车轮加工一键智能编程仿真系统的制作方法

本发明涉及仿真加工，尤其涉及一种车轮加工一键智能编程仿真系统。

背景技术：

1、目前车轮加工编程采用手工编程方式，效率低、周期长、易出错、风险高。车轮数控加工设备主要为立式双通道车削加工中心、立式五轴钻铣加工中心、单台立车等设备，目前编程方式为：手工绘制cad图→分析车轮结构→构建程序架构→cad手工采点计算坐标→手工编写g代码→人工组装程序→人工审核程序→上机调试程序→人工修改程序至加工出合格产品→程序定型批量生产。

2、随着加工的产品种类越来越多、产品结构越来越复杂、产品加工精度越来越高，手工编程的难度也相应越来越大；而且人工编程效率极低，导致程序编审的周期也越来越长。程序编好后还需上机调试验证，一些复杂的产品可能需要试加工多件才能将程序调整合适，会占用加工资源，影响生产效率。另外手工编程效率低，复杂的零件编写时间更长，对于异形或者曲面的零件，对于复杂的异形或曲面等涉及到三维刀路取点计算的零件，手工编程无法实现，仿真效率低且容易出错，导致调试程序时造成车轮报废及刀具、机床损坏的风险较大。

3、现有手工编程方式存在很大的技术瓶颈，车轮一些特殊结构的加工(例如s形、波形辐板钻削辐板孔后孔口进行倒圆/角、轮毂环槽铣削开槽以及未来可能出现的其它复杂结构)会涉及三维空间取点及多轴联动编程，手工编程的方式无法实现，导致这些产品只能采用手工打磨处理或者委外加工，导致加工成本和周期增加,车轮产品的生产周期长。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题，本发明提供一种车轮加工一键智能编程仿真系统，能够保证产品加工质量的稳定性和一致性；可实现加工编程效率和准确率的大幅提升；能够提前检测加工过程可能发生的问题，避免在机床调试程序时造成损失。通过系统智能推荐加工参数并自动优化加工刀路和程序，将实现产品加工效率的进一步提升。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明提供了一种车轮加工一键智能编程仿真系统，包括：

4、调用模块，所述调用模块用于分析车轮cad二维图形文件并创建三维加工模型；

5、分类提取模块，所述分类提取模块用于识别所输入的图形文件，并对图形文件中的加工特征进行分析和拆分；

6、编程模块，所述编程模块用于对分析和拆分的加工特征进行自动编程，自动针对每项加工特征创建加工刀路，并在刀具库和工艺参数库中自动寻优匹配加工刀具和切削参数；

7、仿真模块，所述仿真模块用于将所述编程模块生成的最优刀具路径进行仿真验证，并实时显示仿真过程中的加工余量，刀具干涉、刀具碰撞信息和预测加工时长；

8、后处理模块，所述后处理模块用于将所述编程模块生成的刀具切削路径转化为机床所能识别的代码，在仿真验证后自动生成用于机床加工的nc代码，并保存和传输；

9、交互模块，所述调用模块、所述分类提取模块、所述编程模块、所述后处理模块和所述仿真模块集成于所述交互模块上，并在所述交互模块上设置有用于人机交互的操作控制界面，用于在接受来自用户输入的触发信号或触发指令后，分别激活调用模块、分类提取模块、编程模块、后处理模块和仿真模块；便于用户在交互模块上点击各模块的操作命令，一键实现车轮的编程和仿真。

10、进一步地，还包括自学习模块，在所述自学习模块中设置有自学习算法，在所述自学习模块进行自学习时调用自学习算法，用于对已处理的待仿真模型编程的最优参数进行存储和归纳总结，同时将最优的编程参数推荐和匹配至新的待仿真编程模型中。

11、进一步地，还包括比对检测模块，所述比对检测模块用于在所述仿真模块仿真验证后，将所仿真加工的模型尺寸与标准模型尺寸进行比对，验证所仿真的模型是否存在干涉、碰撞、过切和欠切的加工缺陷。

12、进一步地，处理的待仿真模型编程的最优参数至少包括切削参数、程序匹配参数、刀具参数和公差余量参数。

13、进一步地，所述交互模块包括手动模式和自动模式，手动模式时，可对设置于所述交互模块上的任意模块进行单独或单步操作，自动模式时，可对设置于所述交互模块上的任意模块进行单个模块的整体操作或多个模块间的整体操作。

14、本发明技术方案的主要优点如下：

15、本发明的车轮加工编程仿真系统，通过集成连接于交互模块上的调用模块、分类提取模块、编程模块、后处理模块和仿真模块，实现模型的调用，分析和特征提取，并对所提取的特征进行编程和后处理形成机床能够识别的代码，并将所产生的代码在仿真模块中进行仿真，对仿真过程中的加工余量和加工公差进行显示和报警，使得仿真过程更加高效、准确和科学，在批量生产时，可对照所生成的加工工艺表进行批量化和标准化的生产，可大幅提高产品的合格率，保证产品加工质量的稳定性和一致性，通过本发明车轮加工编程仿真系统，可实现从图形输入调用到仿真加工的一键操作，可实现加工编程效率和准确率的大幅提升；特别是通过对加工过程进行虚拟仿真，能够检测加工过程可能发生的问题，避免在机床调试程序时造成损失。通过系统智能推荐加工参数并自动优化加工刀路和程序，将实现产品加工效率的进一步提升。

技术特征：

1.一种车轮加工一键智能编程仿真系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种车轮加工一键智能编程仿真系统，其特征在于，还包括自学习模块，在所述自学习模块中设置有自学习算法，在所述自学习模块进行自学习时调用自学习算法，用于对已处理的待仿真模型编程的最优参数进行存储和归纳总结，同时将最优的编程参数推荐和匹配至新的待仿真编程模型中。

3.根据权利要求1所述的一种车轮加工一键智能编程仿真系统，其特征在于，还包括比对检测模块，所述比对检测模块用于在所述仿真模块仿真验证后，将所仿真加工的模型尺寸与标准模型尺寸进行比对，验证所仿真的模型是否存在干涉、碰撞、过切和欠切的加工缺陷。

4.根据权利要求2所述的一种车轮加工一键智能编程仿真系统，其特征在于，处理的待仿真模型编程的最优参数至少包括切削参数、程序匹配参数、刀具参数和公差余量参数。

5.根据权利要求1所述的一种车轮加工一键智能编程仿真系统，其特征在于，所述交互模块包括手动模式和自动模式，手动模式时，可对设置于所述交互模块上的任意模块进行单独或单步操作，自动模式时，可对设置于所述交互模块上的任意模块进行单个模块的整体操作或多个模块间的整体操作。

技术总结
本发明公开了一种车轮加工一键智能编程仿真系统，包括集成于交互模块上的调用模块，分类提取模块，编程模块，后处理模块和仿真模块，其中调用模块用于分析车轮CAD二维图形文件并创建三维加工模型；分类提取模块用于识别图形文件中的加工特征；编程模块用于对加工特征进行编程；仿真模块用于将编程模块生成的最优刀具路径进行仿真验证；后处理模块用于将编程模块生成的刀具切削路径转化为机床所能识别的代码，在仿真验证后自动生成用于机床加工的NC代码，并保存和传输；在交互模块上设置有用于人机交互的操作控制界面，用于在接受来自用户输入的触发信号或触发指令后，分别激活上述模块；便于用户在交互模块上点击各模块的操作命令。

技术研发人员：穆伟,赵兴龙,张磊,金显贺,芦树成,魏华成,张晓峰,段彦江,王科
受保护的技术使用者：太原重工轨道交通设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23