件

LAN 局域网

NC  数控

PCI 外围部件互连

PDM 产品数据管理

PLM 产品寿命管理

WAN 广域网

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1、(10)申请公布号 CN 103814334 A (43)申请公布日 2014.05.21 CN 103814334 A (21)申请号 201280043668.3 (22)申请日 2012.09.07 13/226,595 2011.09.07 US G05B 19/4069(2006.01) G05B 19/4097(2006.01) (71)申请人 西门子产品生命周期管理软件公司 地址 美国得克萨斯州 (72)发明人 特奥巴尔肯嫩德 汉斯舍尔德尔 奥利弗辛 汤姆万特埃尔夫 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 王萍 陈炜 (54) 发明名称 体积切割。

2、规划 (57) 摘要 一种方法包括步骤 : A 接收 (505, 510)三维 (3D) 立体零件模型 (304, 402) 和相关联的 3D 立 体原坯 (200, 302, 404) ; B 将初始在制工件以下 由 IPW 表示定义 (515) 为与 3D 立体原坯相同 ; C 定义 (520) 要从 IPW 去除的切割体积在制特征 (202, 204, 306, 308, 408) ; D通过从IPW去除 (530) 切割体积在制特征 (202, 204, 306, 308, 408) 来计 算更新的 IPW ; E 如果 IPW 不等于立体零件模型 (304, 402) , 则重复步骤。

3、 C 和 D ; F 将具有去除的切 割体积在制特征 (202, 204, 306, 308, 408) 的更新 的 IPW 存储 (540) 在数据处理系统 (100) 中。该 方法的有利实施方式允许用户容易地定义 CAM 操 作, 这些 CAM 操作参考 IPW 感知 3D 立体切割体积 作为它们的体积容量, 并且不需要二维 (2D) 边界 的手动定义。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.03.07 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/US2012/054140 2012.09.07 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/036757 EN。

4、 2013.03.14 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书8页 附图6页 (10)申请公布号 CN 103814334 A CN 103814334 A 1/2 页 2 1. 一种由数据处理系统 (100) 执行的方法, 包括步骤 : A 接收 (505, 510) 三维 3D 立体零件模型 (304, 402) 和相关联的 3D 立体原坯 (200, 302, 404) ; B 将初始在制工件以下由 IPW 表示定义 (515) 为与所述 3D 立体原坯相同 ; C 定义。

5、 (520) 要从所述 IPW 去除的切割体积在制特征 (202, 204, 306, 308, 408) ; D 通过从所述 IPW 去除 (530) 所述切割体积在制特征 (202, 204, 306, 308, 408) 来计算 更新的 IPW ; E 如果所述 IPW 不等于所述立体零件模型 (304, 402) , 则重复步骤 C 和 D ; F 将具有去除的切割体积在制特征 (202, 204, 306, 308, 408)的所述更新的 IPW 存储 (540) 在所述数据处理系统 (100) 中。 2. 如权利要求 1 所述的方法, 其中, 在步骤 C 中, 定义 (520) 切。

6、割体积在制特征 (202, 204, 306, 308, 408) 包括定义计算机辅助制造 CAM 操作, 用于从对应于所述切割体积在制特 征 (202, 204, 306, 308, 408) 的物理工件去除切割体积 (202, 204) 。 3. 如权利要求 2 所述的方法, 其中, 在步骤 C 中, 定义 (520) 切割体积在制特征 (202, 204, 306, 308, 408) 包括粗加工在制特征 (202) 和精加工在制特征 (204) , 所述粗加工在制 特征 (202) 对应于要通过粗加工处理去除的切割体积, 而所述精加工在制特征 (204) 对应 于要通过精加工处理去除的。

7、切割体积。 4.如权利要求1到3中的任一项所述的方法, 其中, 所述系统将所述零件模型的任何特 征的开放面延伸到所述 IPW 的一个或更多个边界或面。 5.如权利要求1到4中的任一项所述的方法, 其中, 在后继操作中将所述更新的IPW用 作所述 3D 立体原坯。 6. 一种数据处理系统 (100) , 其包括处理器 (102) 和可访问的存储器 (108, 126) , 所述 数据处理系统 (100) 尤其被配置成 接收 (505, 510) 三维 3D 立体零件模型 (304, 402) 和相关联的 3D 立体原坯 (200, 302, 404) ; 将初始在制工件 IPW以下由 IPW 表。

8、示定义 (515) 为与所述 3D 立体原坯相同 ; 定义 (520) 要从所述 IPW 去除的切割体积在制特征 (202, 204, 306, 308, 408) ; 通过从所述 IPW 去除 (530) 切割体积在制特征 (202, 204, 306, 308, 408) 来计算更新的 IPW ; 以及 将具有去除的切割体积在制特征 (202, 204, 306, 308, 408)的所述更新的 IPW 存储 (540) 在所述数据处理系统 (100, 108, 126) 中。 7. 如权利要求 6 所述的数据处理系统, 其中, 定义切割体积在制特征 (202, 204, 306, 308。

9、, 408) 包括定义计算机辅助制造 CAM 操作, 用于从对应于所述切割体积在制特征 (202, 204, 306, 308, 408) 的物理工件去除切割体积 (202, 204) 。 8.如权利要求6或7所述的数据处理系统, 其中, 定义切割体积特征包括接收所述零件 模型的特征的用户部分以及根据所选择的特征确定切割体积。 9.如权利要求6到8中的任一项所述的数据处理系统, 其中, 所述系统将所述零件模型 的任何选择的特征的开放面延伸到所述工件的一个或更多个边界或面。 10. 如权利要求 6 到 9 中的任一项所述的数据处理系统, 其中, 定义切割体积特征包括 权 利 要 求 书 CN 1。

10、03814334 A 2 2/2 页 3 接收所述切割体积特征的用户选择。 11.如权利要求6到10中的任一项所述的数据处理系统, 其中, 所述系统向用户显示所 述更新的 IPW。 12.如权利要求6到11中的任一项所述的数据处理系统, 其中, 在后继操作中所述更新 的 IPW 被用作所述 3D 立体原坯。 13. 一种利用可执行指令编码的非暂态计算机可读介质, 当所述指令被执行时使一个 或更多个数据处理系统 : 接收三维 3D 立体零件模型和相关联的 3D 立体原坯 ; 将初始在制工件 IPW 定义为与所述 3D 立体原坯相同 ; 定义要从所述 IPW 去除的切割体积在制特征 ; 通过从所述。

11、 IPW 去除所述切割体积在制特征来计算更新的 IPW ; 以及 将具有去除的切割体积在制特征的所述更新的 IPW 存储在所述数据处理系统中。 14. 如权利要求 13 所述的计算机可读介质, 其中, 定义切割体积在制特征包括定义计 算机辅助制造 CAM 操作, 用于从对应于所述切割体积在制特征的物理工件去除切割体积。 15. 如权利要求 13 或 14 所述的计算机可读介质, 其中, 定义切割体积特征包括接收所 述零件模型的特征的用户部分以及根据所选择的特征确定切割体积。 16. 如权利要求 13 到 15 中的任一项所述的计算机可读介质, 其中, 定义切割体积特征 包括接收所述切割体积特征。

12、的用户选择。 17. 如权利要求 13 到 16 中的任一项所述的计算机可读介质, 其中, 所述系统向用户显 示所述更新的 IPW。 18. 如权利要求 13 到 17 中的任一项所述的计算机可读介质, 其中, 在后继操作中所述 IPW 被用作 3D 立体原坯。 权 利 要 求 书 CN 103814334 A 3 1/8 页 4 体积切割规划 0001 本发明涉及一种方法、 一种 CAD 数据处理系统和一种计算机可读介质, 用于根据 独立权利要求所述的体积切割规划。 技术领域 0002 一般而言, 本公开涉及计算机辅助设计 (CAD) 、 可视化和制造系统, 以及其他系统 (统称为 “计算机。

13、辅助制造” 系统或 CAM 系统) , 除其他之外, CAM 系统用于设计和制造产品。 改进的系统是理想的。 发明内容 0003 各种公开的实施方式包括用于计算机辅助制造和设计的方法, 以及相应的系统和 计算机可读介质。一种方法包括接收三维 (3D) 立体零件模型和相关联的三维立体原坯。该 方法包括定义与三维立体原坯相同的初始在制工件 (IPW) , 并且定义要从 IPW 去除的切割 体积在制特征。该方法包括从 IPW 去除切割体积在制特征。该方法可以包括计算和存储切 割体积在制特征或具有移除的切割体积在制特征的更新的IPW。 在各种实施方式中, 可以总 是针对每个状态计算和显示更新的在制工件。

14、。 0004 上述内容已经相当广泛地概述了本公开的特征和技术优点, 以使本领域的技术人 员可以更好地理解下面的详细描述。 以下将描述形成权利要求的主题的本公开的另外的特 征和优点。本领域的技术人员将认识到, 他们可以容易地使用所公开的构思和具体实施方 式作为用于修改或设计实现与本公开相同的目的的其他结构的基础。 本领域的技术人员还 将认识到, 这些等同构造不脱离本公开在其最广泛形式上的精神和范围。 0005 在开始下面的具体实施方式之前, 阐述本专利文献中使用的某些词或短语的定义 可以是有利的 : 术语 “包括 (include) ” 和 “包括 (comprise) ” 以及它们的派生词意味。

15、着没 有限制的内含 ; 术语 “或” 是内含性的, 意味着和 / 或 ; 短语 “与相关联” 和 “与其相关联” 以及它们的派生词可以意味着包括、 被包括在内、 互连、 包含、 被包含在内、 连接、 耦接、 可通 信、 合作、 交织、 并置、 接近、 绑定、 具有、 具有其属性等 ; 并且术语 “控制器” 意味着控制至少 一个操作的任何装置、 系统或其一部分, 不论该装置是通过硬件、 固件、 软件, 还是其中至少 两者的一些组合来实现的。应当注意的是, 与任何特定控制器相关联的功能可以是集中的 或分布的, 不论是本地地还是远程地。 本专利文献中提供了某些词和短语的定义, 并且本技 术领域的普通。

16、技术人员将理解, 在许多 (如果不是大多数) 情形下, 这些定义适用于这样定 义的词和短语的以前的和未来的使用。虽然一些术语可以包括广泛的多种实施方式, 但是 所附权利要求可以明确地将这些术语限制到具体实施方式。 附图说明 0006 为了更加完整地理解本公开及其优点, 现结合附图参照以下描述, 在附图中相同 的附图标记表示相同的对象, 并且其中 : 0007 图 1 示出了其中可以实现实施方式的数据处理系统的框图 ; 说 明 书 CN 103814334 A 4 2/8 页 5 0008 图 2 以块工件的横截面视图示出了在制特征 ; 0009 图 3 示出了在制工件情况下的角切口的切割体积 。

17、; 0010 图 4A-4D 示出了根据公开的实施方式的切割体积的去除 ; 以及 0011 图 5 示出了根据公开的实施方式的处理的流程图。 具体实施方式 0012 下面讨论的图 1 到 5, 以及用于描述本专利文献中的本公开的原理的各种实施方 式仅作为说明, 并且不应被解释为以任何方式限制本公开的范围。本领域的技术人员将理 解, 可以以任何合适布置的装置来实现本公开的原理。 参照示例性的非限制性的实施方式, 将描述本申请的许多创新教导。 0013 本文公开的各种实施方式使用户和系统能够确定 CAM 设置的数目, 并且通过将要 被加工的材料分解和排序成 “切割体积” 来规划对部件进行加工所需的。

18、详细 CAM 操作。 0014 本文使用的 “在制工件” (IPW) 是正在经历加工或其他制造操作 (不论是物理的还 是仿真的) 的一块材料。为了适当地规划和执行 CAM 操作, 重要的是能够确定每个操作之前 和之后的 IPW 的状态, 并且 IPW 是指两个操作之间的工件的中间状态, 如本文所使用的, 术 语 IPW 是指工件的三维 (3D) 几何特征。加工特征的切割体积是在零件模型的背景下要去 除的体积形状, 并且在制特征的切割体积是在 IPW 的背景下由操作去除的体积。加工特征 具有一个或更多个在制特征, 对加工特征进行加工所需的每个操作具有一个在制特征。 0015 在传统的CAM系统中。

19、, 仅在全面定义CAM操作和生成工具路径之后才可以确定IPW 模型。 0016 在传统的系统中, 在初始设置和操作规划阶段期间, CAM 操作还不存在, 所以没有 可以用于帮助对操作的体积容量进行定义的 IPW。通过定义二维边界或面, 期望用户想象 IPW 和定义适当的体积容量。这些边界取决于通过先前操作去除的材料。用户总是需要最 新的 IPW, 以便能够指定他的操作的适当的体积容量。这将用户置于困难的境地, 因为为了 定义操作, 用户需要最新的 IPW, 但是只有在全面定义先前操作之后, 才可以确定 IPW。 0017 公开的实施方式提供改进的系统和方法, 用于棱柱零件和其他零件的设置、 处。

20、理 规划和数控 (NC) 编程。 0018 设置和处理规划通常与数控编程分离。处理规划人员通常使用企业资源规划 (ERP) 系统来定义设置数目和每个设置的操作类型的纯文本描述。定义详细的操作规划被 留给 NC 编程人员, NV 编程人员使用 CAM 系统定义单个顺序的操作组。 0019 通常使用二维边界和面手动定义操作的体积容量, 这可以使其成为非常耗时的动 作。对这些操作重新排序可以要求体积容量的大量修改。这些改变必须由 NC 编程人员手 动地进行, NC 编程人员必须在每个操作之前和之后在其大脑中使 IPW 的三维状态可视化。 对基于新切割体积的操作重新排序将自动地更新体积容量和IPW。 。

21、因此, 将更容易地使操作 顺序最优化。 0020 传统地, NC 编程人员只看到操作的输入几何特征 (面和 / 或边界) 和大批操作参 数。对这些操作参数中的一些操作参数的修改导致未被可视化的体积容量的改变。给用户 的唯一反馈是得到的工具路径, 这可能也可能不能去除用户想要切割的体积。 0021 公开的实施方式允许用户容易地定义 CAM 操作, 这些 CAM 操作参考 IPW 感知三维 说 明 书 CN 103814334 A 5 3/8 页 6 立体切割体积作为它们的体积容量并且不要求二维 (2D) 边界的手动定义。公开的实施方 式支持三维可视化和推断的切割体积的编辑两者, 以在要加工的体积。

22、上提供最大的用户控 制。各种实施方式提供操作重新排序的功能, 其自动地更新三维立体切割体积和操作的体 积容量两者, 这能够在不添加显著的额外努力的情况下实现处理的最优化。 0022 公开的实施方式提供明显的技术优点。CAM 操作可以参考三维立体切割体积, 而 不是模型面和 / 或二维边界。切割体积是 IPW 感知的, 并且更容易定义。这些切割体积和 IPW 还自动地适应于由操作的重新排序引起的改变。 0023 此外, 公开的实施方式可以使清楚的三维切割体积可视化。这提供了非常形象的 规划体验, 并且导致执行多面设置规划和最优化以及 NC 编程所需的时间的显著减少。 0024 图 1 示出了数据。

23、处理系统的框图, 其中实施方式可以被实现为例如通过软件或其 他方式具体配置以执行本文描述的处理的 CAM 系统, 并且特别地实现为本文描述的多个互 连和通信系统中的每一个系统。所示数据处理系统包括连接到二级缓存 / 桥 104 的处理器 102, 该二级缓存 / 桥 104 转而连接到本地系统总线 106。本地系统总线 106 可以是例如外 围部件互连 (PCI) 架构总线。在所示示例中, 主存储器 108 和图形适配器 110 还连接到本 地系统总线。图形适配器 110 可以连接到显示器 111。 0025 其他外围设备, 诸如局域网 (LAN) / 广域网 / 无线 (例如 WiFi) 适。

24、配器 112, 也可以 连接到本地系统总线 106。扩展总线接口 114 将本地系统总线 106 连接到输入 / 输出 (I/ O) 总线 116。I/O 总线 116 连接到键盘 / 鼠标适配器 118、 磁盘控制器 120 和 I/O 适配器 122。磁盘控制器 120 可以连接到存储部 126, 存储部 126 可以是任何合适的机器可用或机 器可读存储介质, 其包括但不限于, 诸如只读存储器 (ROM) 或电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM) 的非易失性硬编码型介质、 磁带存储部、 和诸如软盘、 硬盘驱动器和光盘只读存储 器 (CD-ROM) 或数字多功能光盘 (DVD) 的用户可。

25、记录型介质、 以及其他已知的光学、 电学或 磁存储设备。 0026 I/O 适配器 122 可以被连接以控制一个或更多个工具 128, 工具 128 可以是数控机 器或其他机器工具, 尤其是如本文描述的被配置成在工件上执行加工操作的那些工具。 0027 在所示的示例中, 音频适配器 124 也连接到 I/O 总线 116, 扬声器 (未示出) 可以连 接到音频适配器 124 用于播放声音。键盘 / 鼠标适配器 118 为诸如鼠标、 轨迹球、 触控杆等 的指示设备 (未示出) 提供连接。 0028 本领域的技术人员将认识到, 对于具体的实现方案, 图 1 所示的硬件可以变化。例 如, 此外可以使。

26、用诸如光盘驱动器等的其他外围设备或者被用于代替所示硬件。所示示例 仅被提供用于说明的目的, 不意味着暗指针对本公开含有结构限制的意思。 0029 根据本公开的实施方式的数据处理系统包括使用图形用户接口的操作系统。 该操 作系统允许多个显示窗口同时出现在图形用户接口中, 每个显示窗口为不同的应用或相同 应用的不同实例提供接口。用户可以通过指示设备来操纵图形用户接口中的光标。光标的 位置可以改变和 / 或可以是用于激活期望响应的事件, 诸如点击鼠标按钮。 0030 在适当地修改的情况下, 可以使用各种商业操作系统中的一个, 诸如位于美国华 盛顿州雷德蒙市的微软公司的产品Microsoft Wind。

27、owsTM版本。 根据所述的本公开, 修改或 创建该操作系统。 0031 局域网 / 广域网 / 无线适配器 112 可以连接到网络 130(网络 130 不是数据处理 说 明 书 CN 103814334 A 6 4/8 页 7 系统 100 的一部分) , 如本领域的技术人员已知的, 网络 130 可以是任何的公共或私人的数 据处理系统的网络或网络的组合, 包括互联网。数据处理系统 100 可以在网络 130 上与服 务器系统 140 进行通信, 服务器系统 140 也不是数据处理系统 100 的一部分, 但是可以被实 现为例如分离的数据处理系统 100。 0032 一般而言, 加工特征是。

28、工件中材料应该被去除的体积。 在一些实施方式中, 加工特 征被表示为一组几何实体, 诸如面 ; 和描述特性的一组参数, 例如表面粗糙度 ; 以及特征的 形状, 例如宽度和高度。除其他之外, 加工特征通过一个或更多个操作来加工, 诸如粗加工 和精加工操作。 0033 特征可以通过一个或更多个操作来加工, 直到达到其最终的形状。通过这些操作 中的一个操作加工的形状可以被认为是加工特征本身。 这里, 这样的中间特征称为 “在制特 征” 。对于针对加工特征执行的每个操作, 创建在制特征。在各种实施方式中, 在制特征连 接到一个操作。 0034 图 2 以块工件的横截面视图的方式示出了在制特征。在这种情。

29、况下, 首先使用粗 加工处理, 然后使用精加工处理, 工件 200 被加工成具有角切口。使用粗加工在制特征 202 和精加工在制特征 204 示出了这些操作, 粗加工在制特征 202 示出了通过粗加工处理去除 的切割体积, 并且精加工在制特征 204 示出了通过精加工处理去除的切割体积。在执行粗 加工和精加工操作之后, 工件 200 的剩余区域 206, 即 IPW, 将具有角切口。使用精加工和粗 加工操作来创建角切口, 从而创建粗加工角切口的在制特征和精加工角切口的在制特征。 0035 包括加工特征和在制特征的每个特征具有相应的必须被去除的材料的体积, 以便 产生特征。 对于加工特征, 切割。

30、体积表示零件模型的背景下必须被去除的体积, 并且是用户 想要通过与该特征相关的操作来切割的体积。对于在制特征, 切割体积表示 IPW 模型的背 景下必须被去除的体积, 并且源自于零件几何特征, 正如来自相关的加工特征的切割体积, 但是考虑了相对于 IPW 的面偏移。 0036 对于制造而言, 在通过操作被切割特征体积的工件的背景下观察特征体积是更为 相关的。工件 (IPW) 的几何形状是初始工件 (原坯) 和最终工件 (零件模型) 之间的中间状 态, 并且表示两个操作之间的状态, 最后, 通过从原坯减去所有在制特征的切割体积而计算 的 IPW 将与零件模型相同。 0037 图 3 示出了 IP。

31、W 的背景下的角切口的切割体积。这里, 示出了初始原坯 302 以及 从工件最终生产的零件 304。切割体积的在制特征 306 示出了在 IPW 的背景下从工件去除 的体积。切割体积的加工特征 308 示出了在零件的背景下要去除的体积。 0038 在许多情况下, 加工特征体积与它的在制特征的切割体积之和相同。 然而, 这不一 定是真实的, 因为在 IPW 的背景下计算体积可以导致不同的体积, 如图 3 的示例中的那样。 0039 根据各种公开的实施方式, 用户通常以简单的立体块开始, 诸如原坯 302, 并且定 义或选择通过每个操作要去除的切割体积, 以减去如孔、 槽、 凹口等的特征。每个在制。

32、特征 通过从 IPW 减去其切割体积来改变 IPW。这些切割体积可以由用户手动创建并且由系统接 收, 或者系统可以使用通过特征识别得到的特征的切割体积。 通过先前在制特征创建的 (输 出) IPW 将被用作输入 IPW, 用于下一个在制特征的计算。 0040 该处理意味着, 通过从IPW减去在制特征的体积, 利用每个操作修改IPW, 其中IPW 的第一状态通常是原坯。这导致下一个操作的新的 IPW。因此, 在新操作被定义之后, 自动 说 明 书 CN 103814334 A 7 5/8 页 8 更新 IPW。这类似于在新的 CAD 特征被定义后更新零件。 0041 图 4A 至 4D 示出了根。

33、据公开的实施方式的切割体积的去除。在图 4A 中, 示出了围 绕要创建的零件 402 的原始原坯 404。 0042 图 4B 示出了系统接收要去除的切割体积特征的选择。在这种情况下, 系统接收由 零件 402 的两个面, 即一个侧面和一个上面定义的一个特征 406 的选择, 零件 402 的这两个 面定义了切割体积特征的边界, 在这种情况下, 系统可以使用规则来确定切割体积特征的 其他边界应通过所将选择的零件特征投影到当前 IPW 的边界来确定。 0043 图 4C 示出了要从原坯去除的切割体积的在制特征 408。 0044 图4D示出了在去除在制特征之后得到的在制工件410。 系统可以指定。

34、输出在制工 件 410 作为输入 IPW 用于任何后面的系列操作, 包括使用 IPW410 作为起始原坯来执行另一 切割体积的去除处理。 “原坯” 是初始 IPW 并且是所有切割体积改变的对象。 0045 在各种实施方式中, 用户可以改变已经创建的切割体积。当切割体积没有准确表 示用户的意图时, 用户能够像正常 CAD 特征那样编辑体积。 0046 一旦创建了一系列操作, 则无论出于何种原因, 用户有可能想要改变操作顺序。 移 动操作将针对被移动的操作之后的操作重新计算所有的切割体积, 并且转而针对每个连续 操作改变 IPW。结果是 IPW 总是最新的。 0047 注意, 在各种实施方式中, 。

35、切割体积简单地反映了用户想要去除的预期体积。 将被 去除的实际 (准确) 体积也可以取决于其他操作参数, 并且通常仅能够在计算准确的工具路 径之后被确定。在理想的情况下, 这两个体积将完全相同。它们之间的差异可用于向用户 通知结果不是他想要的。 0048 图 5 示出了根据公开的实施方式的处理的流程图, 例如, 通过 CAM、 CAD, 或产品寿 命管理 (PLM) 系统, 或多系统共同作用, 可以执行所述处理。 0049 系统接收三维立体零件模型 (步骤 505) 。这可以是三维 CAD 模型。如本文所使用 的, 接收可以包括 : 从存储部加载, 从另一系统或处理接收, 经由与用户交互接收,。

36、 或其他方 式。在一些实现方案中, 接收的工件可以是来自先前处理的在制工件 (IPW) 。 0050 系统接收与三维立体零件模型相关联的三维立体原坯 (步骤 510) 。 0051 系统可以将初始 IPW 定义为三维立体原坯 (步骤 515) 。 0052 系统定义要从 IPW 去除的切割体积的在制特征 (步骤 520) 。这个步骤可以包括接 收诸如底面和墙面的零件模型面的选择, 以及从选择的面确定切割体积。在其他实施方式 中, 这个步骤可以包括系统接收零件模型的加工特征的用户选择。这个步骤可以包括系统 将切割体积特征或任何选择的特征的开放面投影到或延伸到工件的一个或更多个边界或 面,“开放面。

37、” 是不与 IPW 相碰的面。作为这个步骤的一部分, 系统可以使用三维立体零件模 型的面, 或模型的任何其他特征, 以计算零件模型的背景下的切割体积。 系统还可以执行任 何所需的分析, 以针对在制特征调整 IPW 的背景下的需要计算的面。 0053 定义切割体积在制特征可以包括定义计算机辅助制造 (CAM) 操作, 以从对应于切 割体积在制特征的物理工件去除切割体积。 0054 系统可以可选地接收针对切割体积特征的编辑或其他操纵 (步骤 525) 。 0055 通过从先前的 IPW 去除切割体积在制特征, 系统计算更新的 IPW(步骤 530) 。这 个步骤可以包括存储更新的 IPW 或向用户。

38、显示更新的 IPW。 说 明 书 CN 103814334 A 8 6/8 页 9 0056 如果更新的 IPW 仍没有与三维立体零件模型相同, 则系统可以使用更新的 IPW 作 为三维立体原坯, 重复步骤 520 中的处理 (步骤 535) 。 0057 系统可以存储更新的 IPW 或在制特征的切割体积 (步骤 540) 。系统可以使用存储 的在制特征的切割体积来实时地重新计算和显示IPW。 如果IPW与零件模型相同, 由于没有 更多的需要加工的切割体积, 处理结束。在后继操作中可以将更新的 IPW 用作三维立体原 坯, 即使在步骤535处理不重复, 或者可以使用在制特征的切割体积来重新计算。

39、IPW用于在 后继操作中使用。 0058 系统还可以执行其他操作, 诸如定义关于IPW的CAM顺序操作。 系统可以允许CAM 操作的重新排序, 以及针对每个操作自动地更新切割体积和三维立体IPW。 系统可以确保切 割体积关联地更新到零件和 / 或原坯模型改变。系统可以使用切割体积来定义关于 2.5 维 体积的铣削操作的体积容量。 0059 注意, 如本文使用的 “存储” 不一定需要保证所存储的元素是永久性的、 半永久性 的或非易失性的存储。 “存储” 还可以包括存储器中的临时存储, 仅存储计算、 显示或操纵所 存储的元素所需的时间长度, 与在不再需要时是否随后放弃所存储的元素无关。 0060 。

40、当然, 本领域的技术人员将认识到, 除非操作顺序明确指出或需要, 否则上述处理 中的某些步骤可以被省略, 同时地或顺序地被执行, 或者以不同顺序被执行。 0061 本领域的技术人员将认识到, 为了简单和清楚, 本文没有示出或描述适合与本公 开一起使用的所有数据处理系统的全部结构和操作。相反, 仅示出和描述了本公开独特的 数据处理系统或理解本公开所需的数据处理系统的结构和操作。数据处理系统 100 的构造 和操作的剩余部分可以符合本领域中已知的各种当前实现和实践方案中的任何方案。 0062 重要的是要注意, 虽然本公开包括全功能系统的背景下的描述, 但是本领域的技 术人员将意识到, 本公开的机制。

41、的至少一部分能够以指令的形式分送, 所述指令以多种形 式中的任一形式包含在机器可用、 计算机可用或计算机可读的介质中, 并且本公开同样适 用, 而与实际用于执行该分送的特定类型的指令或信号承载介质或存储介质无关。机器可 用/可读介质或计算机可用/可读介质的示例包括 : 非易失性的硬编码型介质, 诸如只读存 储器 (ROM) 或电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM) ) ; 以及用户可记录型介质, 诸如软盘、 硬 盘驱动器和光盘只读存储器 (CD-ROM) 或数字多功能光盘 (DVD) 。各种实施方式可以包括存 储在暂态或非暂态介质中的计算机可执行指令, 所述指令在被执行时使一个或更多个数据。

42、 处理系统执行本文描述的动作。 0063 附图标记列表、 术语表 0064 100 数据处理系统 0065 102 处理器 0066 104 缓存 / 桥 0067 106 本地系统总线 0068 108 主存储器 0069 110 图形适配器 0070 111 显示器 0071 112 局域网 / 广域网 / 无线适配器 0072 114 扩展总线接口 说 明 书 CN 103814334 A 9 7/8 页 10 0073 116 输入 / 输出总线 0074 118 键盘 / 鼠标适配器 0075 120 磁盘控制器 0076 122 I/O 适配器 0077 124 音频适配器 007。

43、8 126 存储部 0079 130 网络 0080 140 服务器系统 0081 200 工件 0082 202 粗加工在制特征 0083 204 精加工在制特征 0084 206 工件 200 的剩余区域 0085 302 初始原坯 0086 304 零件 0087 306 切割体积在制特征 0088 308 切割体积加工特征 0089 402 零件 0090 404 原始原坯 0091 406 特征 0092 408 切割体积在制特征 0093 410 得到的工件 0094 505 接收零件 0095 510 接收原坯 0096 515 IPW= 原坯 0097 520 定义切割体积特征。

44、 0098 525 接收对切割体积特征的编辑 0099 530 从 IPW 去除切割体积特征 0100 535 IPW= 零件? 0101 540 存储 IPW 0102 2D 二维 0103 3D 三维 0104 CAD 计算机辅助设计 0105 CAM 计算机辅助制造 0106 ERP 企业资源规划 0107 I/O 输入 / 输出 0108 IPW 在制工件 0109 LAN 局域网 0110 NC 数控 0111 PCI 外围部件互连 说 明 书 CN 103814334 A 10 8/8 页 11 0112 PDM 产品数据管理 0113 PLM 产品寿命管理 0114 WAN 广域网 说 明 书 CN 103814334 A 11 1/6 页 12 图 1 说 明 书 附 图 CN 103814334 A 12 2/6 页 13 图 2 说 明 书 附 图 CN 103814334 A 13 3/6 页 14 图 3 说 明 书 附 图 CN 103814334 A 14 4/6 页 15 图 4A 图 4B 说 明 书 附 图 CN 103814334 A 15 5/6 页 16 图 4C 图 4D 说 明 书 附 图 CN 103814334 A 16 6/6 页 17 图 5 说 明 书 附 图 CN 103814334 A 17 。

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