加工面性狀評(píng)價(jià)裝置(100)具有：簡(jiǎn)易切削仿真執(zhí)行部(10)，其是仿真執(zhí)行部，執(zhí)行使切刃包絡(luò)形狀模型(15a)相對(duì)于工件形狀模型而移動(dòng)的仿真，在仿真中進(jìn)行將工件形狀模型之中的切刃包絡(luò)形狀模型(15a)所經(jīng)過的區(qū)域從工件形狀模型減去的運(yùn)算；距離場(chǎng)模型生成部(11)，其關(guān)于由切刃對(duì)被加工物進(jìn)行切削而在被加工物形成的加工面形狀，基于切刃的規(guī)格而生成表示從空間上的點(diǎn)起的加工面形狀的距離即距離場(chǎng)的距離場(chǎng)模型；偏移曲面生成部(12)，其生成表示在從工件形狀模型上的加工面分離預(yù)先決定的偏移距離的位置所存在的偏移曲面的偏移曲面數(shù)據(jù)；以及評(píng)價(jià)部，其按照距離場(chǎng)模型對(duì)偏移曲面上的點(diǎn)處的距離場(chǎng)的值進(jìn)行計(jì)算，由此對(duì)面性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】加工面性狀評(píng)價(jià)裝置、加工面性狀評(píng)價(jià)方法及機(jī)器學(xué)習(xí)裝置
[0001]本專利技術(shù)涉及通過仿真對(duì)使用旋轉(zhuǎn)刀具的切削加工中的加工面的面性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置、加工面性狀評(píng)價(jià)方法及機(jī)器學(xué)習(xí)裝置。
技術(shù)介紹
[0002]在使用旋轉(zhuǎn)刀具的切削加工中，在旋轉(zhuǎn)刀具一邊繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)、一邊沿移動(dòng)路徑移動(dòng)的過程中，切刃與被加工物交叉，對(duì)被加工物的表面進(jìn)行切削，由此將被加工物向期望的形狀加工。在被加工物之中的實(shí)施切削加工的面即加工面，有時(shí)會(huì)殘留伴隨尖頭形狀的鱗狀的微細(xì)的凹凸即加工痕。殘留于加工后的加工面的加工痕的狀態(tài)會(huì)影響被加工物的表面的平滑度這一加工品質(zhì)。在下面的說明中，有時(shí)將加工后的加工面的狀態(tài)稱為面性狀或者加工面性狀。以往，加工面性狀的評(píng)價(jià)除了通過目視進(jìn)行的觀察以外，是使用接觸式或者非接觸式的探針對(duì)表面粗糙度進(jìn)行測(cè)量而進(jìn)行的。
[0003]伴隨尖頭形狀的上述的加工痕是由于2個(gè)原因組合而產(chǎn)生的。第1原因是與一邊將移動(dòng)路徑稍微向橫向偏移、一邊進(jìn)行加工的周期進(jìn)給動(dòng)作相關(guān)，在彼此相鄰的移動(dòng)路徑之間產(chǎn)生條紋。該條紋在周期進(jìn)給方向排列。第2原因是在旋轉(zhuǎn)刀具所具有的1或多個(gè)切刃各自旋轉(zhuǎn)中與被加工物斷續(xù)地交叉，對(duì)被加工物進(jìn)行切削而產(chǎn)生條紋。該條紋在移動(dòng)路徑的方向即進(jìn)給方向排列。在旋轉(zhuǎn)刀具的旋轉(zhuǎn)比旋轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給速度快的加工條件下的加工的情況下，上述第1原因處于主導(dǎo)，因此在加工面性狀的評(píng)價(jià)中關(guān)于上述第2原因大多不考慮。但是，近年為了縮短加工時(shí)間而處于進(jìn)給速度高速化的傾向，要求高的加工品質(zhì)的情形增加，因此還要求考慮上述第2原因而對(duì)加工面性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0004]由于制造現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)化的發(fā)展，希望不進(jìn)行實(shí)際加工而是通過仿真對(duì)加工面性狀進(jìn)行事先評(píng)價(jià)的要求提高。因此，以往提出了通過仿真庫對(duì)加工面性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)的各種方法。
[0005]在專利文獻(xiàn)1中公開了通過使切刃相對(duì)于被加工物的絕對(duì)刃尖位置向被加工物轉(zhuǎn)印而對(duì)被加工物的加工后形狀進(jìn)行計(jì)算的裝置。專利文獻(xiàn)1所涉及的裝置基于切刃相對(duì)于旋轉(zhuǎn)刀具的旋轉(zhuǎn)中心的相對(duì)刃尖位置和旋轉(zhuǎn)中心的位移量而對(duì)絕對(duì)刃尖位置進(jìn)行計(jì)算。專利文獻(xiàn)1所涉及的裝置能夠定量地掌握表示加工面性狀的特性值。
[0006]專利文獻(xiàn)1：日本專利第5942423號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0007]上述專利文獻(xiàn)1所涉及的裝置通過沿移動(dòng)路徑的點(diǎn)序列數(shù)據(jù)而對(duì)加工后形狀進(jìn)行表現(xiàn)，求出從設(shè)為加工目標(biāo)的形狀起的點(diǎn)序列數(shù)據(jù)的偏差即上述特性值。通過點(diǎn)序列數(shù)據(jù)對(duì)加工面進(jìn)行表現(xiàn)，因此需要將大量的點(diǎn)序列數(shù)據(jù)稠密地配置。因此，根據(jù)上述專利文獻(xiàn)1所涉及的現(xiàn)有技術(shù)，在進(jìn)行加工面性狀的高精度的評(píng)價(jià)時(shí)，需要數(shù)據(jù)尺寸變得龐大化。另外，根據(jù)上述專利文獻(xiàn)1所涉及的現(xiàn)有技術(shù)，為了對(duì)伴隨時(shí)時(shí)刻刻的加工而被逐次更新的點(diǎn)序列數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，需要龐大的運(yùn)算。如上所述，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，存在難以高精度地且以少
的運(yùn)算負(fù)擔(dān)對(duì)加工面性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)樣的問題。
[0008]本專利技術(shù)就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，得到能夠高精度地且以少的運(yùn)算負(fù)擔(dān)對(duì)加工面性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置。
[0009]為了解決上述的課題，達(dá)到目的，本專利技術(shù)所涉及的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置通過仿真對(duì)使用具有切刃的旋轉(zhuǎn)刀具對(duì)被加工物進(jìn)行切削時(shí)的加工面的面性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。本專利技術(shù)所涉及的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置具有：仿真執(zhí)行部，其執(zhí)行使表示通過旋轉(zhuǎn)刀具的旋轉(zhuǎn)而切刃所描繪的3維形狀即包絡(luò)形狀的切刃包絡(luò)形狀模型，相對(duì)于表示被加工物的3維形狀的工件形狀模型而移動(dòng)的仿真，在仿真中進(jìn)行將工件形狀模型之中的切刃包絡(luò)形狀模型所經(jīng)過的區(qū)域從工件形狀模型減去的運(yùn)算；距離場(chǎng)模型生成部，其關(guān)于由切刃對(duì)被加工物進(jìn)行切削而在被加工物形成的加工面形狀，基于切刃的規(guī)格而生成表示從空間上的點(diǎn)起的加工面形狀的距離即距離場(chǎng)的距離場(chǎng)模型；偏移曲面生成部，其生成表示在從工件形狀模型上的加工面分離預(yù)先決定的偏移距離的位置所存在的偏移曲面的偏移曲面數(shù)據(jù)；以及評(píng)價(jià)部，其按照距離場(chǎng)模型對(duì)偏移曲面上的點(diǎn)處的距離場(chǎng)的值進(jìn)行計(jì)算，由此對(duì)面性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0010]專利技術(shù)的效果
[0011]本專利技術(shù)所涉及的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置具有下述效果，即，能夠高精度地且以少的運(yùn)算負(fù)擔(dān)對(duì)加工面性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。
附圖說明
[0012]圖1是表示本專利技術(shù)的實(shí)施方式1所涉及的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
[0013]圖2是用于對(duì)圖1所示的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置所具有的簡(jiǎn)易切削仿真執(zhí)行部所涉及的動(dòng)作進(jìn)行說明的第1圖。
[0014]圖3是用于對(duì)圖1所示的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置所具有的簡(jiǎn)易切削仿真執(zhí)行部所涉及的動(dòng)作進(jìn)行說明的第2圖。
[0015]圖4是用于對(duì)由圖1所示的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置設(shè)為評(píng)價(jià)的對(duì)象的加工面所具有的形狀的距離場(chǎng)進(jìn)行說明的第1圖。
[0016]圖5是用于對(duì)由圖1所示的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置設(shè)為評(píng)價(jià)的對(duì)象的加工面所具有的形狀的距離場(chǎng)進(jìn)行說明的第2圖。
[0017]圖6是用于對(duì)由圖1所示的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置設(shè)為評(píng)價(jià)的對(duì)象的加工面所具有的形狀的距離場(chǎng)進(jìn)行說明的第3圖。
[0018]圖7是用于對(duì)由圖1所示的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置所具有的偏移曲面生成部生成的偏移曲面數(shù)據(jù)進(jìn)行說明的第1圖。
[0019]圖8是用于對(duì)由圖1所示的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置所具有的偏移曲面生成部生成的偏移曲面數(shù)據(jù)進(jìn)行說明的第2圖。
[0020]圖9是用于對(duì)圖1所示的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置所具有的加工面性狀評(píng)價(jià)部所涉及的描繪處理的動(dòng)作進(jìn)行說明的圖。
[0021]圖10是用于對(duì)圖1所示的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置所具有的距離場(chǎng)模型生成部所涉及的距離場(chǎng)的值的計(jì)算進(jìn)行說明的第1圖。
[0022]圖11是用于對(duì)圖1所示的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置所具有的距離場(chǎng)模型生成部所涉及的距離場(chǎng)的值的計(jì)算進(jìn)行說明的第2圖。
[0023]圖12是用于對(duì)圖1所示的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置所具有的距離場(chǎng)模型生成部所涉及的距離場(chǎng)的值的計(jì)算進(jìn)行說明的第3圖。
[0024]圖13是用于對(duì)通過圖1所示的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置所具有的距離場(chǎng)模型生成部對(duì)3維空間中的距離場(chǎng)的值進(jìn)行計(jì)算的方法進(jìn)行說明的圖。
[0025]圖14是表示實(shí)施方式1所涉及的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置的動(dòng)作順序的流程圖。
[0026]圖15是表示本專利技術(shù)的實(shí)施方式2所涉及的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
[0027]圖16是表示實(shí)施方式2所涉及的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置的動(dòng)作順序的流程圖。
[0028]圖17是對(duì)由本專利技術(shù)的實(shí)施方式3所涉及的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置執(zhí)行的處理進(jìn)行說明的圖。
[0029]圖18是對(duì)由本專利技術(shù)的實(shí)施方式4所涉及的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置執(zhí)行的處理進(jìn)行說明的圖。
[0030]圖19是表示本專利技術(shù)的實(shí)施方式1至4所涉及的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。
[0031]圖20是表示包含本專利技術(shù)的實(shí)施方式5所涉及的機(jī)器學(xué)習(xí)裝置的評(píng)價(jià)系統(tǒng)的框圖。
[0032]圖21是表示實(shí)施方式5所涉及的機(jī)器學(xué)習(xí)裝置在學(xué)習(xí)時(shí)使用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)例的圖。
具體實(shí)施方式
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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】1.一種加工面性狀評(píng)價(jià)裝置，其通過仿真對(duì)使用具有切刃的旋轉(zhuǎn)刀具切削被加工物時(shí)的加工面的面性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)，該加工面性狀評(píng)價(jià)裝置的特征在于，具有：仿真執(zhí)行部，其執(zhí)行使表示通過所述旋轉(zhuǎn)刀具的旋轉(zhuǎn)而所述切刃所描繪的3維形狀即包絡(luò)形狀的切刃包絡(luò)形狀模型，相對(duì)于表示所述被加工物的3維形狀的工件形狀模型而移動(dòng)的仿真，在所述仿真中進(jìn)行將所述工件形狀模型之中的所述切刃包絡(luò)形狀模型所經(jīng)過的區(qū)域從所述工件形狀模型減去的運(yùn)算；距離場(chǎng)模型生成部，其關(guān)于由所述切刃對(duì)所述被加工物進(jìn)行切削而在所述被加工物形成的加工面形狀，基于所述切刃的規(guī)格而生成表示從空間上的點(diǎn)起的所述加工面形狀的距離即距離場(chǎng)的距離場(chǎng)模型；偏移曲面生成部，其生成表示在從所述工件形狀模型上的加工面分離預(yù)先決定的偏移距離的位置所存在的偏移曲面的偏移曲面數(shù)據(jù)；以及評(píng)價(jià)部，其按照所述距離場(chǎng)模型對(duì)所述偏移曲面上的點(diǎn)處的所述距離場(chǎng)的值進(jìn)行計(jì)算，由此對(duì)所述面性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述評(píng)價(jià)部具有描繪圖像生成部，該描繪圖像生成部生成加工后的所述工件形狀模型的描繪圖像，所述描繪圖像生成部使具有與所述距離場(chǎng)的值的大小相對(duì)應(yīng)的濃淡的圖像重疊于所述描繪圖像。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述評(píng)價(jià)部是通過對(duì)所述面性狀的特性值進(jìn)行計(jì)算而對(duì)所述面性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)的加工面性狀解析部，所述加工面性狀解析部通過所述偏移曲面上的所述距離場(chǎng)模型的解析，對(duì)所述距離場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)即所述特性值進(jìn)行計(jì)算。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述偏移距離是基于所述旋轉(zhuǎn)刀具所具有的1個(gè)或多個(gè)所述切刃即切刃部的半徑和每1個(gè)所述切刃的所述切刃部的進(jìn)給量而決定的。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述距離場(chǎng)模型是記述有距離函數(shù)的數(shù)據(jù)，該距離函數(shù)用于針對(duì)空間上的任意的點(diǎn)而對(duì)所述距離場(chǎng)的值進(jìn)行計(jì)算。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述距離場(chǎng)模型是單元的集合體即體素模型，在構(gòu)成所述集合體的各單元對(duì)記述有距離函數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存，該距離函數(shù)針對(duì)在由該單元所占的立體區(qū)域內(nèi)限定的任意的點(diǎn)對(duì)所述距離場(chǎng)的值進(jìn)行計(jì)算。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述體素模型是八角型的體素模型。8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的加工面性狀評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述距離函數(shù)是用于在所述旋轉(zhuǎn)刀具的旋轉(zhuǎn)和所述旋轉(zhuǎn)刀具相對(duì)于所述被加工物的移動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)下，在從與所述旋轉(zhuǎn)刀具的旋...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宮田亮，塚本將人，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：三菱電機(jī)株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國別省市：
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