一種激光雕刻機(jī)五軸聯(lián)動(dòng)加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種激光雕刻機(jī)五軸聯(lián)動(dòng)加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)械加工領(lǐng)域，激光通過(guò)灰度圖來(lái)識(shí)別加工深度，對(duì)于曲面的加工需要將相應(yīng)的灰度圖貼附到曲面的表面，從而使激光能夠垂直于曲面或按需要的角度進(jìn)行加工。
[0003]某一類曲面，如球、錐狀曲面，在做成網(wǎng)格后，不是均勻分布的網(wǎng)格而是向中心收縮聚中，這類網(wǎng)格在使用Uvlayout軟件壓平過(guò)程中，中心位置由于網(wǎng)格密度過(guò)大，會(huì)出現(xiàn)扭曲變形，以至于貼圖后也會(huì)按網(wǎng)格扭曲方向發(fā)生畸變，雕刻出來(lái)的紋理明顯不符合需求，如果轉(zhuǎn)而通過(guò)其他處理方式如上下分層，工作量會(huì)增加一倍，容易出錯(cuò)而且出現(xiàn)接縫，仍有明顯缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服【背景技術(shù)】中的缺陷，本發(fā)明提供了一種激光雕刻機(jī)五軸聯(lián)動(dòng)加工方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種激光雕刻機(jī)五軸聯(lián)動(dòng)加工方法，包括以下步驟:
(一)、編程:
(1)、建模:使用Rhinoceros軟件創(chuàng)建半球形模型,旋轉(zhuǎn)成型；
(2)、使用Rhinoceros軟件創(chuàng)建三個(gè)圖層:創(chuàng)建用于模擬加工計(jì)算是否撞機(jī)的防碰撞網(wǎng)格圖層和用于確定加工位置的定位網(wǎng)格圖層及確定加工內(nèi)容的貼圖網(wǎng)格圖層；
(3)、圖像處理:使用Photoshop軟件先將畫(huà)布修改為8位灰度圖，使用極坐標(biāo)功能，將貼圖極坐標(biāo)到平面坐標(biāo)，然后圖像整體旋轉(zhuǎn)180度，圖像處理完成；
(4)、使用Rhinoceros軟件將第三步處理完的圖片貼圖到貼圖網(wǎng)格；
(5)、進(jìn)行錯(cuò)誤預(yù)覽:使用GFACLaserDesign計(jì)算軟件檢查貼圖網(wǎng)格，使用GMP軟件進(jìn)行灰度或透明度的調(diào)整；
(8)、進(jìn)行計(jì)算:使用GFAC LaserDesign計(jì)算軟件,按步驟,分別指定程序生成路徑、選擇機(jī)床型號(hào)、指定加工方式、指定加工深度，開(kāi)始計(jì)算，計(jì)算程序需要按順序分別選取定位網(wǎng)格、防碰撞網(wǎng)格、貼圖網(wǎng)格；
(二)、進(jìn)行模擬:使用GFACSimulator模擬軟件，模擬計(jì)算各軸移動(dòng)中是否發(fā)生碰撞；
(三)、加工:模擬完成后，使用激光雕刻機(jī)通過(guò)三坐標(biāo)軸XYZ軸、激光頭旋轉(zhuǎn)A軸、機(jī)床臺(tái)面旋轉(zhuǎn)臺(tái)B軸的五軸聯(lián)動(dòng)進(jìn)行加工。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明改變了曲面在使用Uvlayout軟件壓平網(wǎng)格過(guò)程中有可能出現(xiàn)的拉伸和畸變的情況，貼圖完整飽滿無(wú)扭曲無(wú)缺陷，節(jié)省網(wǎng)格壓平的步驟和時(shí)間，提高工作效率。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明的原始圖像；
圖2為本發(fā)明的處理完成后的圖像；
圖3為本發(fā)明的最終效果貼圖；
圖4為本發(fā)明的建模示意圖；
圖5為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)成型示意圖；
圖6為本發(fā)明的防碰撞示意圖；
圖7為本發(fā)明的定位網(wǎng)格示意圖；
圖8為本發(fā)明的貼圖網(wǎng)格不意圖；
圖9為本發(fā)明的直接貼圖產(chǎn)生扭曲示意圖；
圖10為本發(fā)明的修改為8位灰度示意圖；
圖11為本發(fā)明的極坐標(biāo)示意圖；
圖12為本發(fā)明的選擇極坐標(biāo)到平面示意圖；
圖13為本發(fā)明的圖像整體旋轉(zhuǎn)180°示意圖；
圖14為本發(fā)明的貼圖不意圖；
圖15為本發(fā)明的紋理錯(cuò)誤預(yù)覽示意圖；
圖16為本發(fā)明的預(yù)覽提示正常示意圖；
圖17為本發(fā)明的可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤提示示意圖；
圖18為本發(fā)明的修改Alpha透明度示意圖；
圖19為本發(fā)明的計(jì)算示意圖；
圖20為本發(fā)明的開(kāi)始計(jì)算示意圖；
圖21為本發(fā)明的模擬計(jì)算各軸移動(dòng)中是否發(fā)生碰撞示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]為了更好地理解與實(shí)施，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:目標(biāo)是在直徑43.86mm半球內(nèi)壁雕刻滿圖案,涉及軟件:機(jī)床附帶計(jì)算軟件GFAC LaserDesign、機(jī)床附帶模擬軟件 GFAC Simulator、photoshop、gimp、Rhinoceros。
[0009]1、建模。使用Rhinoceros建模,采用旋轉(zhuǎn)成型。見(jiàn)附圖4、5 ；
[0010]2、創(chuàng)建三個(gè)圖層:防碰撞網(wǎng)格(模型外形粗略網(wǎng)格，用于模擬加工計(jì)算是否撞機(jī))、定位網(wǎng)格(確定加工位置)和貼圖網(wǎng)格(加工內(nèi)容)，貼圖網(wǎng)格可以直接復(fù)制定位網(wǎng)格。見(jiàn)附圖 6、7、8 ；
3、圖像處理。由于貼圖網(wǎng)格是向中心聚攏，直接貼圖會(huì)像Photoshop中的極坐標(biāo)一樣彎曲變形，因此將貼圖先反極坐標(biāo)，再貼附。見(jiàn)附圖9、10、11、12、13;
本例采用旋轉(zhuǎn)成型，如果采用球體分割成半球面，則此處還需將圖片高度壓縮至50%并放置于畫(huà)布下半部分。保存。
[0012]4、貼圖。網(wǎng)格屬性-材質(zhì)-基本的-貼圖文件。見(jiàn)附圖14;
5、錯(cuò)誤預(yù)覽，見(jiàn)附圖15、16、17、18 ；
如預(yù)覽錯(cuò)誤，需按錯(cuò)誤提示進(jìn)行灰度或透明度的調(diào)整。
[0015] 6、計(jì)算。見(jiàn)附圖19 ；
按步驟，分別指定程序生成路徑、選擇機(jī)床型號(hào)、指定加工方式(五軸)、指定加工深度，確定開(kāi)始計(jì)算。計(jì)算程序需要按順序分別選取定位網(wǎng)格、防碰撞網(wǎng)格、貼圖網(wǎng)格。見(jiàn)附圖20 ；
[0017]7、模擬。見(jiàn)附圖21;
8、加工:模擬完成后，使用激光雕刻機(jī)通過(guò)三坐標(biāo)軸XYZ軸、激光頭旋轉(zhuǎn)A軸、機(jī)床臺(tái)面旋轉(zhuǎn)臺(tái)B軸的五軸聯(lián)動(dòng)進(jìn)行加工。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種激光雕刻機(jī)五軸聯(lián)動(dòng)加工方法，其特征在于包括以下步驟: (一)、編程: (1)、建模:使用Rhinoceros軟件創(chuàng)建半球形模型,旋轉(zhuǎn)成型； (2)、使用Rhinoceros軟件創(chuàng)建三個(gè)圖層:創(chuàng)建用于模擬加工計(jì)算是否撞機(jī)的防碰撞網(wǎng)格圖層和用于確定加工位置的定位網(wǎng)格圖層及確定加工內(nèi)容的貼圖網(wǎng)格圖層； (3)、圖像處理:使用Photoshop軟件先將畫(huà)布修改為8位灰度圖，使用極坐標(biāo)功能，將貼圖極坐標(biāo)到平面坐標(biāo)，然后圖像整體旋轉(zhuǎn)180度，圖像處理完成； (4)、使用Rhinoceros軟件將第三步處理完的圖片貼圖到貼圖網(wǎng)格； (5)、進(jìn)行錯(cuò)誤預(yù)覽:使用GFACLaserDesign計(jì)算軟件檢查貼圖網(wǎng)格，使用GMP軟件進(jìn)行灰度或透明度的調(diào)整； (8)、進(jìn)行計(jì)算:使用GFAC LaserDesign計(jì)算軟件,按步驟,分別指定程序生成路徑、選擇機(jī)床型號(hào)、指定加工方式、指定加工深度，開(kāi)始計(jì)算，計(jì)算程序需要按順序分別選取定位網(wǎng)格、防碰撞網(wǎng)格、貼圖網(wǎng)格； (二)、進(jìn)行模擬:使用GFACSimulator模擬軟件，模擬計(jì)算各軸移動(dòng)中是否發(fā)生碰撞； (三)、加工:模擬完成后，使用激光雕刻機(jī)通過(guò)三坐標(biāo)軸XYZ軸、激光頭旋轉(zhuǎn)A軸、機(jī)床臺(tái)面旋轉(zhuǎn)臺(tái)B軸的五軸聯(lián)動(dòng)進(jìn)行加工。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種激光雕刻機(jī)五軸聯(lián)動(dòng)加工方法，包括以下步驟：（一）、編程：（1）、建模；（2）、使用Rhinoceros軟件創(chuàng)建三個(gè)圖層；（3）、圖像處理；（4）、使用Rhinoceros軟件將第三步處理完的圖片貼圖到貼圖網(wǎng)格；（5）、進(jìn)行錯(cuò)誤預(yù)覽；（8）、進(jìn)行計(jì)算；（二）、進(jìn)行模擬；（三）、加工：模擬完成后，使用激光雕刻機(jī)通過(guò)三坐標(biāo)軸XYZ軸、激光頭旋轉(zhuǎn)A軸、機(jī)床臺(tái)面旋轉(zhuǎn)臺(tái)B軸的五軸聯(lián)動(dòng)進(jìn)行加工。本發(fā)明改變了曲面在使用Uvlayout軟件壓平網(wǎng)格過(guò)程中有可能出現(xiàn)的拉伸和畸變的情況，貼圖完整飽滿無(wú)扭曲無(wú)缺陷，節(jié)省網(wǎng)格壓平的步驟和時(shí)間，提高工作效率。
【IPC分類】G06T17-30, G06F17-50
【公開(kāi)號(hào)】CN104680587
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410807061
【發(fā)明人】許 鵬, 孫承行, 郝旭波, 張文杰
【申請(qǐng)人】山東麗鵬股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月23日