DE19945801A1 - Einrichtung und Verfahren für eine Bearbeitung mit numerischer Steuerung von einem in Bearbeitung befindlichen Teil - Google Patents
Einrichtung und Verfahren für eine Bearbeitung mit numerischer Steuerung von einem in Bearbeitung befindlichen TeilInfo
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Abstract
Es werden eine Einrichtung und ein Verfahren zur Bearbeitung durch numerische Steuerung von einem in Bearbeitung befindlichen Teil bzw. Zwischenteil angegeben. Es wird eine mathematische Abbildung generiert, die die Deformation des Zwischenteils, wie sie gemessen wurde, gegenüber einem Nominalmodell approximiert. Die Abbildung wird an nominelle NC Werkzeugbahnen angelegt, um modifizierte Werkzeugbahnen zu generieren, die sich in dem verformten Koordinatenraum des Zwischenteils bewegen. Als ein Ergebnis können lokale Merkmale in die Zwischenteile an angemessenen Orten eingearbeitet werden, und kontaktfreie Meßsysteme und auch Oberflächen-Endbearbeitungssysteme können sich in einem konstanteren Abstand von der Oberfläche des Zwischenteils bewegen.
Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Bearbeitung
mit numerischer Steuerung (NC) und insbesondere auf die
Entwicklung eines Deformationsmodells zwischen einem Zwi
schenteil und einem Modell von dem nominellen Teil und auf
die Verwendung des Deformationsmodells, um nominelle NC
Werkzeug- und Inspektionspfade zur Bearbeitung des Zwi
schenteils zu modifizieren.
NC Bearbeitungsvorgänge gestatten im allgemeinen eine di
rekte Verbindung von Fertigungs- bzw. Werkstattverfahren
(z. B. Schmieden, maschinelle Bearbeitung oder Inspektion)
mit einer mathematisch exakten Beschreibung von einem sorg
fältig designten Teil, das auch als ein nominelles Modell
bezeichnet wird. Bei diesen Typen von NC Bearbeitungsvor
gängen ist es nicht unüblich für ein in Bearbeitung befind
liches Teil (im folgenden als Zwischenteil (Zwischenpro
dukt) bezeichnet), von dem nominellen Modell abzuweichen.
Diese Abweichung kann eine übermäßige Einstellzeit oder so
gar Ausschuß zur Folge haben. Betrachtet sei beispielsweise
ein NC Bohrvorgang von einem Metallblechteil für eine
Brennkammer mit einem Laser-Werkzeug. Bei diesem NC Bohr
vorgang trägt ein Drehtisch das Metallblechteil, während
das Laser-Werkzeug Bohrlöcher in das Teil unter einem spe
ziellen Winkel bohrt. Ein NC Programm verwendet nominelle
NC Werkzeugbahnen, die für das nominelle Modell ausgelegt
sind, um die Bohrlöcher in das Teil zu bohren. Ein Problem
bei dieser Operation ist, daß das tatsächliche Zwischenteil
von dem nominellen Modell abweicht oder diesem gegenüber
deformiert ist. Dies hat zur Folge, daß das Laser-Werkzeug
die Bohrlöcher an falschen Stellen entlang der Oberfläche
des Zwischenteils bohrt. Ein Teil, bei dem Löcher an fal
schen Stellen entlang seiner Oberfläche gebohrt sind, muß
üblicherweise als Ausschuß aussortiert werden. Um diesen NC
Bearbeitungsfehler und andere ähnliche Fehler zu vermeiden,
besteht ein Bedürfnis für eine Einrichtung und ein Verfah
ren, die die nominellen NC Werkzeugbahnen abändern können,
um sie enger an das Zwischenteil anzupassen.
Die Erfindung macht es möglich, daß die nominellen NC Werk
zeugbahnen abgeändert werden, um an das Zwischenteil enger
angepaßt zu sein, indem Formmessungen von dem Teil verwen
det werden, um die NC Steuerbahnen zu modifizieren, die in
nachfolgenden Operationen verwendet werden. Aus den Form
messungen auf der Oberfläche des Zwischenteils wird eine
mathematische Abbildung (Mapping) generiert, die die Defor
mation des Teils approximiert, wie sie gegen das nominelle
Modell gemessen wird. Die Abbildung wird auf die Werkzeug
bahnen in dem Koordinatenraum des Originalteils angewendet,
um diese Werkzeugbahnen zu modifizieren, damit sie sich in
dem verformten Koordinatenraum des Zwischenteils bewegen.
Ein Ergebnis der Erfindung ist, daß lokale Merkmale in die
Zwischenteile an angemessenen Stellen hergestellt werden
können, und kontaktfreie Meßsysteme und auch Oberflächen
endbearbeitungssysteme können sich in einem konstanteren
Abstand von der Oberfläche des Zwischenteils bewegen.
Erfindungsgemäß werden eine Einrichtung und ein Verfahren
zur NC Bearbeitung von einem Zwischenteil bzw. Zwischenteil
geschaffen. In der Einrichtung gibt es ein nominelles Mo
dell des Zwischenteils. Eine Meßeinrichtung mißt eine Reihe
von n Punkten auf dem Zwischenteil. Ein Prozessor generiert
ein Deformationsmodell, das die Deformation des gemessenen
Teils relativ zu dem nominellen Modell approximiert. Der
Prozessor weist eine Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln
von mehreren Abbildungsfunktionen zum Abbilden von Punktor
ten von dem Nominal- bzw. Sollmodell auf, um gemessene Orte
von Punkten auf dem Zwischenteil zu approximieren. Eine Op
timierungseinrichtung optimiert die mehreren Abbildungs
funktionen, um den Abstand zwischen den Punktorten von dem
nominellen Modell zu den gemessenen Orten von Punkten auf
dem Zwischenteil zu minimieren. Eine Transformationsein
richtung transformiert die Punktorte von dem nominellen Mo
dell zu den gemessenen Orten von Punkten auf dem Zwischen
teil gemäß den mehreren optimierten Abbildungsfunktionen.
Eine computerisierte numerische Steuereinrichtung steuert
die Bearbeitung des Zwischenteils gemäß dem Deformationsmo
dell. Das Verfahren gemäß der Erfindung hat entsprechende
ähnliche Merkmale.
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen
anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbei
spielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm von einer Einrichtung zur
NC Bearbeitung von einem Zwischenteil gemäß der Erfindung;
Fig. 2 zeigt ein Fließbild mit den Schritten zum Generie
ren eines Deformationsmodells gemäß der Erfindung;
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung von Punktpaa
ren, die zwischen den Oberflächen von einem nominellen Mo
dell und einem Zwischenteil gemäß der Erfindung generiert
werden;
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung von Oberflä
chenpunkten eines nominellen Modells, die so transformiert
sind, daß sie sich auf oder im wesentlichen nahe einer
Oberfläche des Zwischenteils gemäß der Erfindung befinden;
Fig. 5 zeigt ein Fließbild mit den Schritten zum Modifi
zieren von nominellen computerisierten NC Werkzeugbahnen zu
deformierten Werkzeugbahnen gemäß der Erfindung;
Fig. 6 zeigt eine schematische Anordnung der nominellen
computerisierten NC Modell-Werkzeugbahnen, die zu dem Zwi
schenteil gemäß der Erfindung abgebildet sind;
Fig. 7 zeigt eine schematische Anordnung der nominellen
computerisierten NC Modell-Werkzeugbahnen, die transfor
miert sind, um sich auf oder im wesentlichen nahe der Ober
fläche des Zwischenteils gemäß der Erfindung zu befinden;
Fig. 8 zeigt ein Blockdiagramm von einem NC Fertigungsver
fahren, das gemäß der Erfindung arbeitet; und
Fig. 9 zeigt eine schematische Anordnung von einem Ergeb
nis von einem NC Fertigungsverfahren, das nicht gemäß der
Erfindung arbeitet.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm von einem System bzw. einer
Einrichtung 10 zur NC Bearbeitung von einem in Bearbeitung
befindlichen Teil bzw. Zwischenteil 11 gemäß der Erfindung.
Die NC Bearbeitungseinrichtung 10 enthält eine Reihe von
Messungen 12, die von dem Zwischenteil 11 durch ein Meßsy
stem 13 erhalten werden. Die Messungen sind in dem x, y, z
Koordinatensystem, das als das gemessene Koordinatensystem
bezeichnet wird. Bei der Erfindung kann des Meßsystem 13
eine bekannte Meßvorrichtung sein, wie beispielsweise eine
Koordinaten-Meßmaschine (CMM von coordinate measuring ma
chine), eine Röntgen-Abtastmaschine, eine optische Ab
tastmaschine oder eine Ultraschall-Abtastmaschine, die die
Reihe von Messungen des Teils erhält. Das NC Bearbeitungs
system 10 enthält auch ein Modell 14 von einem Nominal-
oder Sollteil, wie das Zwischenteil aussehen soll, nachdem
es einen bestimmten Fertigungsvorgang durchlaufen hat. Das
nominelle Modell enthält mehrere Orte in dem X, Y, Z Koordi
natensystem und wird als das Nominalmodell-
Koordinatensystem bezeichnet.
Ein Computer 16 empfängt die Reihe von Teilemessungen 12
und das Nominalmodell 14 und generiert ein Deformationsmo
dell, das die Deformation des gemessenen Teils relativ zu
dem Nominalmodell approximiert. Bei der Erfindung ist der
Computer ein Allzweckcomputer, wie beispielsweise eine
Workstation, ein Personal-Computer oder eine Maschinen
steuerung. Der Computer 16 enthält einen Prozessor und ei
nen Speicher mit einem Arbeitsspeicher (RAM), einem Fest
wertspeicher (ROM) und/oder andere Komponenten. Mit dem
Computer 16 verbunden sind ein Monitor 18, eine Tastatur 20
und eine Maus-Vorrichtung 22. Für den Fachmann ist ver
ständlich, daß der Computer ohne die Verwendung der Tasta
tur und der Maus arbeiten kann. Der Computer 16 arbeitet
unter der Steuerung eines Betriebssystems, das in dem Spei
cher gespeichert ist, um Daten, wie beispielsweise die Rei
he von Teilemessungen und das Nominalmodell, für einen Ope
rator auf dem Display von dem Monitor 18 zu präsentieren
und Befehle von dem Operator über die Tastatur 20 und Maus-
Vorrichtung 22 zu empfangen und zu verarbeiten. Der Compu
ter 16 generiert das Deformationsmodell, wobei er ein oder
mehrere Computerprogramme oder Applikationen über ein gra
fisches Benutzer-Interface verwendet. Nachfolgend ist eine
detailliertere Erörterung angegeben, wie der Computer 16
das Deformationsmodell generiert. Ein computerlesbares Me
dium, wie zum Beispiel eine oder mehrere herausnehmbare Da
tenspeichervorrichtungen 24, wie beispielsweise ein Disket
tenlaufwerk oder eine fest eingebaute Datenspeichervorrich
tung 26, wie beispielsweise eine Festplatte, ein CD-ROM-
Laufwerk oder ein Bandlaufwerk, verkörpern real das Be
triebssystem und die Computerprogramme, die die Erfindung
implementieren. Die Programme sind in C programmiert, es
können aber auch andere Sprachen, wie beispielsweise
FORTRAN, C++ oder JAVA verwendet werden.
Das NC Bearbeitungssystem 10 weist auch nominelle compute
risierte NC (CNC) Werkzeugbahnen 28 auf zum Betreiben eines
bestimmten Werkzeuges zur Fertigung des Zwischenteils. Nach
dem Generieren des Deformationsmodells modifiziert der Com
puter 16 die nominellen CNC Werkzeugbahnen 28 auf das ge
messene Koordinatensystem des Teils gemäß dem Deformations
modell. Es folgt eine detailliertere Erörterung, wie der
Computer 16 die nominellen CNC Werkzeugbahnen 28 modifi
ziert. Die Modifikation der nominellen CNC Werkzeugbahnen
hat deformierte Werkzeugbahnen 30 zur Folge. Eine numeri
sche Computer-Steuerung (CNC) 32 verwendet die deformierten
Werkzeugbahnen 30, um das Teil 11 zu bearbeiten.
Fig. 2 zeigt ein Fließbild, das die Schritte zum Generie
ren des Deformationsmodell gemäß der Erfindung erläutert.
Der Computer erhält bei 34 eine Reihe von n (x, y, z) Punk
ten, die auf dem Zwischenteil gemessen sind. Als nächstes
erhält der Computer das Nominalmodell des Teils bei 36. Der
Computer generiert dann eine Reihe von n Paarungen zwischen
Punkten (X, Y, Z) des Nominalmodells und der Reihe von ge
messenen Punkten (x, y, z) auf dem Teil bei 38. Jede der n
Paarungen zwischen dem Nominalmodell und der gemessenen
Reihe von n Punkten entsprechen sich im wesentlichen einan
der. Fig. 3 zeigt eine schematische Anordnung von Punkt
paarungen, die zwischen den Oberflächen von dem Nominalmo
dell 14 und den Messungen 12 des Zwischenteils erzeugt
sind. Die gemessenen Punkte (xi, yi, zi) auf dem Zwischen
teil sind Punkte und Vektoren in dem gemessenen Koordina
tensystem, während die Punkte (Xi, Yi, Zi) auf dem Nominal
modell Punkte und Vektoren in dem Nominalmodell-Koordina
tensystem sind. Fig. 3 zeigt, daß die Punktpaarungen, die
zwischen den Oberflächen von dem Nominalmodell 14 und den
Messungen 12 des Zwischenteils erzeugt sind, wie folgt
sind:
Teil | |
Nominal | |
x1, y1, z1 → | X1, Y1, Z1 |
x2, y2, z2 → | Z2, Y2, Z2 |
x3, y3, z3 → | Z3, Y3, Z3 |
. | . |
. | . |
. | . |
xn, yn, zn → | Zn, Yn, Zn |
Zu Fig. 2 zurückkehrend, der Computer ermittelt, nach dem
Generieren der Reihe von n Paarungen zwischen Nominalmo
dellpunkten und den gemessenen Punkten auf dem Zwischen
teil, bei 40 eine Anzahl von Abbildungs- bzw. Mappingfunk
tionen für Abbildungspunktorte von dem Nominalmodell, um
die gemessenen Orte von Punkten auf dem Teil anzunähern.
Die Anzahl von Abbildungsfunktionen weist einen Satz von
Funktionen f1, f2, f3 auf, die die Nominalmodell-Punktorte
Xi, Yi, Zi abbilden, um die Orte der gemessenen Teilepunkte
xi, yi, zi anzunähern. Der Satz von Abbildungsfunktionen ist
wie folgt:
AL=L<f1 | |
(Xi | |
, Yi | |
, Zi | |
)-xi | |
= XiFehler | |
f2(Xi, Yi, Zi)-yi = YiFehler | i = 1, . . ., i, . . ., n |
AL=L<f3 | |
(Xi | |
, Yi | |
, Zi | |
)-zi | |
= ZiFehler |
wobei XiFehler
, YiFehler
und ZiFehler
die Differenzen zwischen den
Nominalmodell-Punktorten und den gemessenen Teileorten
sind. Für den Fachmann ist erkennbar, daß andere mathemati
sche Funktionen, wie beispielsweise polynominale Funktio
nen, trigonometrische Funktionen oder logische Funktionen
als die Abbildungsfunktionen verwendet werden können.
Als nächstes optimiert der Computer 16 bei 42 die Abbil
dungs- bzw. Mappingfunktionen, um den Abstand zwischen den
Punktorten von dem Nominalmodell zu den gemessenen Orten
der Punkte auf dem Zwischenteil zu minimieren. Der Computer
benutzt die folgende Optimierungsfunktion, um den Abstand
zwischen den Punktorten von dem Nominalmodell zu den gemes
senen Orten der Punkte auf dem Zwischenteil zu minimieren:
Für den Fachmann ist erkennbar, daß andere mathematische
Funktionen als die Optimierungsfunktion verwendet werden
können. Beispielsweise kann in Abhängigkeit von dem ge
wünschten Ergebnis die Optimierungsfunktion sein:
Nach dem Optimieren der Abbildungsfunktionen transformiert
dann der Computer bei 44 die Punktorte von dem Nominalmo
dell zu den gemessenen Orten der Punkte auf dem Zwischen
teil. Genauer gesagt, wirken die optimieren Funktionen als
Basisfunktionen, um die Koordinaten und Vektoren des Nomi
nalmodells zu transformieren, um die in dem Zwischenteil
gemessenen Deformationen widerzuspiegeln; das Ergebnis ist
ein Satz deformierten Koordinaten und Vektoren, die in das
Zwischenteil abgebildet sind. Die Transformation ermög
licht, daß der Ursprungssatz von Nominalmodell-Punkten auf
oder im wesentlichen nahe an den tatsächlichen gemessenen
Punkten liegt. Fig. 4 zeigt eine schematische Anordnung
von Nominalmodell-Oberflächenpunkten, die transformiert
sind, um auf oder im wesentlichen nahe einer Zwischenteil
fläche zu liegen.
Nach dem Transformieren des Nominalmodells in das Zwischen
teil modifiziert der Computer 16 die CNC Werkzeugbahnen 28
in das gemessene Koordinatensystem von dem Teil gemäß dem
Deformationsmodell. Die Modifikation der nominellen CNC
Werkzeugbahnen 28 hat die deformierten Werkzeugbahnen 30
zur Folge, die die CNC Steuerung 32 benutzt, um ein be
stimmtes NC Fertigungsverfahren zu steuern. Fig. 5 zeigt
ein Fließbild von den Schritten zum Modifizieren der nomi
nellen CNC Werkzeugbahnen in die deformierten Werkzeugbah
nen gemäß der Erfindung. Der Computer erhält die nominellen
CNC Werkzeugbahnen bei 46. Die nominellen CNC Werkzeugbah
nen weisen eine Anzahl von Punkten und Vektoren in dem No
minalmodell-Koordinatensystem auf. Fig. 6 zeigt eine sche
matische Anordnung von den nominellen CNC Modellwerkzeug
bahnen, die in das Zwischenteil abgebildet sind.
Es wird wieder auf Fig. 5 bezug genommen; nachdem die no
minellen CNC Werkzeugbahnen erhalten sind, empfängt der
Computer dann die optimierten Abbildungs- bzw. Mappingfunk
tionen bei 48. Der Computer wendet bei 50 die optimierten
Abbildungsfunktionen auf die nominellen CNC Werkzeugbahnen
an. Genauer gesagt, bewegen für jeden Punkt und Vektor, die
die nominellen CNC Werkzeugbahnen aufweisen, die Abbil
dungsfunktionen die Werkzeugbahn in eine geeignete Orien
tierung und Position in bezug auf das deformierte Zwischen
teil. Die Abbildungsfunktionen bewegen die Werkzeugbahn in
eine geeignete Orientierung und Position mit dem deformier
ten Zwischenteil, indem die Koordinaten des ursprünglichen
NC Programms in die Abbildungs- bzw. Mappingfunktionen
f1, f2, f3 ersetzt werden. Die Abbildungsfunktionen werden
dann evaluiert, um einen x, y, z Punkt in der Nähe mit der
Zwischenteilfläche zu vergleichen. Nach dem Anwenden der
optimierten Abbildungsfunktionen auf die CNC Teilebahnen
generiert der Computer die deformierten Werkzeugbahnen bei
52. Fig. 7 zeigt eine schematische Anordnung von den nomi
nellen CNC Modellwerkzeugbahnen, die transformiert sind, um
auf oder im wesentlichen nahe der Oberfläche von dem Zwi
schenteil zu liegen. Die CNC Steuerung benutzt dann bei 54
die deformierten Werkzeugbahnen, um das Zwischenteil zu be
arbeiten.
Wie oben ausgeführt wurde, benutzt die CNC Steuerung 32 die
deformierten Werkzeugbahnen, um ein bestimmtes NC Verfahren
zu steuern. Fig. 8 zeig ein Blockdiagramm von einem NC
Verfahren, das gemäß der Erfindung arbeitet. Der in Fig. 8
gezeigte Typ des NC Verfahrens ist ein NC Bohrvorgang von
einem Metallblechteil 55 für eine Brennkammer mit einem La
ser-Werkzeug 56. Für den Fachmann wird deutlich, daß der in
Fig. 8 dargestellte Vorgang die Erfindung nicht beschrän
ken soll. Tatsächlich kann die Erfindung in einer Vielfalt
von NC Verfahren benutzt werden, wie beispielsweise bei der
maschinellen Bearbeitung, Prüfung, Schmieden, kontaktfreien
Meßsystemen, Oberflächen-Endbearbeitungssystemen usw. Bei
dem NC Bohrvorgang trägt ein Drehtisch 58 das Metallblech
teil 55, während das Laser-Werkzeug 56 ein Muster von Bohr
löchern 60 unter einem speziellen Winkel in das Teil bohrt.
Die CNC Steuerung 32 kann entweder den Tisch 58 drehen und
die Bohrlöcher 60 mit dem Laser bohren oder sie kann den
Laser um das Metallblechteil 55 herum drehen.
Ohne die Verwendung der Erfindung würde die CNC Steuerung
32 die Bohrlöcher 60 an falschen Orten entlang der Oberflä
che des Teils 55 bohren, weil sie programmiert ist, um die
Löcher für eine Nominal- oder Sollform zu bohren. Fig. 9
zeigt eine schematische Anordnung von Lochortfehlern, die
ohne die Verwendung der Erfindung entstehen würden. Genauer
gesagt, würde der Laser 56 ein Loch 60 gemäß dem Nominalmo
dell 14 bohren, das an einem falschen Ort entlang der Ober
fläche des Teils 55 liegen würde. Fig. 9 stellt die Diffe
renz in der Lage des Ortes durch die Angabe "Fehler" dar.
Ein Teil 55, das Löcher 60 hat, die an falschen Orten ent
lang seiner Oberfläche gebohrt sind, muß üblicherweise als
Ausschuß aussortiert werden. Da gemäß der Erfindung die De
formation zwischen dem Nominalmodell und dem Metallblech
teil berücksichtigt wird, kann die CNC Steuerung 32 die de
formierten Werkzeugbahnen 30, die daraus generiert sind,
verwenden, um sicherzustellen, daß bei dem Teil die Löcher
in die richtigen Stellen gebohrt sind.
Claims (10)
1. Einrichtung zur NC Bearbeitung von einem in Bearbeitung
befindlichen Teil bzw. Zwischenteil (11), enthaltend:
ein Nominalmodell (14) von dem Zwischenteil (11),
eine Einrichtung (13) zum Messen einer Reihe von n Punkten auf dem Zwischenteil (11),
einen Prozessor (16) zum Generieren eines Deformations modells, das die Deformation des gemessenen Teils rela tiv zu dem Nominalmodell (14) approximiert, wobei der Prozessor enthält:
eine Einrichtung zum Ermitteln einer Anzahl von Abbil dungs- bzw. Mappingfunktionen zum Abbilden von Punktor ten von dem Nominalmodell (14), um gemessene Orte von Punkten auf dem Zwischenteil (11) zu approximieren,
eine Einrichtung zum Optimieren der mehreren Abbil dungsfunktionen, um den Abstand zwischen den Punktorten von dem Nominalmodell (14) zu den gemessenen Orten von Punkten auf dem Zwischenteil (11) zu minimieren,
eine Einrichtung zum Transformieren der Punktorte von dem Nominalmodell (14) zu den gemessenen Orten von Punkten auf dem Zwischenteil (11) gemäß der Anzahl von optimierten Abbildungsfunktionen, und
eine computerisierte numerische Steuerung (32) zum Steuern der Bearbeitung des Zwischenteils (11) gemäß dem Deformationsmodell.
ein Nominalmodell (14) von dem Zwischenteil (11),
eine Einrichtung (13) zum Messen einer Reihe von n Punkten auf dem Zwischenteil (11),
einen Prozessor (16) zum Generieren eines Deformations modells, das die Deformation des gemessenen Teils rela tiv zu dem Nominalmodell (14) approximiert, wobei der Prozessor enthält:
eine Einrichtung zum Ermitteln einer Anzahl von Abbil dungs- bzw. Mappingfunktionen zum Abbilden von Punktor ten von dem Nominalmodell (14), um gemessene Orte von Punkten auf dem Zwischenteil (11) zu approximieren,
eine Einrichtung zum Optimieren der mehreren Abbil dungsfunktionen, um den Abstand zwischen den Punktorten von dem Nominalmodell (14) zu den gemessenen Orten von Punkten auf dem Zwischenteil (11) zu minimieren,
eine Einrichtung zum Transformieren der Punktorte von dem Nominalmodell (14) zu den gemessenen Orten von Punkten auf dem Zwischenteil (11) gemäß der Anzahl von optimierten Abbildungsfunktionen, und
eine computerisierte numerische Steuerung (32) zum Steuern der Bearbeitung des Zwischenteils (11) gemäß dem Deformationsmodell.
2. Verfahren zur NC Bearbeitung von einem in Bearbeitung
befindlichen Teil bzw. Zwischenteil (11), enthaltend:
Bereitstellen eines Nominalmodells (14) von dem Zwi schenteil (11),
Messen einer Reihe von n Punkten auf dem Zwischenteil (11),
Ermitteln von einer Anzahl von Abbildungs- bzw. Map pingfunktionen zum Abbilden von Punktorten von dem No minalmodell (14), um gemessene Orte von Punkten auf dem Zwischenteil (11) zu approximieren,
Optimieren der Anzahl von Abbildungsfunktionen, um den Abstand zwischen den Punktorten von dem Nominalmodell (14) zu den gemessenen Orten von Punkten auf dem Zwi schenteil (11) zu minimieren,
Transformieren der Punktorte von dem Nominalmodell (14) zu den gemessenen Orten von Punkten auf dem Zwischen teil (11) gemäß der Anzahl von optimierten Abbildungs funktionen und
Steuern der Bearbeitung des Zwischenteils (11) gemäß der Transformation.
Bereitstellen eines Nominalmodells (14) von dem Zwi schenteil (11),
Messen einer Reihe von n Punkten auf dem Zwischenteil (11),
Ermitteln von einer Anzahl von Abbildungs- bzw. Map pingfunktionen zum Abbilden von Punktorten von dem No minalmodell (14), um gemessene Orte von Punkten auf dem Zwischenteil (11) zu approximieren,
Optimieren der Anzahl von Abbildungsfunktionen, um den Abstand zwischen den Punktorten von dem Nominalmodell (14) zu den gemessenen Orten von Punkten auf dem Zwi schenteil (11) zu minimieren,
Transformieren der Punktorte von dem Nominalmodell (14) zu den gemessenen Orten von Punkten auf dem Zwischen teil (11) gemäß der Anzahl von optimierten Abbildungs funktionen und
Steuern der Bearbeitung des Zwischenteils (11) gemäß der Transformation.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei eine Reihe von n Paa
rungen von Punkten zwischen dem Nominalmodell und der
gemessenen Reihe von n Punkten auf dem Zwischenteil
(11) generiert werden, wobei sich die Paarungen zwi
schen dem Nominalmodell (14) und der gemessenen Reihe
von n Punkten jeweils einander im wesentlichen entspre
chen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die gemessene Reihe
von n Punkten auf dem Zwischenteil (11) in einem x, y, z
Koordinatensystem sind und Punkte des Nominalmodells
(14) in einem X, Y, Z Koordinatensystem sind.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Anzahl von Abbil
dungsfunktionen Funktionen f1, f2, f3 zum Abbilden von
Nominalmodell-Punktorten Xi, Yi, Zi aufweisen, um Punk
torte xi, yi, zi zu approximieren, wobei:
AL=L CB=3<f1
(Xi
, Yi
, Zi
)-xi
= XiFehler
f2(Xi, Yi, Zi)-yi = YiFehler i = 1, . ., i, . . . n
AL=L<f3
(Xi
, Yi
, Zi
)-zi
= ZiFehler
wobei XiFehler, YiFehler und ZiFehler die Differenzen zwischen
den Nominalmodell-Punktorten und den Orten des gemesse
nen Teils sind.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Optimierung den
Abstand zwischen den Punktorten von dem Nominalmodell
(14) zu den gemessenen Orten der Punkte auf dem Zwi
schenteil (11) mit einer Minimierungsfunktion mini
miert.
7. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Transformation die
Punktorte von dem Nominalmodell (14) transformiert, um
auf oder im wesentlich nahe den gemessenen Orten von
Punkten auf dem Zwischenteil (11) zu liegen.
8. Verfahren nach Anspruch 2, wobei eine Anzahl von nomi
nellen computerisierten numerisch gesteuerten Werkzeug
bahnen (28) zum Bearbeiten des Zwischenteils (11) er
halten wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die mehreren nominel
len computerisierten numerisch gesteuerten Werkzeugbah
nen (28) gemäß der Transformation zu dem Koordinatensy
stem des Zwischenteils (11) modifiziert werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Bearbeitung des
Zwischenteils (11) gemäß den modifizierten Werkzeugbah
nen (30) gesteuert wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/161,367 US6256546B1 (en) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | System and method for numerical control processing of an in-processing part |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19945801A1 true DE19945801A1 (de) | 2000-05-31 |
Family
ID=22580909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19945801A Withdrawn DE19945801A1 (de) | 1998-09-28 | 1999-09-24 | Einrichtung und Verfahren für eine Bearbeitung mit numerischer Steuerung von einem in Bearbeitung befindlichen Teil |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
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JP (1) | JP2000112511A (de) |
DE (1) | DE19945801A1 (de) |
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