產生計算機工具路徑的方法

2023-05-23 07:40:11 1

產生計算機工具路徑的方法
【專利摘要】本發明提供一種自動化計算機執行方法，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，所述方法包含步驟：在一旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最大允許嚙合角度，在所述旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最小允許嚙合角度，以及配置所述工具相對於所述工件的一工具路徑，在所述工具路徑中，所述嚙合角度在所述最大允許嚙合角度及所述最小允許嚙合角度之間逐漸變化。
【專利說明】產生計算機工具路徑的方法
【技術領域】
[0001]本發明是有關於數種系統及方法，用於自動化工具路徑設計及計算機控制加工及製造其產品。
【背景技術】
[0002]依據本領域現有技術狀態的公開文件參考如下:
[0003]美國專利第4，745，558 號；第 4，907，164 號；第 5，363，308 號；第 6，363，298 號；第 6，447，223 號；第 6，591，158 號；第 7，451，013 號；第 7，577，490 號及第 7，831，332 號；以及美國公開申請第2005/0256604號。

【發明內容】

[0004]本發明提供數種系統及方法，用於自動化工具路徑設計及計算機控制加工及製造
其產品。
[0005]因此，根據本發明提供的一優選實施例為一種自動化計算機執行方法，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，所述方法包含下列步驟:在一旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最大允許嚙合(engagement)角度，在所述旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最小允許嚙合角度，及配置所述旋轉切割工具相對於所述工件的一工具路徑，在所述工具路徑中，所述嚙合角度於所述最大允許嚙合角度及所述最小允許嚙合角度之間逐漸變化。
[0006]根據本發明一優選實施例，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置還包含下列至少一個:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述旋轉切割工具上維持一基本恆定的工作負載，及將製造所述物件的成本最小化，因此所述成本為在所述製造所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述製造中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0007]優選地，所述工具路徑包含多個工具路徑段，所述配置一路徑包含遞迴地(recursively)配置每一工具路徑段，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑段還包含:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0008]此外，每一所述工具路徑段還包含數個工具路徑子段，所述遞迴地配置所述工具路徑段包含遞迴地配置每一所述工具路徑子段，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑子段還包含下列至少一個:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑子段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0009]根據本發明另一優選實施例，還提供一種採用一計算機控制機器加工一工件的方法，所述方法包含:引導一工具路徑，在所述工具路徑中，一嚙合角度在一預選最大允許嚙合角度及一預選最小允許嚙合角度之間逐漸變化。
[0010]根據本發明又一優選實施例，還提供一種自動化計算機執行裝置，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，所述裝置包含:一工具路徑配置引擎，操作用於配置一工具相對於所述工件的一工具路徑，在所述工具路徑中，所述嚙合角度在一預選最大允許嚙合角度及一預選最小允許嚙合角度之間逐漸變化。
[0011]優選地，所述配置包含最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率。優選地，所述配置還包含逐漸改變所述工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度。優選地，所述配置的操作在所述工具上維持一基本恆定的工作負載。優選地，所述配置的操作將製造所述物件的成本最小化，因此所述成本為在所述製造所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述製造中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。在本段中所引用的優選的特徵，也適用於本發明其它實施例界定的所有範圍。
[0012]優選地，所述工具路徑包含多個工具路徑段，且所述配置一路徑包含遞迴地配置每一工具路徑段，參考所述計算機數值控制機器，旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑段包含下列至少一個:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述旋轉切割工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。在本段中所引用的優選的特徵，也適用於本發明其它實施例界定的所有範圍。
[0013]優選地，每一所述工具路徑段還包含數個工具路徑子段，所述遞迴地配置所述工具路徑段包含遞迴地配置每一所述工具路徑子段，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑子段還包含下列至少一個:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑子段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。在本段中所引用的優選的特徵，也適用於本發明其它實施例界定的所有範圍。
[0014]優選地，所述配置還包含參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響。在本段中所引用的優選的特徵，也適用於本發明其它實施例界定的所有範圍。
[0015]根據本發明再一優選實施例，還提供一種自動化計算機控制機器由一工件製成一物件，所述機器包含一控制器，操作用於引導一旋轉切割工具沿著相對於所述工件的一工具路徑，在所述工具路徑中，一嚙合角度在一預選最大允許嚙合角度及一預選最小允許嚙合角度之間逐漸變化。[0016]根據本發明另一優選實施例，還提供一種由一工件製成的物件，其是使用一計算機控制機器工具加工，通過引導一旋轉切割工具沿著一工具路徑，在所述工具路徑中，在旋轉切割工具及所述工件之間的一嚙合角度，在一預選最大允許嚙合角度及一預選最小允許嚙合角度之間逐漸變化。
[0017]根據本發明又一優選實施例，還提供一種自動化計算機執行方法，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，所述方法包含以下步驟:選擇所述工件欲通過所述旋轉切割工具去除的一區域，配置一非對稱螺旋工具路徑，用於在所述工件的區域中的旋轉切割工具，所述非對稱螺旋工具路徑將所述工件通過所述旋轉切割工具沿著所述非對稱螺旋工具路徑移動而去除的此區域的一部分最大化。
[0018]優選地，所述方法還包含:配置至少一次擺線狀(trochoidal-like)工具路徑，以所述旋轉切割工具在所述工件的區域的一剩餘部分中，通過所述工具沿著所述次擺線狀工具路徑移動進行去除。
[0019]優選地，所述方法還包含:在一旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最大允許嚙合角度，在所述旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最小允許嚙合角度，配置一非對稱螺旋工具路徑及至少一次擺線狀工具路徑，使所述嚙合角度於所述最大允許嚙合角度及所述最小允許嚙合角度之間逐漸變化。
[0020]優選地，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置還包含:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將所述物件的加工成本最小化，因此所述成本為在所述製造所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述製造中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0021]優選地，所述非對稱螺旋工具路徑包含數個螺旋工具路徑段，所述至少一次擺線狀工具路徑包含數個次擺線狀工具路徑段，配置一非對稱旋轉工具路徑包含遞迴地配置每一所述螺旋工具路徑段，及配置至少一次擺線狀工具路徑包含遞迴地配置每一所述次擺線狀工具路徑段，及參考所述計算機數值控制機器，旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑段包含下列至少一個:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述旋轉切割工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0022]此外，每一所述工具路徑段還包含數個工具路徑子段，所述遞迴地配置所述工具路徑段包含遞迴地配置每一所述工具路徑子段，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑子段還包含下列至少一個:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑子段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0023]優選地,所述非對稱螺旋工具路徑為一收斂(converging)螺旋工具路徑及一發散(diverging)螺旋工具路徑之一。
[0024]根據本發明又一優選實施例，還提供一種採用一計算機控制機器加工一工件的方法，所述方法包含:選擇所述工件欲通過所述旋轉切割工具去除的一區域，及引導所述工具在所述工件的區域中沿著一非對稱螺旋工具路徑，所述非對稱螺旋工具路徑將所述工件通過所述旋轉切割工具沿著所述非對稱螺旋工具路徑移動而去除的此區域的一部分最大化。優選地，所述方法還包含引導所述螺旋切割工具沿著至少一次擺線狀工具路徑，以所述工具在所述工件的區域的一剩餘部分中，沿著所述次擺線狀工具路徑移動進行去除。
[0025]根據本發明再一優選實施例，還提供一種自動化計算機執行裝置，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，所述裝置包含:一工具路徑配置引擎，操作用於選擇所述工件欲通過一旋轉切割工具去除的一區域，及對於配置一非對稱螺旋工具路徑，用於所述工件的區域中的所述旋轉切割工具，所述螺旋工具路徑將所述工件通過所述旋轉切割工具沿著所述非對稱螺旋工具路徑移動而去除的所述區域的所述部分最大化。
[0026]優選地，所述工具路徑配置引擎，還操作用於配置至少一次擺線狀工具路徑，對於所述旋轉切割工具在所述工件的區域的一剩餘部分，通過所述工具沿著所述次擺線狀工具路徑進行去除。
[0027]優選地，所述配置包含在一旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最大允許嚙合角度，在所述旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最小允許嚙合角度，配置一非對稱螺旋工具路徑及至少一次擺線狀工具路徑，使所述嚙合角度於所述最大允許嚙合角度及所述最小允許嚙合角度之間逐漸變化。
[0028]優選地，所述配置包含最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率。優選地，所述配置還包含逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度。優選地，所述配置還包含在所述工具上維持一基本恆定的工作負載。優選地，所述配置還將所述物件的加工成本最小化，因此所述成本為在所述製造所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述製造中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0029]優選地，所述非對稱螺旋工具路徑包含數個螺旋工具路徑段，所述至少一次擺線狀工具路徑包含數個次擺線狀工具路徑段，配置一非對稱旋轉工具路徑包含遞迴地配置每一所述螺旋工具路徑段，及配置至少一次擺線狀工具路徑包含遞迴地配置每一所述次擺線狀工具路徑段，及參考所述計算機數值控制機器，旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑段還包含:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0030]此外，每一所述工具路徑段還包含數個工具路徑子段，所述遞迴地配置所述工具路徑段包含遞迴地配置每一所述工具路徑子段，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑子段還包含:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑子段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0031]優選地，所述非對稱螺旋工具路徑為一收斂螺旋工具路徑及一發散螺旋工具路徑
之一 O
[0032]根據本發明另一優選實施例，還提供一種自動化計算機控制機器，用於將一工件製成一物件，所述機器包含:一控制器，操作用於選擇所述工件欲通過一旋轉切割工具進行去除的一區域，及引導所述旋轉切割工具在所述工件的區域中沿著一非對稱螺旋工具路徑，所述螺旋工具路徑將所述工件通過所述旋轉切割工具沿著所述非對稱螺旋工具路徑移動而去除的所述區域的所述部分最大化。
[0033]優選地，所述控制器還操作用於引導所述旋轉切割工具在所述工件的區域的一剩餘部分沿著至少一次擺線狀工具路徑，通過所述工具沿著所述次擺線狀工具路徑移動進行去除。
[0034]根據本發明又一優選實施例，還提供一種由一工件製成的物件，其是使用一計算機控制機器工具加工，通過選擇所述工件欲通過所述旋轉切割工具去除的一區域，及引導所述旋轉切割工具在所述工件的區域中沿著一非對稱螺旋工具路徑，所述螺旋工具路徑將所述工件通過所述旋轉切割工具沿著所述非對稱螺旋工具路徑移動而去除的所述區域的所述部分最大化。
[0035]優選地，所述物件還通過引導所述旋轉切割工具在所述工件的區域的一剩餘部分沿著至少一次擺線狀工具路徑，通過所述工具沿著所述次擺線狀工具路徑移動進行去除。
[0036]根據本發明另一優選實施例，還提供一種自動化計算機控制執行方法，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，所述方法包含步驟:選擇所述工件欲通過所述旋轉切割工具去除的一區域，選擇所述工件欲通過一非對稱的螺旋工具路徑去除的此區域的一第一部分，配置至少一次擺線狀工具路徑，用於去除所述工件的區域的一剩餘部分，及其中所述選擇所述工件的區域的一第一部分的步驟被操作以最小化去除所述工件的區域所需的一加工時間。
[0037]優選地，所述方法還包含在一旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最大允許嚙合角度，在所述旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最小允許嚙合角度，配置一非對稱螺旋工具路徑及至少一次擺線狀工具路徑，使所述嚙合角度於所述最大允許嚙合角度及所述最小允許嚙合角度之間逐漸變化。
[0038]優選地，參考所述計算機數值控制機器，旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置還包含:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將物件的加工成本最小化，因此所述成本為在所述製造所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述製造中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0039]優選地，所述非對稱螺旋工具路徑包含數個螺旋工具路徑段，所述至少一次擺線狀工具路徑包含數個次擺線狀工具路徑段，配置一非對稱旋轉工具路徑包含遞迴地配置每一所述螺旋工具路徑段，及配置至少一次擺線狀工具路徑包含遞迴地配置每一所述次擺線狀工具路徑段，及參考所述計算機數值控制機器，旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑段還包含:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0040]優選地，每一所述工具路徑段還包含數個工具路徑子段，所述遞迴地配置所述工具路徑段包含遞迴地配置每一所述工具路徑子段，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑子段還包含:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑子段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0041]優選地，所述非對稱螺旋工具路徑為一收斂螺旋工具路徑及一發散螺旋工具路徑之一 O
[0042]根據本發明又一優選實施例，還提供一種採用一計算機控制機器加工一工件的方法，所述方法包含:選擇所述工件欲通過所述旋轉切割工具去除的一區域，選擇所述工件欲通過一非對稱的螺旋工具路徑去除的此區域的一第一部分，引導所述工具在所述工件的區域的一剩餘部分沿著至少一次擺線狀工具路徑，選擇所述工件的區域的一第一部分被操作以最小化去除所述工件的區域所需的加工時間。
[0043]根據本發明再一優選實施例，還提供一種自動化計算機執行裝置，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，所述裝置包含:一工具路徑配置引擎，操作用於選擇所述工件欲通過所述旋轉切割工具去除的一區域，選擇所述工件欲通過一非對稱的螺旋工具路徑去除的此區域的一第一部分，配置至少一次擺線狀工具路徑，用於去除所述工件的區域的一剩餘部分，及其中所述選擇所述工件的區域的一第一部分的步驟被操作以最小化去除所述工件的區域所需的加工時間。
[0044]優選地，所述配置還包含在一旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最大允許嚙合角度，在所述旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最小允許嚙合角度，配置一非對稱螺旋工具路徑及至少一次擺線狀工具路徑，使所述嚙合角度於所述最大允許嚙合角度及所述最小允許嚙合角度之間逐漸變化。
[0045]優選地，所述配置還包含最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率。優選地，所述配置還包含逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度。優選地，所述配置還包含在所述工具上維持一基本恆定的工作負載。優選地，所述配置還包含將物件的加工成本最小化，因此所述成本為在所述製造所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述製造中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0046]優選地，所述非對稱螺旋工具路徑包含數個螺旋工具路徑段，所述至少一次擺線狀工具路徑包含數個次擺線狀工具路徑段，配置一非對稱旋轉工具路徑包含遞迴地配置每一所述螺旋工具路徑段，及配置至少一次擺線狀工具路徑包含遞迴地配置每一所述次擺線狀工具路徑段，及參考所述計算機數值控制機器，旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑段還包含:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0047]此外，每一所述工具路徑段還包含數個工具路徑子段，所述遞迴地配置所述工具路徑段包含遞迴地配置每一所述工具路徑子段，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑子段還包含:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑子段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0048]優選地，所述非對稱螺旋工具路徑為一收斂螺旋工具路徑及一發散螺旋工具路徑之一 O
[0049]根據本發明另一優選實施例，還提供一種自動化計算機控制機器，用於將一工件製成一物件，所述機器包含:一控制器，操作用於選擇所述工件欲通過所述旋轉切割工具去除的一區域，選擇所述工件欲通過一非對稱的螺旋工具路徑去除的此區域的一第一部分，引導所述工具在所述工件的區域的一剩餘部分沿著至少一次擺線狀工具路徑，選擇所述工件的區域的一第一部分被操作以最小化去除所述工件的區域所需的加工時間。
[0050]根據本發明又一優選實施例，還提供一種由一工件製成的物件，其是使用一計算機控制機器工具加工，通過選擇所述工件欲通過所述旋轉切割工具去除的一區域，選擇所述工件欲通過一非對稱的螺旋工具路徑去除的此區域的一第一部分，引導所述工具在所述工件的區域的一剩餘部分沿著至少一次擺線狀工具路徑，選擇所述工件的區域的一第一部分被操作以最小化去除所述工件的區域所需的加工時間。
[0051]根據本發明另一優選實施例，還提供一種自動化計算機控制執行方法，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，所述方法包含步驟:參考欲由所述工件製成的物件的一橫截面，在所述工件的一表面定義所述橫截面的隔離區域，其不被去除而成為島狀物，在不具有島狀物的一區域中開始配置一工具路徑，所述工具路徑遇一島狀物時，配置一緣溝(moat)工具路徑，其定義一緣溝部於所述島狀物周圍。
[0052]優選地，所述方法還包含定義一複合區域，包含所述島狀物，所述圍繞島狀物的周圍以及已由所述工件去除的區域作為一去除區域；及配置一工具路徑以去除所述工件的一剩餘區域，所述剩餘區域不包含所述去除區域。
[0053]優選地，所述方法還包含:在一工具及所述工件之間選擇一最大允許嚙合角度，在所述工具及所述工件之間選擇一最小允許嚙合角度，配置相對於所述工件的所述緣溝工具路徑，使所述嚙合角度於所述最大允許嚙合角度及所述最小允許嚙合角度之間逐漸變化。
[0054]優選地，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置還包含:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將所述物件的加工成本最小化，因此所述成本為在所述製造所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述製造中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0055]此外，所述工具路徑包含多個工具路徑段，且所述配置一路徑包含遞迴地配置每一工具路徑段，參考所述計算機數值控制機器，旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑段包含下列至少一個:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述旋轉切割工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0056]此外，每一所述工具路徑段還包含數個工具路徑子段，所述遞迴地配置所述工具路徑段包含遞迴地配置每一所述工具路徑子段，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑子段還包含下列至少一個:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑子段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0057]根據本發明另一優選實施例，還提供一種採用一計算機控制機器加工一工件的方法，所述方法包含:參考欲由所述工件製成的物件的一橫截面，在所述工件的一表面定義所述橫截面的隔離區域，其不被去除而成為島狀物，在不具有島狀物的一區域中開始配置一工具路徑，所述工具路徑遇一島狀物時，配置一緣溝工具路徑，其定義一緣溝部於所述島狀物周圍。
[0058]根據本發明再一優選實施例，還提供一種自動化計算機執行裝置，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，所述裝置包含:一工具路徑配置引擎操作用於參考欲由所述工件製成的物件的一橫截面，在所述工件的一表面定義所述橫截面的隔離區域，其不被去除而成為島狀物，在不具有島狀物的一區域中開始配置一工具路徑，所述工具路徑遇一島狀物時，配置一緣溝工具路徑，其定義一緣溝部於所述島狀物周圍。
[0059]優選地，所述配置引擎也被操作用於定義一複合區域，包含所述島狀物，所述圍繞島狀物的周圍以及已由所述工件去除的區域作為一去除區域；及配置一工具路徑以去除所述工件的一剩餘區域，所述剩餘區域不包含所述去除區域。
[0060]優選地，所述配置引擎也被操作用於在一工具及所述工件之間選擇一最大允許嚙合角度，在所述工具及所述工件之間選擇一最小允許嚙合角度，配置相對於所述工件的所述緣溝工具路徑，使所述嚙合角度於所述最大允許嚙合角度及所述最小允許嚙合角度之間逐漸變化。
[0061]優選地，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置還包含:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將所述物件的加工成本最小化，因此所述成本為在所述製造所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述製造中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0062]此外，所述工具路徑包含多個工具路徑段，且所述配置一路徑包含遞迴地配置每一工具路徑段，參考所述計算機數值控制機器，旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑段包含下列至少一個:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述旋轉切割工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0063]此外，每一所述工具路徑段還包含數個工具路徑子段，所述遞迴地配置所述工具路徑段包含遞迴地配置每一所述工具路徑子段，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑子段還包含下列至少一個:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑子段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0064]根據本發明另一優選實施例，還提供一種自動化計算機控制機器，用於將一工件製成一物件，所述機器包含:一控制器，操作用於參考欲由所述工件製成的物件的一橫截面，在所述工件的一表面定義所述橫截面的隔離區域，其不被去除而成為島狀物，在不具有島狀物的一區域中開始配置一工具路徑，所述工具路徑遇一島狀物時，配置一緣溝工具路徑，其定義一緣溝部於所述島狀物周圍。
[0065]根據本發明又一優選實施例，還提供一種由一工件製成的物件，其是使用一計算機控制機器工具加工，通過參考欲由所述工件製成的物件的一橫截面，在所述工件的一表面定義所述橫截面的隔離區域，其不被去除而成為島狀物，在不具有島狀物的一區域中開始配置一工具路徑，所述工具路徑遇一島狀物時，配置一緣溝工具路徑，其定義一緣溝部於所述島狀物周圍。
[0066]根據本發明又一優選實施例，還提供一種自動化計算機執行方法，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，通過去除所述工件不包含在所述物件中的部分，所述方法包含以下步驟:確認至少一開放區域，用於使去除所述開放區域所需的一第一加工時間長於通過在兩獨立區域之間以旋轉切割工具去除一分離通道並且去除兩獨立區域而將所述至少一開放區域分成所述兩獨立區域所需的第二加工時間，在所述至少一開放區域中，在所述至少一開放區域的一外部邊界的邊緣上延伸於二點之間限定至少一分離通道，從而將所述至少一開放區域劃分為至少二獨立的區域。
[0067]優選地，所述方法還包含在分離通道對於所述旋轉切割工具配置至少一次擺線狀工具路徑，通過所述工具沿著所述次擺線狀工具路徑進行去除。
[0068]優選地，所述方法還包含在一旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最大允許嚙合角度，在所述旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最小允許嚙合角度，相對於所述工件配置至少一次擺線狀工具路徑，使所述嚙合角度於所述最大允許嚙合角度及所述最小允許嚙合角度之間逐漸變化。
[0069]此外，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置還包含:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將所述物件的加工成本最小化，因此所述成本為在所述製造所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述製造中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0070]優選地，所述至少一次擺線狀工具路徑包含數個次擺線狀工具路徑段，配置至少一次擺線狀工具路徑包含遞迴地配置每一所述次擺線狀工具路徑段，及參考所述計算機數值控制機器，旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑段包含下列至少一個:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述旋轉切割工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0071]此外，每一所述工具路徑段還包含數個工具路徑子段，所述遞迴地配置所述工具路徑段包含遞迴地配置每一所述工具路徑子段，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑子段還包含下列至少一個:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑子段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0072]根據本發明又一優選實施例，還提供一種採用一計算機控制機器加工一工件的方法，所述方法包含:確認至少一開放區域，用於使去除所述開放區域所需的一第一加工時間長於通過在兩獨立區域之間以旋轉切割工具去除一分離通道並且去除兩獨立區域而將所述至少一開放區域分成所述兩獨立區域所需的第二加工時間，在所述至少一開放區域中，在所述至少一開放區域的一外部邊界的邊緣上延伸於二點之間限定至少一分離通道，從而將所述至少一開放區域劃分為至少二獨立的區域。
[0073]根據本發明再一優選實施例，還提供一種自動化計算機執行裝置，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器通過去除所述工件不包含在所述物件中的部分由一工件製成一物件，所述裝置包含:一工具路徑配置引擎操作用於確認至少一開放區域，用於使去除所述開放區域所需的一第一加工時間長於通過在兩獨立區域之間以旋轉切割工具去除一分離通道並且去除兩獨立區域而將所述至少一開放區域分成所述兩獨立區域所需的第二加工時間，在所述至少一開放區域中，在所述至少一開放區域的一外部邊界的邊緣上延伸於二點之間限定至少一分離通道，從而將所述至少一開放區域劃分為至少二獨立的區域。
[0074]優選地，所述工具路徑配置引擎還操作用於在所述分離通道對於所述旋轉切割工具配置至少一次擺線，通過所述工具沿著所述次擺線移動進行去除。
[0075]此外，所述配置包含在一旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最大允許嚙合角度，在所述旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最小允許嚙合角度，相對於所述工件配置至少一次擺線狀工具路徑，使所述嚙合角度於所述最大允許嚙合角度及所述最小允許嚙合角度之間逐漸變化。
[0076]此外，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置還包含:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將所述物件的加工成本最小化，因此所述成本為在所述製造所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述製造中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0077]此外，所述至少一次擺線狀工具路徑包含數個次擺線狀工具路徑段，配置至少一次擺線狀工具路徑包含遞迴地配置每一所述次擺線狀工具路徑段，及參考所述計算機數值控制機器，旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑段包含下列至少一個:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述旋轉切割工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0078]此外，每一所述工具路徑段還包含數個工具路徑子段，所述遞迴地配置所述工具路徑段包含遞迴地配置每一所述工具路徑子段，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑子段還包含:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑子段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0079]根據本發明另一優選實施例，還提供一種自動化計算機控制機器，用於將一工件製成一物件，所述機器包含:一控制器，操作用於確認至少一開放區域，用於使去除所述開放區域所需的一第一加工時間長於通過在兩獨立區域之間以旋轉切割工具去除一分離通道並且去除兩獨立區域而將所述至少一開放區域分成所述兩獨立區域所需的第二加工時間，在所述至少一開放區域中，在所述至少一開放區域的一外部邊界的邊緣上延伸於二點之間限定至少一分離通道，從而將所述至少一開放區域劃分為至少二獨立的區域。
[0080]根據本發明又一優選實施例，還提供一種由一工件製成的物件，其是使用一計算機控制機器工具加工，通過確認至少一開放區域，用於使去除所述開放區域所需的一第一加工時間長於通過在兩獨立區域之間以旋轉切割工具去除一分離通道並且去除兩獨立區域而將所述至少一開放區域分成所述兩獨立區域所需的第二加工時間，在所述至少一開放區域中，在所述至少一開放區域的一外部邊界的邊緣上延伸於二點之間限定至少一分離通道，從而將所述至少一開放區域劃分為至少二獨立的區域。
[0081]優選地，製造所述物件也通過引導所述旋轉切割工具在所述分離通道沿著至少一次擺線狀工具，通過所述工具沿著所述次擺線狀工具路徑移動進行去除。
[0082]根據本發明另一優選實施例，還提供一種自動化計算機控制執行方法，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，所述方法包含步驟:確認至少一半開放區域，用於使通過採用一次擺線狀工具路徑去除所述至少一半開放區域所需的一第一加工時間長於通過在所述至少一半開放區域及所述至少一半開放區域的全封閉外部邊界段之間去除分離通道並且去除所述至少一半開放區域的剩餘部分而隔離所述至少一半開放區域所需的一第二加工時間，及在欲去除的所述至少一半開放區域中，在所述至少一半開放區域及所述至少一半開放區域的全封閉外部邊界段之間限定至少一分離通道，從而限定欲去除的一剩餘開放區域。
[0083]優選地，所述方法還包含在分離通道對於所述旋轉切割工具配置至少一次擺線狀工具路徑，通過所述工具沿著所述次擺線狀工具路徑進行去除。
[0084]優選地，所述方法還包含在一旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最大允許嚙合角度，在所述旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最小允許嚙合角度，相對於所述工件配置至少一次擺線狀工具路徑，使所述嚙合角度於所述最大允許嚙合角度及所述最小允許嚙合角度之間逐漸變化。
[0085]此外，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置還包含:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將所述物件的加工成本最小化，因此所述成本為在所述製造所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述製造中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0086]優選地，所述至少一次擺線狀工具路徑包含數個次擺線狀工具路徑段，配置至少一次擺線狀工具路徑包含遞迴地配置每一所述次擺線狀工具路徑段，及參考所述計算機數值控制機器，旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑段包含下列至少一個:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述旋轉切割工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0087]此外，每一所述工具路徑段還包含數個工具路徑子段，所述遞迴地配置所述工具路徑段包含遞迴地配置每一所述工具路徑子段，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑子段還包含:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑子段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0088]根據本發明又一優選實施例，還提供一種採用一計算機控制機器加工一工件的方法，所述方法包含:確認至少一半開放區域，用於使通過採用一次擺線狀工具路徑去除所述至少一半開放區域所需的一第一加工時間長於通過在所述至少一半開放區域及所述至少一半開放區域的全封閉外部邊界段之間去除分離通道並且去除所述至少一半開放區域的剩餘部分而隔離所述至少一半開放區域所需的一第二加工時間，及在欲去除的所述至少一半開放區域中，在所述至少一半開放區域及所述至少一半開放區域的全封閉外部邊界段之間限定至少一分離通道，從而限定欲去除的一剩餘開放區域。
[0089]根據本發明再一優選實施例，還提供一種自動化計算機執行裝置，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器通過去除所述工件不包含在所述物件中的部分由一工件製成一物件，所述裝置包含:一工具路徑配置引擎操作用於確認至少一半開放區域，用於使通過採用一次擺線狀工具路徑去除所述至少一半開放區域所需的一第一加工時間長於通過在所述至少一半開放區域及所述至少一半開放區域的全封閉外部邊界段之間去除分離通道並且去除所述至少一半開放區域的剩餘部分而隔離所述至少一半開放區域所需的一第二加工時間，及在欲去除的所述至少一半開放區域中，在所述至少一半開放區域及所述至少一半開放區域的全封閉外部邊界段之間限定至少一分離通道，從而限定欲去除的一剩餘開放區域。
[0090]優選地，所述工具路徑配置引擎還操作用於在所述分離通道對於所述旋轉切割工具配置至少一次擺線，通過所述工具沿著所述次擺線移動進行去除。
[0091]此外，所述配置包含在一旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最大允許嚙合角度，在所述旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最小允許嚙合角度，相對於所述工件配置至少一次擺線狀工具路徑，使所述嚙合角度於所述最大允許嚙合角度及所述最小允許嚙合角度之間逐漸變化。
[0092]優選地，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置還包含:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將所述物件的加工成本最小化，因此所述成本為在所述製造所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述製造中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0093]優選地，所述至少一次擺線狀工具路徑包含數個次擺線狀工具路徑段，配置至少一次擺線狀工具路徑包含遞迴地配置每一所述次擺線狀工具路徑段，及參考所述計算機數值控制機器，旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑段包含下列至少一個:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述旋轉切割工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0094]此外，每一所述工具路徑段還包含數個工具路徑子段，所述遞迴地配置所述工具路徑段包含遞迴地配置每一所述工具路徑子段，參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑子段還包含:最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率，逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度，在所述工具上維持一基本恆定的工作負載，及將每一工具路徑子段的加工成本最小化，因此所述成本為在所述加工所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述加工中於所述工具上造成磨損的一成本的組合。
[0095]根據本發明另一優選實施例，還提供一種自動化計算機控制機器，用於將一工件製成一物件，所述機器包含:一控制器，操作用於確認至少一半開放區域，用於使通過採用一次擺線狀工具路徑去除所述至少一半開放區域所需的一第一加工時間長於通過在所述至少一半開放區域及所述至少一半開放區域的全封閉外部邊界段之間去除分離通道並且去除所述至少一半開放區域的剩餘部分而隔離所述至少一半開放區域所需的一第二加工時間，及在欲去除的所述至少一半開放區域中，在所述至少一半開放區域及所述至少一半開放區域的全封閉外部邊界段之間限定至少一分離通道，從而限定欲去除的一剩餘開放區域。
[0096]根據本發明又一優選實施例，還提供一種由一工件製成的物件，其是使用一計算機控制機器工具加工，通過確認至少一半開放區域，用於使通過採用一次擺線狀工具路徑去除所述至少一半開放區域所需的一第一加工時間長於通過在所述至少一半開放區域及所述至少一半開放區域的全封閉外部邊界段之間去除分離通道並且去除所述至少一半開放區域的剩餘部分而隔離所述至少一半開放區域所需的一第二加工時間，及在欲去除的所述至少一半開放區域中，在所述至少一半開放區域及所述至少一半開放區域的全封閉外部邊界段之間限定至少一分離通道，從而限定欲去除的一剩餘開放區域。
[0097]優選地，製造所述物件也通過引導所述旋轉切割工具在所述分離通道沿著至少一次擺線狀工具，通過所述工具沿著所述次擺線狀工具路徑移動進行去除。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0098]依據以下的詳細描述及附圖，本發明將被充分的理解及領會。
[0099]圖1A至1S-2是有助於本發明理解的一系列的示意圖。
[0100]圖2A至2L-2是有助於本發明理解的另一系列的示意圖。
[0101]圖3A至3D是本發明某些部分外觀的屏幕示意圖。
[0102]圖4A及4B為顯示圖1A至1S-2及圖2A至2L-2 —般功能信息的示意圖。
【具體實施方式】
[0103]本發明是涉及一種自動化計算機執行方法的各種形式，用於產生指令以控制一計算機數值控制(computer numerical controlled, CNC)機器而由一原料製造一物件,用於機械加工(machining)所述原料的一種方法的各種形式，其採用上述的指令，用於產生上述指令的自動化計算機執行裝置，一數值控制機器通過使用上述指令操作將一原料製造成一物件，及所述物件通過使用上述指令進行製造。
[0104]本發明的各種形式相對描述於以下一系列的附圖中，首先說明一實施例的一物件，將一物件模擬罩體置於所述原料上進行加工，及依序進行加工步驟，其通過本發明產生的指令進行製造。可以理解的是，雖然加工步驟是依照順序顯示，本發明並不限制於一種加工方法且可延伸，如上所述製造物件的指令產生及所述裝置，承載並由此產生結果的裝置。
[0105]全文使用的用語計算(calculation)用以代表產生的指令，其可產生加工步驟的順序而被採用在所述原料的特定加工區域。定義的計算(calculate),計算(calculation),以及計算(calculation)為相應的意思。
[0106]如圖1A及IB所示，分別為一物件100的示意及上視圖，所述物件的一實施例可根據本發明進行製造。所選物件100的配置用以說明本發明各種特定的特徵。值得注意的是，任何合適的三維物件，其可通過傳統的一 3軸的CNC機器工具進行加工，並根據本發明的一優選的實施例進行製造。
[0107]如圖1A及IB所示，所述物件100被視為具有一個一般為平面的基部102及設於此的5個凸部，其參閱編號為104，106，108及112，如圖1C所示，為所述物件100輪廓的示意圖，其顯不覆蓋的原料114。[0108]根據本發明一優選的實施例，一個工具路徑設計者，使用所述自動化計算機執行方法用於產生指令以控制本發明一計算機數值控制機器，在一個標準格式(CAD)中，例如軟體(SOLIDWORKS? )，存取所述物件100的一個CAD圖示。
[0109]他從一個選擇單中選擇一種特定工具在所述物件100的製造中使用，並選擇一種特定旋轉切割工具用於執行所需的加工功能以製造所述物件。簡單來說，所述物件100被選定為一個對象，其可以通過一單一的加工功能進行製造，可以理解的是，本發明的適用並不限於通過單一加工功能製造的對象。
[0110]然後，所述工具路徑設計者定義在所述物件100的製造中將被使用的所述原料的幾何形狀。通過本發明的自動化計算機執行裝置或通過所述工具路徑設計者的手動，其可自動完成。接著，所述工具路徑設計者指定由原料構成的所述材料，例如INCONEL?718。本發明通過所述工具路徑設計者基於所述加工工具，選擇切割工具及材料的特徵計算各種操作參數，以選擇加工工具，選擇切割工具及材料。
[0111]如圖3A至3D所示，為一系列的顯示屏幕的範例，根據本發明一優選的實施例，所採用的系列顯示屏幕對於所述工具路徑設計者提供一種顯示，以指示出各種操作參數，例如最小及最大的表面切割速度，最小及最大的切屑厚度，最小及最大的給料速度，最小及最大的主軸轉速，在所述選擇切割工具及工件之間的最小及最大的嚙合角度，軸向切削深度，加工積極進級別。
[0112]所述工具路徑設計者在改變部分參數中被給予有限的自由，特別例如加工積進級另O。優選地，所述工具路徑設計者也可能指示系統選擇參數，例如實施的優化加工時間，在所述切割工具造成的磨損，加工成本，或其任何組合。可以理解的是，雖然前文描述的一些操作參數是對於所述工具路徑設計者所顯示的數值的範圍，但本發明也可採用所有的操作參數計算出一最佳操作數值。
[0113]如圖3A-3D所示的顯示屏幕，一旦出現在屏幕上的所有參數已完成，根據本發明一優選的實施例，計算用於加工所述工件的一工具路徑，根據本發明一優選的實施例的工具路徑的計算描述如圖1A至1S-2所示，其說明所述工具路徑在原料114中的實際進展。
[0114]本發明的一特定特徵為遞迴計算工具路徑，因此，首先所述工具路徑的一第一工具路徑區域被計算用於所述工件的一初始區域，及之後所述工具路徑的一隨後連續工具路徑段被同樣計算用於所述工件的一剩餘區域的一初始區域。其他隨後的連續工具路徑段以相同方式計算，直到用於加工整個工件至所述物件的一工具路徑被計算出來。
[0115]首先，所述原料的一第一截面具有與所述物件100重疊的輪廓，並且至指定的軸向切削深度具有被計算出的相同的深度。所述截面如ID所示，其參照編號為116。所述截面116的特徵如具有一外部邊界118及數個島狀物105，107，109，111及113，在所述截面116的深度分別對應至所述凸部104，106，108，110及112的截面。可以理解的是，通過一距離，一般略大於所述旋轉切割工具的半徑，所述島狀物105，107，111及113被外部偏移至所述凸部104，106，108，110及112的截面。因而當加工工具路徑繞開所述島狀物時，在後續階段，窄幅整理的寬度仍維持精加工。
[0116]可以理解的是，所述截面116的軸向深度構成的一第一階降(st印down)，其是在所述物件100的加工中的一第一階段。如圖1C所示,全文使用的用語階降(step down)被描述為在一恆定深度的一單一加工階段。完成所述物件100的加工需要二個額外的階降，以對應於截面119及120。因此，隨後截面116的計算，一第二階降及之後的第三階降被計算，其對應所述截面119及120。優選地，在隨後數個階降之間的垂直距離，一般為所述旋轉切割工具的直徑的I至4倍。
[0117]根據本發明一優選的實施例，首先，一加工區域在截面116會被自動確認。優選地有三種類型的加工區域，其通過外邊界的特性進行分類。在全文中，一區域的邊界段，通過一旋轉切割工具及所述旋轉切割工具的水平參數從所述區域的外側通過所述區域可到達，其被稱為一開放邊緣(open edge)。其他全部的邊界段整個被稱為封閉邊緣(closededges)。
[0118]加工區域的三種類型的分類如下:
[0119]類型1:一開放區域，其特徵在於:所述區域的整個外部邊界包括開放邊緣；
[0120]類型2:—半開放區域，其特徵在於:所述區域的整個外部邊界包括開放邊和封閉邊緣；
[0121]類型3:—封閉區域，其特徵在於:所述區域的整個外部邊界僅為封閉的邊緣；
[0122]優選地，在加工的一區域中，計算所採用的一工具路徑包含一個或數個工具路徑段，一般情況下，每一工具路徑段為一收斂螺旋工具路徑段，一次擺線狀工具路徑段及一發散螺旋路徑段的其中之一。當加工類型I時，優選為一收斂螺旋工具路徑段，當加工類型2時，優選為一次擺線狀工具路徑段，當加工類型3時，優選為一發散螺旋路徑段。
[0123]全文使用的用語次擺線(trochoidal-like)是指一次擺線狀工具路徑或及其變形，其保留一彎曲切削路徑及返迴路徑，而將可被彎曲或大致伸直。
[0124]正如在本【技術領域】的技術人員所知，所述螺旋工具路徑段的加工關於每單位時間的材料去除量，通常比大致相同的平均步距的次擺線狀工具路徑段的加工更有效果。因此，本發明的目的是最大限度地提高由螺旋工具路徑段加工的區域。
[0125]計算一收斂螺旋工具路徑段用於加工類型I的區域，優選地，一工具路徑段內螺旋地從所述區域一外部邊界至一內部輪廓。所述內部輪廓優選地計算如下:
[0126]如以下情況，在沒有島狀物的類型I的區域的外部邊界，所述內部輪廓優選地被計算為具有半徑的一小圓，所述半徑一般小於切割工具的半徑，並且圍繞所述區域的區域中心。
[0127]如以下情況，在有一島狀物的類型I的區域的外部邊界，所述島狀物與所述類型I的區域的外部邊界之間的最短距離長於所述旋轉切割工具的直徑的選定部分，所述內部輪廓優選地一般沿著所述島狀物的外部邊界計算。
[0128]如以下情況:
[0129]有一島狀物的類型I的區域的外部邊界，及所述島狀物與所述類型I的區域的外部邊界之間的最短距離短於所述旋轉切割工具的直徑的選定部分；或有一個以上島狀物的類型I的區域的外部邊界。所述內部輪廓優選地計算為一輪廓，通過一距離，大致相等於所述旋轉切割工具的1.5倍半徑，所述輪廓內部偏移至所述區域的外部邊界。
[0130]一旦計算內部輪廓，它會自動驗證不自相交的內部輪廓。如以下情況，內部輪廓並自相交於一個或多個位置，優選地一瓶頸(bottleneck)在每一所述自相交附近被確認。如果瓶頸不與島狀物重疊，優選地在每一所述瓶頸計算一分離通道。所述分離通道優選地將所述區域劃分成二類型I的區域，其通過分離的收斂螺旋工具路徑段彼此單獨被加工。如果瓶頸不與一島狀物重疊，所述內部輪廓優選地重新計算，一般通過原始偏移的一半將其內部偏移至外部邊界。所述過程反覆進行，直到計算出不自相交的一內部輪廓。
[0131]這是本發明的一特定特徵，一收斂螺旋工具路徑段向內螺旋地從一區域的外部邊界至一內部輪廓，其被計算為一變形螺旋(morphing spiral)。全文使用的用語變形螺旋(morphing spiral)是指一螺旋工具路徑逐漸變形為一邊界的幾何形狀，或形成為一第二邊界的幾何形狀的輪廓，或形成如所述螺旋工具段螺旋其間的輪廓。雖然各種方法的變化在本【技術領域】的技術人員是已知的，本發明的目的是實現根據本發明的優選實施例的特定方法的變化，如下所述。
[0132]這是本發明的一特定特徵，整個工具路徑段所採用的切割工具的嚙合角度是不固定的，在所述工具路徑段的過程中，會在預定最小嚙合角度及最大嚙合角度之間變化。所述嚙合角度的變化允許用於改變所述工具路徑段的過程中的不同跨距，從而使工具路徑段可在二種普通的幾何形狀之間變化。全文使用的用語跨距(stepover)是指所述螺旋工具路徑依序循環之間的距離。可以理解的是，所述切割工具通過採用變形螺旋工具路徑段實現的效率，通常明顯大於所述切割工具通過採用次擺線狀工具路徑段實現的效率。也可以理解為在適當的情況下，一嚙合角度通常優選為接近最大嚙合角度。
[0133]可以理解的是，在一工具路徑段的過程採用不同的嚙合角度可能具有增加切割工具磨損的負面影響，原因在於在所述切割工具上會產生不同的機械負載且會使切屑變薄，本發明的特定特徵在於，一般補償這種負面影響用於通過自動動態調整進料速度，以對應於不同的嚙合角度。本發明的另一特定特徵為，所述嚙合角度在所述工具路徑段的過程中逐漸變化，從而防止工具負載的突然急劇變化，進一步減少的切割工具的過度磨損。
[0134]現在回到採用一收斂螺旋工具路徑段以加工一類型I的區域的計算，一旦內部輪廓已經計算，如圖4A所示，所述循環次數會被包含一收斂螺旋工具路徑段內螺旋地從所述區域的外部邊界至內部輪廓優選的計算中。
[0135]如圖4A所示，多個預定密度的橋500從所述內部輪廓502至所述外部邊界504分別被拉伸。每一橋500的一橋點506最初被定義為所述橋500的點與外部邊界504的交點。除以最小跨距的長度在最短的橋通常等於最大循環數，其可以包含在螺旋工具路徑段。除以最大跨距的長度的最長的橋一般等於循環的最小數目，必須包含在螺旋工具路徑中。如上所述，由工具設計者基於提供的信息確定最小及最大嚙合角度，所述角度確定所述螺旋工具路徑段的最小及最大跨距。
[0136]可以理解的是，從內部輪廓502在任何方向的最遠距離，通過一收斂螺旋工具路徑段可被加工，其為循環次數，被包含在收斂螺旋工具段乘以最大跨距。在內部輪廓502及外部邊界504之間的區域，由內部輪廓超出的最遠距離，通過所述收斂螺旋工具不能進行加工，因此，優選的加工方式是在所述收斂螺旋路徑段的加工前進行剪切。全文所使用的剪切(clipping)是用於定義所述區域的區域加工計算，其不能通過一最佳的螺旋工具路徑段進行加工。一般情況下，加工剪切區域，在所述螺旋工具路徑段加工之前可通過一次擺線狀工具路徑段，或通過加工一分離通道，其從所述區域的剩餘部分分離所述剪切區域，以及隨後通過一螺旋工具路徑段加工分離所述剪切區域。全文所使用的η參數被指定為一可能的循環次數，其被包含在一螺旋工具段中，其中η為一個數字，且於必須包含在所述螺旋工具路徑段中的最小循環次數中以及被包含在所述螺旋工具路徑段中的最大循環次數之間。
[0137]對於每一個η可能值，在外部邊界504及內部輪廓502之間用於一第一加工方法以加工所述區域的一第一時間，其通過加總加工所述螺旋工具段所需的時間，以及如上述在外部邊界504及內部輪廓502之間加工全部被確定的剪切區域所需的時間。被包含在所述螺旋工具路徑段優選的循環次數被選為η值，其第一計算工作時間為最短。
[0138]如以下情況，內部輪廓被計算作為一小圈，其圍繞所述區域的區域中心。用於一第二加工方法的一第二工作時間被計算，通過加總沿著連接外部邊界至內部輪廓的最短橋延伸所加工的一分離通道所需的加工時間，並進一步延伸穿過所述小圈，接著還沿著一相對橋上至一相對所述外部邊界段延伸，從而將所述區域分離成二個獨立的類型I區域，且加工所述二個獨立的類型I區域為所需的工作時間。如以下情況，所述第二工作時間短於所述第一工作時間，所述第二加工方法優於所述第一加工方法。
[0139]一旦被包含在所述收斂螺旋路徑段的最佳循環次數被選擇，如上所述，計算用於去除的剪切區域及工具路徑。隨後，通過所述剪切區域計算被定義的一新外部邊界，且所有橋點在所述新外部邊界被相應地更新。接著，所述螺旋工具路徑段的實際路徑被計算如下所示:
[0140]首先，優選地選擇一第一橋512的所述橋點510作為所述螺旋路徑段514的一第一螺旋點。優選地選擇第一橋512以大幅減少從之前的位置移動所述切割工具的所需時間。螺旋工具路徑段514的一可能第二螺旋點被計算在一第二橋516作為一個點，在所述切割工具的一爬升方向中從第一橋512靠近第一橋512,通過將第二橋516的長度除以被包含在工具路徑段514的剩餘循環次數，所述點沿著第二橋516與第二橋516的橋點517相距。對於可能的第二螺旋點，從第一螺旋點510至所述可能第二螺旋點，通過所述螺旋路徑工具514計算所述切割工具嚙合所述材料的嚙合角度。如以下情況，計算在所述預定的最大嚙合角度及最小嚙合角度之間的嚙合角度，所述可能第二螺旋點被選擇作為所述第二螺旋點518，且在第一螺旋點510及第二螺旋點518之間的一新線性子段520被加入於所述螺旋工具路徑段514。
[0141]如以下情況，所述嚙合角度小於預定最小嚙合角度，對於一第二螺旋點進行二進位搜尋，其計算出的嚙合角度大致等於執行的預定最小嚙合角度。從所述第二橋516的橋點517以最大跨距在所述可能第二螺旋點及第二橋上一點之間的距離執行二進位搜尋。一旦一第二螺旋點518被發現，在第一螺旋點510及第二螺旋點518之間的一新線性子段520被加入於所述螺旋工具路徑段514。
[0142]如以下情況，所述嚙合角度大於預定最大嚙合角度，對於一第二螺旋點進行二進位搜尋，其計算出的嚙合角度大致等於執行的預定最大嚙合角度。在所述第二橋516的橋點517及可能第二螺旋點之間執行二進位搜尋。一旦一第二螺旋點518被發現，在第一螺旋點510及第二螺旋點518之間的一新線性子段520被加入於所述螺旋工具路徑段514。
[0143]如以下情況，所述新線性子段520相交所述區域的內部輪廓，所述螺旋工具路徑段在所述交點終止，可能產生一個或多個獨立未加工剩餘區域，一般相鄰於內部輪廓502。對於每一所述獨立的剩餘區域，如果所述獨立剩餘區域的尺寸大於一預定小值，其計算為通過一次擺線狀工具路徑進行加工。
[0144]如以下情況，所述新線性子段520相交於一島狀物，所述螺旋工具路徑段514的計算在所述交點終止，且計算一緣溝部開始於所述交點並繞開所述島狀物。對於一工具路徑還未計算所述區域的剩餘部分，被指定作為一新類型I區域，以分別進行計算。
[0145]全文所使用的緣溝(moat)意指為一次擺線狀工具路徑段，其加工靠近島狀物並圍繞所述島狀物的一通道，從而由所述需要被加工的材料的剩餘部分分離出所述島狀物。所述緣溝部的寬度優選為切割工具的半徑的至少2.5倍，以及優選為所述切割工具半徑的4倍。所述數值是預定的，然而所述工具路徑設計者也可能會修改。本發明的特定特徵為，加工一緣溝部包圍一島狀物，其被操作建立一剩餘區域，所述相同類型的區域作為原始區域。當加工類型I區域或類型3區域，其為特定值，因此能夠通過螺旋工具路徑段被加工，這將比次擺線狀路徑段還具有效率。
[0146]此外，一緣溝部包圍一島狀物的加工可以有效防止一加工區域的二前端靠近所述島狀物，其可能在二前端之間形成一個或多個狹長的剩餘壁。正如在本【技術領域】的技術人員所知，在加工中不希望形成所述狹長的剩餘壁，其可能會導致所述切割工具及/或所述工件損壞。
[0147]—旦第二螺旋點518已經被計算，被包含在所述工具路徑段514的剩餘部分的剩餘循環次數會被更新。可以理解的是，所述剩餘循環次數為一混合數字。所述螺旋工具路徑段514的剩餘部分的接續段被遞迴計算，從而第二螺旋點518被指定作為所述螺旋路徑段514的剩餘部分的一新第一點，而且所述橋530從第二橋516依所述切割工具的一爬升方向緊鄰至第二橋516，其被指定為一新第二橋。此外，第二螺旋點518被指定作為第二橋516的一新橋點，及重新計算將被加工的所述剩餘區域。
[0148]類型2區域的加工計算如下:
[0149]首先，一螺旋加工時間被計算作為用於加工分離通道以靠近類型2區域的全部封閉邊緣所需的加工時間以及通過一收斂螺旋工具路徑段用於加工所述區域的剩餘區域所需的加工時間的總和。此外，一次擺線狀加工時間被計算作為通過一次擺線狀路徑段用於加工整個類型2區域的所需時間。如果所述螺旋加工時間小於所述次擺線狀加工時間，分離通道被計算靠近至所述區域的封閉邊緣，且通過一收斂螺旋工具路徑段，所述剩餘分離區域被計算以進行加工。如果螺旋加工時間長於所述次擺線狀加工時間，一次擺線狀工具路線段被計算如下:
[0150]選擇所述區域的最大開放邊緣作為所述區域的前端(front)。所述區域的外部邊界的剩餘部分被定義為阻擋邊界(blocking boundary)。選擇一開始端作為前端的二端的其一，用以當從所述開始端沿著前端加工至所述相對端時，會導致一順銑工具路徑。
[0151]如圖4B所示，為預定密度的多個橋線550，其各從一前端552拉伸，且穿過所述區域而面對一阻擋邊界554。每一橋550的一橋點556首先被定義作為每一所述橋550於前端552的交點。選擇一開始端560及一相對端562使所述橋550在所述切割工具的一爬升方向中從開始端往所述相對端562排序。一單一開放式次擺線狀工具路徑段564用於加工一區域以靠近具有一寬度的前端552，其大致相同於通過在每一橋550選擇一合適點且在開始端560及相對端550之間以所述橋線550的順序連接適合點而計算的最大跨距，如下所示:
[0152]首先，開始端560優選地被選擇作為所述單一次擺線狀工具路徑段564的一第一點，所述單一次擺線狀工具路徑段564的一可能第二點被計算作為在一第一橋570上的一點，其從第一點560依所述切割工具的一爬升方向靠近第一點560，所述可能第二點通過最大跨距及所述第一橋570的長度被隔開。在如圖4B所示的舉例中，所述可能第二點被計算在所述第一橋572及阻擋邊界554的交點574。
[0153]對於可能第二點，所述嚙合角度在所述切割工具嚙合所述材料中，其通過所述切割工具路徑從第一點至所述可能第二點進行計算。如以下情況，在所述預訂最小嚙合角度及最大嚙合角度之間計算所述嚙合角度，所述可能第二點被選擇作為所述第二點，且在所述第一點560及第二點之間的一新線性子段被加入所述單一次擺線狀切割工具路徑段564。
[0154]如以下情況，所述嚙合角度小於所述預定最小嚙合角度，對於一第二點進行二進位搜尋(binary search),其計算出的哨合角度大致等於執行的預定最小哨合角度。從所述第一橋570的橋點572以最大跨距及第一橋570的寬度沿著第一橋570在所述可能第二點及橋570上的一點執行二進位搜尋。一旦一第二點被發現，在所述第一點560及第二點之間的一新線性子段被加入所述單一次擺線狀切割工具路徑段564。
[0155]如以下情況，所述嚙合角度大於預定最大嚙合角度，對於一第二點進行二進位搜尋，其計算出的嚙合角度大致等於執行的預定最大嚙合角度。在所述第一橋570的橋點572及可能第二點執行二進位搜尋。一旦一第二點被發現，在所述第一點560及第二點之間的一新線性子段被加入所述單一次擺線狀切割工具路徑段564。
[0156]如圖4B所示，交點574被選擇作為第二點，且在所述第一點560及第二點之間的一新線性子段被加入所述單一次擺線狀切割工具路徑段564。
[0157]之後，所述單一次擺線狀切割工具路徑段564的剩餘部分的計算，其通過遞迴執行上述工具路徑段的計算，並通過橋550上合適的點直到所選前端552的相對端562。
[0158]如以下情況，所述單一次擺線狀切割工具路徑段564穿過一島狀物，所述單一次擺線狀切割工具路徑段564在所述單一次擺線狀切割工具路徑段564及所述島狀物的外部邊界的交點被剪切，從而建立所述單一次擺線狀切割工具路徑段564的二不相交子段。
[0159]所述子段沿著所述島狀物的外部邊界的一部分被連接，並面對所述前端，所述部分為一封閉邊緣。
[0160]上述計算完成用於所述類別2區域的一個部分的工具路徑段的計算。如上所述，在這點上，計算所述類別2區域被加工的剩餘部分，及遞迴計算一工具路徑，其用於加工所述類別2區域的剩餘部分。可以理解的是，所述類別2區域的剩餘部分的加工需要重新定位所述切割工具至所述類別2區域的剩餘部分的一前端的一開始端。可以理解的是，本【技術領域】的技術人員已了解重新定位的技術。
[0161]參照用於類型3區域的工具路徑的計算，如上所述，當加工類型3區域時，優選為一發散螺旋工具路徑段，計算一發散螺旋工具路徑段以加工類型3區域，一工具路徑通過多重嵌套內部輪廓向外螺旋，從一內部輪廓至一外部邊界，所述嵌套內部輪廓計算如下:
[0162]一第一嵌套內部輪廓被計算為一輪廓，其通過一距離向內偏移至所述區域的外部邊界，所述距離大致相等於所述切割工具半徑的1.5倍。然後，其他的嵌套內部輪廓從所述第一嵌套內部輪廓被向內遞迴計算，每一嵌套內部輪廓通過一距離從所述嵌套內部輪廓向內間隔且與其外部相鄰。所述距離大致等於所述切割工具的1.5倍。最後一個嵌套內部輪廓被計算為一輪廓，其具有一區域中心，且更接近於所述切割工具半徑的1.5倍至所述輪廓上的至少一點。向內的最後一個嵌套內部輪廓，最裡面的輪廓被計算為具有一半徑的一小圈，所述半徑大致小於所述切割工具的半徑，並圍繞所述最後一個嵌套內部偏移輪廓的區域中心。
[0163]如以下情況，最內部的輪廓在一島狀物的外部邊界內或與一島狀物的外部邊界相交，計算一緣溝部包圍所述島狀物，及重新計算最內部的輪廓在所述緣溝部的外部邊界外，使最內部的輪廓不與任何島狀物相交。要注意的是，與任何島狀物的外部邊界相交的嵌套內部輪廊將被捨棄。
[0164]一旦嵌套內部輪廓已被計算，包含在一發散螺旋工具路徑段中的循環次數，將從最內部的輪廓螺旋向外至最後一個嵌套內部偏移輪廓，其其優選的計算如下:
[0165]多個橋線從最內部的輪廓被拉伸至下一個內部偏移輪廓而與其外部相鄰。每一橋的橋點被定義作為橋與最內部的輪廓的交點。所述最短橋的長度除以最小跨距提供所述循環次數的一理論最大值，其理論上可被包含在所述發散螺旋工具路徑段。所述最長橋的長度除以最大跨距提供所述循環次數的一絕對最小值，其必須被包含在所述發散螺旋工具路徑段，其需要用於最內部的輪廓及下一個內部偏移輪廓之間的整個區域進行加工。
[0166]可以理解的是，從最內部的輪廓依任何方向的最遠距離，其通過所述發散螺旋工具路徑段可以達成，其為通過最大跨距而被包含在所述發散螺旋工具路徑段的循環次數。在最內部的輪廓及下一個內部偏移輪廓之間的區域，所述最遠距離超出即無法通過所述發散螺旋工具路徑段進行加工，且優選地，在所述發散螺旋工具路徑段進行加工之後進行剪切。
[0167]全文所使用的η參數，意指為一循環可能次數，其被包含在所述螺旋工具路徑段，其中η為一數字，在被包含在所述螺旋工具路徑段的最小循環次數及被包含在所述螺旋工具路徑段的最大循環次數之間。
[0168]對於每一 η可能值，在
[0169]理論上可被包含。在最內部的輪廓及下一個內部偏移輪廓之間的區域加工所需的一工作時間，通過加總加工所述螺旋工具路徑段所需的時間及加工如上所述在最內部的輪廓及下一個內部偏移輪廓之間被定義的全部剪切區域所需的時間而被計算出。被包含在所述螺旋工具路徑段的最佳循環次數被選擇為η值，其為最短的計算工作時間。
[0170]一旦被包含在所述螺旋工具路徑段的最佳循環次數被選擇，所述螺旋工具路徑段的實際路徑即被計算。優選地選擇第一橋以最小化從之前的位置加工所述旋轉切割工具的所需時間。所述螺旋工具路徑段的可能第二螺旋點被計算為在一第二橋的一點，所述點的距離為從第一橋依切割工具的一爬升方向靠近第一橋，通過第二橋的長度除以被包含在所述工具路徑段的剩餘部分的循環次數。
[0171]對於可能第二螺旋點，通過切割工具路徑從第一螺旋點至可能第二螺旋點計算所述螺旋工具嚙合所述材料的一嚙合角度。如以下情況，被計算的嚙合角度在所述預定最大及最小嚙合角度之間，所述可能第二螺旋點被選擇作為所述第二螺旋點，且在第一螺旋點及第二螺旋點之間的一新線性子段被加入至所述螺旋切割工具段。
[0172]如以下情況，所述嚙合角度小於所述最小嚙合角度，對於一第二螺旋點進行二進位搜尋(binary search),其計算出的哨合角度大致等於執行的預定最小哨合角度。從所述第二橋的橋點以最大跨距在所述可能第二螺旋點及第二橋上一點之間的距離執行二進位搜尋。一旦一第二螺旋點被發現，在第一螺旋點及第二螺旋點之間的一新線性子段被加入於所述螺旋工具路徑段。
[0173]如以下情況，所述嚙合角度大於預定最大嚙合角度，對於一第二螺旋點進行二進位搜尋，其計算出的嚙合角度大致等於執行的預定最大嚙合角度。在所述第二橋的橋點及可能第二螺旋點之間執行二進位搜尋。一旦一第二螺旋點被發現，在第一螺旋點及第二螺旋點之間的一新線性子段被加入於所述螺旋工具路徑段。
[0174]如以下情況，所述新線性子段相交於一島狀物，所述螺旋工具路徑段的計算在所述交點終止，且計算一緣溝部的起始並繞開所述島狀物。對於一工具路徑還未計算所述區域的剩餘部分，被指定作為一新類型3區域，以分別進行計算。
[0175]如以下情況，所述新線性子段相交所述下一個內部偏移輪廓，計算所述發散螺旋工具路徑段的一增加循環及所述增加循環的其他部分，其向內至下一個內部偏移輪廓，而在所述發散螺旋工具路徑段及下一個內部偏移輪廓之間被定義為一個或多個未計算的剩餘區域，所述剩餘區域優選地通過採用一次擺線狀工具路徑段分別被計算為一類型2區域。向內至下一個內部偏移輪廓的所述增加循環的部分，沿著所述下一個內部偏移輪廓連接而形成一連續循環，其為所述發散螺旋工具路徑段的最後循環。
[0176]—旦第二螺旋點已經被計算，被包含在所述工具路徑段的剩餘部分的剩餘循環次數會被重新計算，及所述螺旋切割工具路徑段的接續段會被遞迴計算，從而所述第二螺旋點會被指定為所述螺旋工具路徑段的剩餘部分的一新開始點，所述橋從第二橋依所述切割工具的一爬升方向靠近至所述第二橋，其被指定為所述新第二橋。此外，所述第二橋點被指定為所述第二橋的新橋點，且被加工的剩餘區域會被重新計算。
[0177]接著，通過遞迴執行上述發散螺旋工具路徑段的計算，完成對於剩餘區域的所述發散螺旋工具路徑的剩餘部分的計算，在最後一個嵌套內部偏移輪廓及所述區域的外部邊界之間穿過嵌套內部輪廓的接續對。
[0178]可以理解的是，如上所述的工具路徑計算產生多個分段線性工具路徑。如以下情況，對於特定工件，一分段線性工具路徑不適合由一特定CNC機器進行加工，一接近平滑的分段線性工具路徑可被計算，這種近似方法在本【技術領域】的技術人員是眾所周知的。
[0179]續參照如圖1D所示，截面116初步被確定為一類型I區域，其包含多個凸部。因此，在所述工件的外部邊界及計算出的一內部輪廓之間計算一發散螺旋工具段而作為初始工具路徑段。優選地，所述計算由一螺旋工具路徑段的計算開始，其開始於所述截面116外圍的一選定位置。參照如圖1E-1及1E-2,為通過所述物件100的輪廓121覆蓋所述原料114且各自獨立的上視圖。其中所述初始螺旋工具路徑段被標示為數字122。要注意的是，所述螺旋工具路徑以實線表示，其表示所述選擇切割工具的中心，其截面範圍被標示為如圖1E-2的數字124，所述選定位置被標示為數字126，其優選地被選擇以最小化從之前的位置加工所述旋轉切割工具所需的時間。
[0180]如圖1E-1及1E-2所示,如上所述,最初工具路徑段為計算的一收斂螺旋段。如圖1E-1及1E-2所示的最初螺旋工具路徑段122最終在交點130於所述島狀物105相交，所述螺旋工具路徑段122在這點終止。如圖1F-1及1F-2所示，計算一緣溝部132繞開所述島狀物105。
[0181]如圖1F-1及1F-2所示,所述緣溝部132的一內部邊界134 —般是沿著所述島狀物105的外部邊界進行計算。可以理解的是，在所述島狀物105及所述緣溝部的內部邊界134之間留下一窄偏移，其可能在下一個階段完成加工。計算所述緣溝部132的外部邊界136通過所述緣溝部的寬度作為內部邊界134的偏移。
[0182]如圖1L-1及1L-2所示，所述緣溝部132的外部邊界136與所述島狀物107相交於點138及139。因此，計算一增加緣溝部140以繞開島狀物107，接合所述緣溝部132，14以形成一連續緣溝部，而繞開所述島狀物105，107。如圖1F-1及1F-2所示，所述最初螺旋工具路徑段122及所述接續緣溝部132，140的組合，其繞開所述島狀物105，107，且定義為一新類型I區域，其標示為數字142。
[0183]區域142包含多個島狀物109，111及113。如圖1F_1及1F_2所示，在所述區域142中檢測一瓶頸150。如圖1G-1及1G-2所示，因此，在所述瓶頸150的位置計算一分離通道152，而有效地將區域142分離成二獨立的類型I區域，其被標示為154，156。
[0184]如圖1H-1及1H-2所示,最初顯示計算用於區域154的一螺旋工具段,而遞延所述區域154的計算。如圖1H-1及1H-2所示,選擇一開始點160及一螺旋工具路徑段162 —般從初始點160沿著所述區域154的外部邊界延伸直到在所述交點164與所述島狀物109相交，所述螺旋工具路徑段162在這點上終止。如圖11-1及11-2所示，計算一緣溝部166繞開所述島狀物109，所述區域154的剩餘部分被定義為一類型I區域，其標示為數字170。
[0185]如圖11-1及11-2所示，所述區域170包含島狀物111，113。在區域170中檢測一瓶頸172。如圖1J-1及1J-2所示，因此,在所述瓶頸172的位置計算一分離通道174,而有效地將區域170分離成二獨立的類型I區域，其被標示為176，178。
[0186]如圖1K-1及1K-2所示，最初顯示計算用於加工區域176的一螺旋路徑，而遞延所述區域178的計算。如圖1K-1及1K-2所示，區域176不包含任何島狀物，計算一收斂螺旋工具路徑段以加工區域176，其區域176的內部邊界為具有一半徑的小圈177，所述半徑一般小於所述工具的半徑，且被圍繞在區域176的區域中心外。
[0187]接著，如圖1L-1及1L-2所示，計算用於所區域178的一螺旋工具路徑段，被選擇的一開始點180及一螺旋工具路徑段一般從最初點180沿著區域178的外部邊界延伸，直到在交點184於島狀物111相交，螺旋工具路徑段182在這點被終止。如圖1M-1及1M-2所示，計算一緣溝部186繞開凸部110。
[0188]可以理解的是，如以下情況，計算一緣溝部的外部邊界作為接近所述類型I區域的外部邊界，其包含所述緣溝部，計算所述緣溝部的一加寬位置以避免在所述緣溝部及所述區域的外部邊界之間形成一狹窄殘牆。如本【技術領域】的技術人員所知，不希望形成狹窄殘牆作為加工，其會導致所述切割刀具及/或所述工件的損壞。
[0189]如圖1M-1及1M-2所示,計算一緣溝部186的外部邊界作為接近所述區域178的外部邊界。因此，所述緣溝部186沿著其中的一狹窄殘牆區域189局部加寬至所述區域178的外部邊界，沒有這樣加寬，一狹窄殘牆將被形成在緣溝部186及所述區域的外部邊界之間。局部加寬的緣溝部186將區域178分離成二獨立類型I區域，其標示為數字190，192。如圖1N-1及1N-2所示,最初顯示計算區域190,而遞延所述區域192的計算。如圖1N-1及1N-2所示，區域190的二剪切區域被標示為數字196，198。計算將被加工的區域196，198，其通過一次擺線狀工具路徑段之前，通過一螺旋工具路徑段加工區域190的剩餘部分。
[0190]所述區域190的剩餘部分不包含任何島狀物，計算一收斂螺旋工具路徑段以加工所述區域190的剩餘部分，其具有的內部邊界為有一半徑的小圈191，所述半徑一般小於所述工具的半徑，並緣溝所述區域190的剩餘部分的區域中心。
[0191]接著，計算一螺旋工具路徑段用於區域192。如圖10-1，10-2所示，所述區域192之一，被標示為數字200，通過剪切被確認。計算所述區域200被加工，其通過在一次擺線狀工具之前，通過一螺旋工具路徑段加工所述區域192的剩餘部分。
[0192]此外，如圖1P-1，1P_2所示，區域192的一增加區域，其標示為數字202，且通過剪切被確定。然而，所述區域202的計算將更有效率地被加工作為一獨立類型I區域。因此，一分離通道210將所述區域192的剩餘部分分離成二類型I區域，其標示為數字202，214並且被計算。因此，如圖1Q-1，1Q_2所示，區域202不包含任何凸部，計算一收斂螺旋工具路徑以加工所述區域202，其具有的內部邊界為有一半徑的小圈213，所述半徑一般小於所述工具的半徑，且圍繞於所述區域202的區域中心。
[0193]加工一分離通道210及加工區域202被計算，在一加工時間作為一類型I區域結果，其時間小於所述區域202通過一次擺線狀工具路徑段加工的時間。
[0194]如圖1R-1，1R-2所示，其顯示的區域214包含一島狀物113，其一般位於所述區域214中。因此，計算一收斂螺旋工具路徑段216以加工所述區域214，其具有的內部邊界一般是沿著所述島狀物113的外部邊界。如圖1R-1，1R-2所示，所述螺旋工具路徑216最終與所述島狀物113相交於交點218，所述螺旋工具路徑段216終止在這點。可以理解的是，在加工段216之後，可能保持一個或多個類型2區域以靠近所述島狀物113，並通過次擺線狀工具路徑段進行加工。
[0195]續如圖1S-1，1S_2所示，其顯示計算區域156的加工。如圖1S_1，1S_2所示，所述區域156的一剪切區域，其標示為數字230，通過剪切進行確認。優選地，計算所述區域230通過一次擺線狀工具路徑段進行進行加工，然後計算所述區域156的剩餘部分以通過一螺旋工具路徑段進行加工。
[0196]可以理解的是，如上所述的計算構成一工具路徑的計算，其用於一第一階降(st印down)的加工,且在宿舍哦物件100的加工中為第一階段。全文所使用的階降(step down),其描述為在一恆定深度的一單一加工階段。如圖1C所示，完成所述物件100加工需三個階降。因此，之後類似的計算如上所述，所述工具路徑設計者計算所述第二階降119及其第三階降120的加工，從而完成所述物件100的整個粗糙加工。優選地，在隨後的數個階降之間的所述垂直距離一般在所述切割工具的直徑的I至4倍。
[0197]可以理解的是，以下一物件的粗糙加工，其餘粗糙加工的一增加階段被計算，在所述物件100的傾斜面上，通過一系列的階降減少被建立的大量所述剩餘階段。
[0198]如圖2A至2L-2所示，其根據本發明的一個優選實施例說明其他路徑的計算。如圖2A及2B為說明一物件400的各自獨立的上視圖。所述物件400的配置被選擇用於說明本發明增加的各種特定的特徵。要注意的是，根據本發明的一個優選實施例，任何三維物件通過傳統的一三維機器工具都可以被加工而被製造。
[0199]如圖2A及2B所示，所述物件400被視為具有一平面的基部402，一般於其中一個凸部上延伸，其標示數字為404。如圖2C說明通過物件400的截面覆蓋原料410。所述截面420的特徵為，具有一外部邊界422及一島狀物405，其在所述截面420的深度上對應所述凸部404的截面。[0200]如圖2C所示的範例中，所述截面420初步確認為一類型3區域424，其包含一島狀物405。如上所述,在所述區域424的外部邊界422及所述區域424的一內部輪廓之間，多個嵌套的偏移輪廓被計算。初步計算最內部的輪廓用於重疊所述島狀物405的外部邊界。因此,如圖2D-1及2D-2所示,計算一緣溝部428以繞開所述島狀物405,及計算最內部輪廓430以向外至所述緣溝部428的外部邊界。
[0201]如圖2D-1及2D-2所示，最內部的輪廓430及嵌套內部輪廓440，向外至最內部的輪廓430，其被定義為一類型3區域442。如圖2E-1及2E-2所示，一發散工具路徑段443初步被計算用於在最內部的輪廓430及嵌套內部輪廓440之間向外螺旋，從而建立二剩餘區域444，446。如圖2F-1及2F-2所示，通過採用一次擺線狀工具路徑計算剩餘區域444以被加工作為一類型2區域。同樣地，如圖2G-1及2G-2所示，通過採用一次擺線狀工具路徑計算剩餘區域446以被加工作為一類型2區域。
[0202]續如圖2H-1及2H-2所示，說明計算一發散螺旋工具路徑段以加工一類型3區域448，其被定義在嵌套內部輪廓440及嵌套內部輪廓450之間。接著，如圖21-1及21-2所示，同樣計算一發散螺旋工具路徑段以加工一類型3區域452，其被定義在嵌套內部輪廓450及嵌套內部輪廓460之間。
[0203]如圖2J-1及2J-2所示，其顯示計算一發散螺旋工具路徑段以加工一類型3區域468，其被定義在嵌套內部輪廓460及外部邊界422之間。從而建立二剩餘區域470，472。如圖2K-1及2K-2所示，計算剩餘區域470通過過採用一次擺線狀工具路徑段以加工一類型2區域。同樣地，如圖2L-1及2L-2所示，計算剩餘區域472通過過採用一次擺線狀工具路徑段以加工一類型2區域。從而完成所述物件400的加工的計算。
[0204]本【技術領域】的技術人員將理解的是，本發明並不限於上文中已具體示出和描述的內容。另外，本發明還包括上文中描述的特徵，以其修改和變化的各種組合和子組合，其包含本【技術領域】的技術人員在閱讀前述說明的和未描述的現有技術。
【權利要求】
1.一種自動化計算機執行方法，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，其特徵在於:所述方法包含下列六組步驟的至少一個: 所述步驟為: 在一旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最大允許嚙合角度； 在所述旋轉切割工具及所述工件之間選擇一最小允許嚙合角度； 配置所述旋轉切割工具相對於所述工件的一工具路徑，在所述工具路徑中，所述嚙合角度於所述最大允許嚙合角度及所述最小允許嚙合角度之間逐漸變化； 所述步驟為: 選擇所述工件欲通過所述旋轉切割工具去除的一區域； 配置一非對稱螺旋工具路徑，用於在所述工件的區域中的旋轉切割工具，所述非對稱螺旋工具路徑將所述工件通過所述旋轉切割工具沿著所述非對稱螺旋工具路徑移動而去除的此區域的一部分最大化； 所述步驟為: 確認至少一半開放區域，用於使通過採用一次擺線狀工具路徑去除所述至少一半開放區域所需的一第一加工時間長於通過在所述至少一半開放區域及所述至少一半開放區域的全封閉外部邊界段之間去除分離通道並且去除所述至少一半開放區域的剩餘部分而隔離所述至少一半開放區域所需的一第二加工時間；及 在欲去除的所述至少一半開放 區域中，在所述至少一半開放區域及所述至少一半開放區域的全封閉外部邊界段之間限定至少一分離通道，從而限定欲去除的一剩餘開放區域；所述步驟為: 選擇所述工件欲通過所述旋轉切割工具去除的一區域； 選擇所述工件欲通過一非對稱的螺旋工具路徑去除的此區域的一第一部分；及 配置至少一次擺線狀工具路徑，用於去除所述工件的區域的一剩餘部分； 其中所述選擇所述工件的區域的一第一部分的步驟被操作以最小化去除所述工件的區域所需的一加工時間； 所述步驟為: 參考欲由所述工件製成的物件的一橫截面； 在所述工件的一表面定義所述橫截面的隔離區域，其不被去除而成為島狀物； 在不具有島狀物的一區域中開始配置一工具路徑；及 所述工具路徑遇一島狀物時，配置一緣溝工具路徑，其定義一緣溝部於所述島狀物周圍；以及 所述步驟為: 確認至少一開放區域，用於使去除所述開放區域所需的一第一加工時間長於通過在兩獨立區域之間以旋轉切割工具去除一分離通道並且去除兩獨立區域而將所述至少一開放區域分成所述兩獨立區域所需的第二加工時間；及 在所述至少一開放區域中，在所述至少一開放區域的一外部邊界的邊緣上延伸於二點之間限定至少一分離通道，從而將所述至少一開放區域劃分為至少二獨立的區域。
2.如權利要求1所述的自動化計算機執行方法，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，其特徵在於:所述方法包含所述六組步驟中的至少二個。
3.如權利要求1所述的自動化計算機執行方法，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，其特徵在於:所述方法包含所述六組步驟中的至少三個。
4.如權利要求1所述的自動化計算機執行方法，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，其特徵在於:所述方法包含所述六組步驟中的至少四個。
5.如權利要求1至4任一項所述的自動化計算機執行方法，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，其特徵在於:參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置一工具路徑還包含下列至少一個: 最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率； 逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度； 在所述旋轉切割工具上維持一基本恆定的工作負載；及 將製造所述物件的成本最小化，因此所述成本為在所述製造所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述製造中於所述旋轉切割工具上造成磨損的一成本的組合。
6.如權利要求1至5任一項所述的自動化計算機執行方法，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，其特徵在於: 所述工具路徑包含多個工具路徑段；及 所述配置一路徑包含遞迴地配置每一工具路徑段；及 參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑段還包含: 最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率； 逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度；及 在所述旋轉切割工具上維持一基本恆定的工作負載。
7.如權利要求6所述的自動化計算機執行方法，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，其特徵在於: 每一所述工具路徑段還包含數個工具路徑子段；及 所述遞迴地配置所述工具路徑段包含遞迴地配置每一所述工具路徑子段；及參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑子段還包含下列至少一個: 最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率； 逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度；及 在所述旋轉切割工具上維持一基本恆定的工作負載。
8.如權利要求1至7任一項所述的自動化計算機執行方法，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，其特徵在於: 所述非對稱螺旋工具路徑包含數個螺旋工具路徑段； 所述次擺線狀工具路徑包含數個次擺線狀工具路徑段； 所述配置一非對稱旋轉工具路徑包含遞迴地配置每一所述螺旋工具路徑段；及 所述配置至少一次擺線狀工具路徑包含遞迴地配置每一所述次擺線狀工具路徑段。
9.如權利要求1至8任一項所述的自動化計算機執行方法，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，其特徵在於:定義一複合區域，包含所述島狀物，所述圍繞島狀物的周圍以及已由所述工件去除的區域作為一去除區域；及配置一工具路徑以去除所述工件的一剩餘區域，所述剩餘區域不包含所述去除區域。
10.一種自動化計算機執行裝置，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，其特徵在於:所述裝置包含: 一工具路徑配置引擎，操作用於選擇所述工件欲通過一旋轉切割工具去除的一區域，以及用於下列至少一種組合: 所述組合為: 配置所述旋轉切割工具相對於所述工件的一工具路徑，在所述工具路徑中，一嚙合角度在一預選最大允許嚙合角度及一預選最小允許嚙合角度之間逐漸變化； 配置一非對稱螺旋工具路徑，用於所述工件的區域中的所述旋轉切割工具，所述螺旋工具路徑將所述工件通過所述旋轉切割工具沿著所述非對稱螺旋工具路徑移動而去除的所述區域的所述部分最大化； 所述組合為: 確認至少一半開放區域，用於使通過採用一次擺線狀工具路徑去除所述至少一半開放區域所需的一第一加工時間長於通過在所述至少一半開放區域及所述至少一半開放區域的全封閉外部邊界段之間去除分離通道並且去除所述至少一半開放區域的剩餘部分而隔離所述至少一半開放區域所需的一第二加工時間；及 在欲去除的所述至少一半開放區域中，在所述至少一半開放區域及所述至少一半開放區域的全封閉外部邊界段之間限定至少一分離通道，從而限定被去除的一剩餘開放區域；所述組合為:` 選擇所述工件欲通過一非對稱的螺旋工具路徑進行去除的區域的一第一部分；及 配置至少一次擺線狀工具路徑，用於去除所述工件的區域的一剩餘部分； 其中所述選擇所述工件的區域的一第一部分的步驟被操作以最小化去除所述工件的區域所需的一加工時間； 所述組合為: 參考欲由所述工件製成的物件的一橫截面； 在所述工件的一表面定義所述橫截面的隔離區域，其不被去除而成為島狀物； 在不具有島狀物的一區域中開始配置一工具路徑；及 所述工具路徑於之後遇一島狀物，配置一緣溝工具路徑，其定義緣溝所述島狀物周圍；及 所述組合為: 確認至少一開放區域，用於使去除所述開放區域所需的一第一加工時間長於通過在兩獨立區域之間以旋轉切割工具去除一分離通道並且去除兩獨立區域而將所述至少一開放區域分成所述兩獨立區域所需的第二加工時間；及 在所述至少一開放區域中，在所述至少一開放區域的一外部邊界的邊緣上延伸於二點之間限定至少一分離通道，從而將所述至少一開放區域劃分為至少二獨立的區域。
11.如權利要求10所述的自動化計算機執行裝置，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，其特徵在於:所述方法包含所述組合中的至少二個。
12.如權利要求10所述的自動化計算機執行裝置，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，其特徵在於:所述方法包含所述組合中的至少三個。
13.如權利要求10至12任一項所述的自動化計算機執行裝置，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，其特徵在於: 參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置一工具路徑還包含下列至少一個: 最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率； 逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度； 在所述旋轉切割工具上維持一基本恆定的工作負載；及 將製造所述物件的成本最小化，因此所述成本為在所述製造所持續的時間中操作所述機器的一成本以及在所述製造中於所述旋轉切割工具上造成磨損的一成本的組合。
14.如權利要求10至13任一項所述的自動化計算機執行裝置，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，其特徵在於: 所述工具路徑包含多個工具路徑段；及 所述配置一路徑包含遞迴地配置每一工具路徑段；及 參考所述計算機數值控制機器，旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑段包含下列至少一個: 最小化，受限於其他限制的 ，所述嚙合角度隨時間的變化率； 逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度；及 在所述旋轉切割工具上維持一基本恆定的工作負載。
15.如權利要求14所述的自動化計算機執行裝置，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，其特徵在於: 每一所述工具路徑段還包含數個工具路徑子段；及 所述遞迴地配置所述工具路徑段包含遞迴地配置每一所述工具路徑子段；及參考所述計算機數值控制機器、旋轉切割工具及所述工件的材料的至少一特徵所造成的影響，所述配置每一工具路徑子段還包含下列至少一個: 最小化，受限於其他限制的，所述嚙合角度隨時間的變化率； 逐漸改變所述旋轉切割工具相對應所述嚙合角度的變化的一進料速度；及 在所述旋轉切割工具上維持一基本恆定的工作負載。
16.如權利要求10至15任一項所述的自動化計算機執行裝置，用於產生指令以控制一計算機數值控制機器由一工件製成一物件，其特徵在於: 所述配置工具也可以操作於: 定義一複合區域，包含所述島狀物，所述圍繞島狀物的周圍以及已由所述工件去除的區域作為一去除區域；及配置一工具路徑以去除所述工件的一剩餘區域，所述剩餘區域不包含所述去除區域。
17.一種自動化計算機控制機器，用於將一工件製成一物件，其特徵在於:所述機器包含: 一控制器，操作用於選擇所述工件欲通過一旋轉切割工具進行去除的一區域；以及用於下列至少一個:所述組合為: 引導所述旋轉切割工具在所述工件的區域中沿著一非對稱螺旋工具路徑，所述螺旋工具路徑將所述工件通過所述旋轉切割工具沿著所述非對稱螺旋工具路徑移動而去除的所述區域的所述部分最大化； 引導所述旋轉切割工具沿著相對於所述工件的一工具路徑，在所述工具路徑中，一嚙合角度在一預選最大允許嚙合角度及一預選最小允許嚙合角度之間逐漸變化；及所述組合為: 選擇所述工件欲通過一非對稱的螺旋工具路徑進行去除的區域的一第一部分；及 引導所述旋轉切割工具在所述工件的區域的一剩餘部分沿著至少一次擺線狀工具路徑; 其中所述選擇所述工件的區域的一第一部分的步驟被操作以最小化去除所述工件的區域所需的一加工時間； 所述組合為: 確認至少一半開放區域，用於使通過採用一次擺線狀工具路徑去除所述至少一半開放區域所需的一第一加工時間長於通過在所述至少一半開放區域及所述至少一半開放區域的全封閉外部邊界段之間去除分離通道並且去除所述至少一半開放區域的剩餘部分而隔離所述至少一半開放區域所需的一第二加工時間；及 在欲去除的所述至少一半開放區域中，在所述至少一半開放區域及所述至少一半開放區域的全封閉外部邊界段之間限定至少一分離通道，從而限定被去除的一剩餘開放區域；所述組合為:` 參考欲由所述工件製成的物件的一橫截面； 在所述工件的一表面定義所述橫截面的隔離區域，其不被去除而成為島狀物； 在不具有島狀物的一區域中開始配置一工具路徑；及 所述工具路徑於之後遇一島狀物，配置一緣溝工具路徑，其定義緣溝所述島狀物周圍；及 所述組合為: 確認至少一開放區域，用於使去除所述開放區域所需的一第一加工時間長於通過在兩獨立區域之間以旋轉切割工具去除一分離通道並且去除兩獨立區域而將所述至少一開放區域分成所述兩獨立區域所需的第二加工時間；及 在所述至少一開放區域中，在所述至少一開放區域的一外部邊界的邊緣上延伸於二點之間限定至少一分離通道，從而將所述至少一開放區域劃分為至少二獨立的區域。
18.一種由一工件製成的物件，其特徵在於:其是使用一計算機控制機器工具通過選擇所述工件欲以所述旋轉切割工具進行去除的一區域以及通過下列至少一個: 引導所述旋轉切割工具在所述工件的區域中沿著一非對稱螺旋工具路徑，所述螺旋工具路徑將所述工件通過所述旋轉切割工具沿著所述非對稱螺旋工具路徑移動而去除的所述區域的所述部分最大化； 引導所述旋轉切割工具相對應於所述工件沿著一工具路徑，在所述工具路徑中，一嚙合角度在一預選最大允許嚙合角度及一預選最小允許嚙合角度之間逐漸變化； 所述組合為:選擇所述工件欲通過一非對稱的螺旋工具路徑進行去除的區域的一第一部分；及引導所述旋轉切割工具在所述工件的區域的一剩餘部分沿著至少一次擺線狀工具路徑; 其中所述選擇所述工件的區域的一第一部分的步驟被操作以最小化去除所述工件的區域所需的一加工時間； 所述組合為: 確認至少一半開放區域，用於使通過採用一次擺線狀工具路徑去除所述至少一半開放區域所需的一第一加工時間長於通過在所述至少一半開放區域及所述至少一半開放區域的全封閉外部邊界段之間去除分離通道並且去除所述至少一半開放區域的剩餘部分而隔離所述至少一半開放區域所需的一第二加工時間；及 在欲去除的所述至少一半開放區域中，在所述至少一半開放區域及所述至少一半開放區域的全封閉外部邊界段之間限定至少一分離通道，從而限定被去除的一剩餘開放區域；所述組合為: 參考欲由所述工件製成的物件的一橫截面； 在所述工件的一表面定義所述橫截面的隔離區域，其不被去除而成為島狀物； 在不具有島狀物的一區域中開始配置一工具路徑；及 所述工具路徑於之後遇一島狀 物，配置一緣溝工具路徑，其定義緣溝所述島狀物周圍；及 所述組合為: 確認至少一開放區域，用於使去除所述開放區域所需的一第一加工時間長於通過在兩獨立區域之間以旋轉切割工具去除一分離通道並且去除兩獨立區域而將所述至少一開放區域分成所述兩獨立區域所需的第二加工時間；及 在所述至少一開放區域中，在所述至少一開放區域的一外部邊界的邊緣上延伸於二點之間限定至少一分離通道，從而將所述至少一開放區域劃分為至少二獨立的區域。
19.一種採用一計算機控制機器加工一工件的方法，其特徵在於:所述方法包含: 選擇所述工件欲通過所述旋轉切割工具進行去除的一區域；以及下列至少一個: 引導所述旋轉切割工具在所述工件的區域中沿著一非對稱螺旋工具路徑，所述螺旋工具路徑將所述工件通過所述旋轉切割工具沿著所述非對稱螺旋工具路徑移動而去除的所述區域的所述部分最大化； 引導所述旋轉切割工具相對應於所述工件的沿著一工具路徑，在所述工具路徑中，一嚙合角度在一預選最大允許嚙合角度及一預選最小允許嚙合角度之間逐漸變化； 所述組合為: 確認至少一半開放區域，用於使通過採用一次擺線狀工具路徑去除所述至少一半開放區域所需的一第一加工時間長於通過在所述至少一半開放區域及所述至少一半開放區域的全封閉外部邊界段之間去除分離通道並且去除所述至少一半開放區域的剩餘部分而隔離所述至少一半開放區域所需的一第二加工時間；及 在欲去除的所述至少一半開放區域中，在所述至少一半開放區域及所述至少一半開放區域的全封閉外部邊界段之間限定至少一分離通道，從而限定被去除的一剩餘開放區域；所述組合為:選擇所述工件欲通過一非對稱的螺旋工具路徑進行去除的區域的一第一部分；及引導所述旋轉切割工具在所述工件的區域的一剩餘部分沿著至少一次擺線狀工具路徑; 其中所述選擇所述工件的區域的一第一部分的步驟被操作以最小化去除所述工件的區域所需的一加工時間； 所述組合為: 參考欲由所述工件製成的物件的一橫截面； 在所述工件的一表面定義所述橫截面的隔離區域，其不被去除而成為島狀物； 在不具有島狀物的一區域中開始配置一工具路徑；及 所述工具路徑於之後遇一島狀物，配置一緣溝工具路徑，其定義緣溝所述島狀物周圍；及 所述組合為: 確認至少一開放區域，用於使去除所述開放區域所需的一第一加工時間長於通過在兩獨立區域之間以旋轉切割工具去除一分離通道並且去除兩獨立區域而將所述至少一開放區域分成所述兩獨立區域所需的第二加工時間； 及 在所述至少一開放區域中，在所述至少一開放區域的一外部邊界的邊緣上延伸於二點之間限定至少一分離通道，從而將所述至少一開放區域劃分為至少二獨立的區域。
【文檔編號】G05B19/4093GK103492964SQ201280020643
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年2月22日 優先權日:2011年2月28日
【發明者】麥可·伯爾曼, 多倫·奧索弗蘭斯基, 克里斯多福馬修·凱爾德隆, 安東尼約瑟夫·凱爾德隆 申請人:索利德康有限公司