一种板类零件毛坯预制数据自动生成方法与流程

1.本发明涉及毛坯预制数据生成方法领域、尤其涉及一种板类零件毛坯预制数据自动生成方法。


背景技术：

2.在工件数控加工领域，车间工作人员需先准备毛坯，而毛坯的大小、形状、厚度等会直接影响材料的使用率与后续加工工艺，毛坯尺寸大了，会浪费原材料，材料利用率低；毛坯尺寸小了，则无法加工，毛坯会报废，因此确定毛坯的最佳尺寸可以提高材料利用率。
3.经检索，现有专利号：202011418387.4，公开号：cn112380733a，专利名称：一种基于特征约束的工艺尺寸智能生成方法的发明专利，其核心方案是将工艺尺寸分类为去除特征的定形尺寸和加工后形成特征的定位尺寸，定形尺寸关联于加工过程去除体的材料体积；定位尺寸关联于加工所形成特征的具体位置，上述发明的技术方案能够直接将加工去除材料量表达出来，可以指导零件加工以及实现单工序加工检验，但未涉及提高毛坯的材料利用率，且实现方式不同。
4.因此，有必要对此进行研发，通过预制数据自动生成最佳的毛坯尺寸。


技术实现要素：

5.本发明专利技术方案是为了解决现有技术中指出的技术问题，本发明提供了一种板类零件毛坯预制数据自动生成方法。
6.请参考图1，一种板类零件毛坯预制数据自动生成方法，使用基于几何引擎pythonocc的软件，其方法包括如下步骤：s1、打开pythonocc软件，导入step格式的模型文件，以及材料相关属性数据库；s2、获取cad模型最小包络矩形；s3、生成毛坯预制尺寸数据；s4、计算cad模型内部特征的最小包络六面体；s5、生成毛坯开料nc程序；s6、根据材料属性来确定装夹孔的位置；s7、有限元分析加工孔对加工材料强度影响的合理性；s8、生成毛坯预制孔cad图纸与nc程序。
7.本发明涉及的板类零件毛坯预制数据自动生成方法的有益效果：1、通过获取最小包络矩形，生成毛坯预制尺寸数据，提高了材料的利用率。
8.2、通过计算机算法分析数控零件加工过程中装夹的薄弱位置，提前进行了装夹的调整，避免了加工过程中可能出现的毛坯损坏，提高了毛坯加工的良品率。
9.3、通过基础设计模型的软件，避免了人为尺寸输入与模型特征的避让计算，降低了操作人员的技术要求，同时提高了毛坯产品的准确率。
附图说明
10.图1是本发明涉及的一种板类零件毛坯预制数据自动生成方法流程图。
11.图2是本发明涉及的一种板类零件毛坯预制数据自动生成方法的另一流程图。
实施方式
12.下面对本发明的技术方案进行详细说明，以便更好的理解的本发明的技术方案。
13.请参考图1-2，一种板类零件毛坯预制数据自动生成方法，使用基于几何引擎pythonocc的软件（以下简称pythonocc软件），其方法包括如下步骤：s1、打开pythonocc软件，导入step格式的模型文件，以及材料相关属性数据库s2、获取cad模型最小包络矩形；s3、生成毛坯预制尺寸数据；s4、计算cad模型内部特征的最小包络六面体；s5、生成毛坯开料nc程序；s6、根据材料属性来确定装夹孔的位置；s7、有限元分析加工孔对加工材料强度影响的合理性；s8、若合理，则生成毛坯预制孔cad图纸与nc程序；在s7流程中，若有限元分析后认为加工孔对加工材料强度影响是不合理的，则返回s6流程，重新根据材料属性来确定装夹孔的位置。
14.本发明技术方案采用国际统一的cad模型作为基础图形数据的来源，实用国际统一cad数据交换标准，结合材料相关属性数据库，材料相关属性数据库需包含板类零件的力学性能、加工性能、物理性能等，数据库来源不做限制；利用计算机软件获得cad模型的最小包络六面体，然后计算机自动计算后输出毛坯预制尺寸数据。
15.计算机自动计算：避免了因为人工经验的不同，出现的预制毛坯预留尺寸的不同，将不标准的预留尺寸变成了符合加工的标准的毛坯预制产品。
16.计算获取内部特征的包络矩形：根据材料的各种特性，首先判定特征矩形与危险矩形内部不允许存在定位孔的位置；利用位置搜索算法，根据加工机床的装夹特征，比如装夹特征面，避免加工干涉的位置，计算出定位孔的位置；再利用有限元分析，如abaqus分析软件，对增加装夹孔后的cad模型进行力学分析，模拟加工过程中，通过坯料受到的力学特性，分析判定孔位的合理性，若出现孔位不合理的情况，则可添加支撑，适当的增加装夹孔位的位置与数量等优化措施，保证板类零件加工过程中材料的形变最小，判定孔位合理之后，生成数控自动加工的钻孔攻牙nc程序，最后在数控设备上对孔位进行加工，上述方式可大幅提高加工效率。
17.本发明涉及的板类零件毛坯预制数据自动生成方法的有益效果：1、通过获取最小包络矩形，生成毛坯预制尺寸数据，提高了材料的利用率。
18.2、通过计算机算法分析数控零件加工过程中装夹的薄弱位置，提前进行了装夹的调整，避免了加工过程中可能出现的毛坯损坏，提高了毛坯加工的良品率。
19.3、通过基础设计模型的软件，避免了人为尺寸输入与模型特征的避让计算，降低了操作人员的技术要求，同时提高了毛坯产品的准确率。
20.以上仅为本发明的优选实施例，不能因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发
明说明书及附图内容所作的等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。


技术特征：
1.一种板类零件毛坯预制数据自动生成方法，使用基于几何引擎python occ软件，其特征在于：包括如下步骤：s1、打开pythonocc软件，导入step格式的模型文件，以及材料相关属性数据库；s2、获取cad模型最小包络矩形；s3、生成毛坯预制尺寸数据；s4、计算cad模型内部特征的最小包络六面体；s5、生成毛坯开料nc程序；s6、根据材料属性来确定装夹孔的位置；s7、有限元分析加工孔对加工材料强度影响的合理性；s8、有限元分析合理，生成毛坯预制孔cad图纸与nc程序。2.如权利要求1所述的一种板类零件毛坯预制数据自动生成方法，其特征在于：在s7流程中，若有限元分析不合理，则重新进行s6流程后，再进行s7流程，如此循环，直至有限元分析合理，再进行s8流程。3.如权利要求1所述的一种板类零件毛坯预制数据自动生成方法，其特征在于：所述材料相关属性数据库是板类零件数据库。4.如权利要求1所述的一种板类零件毛坯预制数据自动生成方法，其特征在于：在s7流程中，若有限元分析孔位不合理，可增加装夹孔位的数量。

技术总结
一种板类零件毛坯预制数据自动生成方法，其通过国际统一的CAD模型作为基础图形数据的来源，利用现有的材料相关属性数据库，通过软件获取CAD模型最小包络矩形，生成毛坯预制尺寸数据，通过计算模型内部特征的最小包络六面体，进而生成毛坯开料NC程序，根据材料属性来确定装夹孔的位置；最后有限元分析加工孔对加工材料强度影响的合理性，生成毛坯预制孔CAD图纸与NC程序；本发明提高了材料的利用率，通过提前进行装夹的调整，避免了加工过程中可能出现的毛坯损坏，提高了毛坯加工的良品率；通过基础设计模型的软件，避免了人为尺寸输入与模型特征的避让计算，降低了操作人员的技术要求，同时提高了毛坯产品的准确率。同时提高了毛坯产品的准确率。同时提高了毛坯产品的准确率。


技术研发人员：谭鹏飞 陶建华 杨书荣 陈彬
受保护的技术使用者：湖南机企猫网络科技有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/7/12