一种基于加工模板库的PCD刀具激光加工方法和系统

技术领域

本发明涉及PCD刀具加工技术领域，尤其是指一种基于加工模板库的PCD刀具激光加工方法和系统。

背景技术

PCD刀具是一种新型的高硬度、高热稳定性、高化学稳定性的切削工具材料，具有优异的切削性能，可以应用于模具加工、汽车制造、飞机制造等领域。激光加工技术是一种能量集中、热影响小的切削工艺，可以对各种材料进行精细加工，是PCD刀具制造技术的重要手段。

加工PCD刀具时，需先根据PCD刀具种类和规格，进行刀具结构设计。主要涉及刀具形状、刀片厚度、刀具面积、刃数等参数。然后根据设计好的刀具结构模型和参数，对每个加工的步骤进行加工参数的设置，进行刀具的制造。

对PCD刀具的激光加工方法，目前比较常用的方案是：首先根据刀具的二维图纸及相关的几何参数，定义出刀具的结构及相关参数，然后对每个需要加工的刀片进行加工参数的设置，最后生成刀具的加工工程，进行刀具的制造。其中，刀具结构的定义及加工参数的设置对专业性要求很高，需专业的技术员进行编写并设置，机床操作员无法完成，且该方案中重复工作较多，造成加工工程的编写效率低、步骤繁琐、用人成本高。

传统的PCD刀具的激光加工方案，存在的问题有：

第一：加工工程编写效率低、重复性工作多；

第二：无法模板化快速创建工程；

第三：刀具结构参数和加工工艺参数与具体工程相关，无法复用；

第四：具结构参数和加工工艺参数都需要手动定义和输入；

第五：机床操作员只能使用专业技术员编写好的工程进行刀具加工，生产效率低。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中PCD刀具加工步骤繁琐且经济成本较高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于加工模板库的PCD刀具激光加工方法，包括：

根据PCD刀具类型创建相应的工程模板，所述工程模板包括选择PCD刀具的相关参数；

创建PCD刀具工艺模板，所述工艺模板包括选择PCD刀具的工艺模板参数；

选择加工PCD刀具每条轮廓线需要使用到的工艺模板；

将所述工程模板和工艺模板合为整体模板，完成PCD刀具整体模板创建，并将创建的整体模板添加至模板库；

从所述模板库中选择整体模板创建工具磨削加工工程，根据所述工具磨削加工工程对PCD刀具进行激光加工。

在本发明的一个实施例中，所述PCD刀具的相关参数包括：刀具轮廓几何参数、刀具参数、后角几何参数和测量参数。

在本发明的一个实施例中，所述刀具轮廓几何参数用于定义PCD刀具轮廓线，包括轮廓的起止点、偏置角、刀片的螺旋角、刀片的螺旋方向，底刃的长度和每层的齿数。

在本发明的一个实施例中，所述刀具参数包括底刃角度、刀具直径和刀具切削方向。

在本发明的一个实施例中，所述后角几何参数包括后角类型、第一轴向后角、第一径向后角、第二轴向后角、第二径向后角、底刃刃宽、周刃刃宽和刀厚参数。

在本发明的一个实施例中，所述测量参数包括测量使用的探头、轮廓起始距离、轮廓终点距离、轮廓偏置距离、测量点垂直距离、安全角、旋转测量角度和单排测量点数。

在本发明的一个实施例中，所述PCD刀具的工艺模板参数包括：加工用到的刀具、策略类型、后刀面类型、面扩展参数、进给率参数、刀路参数、轮廓线参数和后刀面构建方法。

在本发明的一个实施例中，所述从所述模板库中选择整体模板创建工具磨削加工工程，根据所述工具磨削加工工程对PCD刀具进行激光加工，方法包括：

根据所述刀具轮廓几何参数自动生成刀具轮廓线的模型；

根据所述测量参数自动生成相应的前刀面测量组，并设置相应测量参数；

根据所选择的工艺模板，生成每个轮廓线加工的操作组和操作；

自动生成自动化程序，对PCD刀具进行激光加工。

在本发明的一个实施例中，所述模板库中的整体模板的数量为N个。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于加工模板库的PCD刀具激光加工系统，包括：

第一创建模块：用于根据PCD刀具类型创建相应的工程模板，所述工程模板包括选择PCD刀具的相关参数；

第二创建模块：用于创建PCD刀具工艺模板，所述工艺模板包括选择PCD刀具的工艺模板参数；

选择模块：用于选择加工PCD刀具每条轮廓线需要使用到的工艺模板；

整合模块：用于将所述工程模板和工艺模板合为整体模板，完成PCD刀具整体模板创建，并将创建的整体模板添加至模板库；

加工模块：用于从所述模板库中选择整体模板创建工具磨削加工工程，根据所述工具磨削加工工程对PCD刀具进行激光加工。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明使用模板库进行刀具加工工程的编写，减少了重复工作，简化了刀具结构的定义过程。通过工程模板和工艺模板的复用，极大提高了相似刀具加工工程的编写效率。在模板库积累一定的模板数据量之后，在后续创建模板过程中，可以根据用户输入的部分参数和选择的模板类型，进行参数的联想推荐和自动填充，提高模板创建的效率。机床操作员不需要要专业的PCD刀具加工编程技能，就可以使用模板库中已有的工程模板快速创建加工工程，提高生产效率，减少资源浪费。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例一

参照图1所示，本发明涉及一种基于加工模板库的PCD刀具激光加工方法，包括：

根据PCD刀具类型创建相应的工程模板，所述工程模板包括选择PCD刀具的相关参数；

创建PCD刀具工艺模板，所述工艺模板包括选择PCD刀具的工艺模板参数；

选择加工PCD刀具每条轮廓线需要使用到的工艺模板；

将所述工程模板和工艺模板合为整体模板，完成PCD刀具整体模板创建，并将创建的整体模板添加至模板库；

从所述模板库中选择整体模板创建工具磨削加工工程，根据所述工具磨削加工工程对PCD刀具进行激光加工。

本发明使用模板库进行刀具加工工程的编写，减少了重复工作，简化了刀具结构的定义过程。通过工程模板和工艺模板的复用，极大提高了相似刀具加工工程的编写效率。

以下对本实施例进行详细介绍：

1.选择刀具类型创建PCD刀具工程模板(即设置PCD刀具的相关参数)。用户根据加工刀具的类型创建相应的工程模板,如果要加工的刀具已有现成模板，可直接进行步骤6。

2.输入PCD刀具的相关参数。主要的相关参数类型包括刀具轮廓几何参数、刀具参数、后角几何参数、测量参数。

a.刀具轮廓几何参数主要用于刀具轮廓线的定义，包括轮廓的起止点、偏置角、刀片的螺旋角、刀片的螺旋方向，底刃的长度、每层的齿数等。

b.刀具参数包括底刃角度、刀具直径、刀具切削方向。

c.后角几何参数包括后角类型、第一轴向后角、第一径向后角、第二轴向后角、第二径向后角、底刃刃宽、周刃刃宽、刀厚等参数。

d.测量参数包括测量使用的探头、轮廓起始距离、轮廓终点距离、轮廓偏置距离、测量点垂直距离、安全角、旋转测量角度、单排测量点数等。

3.PCD刀具工艺模板的创建。如果没有现成的工艺模板可使用，需要进行工艺模板的创建。工艺模板的参数主要包括加工用到的刀具、策略类型(策略类型包括侧铣、激光点切、直侧刃)、后刀面类型、面扩展参数、进给率参数、刀路参数、轮廓线参数、后刀面构建方法。

4.选择加工使用的PCD刀具工艺模板。选择加工每条轮廓线要使用到的工艺模板。

5.完成PCD刀具工程模板和工艺模板创建，将二者合为整体模板。点击确定将整体模板添加到模板库。

6.使用PCD刀具工程模板快速创建工具磨削加工工程。通过选择模板库中的模板，即可自动创建使用PCD刀具加工所用到的工程。创建过程包括：

(1)根据刀具轮廓几何参数自动生成刀具轮廓线的模型。

(2)刀具参数确定了PCD刀具的刀具直径和切削方向，与后角几何参数一起，用于构建后刀面，生成每个操作的加工刀路。

(3)根据测量参数自动生成相应的前刀面测量组，并设置相应测量参数。

(4)根据所选择的工艺模板，生成每个轮廓线加工的操作组和操作。

(5)自动生成自动化程序，包括仅测量、仅加工、测量+加工三个自动化包，连接机床点击执行即可进行刀具加工。

值得一提的是，在模板库积累一定的数据量之后，在创建工程模板和工艺模板时，可以根据用户输入的部分参数，自动搜索已有的相似模板，进行参数的联想推荐和自动填写。对于不同刀具使用相似或相同的工艺参数时，可以高效地复用已有的工艺模板，不必重复设置工艺相关参数。

实施例二

本实施例提供一种基于加工模板库的PCD刀具激光加工系统，包括：

第一创建模块：用于根据PCD刀具类型创建相应的工程模板，所述工程模板包括选择PCD刀具的相关参数；

第二创建模块：用于创建PCD刀具工艺模板，所述工艺模板包括选择PCD刀具的工艺模板参数；

选择模块：用于选择加工PCD刀具每条轮廓线需要使用到的工艺模板；

整合模块：用于将所述工程模板和工艺模板合为整体模板，完成PCD刀具整体模板创建，并将创建的整体模板添加至模板库；

加工模块：用于从所述模板库中选择整体模板创建工具磨削加工工程，根据所述工具磨削加工工程对PCD刀具进行激光加工。

实施例三

本实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现实施例一所述基于加工模板库的PCD刀具激光加工方法的步骤。

实施例四

本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现实施例一所述基于加工模板库的PCD刀具激光加工方法的步骤。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。