專利名稱：三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的開槽加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用方法領(lǐng)域，具體是指一種三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的開槽加工方法。
背景技術(shù)：
隨著加工制造業(yè)的快速發(fā)展，開槽機(jī)越來越廣泛地被應(yīng)用于對各種材料進(jìn)行的開槽加工處理中，特別適用于各種廣告和型材的制作加工行業(yè)中。早期的開槽機(jī)均為手動操作，目前，市場上也已出現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控的開槽機(jī)。但現(xiàn)有的開槽機(jī)數(shù)控系統(tǒng)還未成型，無法完全支持開槽機(jī)的自動加工，且現(xiàn)有的開槽機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的界面不夠友好，應(yīng)用的方法也較為復(fù)雜，由此，對數(shù)控開槽機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展與普及產(chǎn)生了障礙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種基于三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的，能有效用于各種材料的開槽加工，實(shí)現(xiàn)完全的自動開槽，且控制界面友好，應(yīng)用方式簡便，應(yīng)用范圍較為廣泛的三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的開槽加工方法。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的開槽加工方法包括以下步驟(1)所述的數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接收端口接收到用戶輸入的加工數(shù)據(jù)；(2)所述的數(shù)控系統(tǒng)判斷該加工數(shù)據(jù)為開槽加工數(shù)據(jù)或三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)， 若為開槽加工數(shù)據(jù)，則進(jìn)入步驟(3)，若為三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)，則進(jìn)入步驟(6)；(3)所述的數(shù)控系統(tǒng)將開槽加工數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊；(4)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將所述的開槽加工數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)；(5)所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將所述的三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)發(fā)送至加工數(shù)據(jù)解析端口，并進(jìn)入步驟(7)；(6)所述的數(shù)據(jù)接收端口將所述的三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)發(fā)送至加工數(shù)據(jù)解析端 Π ；(7)加工數(shù)據(jù)解析端口將所接收到的加工數(shù)據(jù)解析為控制指令；(8)三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)所述的控制指令進(jìn)行加工。該三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的開槽加工方法中，所述的步驟(5)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將所述的三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)，包括以下步驟(51)所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將所述的開槽加工數(shù)據(jù)中的成品外形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為開槽加工的刀路軌跡數(shù)據(jù)；(52)所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將所述的開槽加工數(shù)據(jù)中的成品外形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為開槽加工的開槽點(diǎn)數(shù)據(jù)。該三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的開槽加工方法中，所述的步驟(51)，具體為以開槽加工數(shù)據(jù)中的成品外形的周長作為開槽加工刀路軌跡的長度。所述的步驟(52)，具體為以開槽加工數(shù)據(jù)中的成品外形輪廓的轉(zhuǎn)折點(diǎn)作為開槽加工的開槽位置。該三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的開槽加工方法中，所述的三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)為計(jì)算機(jī)輔助制造CAM數(shù)據(jù)。采用了該發(fā)明的三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的開槽加工方法，由于數(shù)控系統(tǒng)對接收到的加工數(shù)據(jù)首先進(jìn)行判斷，將開槽加工數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，然后由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將其轉(zhuǎn)換為三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)，再將三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)發(fā)送至加工數(shù)據(jù)解析端口進(jìn)行加工應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)了在三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)上的自動開槽加工應(yīng)用，其能被有效地使用于各種材料的開槽加工，且其控制界面友好，應(yīng)用方式簡便，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)用、穩(wěn)定，且進(jìn)一步擴(kuò)大了三軸數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。


圖1為本發(fā)明的三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的開槽加工方法的步驟流程圖。圖2為本發(fā)明的三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的開槽加工方法中所使用的三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明。請參閱圖1所示，為本發(fā)明的三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的開槽加工方法的步驟流程圖。在一種實(shí)施方式中，該三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的開槽加工方法包括以下步驟(1)所述的數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接收端口接收到用戶輸入的加工數(shù)據(jù)；(2)所述的數(shù)控系統(tǒng)判斷該加工數(shù)據(jù)為開槽加工數(shù)據(jù)或三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)， 若為開槽加工數(shù)據(jù)，則進(jìn)入步驟(3)，若為三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)，則進(jìn)入步驟(6)；(3)所述的數(shù)控系統(tǒng)將開槽加工數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊；(4)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將所述的開槽加工數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)；(5)所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將所述的三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)發(fā)送至加工數(shù)據(jù)解析端口，并進(jìn)入步驟(7)；(6)所述的數(shù)據(jù)接收端口將所述的三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)發(fā)送至加工數(shù)據(jù)解析端 Π ；(7)加工數(shù)據(jù)解析端口將所接收到的加工數(shù)據(jù)解析為控制指令；(8)三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)所述的控制指令進(jìn)行加工。其中，所述的三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)為計(jì)算機(jī)輔助制造CAM數(shù)據(jù)。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的步驟(5)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將所述的三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)，包括以下步驟(51)所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將所述的開槽加工數(shù)據(jù)中的成品外形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為開槽加工的刀路軌跡數(shù)據(jù)；(52)所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將所述的開槽加工數(shù)據(jù)中的成品外形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為開槽加工的開槽點(diǎn)數(shù)據(jù)。在一種更優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的步驟(51)，具體為以開槽加工數(shù)據(jù)中的成品外形的周長作為開槽加工刀路軌跡的長度。所述的步驟(52)，具體為以開槽加工數(shù)據(jù)中的成品外形輪廓的轉(zhuǎn)折點(diǎn)作為開槽加工的開槽位置。本發(fā)明的設(shè)計(jì)目的在于使用三軸數(shù)控系統(tǒng)改造出一種開槽機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)開槽機(jī)自動化的快速開發(fā)。采取這種設(shè)計(jì)方案的原因在于一、開槽機(jī)應(yīng)用廣泛，但是其自動加工過程相對較為簡單，不宜專門為其重新設(shè)計(jì)一種數(shù)控系統(tǒng)；二、現(xiàn)有的三軸數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用非常普遍，技術(shù)非常成熟，系統(tǒng)中各功能模塊的耦合性也已很低，適合被二次開發(fā)；三、針對開槽機(jī)數(shù)控系統(tǒng)中設(shè)計(jì)刀路和實(shí)際加工刀路不同的情況，僅需開發(fā)一個相對于整個數(shù)控系統(tǒng)而言很小的功能模塊，即可組裝成可供開槽機(jī)使用的數(shù)控系統(tǒng)，設(shè)計(jì)較為簡便。開槽機(jī)的刀具始終在一個平面內(nèi)運(yùn)動，其空間是二維的。而加工材料的輸入傳送帶是線性的，它通過不停地轉(zhuǎn)動送料。因此，在開槽機(jī)上工作的電機(jī)有三個?？梢园堰@三個電機(jī)看成三軸機(jī)床中的三個軸，只是開槽機(jī)的三個軸中有這樣一個特性一軸自動，其余二軸聯(lián)動。開槽機(jī)上有普通機(jī)床上都有的電源開關(guān)、氣缸等，所以有著同普通三軸機(jī)床一樣的硬件管理需求。綜上，再加上開槽機(jī)數(shù)控系統(tǒng)為開槽機(jī)提供的主要功能是自動化加工這樣一個基本需求，可以得出開槽機(jī)數(shù)控系統(tǒng)可以通過改造三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的結(jié)論?；谏鲜鲈?，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)開槽加工的數(shù)控系統(tǒng)對普通三軸數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行了改造，其主要內(nèi)容如下1、新的適用于開槽機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)是基于三軸數(shù)控系統(tǒng)；2、數(shù)控系統(tǒng)中為開槽機(jī)增加了一個加工數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，該模塊專門用來處理與開槽機(jī)加工工藝相關(guān)的數(shù)據(jù)；3、增加的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊使用三軸數(shù)控系統(tǒng)中原有的數(shù)據(jù)輸入接口，輸出轉(zhuǎn)換后的加工數(shù)據(jù)供三軸數(shù)控系統(tǒng)原有的加工數(shù)據(jù)解析接口使用。本發(fā)明的具體改造方法如下開槽機(jī)數(shù)控系統(tǒng)中的控制硬件，主要指端子板、板卡等，全部用三軸數(shù)控系統(tǒng)中已有的。因開槽機(jī)數(shù)控系統(tǒng)在供操作人員使用的功能上與三軸數(shù)控系統(tǒng)沒有任何區(qū)別，開槽機(jī)數(shù)控系統(tǒng)中的人機(jī)交互界面也使用三軸數(shù)控系統(tǒng)中已有的。開槽機(jī)數(shù)控系統(tǒng)與三軸數(shù)控系統(tǒng)不同的性質(zhì)主要是指開槽機(jī)數(shù)控系統(tǒng)在于在接收到輸入的CAM(Computer-Aided Manufacturing，計(jì)算機(jī)輔助制造)數(shù)據(jù)后，不是直接使用數(shù)據(jù)中的圖形信息進(jìn)行加工，而是要把圖形信息映射到線形加工材料上并根據(jù)圖形信息分析出在加工材料的什么地方進(jìn)行開槽動作。本發(fā)明將由開槽機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的上述特性產(chǎn)生的需求封裝為一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，指定其輸入為機(jī)床操作人員設(shè)計(jì)產(chǎn)生的CAM數(shù)據(jù)，輸出為適用于開槽機(jī)加工的CAM數(shù)據(jù)。從實(shí)際應(yīng)用角度來看，本發(fā)明通過改造現(xiàn)有的三軸數(shù)控系統(tǒng)，能快速高效地實(shí)現(xiàn)一種實(shí)用、穩(wěn)定的開槽機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。這種改造方法，一方面充分利用了現(xiàn)有技術(shù)和資源，一方面又減少了新的開槽機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)投入?？紤]到一種數(shù)控系統(tǒng)在軟硬件方面的復(fù)雜性，本發(fā)明可大量節(jié)省一種新開槽機(jī)數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)的時間、人力和資金投入。在改造的同時，本發(fā)明保持了三軸數(shù)控系統(tǒng)自身的完整性，使三軸數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。在實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明的三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示，其應(yīng)用方式如下
首先，在三軸數(shù)控系統(tǒng)的加工數(shù)據(jù)輸入接口處判斷數(shù)控系統(tǒng)是否開槽機(jī)使用，是開槽機(jī)使用則將加工數(shù)據(jù)交給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，不是開槽機(jī)使用則將加工數(shù)據(jù)交給數(shù)據(jù)解析模塊，然后按照三軸數(shù)控系統(tǒng)對加工數(shù)據(jù)處理的原有方式處理加工數(shù)據(jù)。然后，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊在接收到加工數(shù)據(jù)輸入接口的數(shù)據(jù)后，開始對加工數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。這里的處理主要指一、將加工數(shù)據(jù)，即CAM數(shù)據(jù)中的成品外形轉(zhuǎn)換為應(yīng)用于加工材料上的線段式刀路軌跡，該刀路軌跡的長度為成品外形的周長；二、分析CAM數(shù)據(jù)中的成品外形輪廓，得出開槽機(jī)需要挖槽的開槽點(diǎn)，開槽點(diǎn)就是成品外形輪廓上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)；三、在開槽點(diǎn)實(shí)施開槽動作，在材料上挖出一個個深度相同的槽。最后，輸出轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)作為最終加工數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)自動實(shí)現(xiàn)了開槽機(jī)的特性，把最終加工數(shù)據(jù)提供給三軸數(shù)控系統(tǒng)原有的加工數(shù)據(jù)解析接口，該接口將加工數(shù)據(jù)分析成控制指令，用于整個數(shù)控系統(tǒng)的自動加工。采用了本發(fā)明的三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的開槽加工方法，由于數(shù)控系統(tǒng)對接收到的加工數(shù)據(jù)首先進(jìn)行判斷，將開槽加工數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，然后由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將其轉(zhuǎn)換為三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)，再將三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)發(fā)送至加工數(shù)據(jù)解析端口進(jìn)行加工應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)了在三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)上的自動開槽加工應(yīng)用，其能被有效地使用于各種材料的開槽加工，且其控制界面友好，應(yīng)用方式簡便，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)用、穩(wěn)定，且進(jìn)一步擴(kuò)大了三軸數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的開槽加工方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟(1)所述的數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接收端口接收到用戶輸入的加工數(shù)據(jù)；(2)所述的數(shù)控系統(tǒng)判斷該加工數(shù)據(jù)為開槽加工數(shù)據(jù)或三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)，若為開槽加工數(shù)據(jù)，則進(jìn)入步驟(3)，若為三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)，則進(jìn)入步驟(6)；(3)所述的數(shù)控系統(tǒng)將開槽加工數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊；(4)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將所述的開槽加工數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)；(5)所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將所述的三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)發(fā)送至加工數(shù)據(jù)解析端口， 并進(jìn)入步驟(7)；(6)所述的數(shù)據(jù)接收端口將所述的三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)發(fā)送至加工數(shù)據(jù)解析端口；(7)所述的加工數(shù)據(jù)解析端口將所接收到的加工數(shù)據(jù)解析為控制指令；(8)三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)所述的控制指令進(jìn)行加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的開槽加工方法，其特征在于，所述的步驟(5)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將所述的三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)，包括以下步驟(51)所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將所述的開槽加工數(shù)據(jù)中的成品外形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為開槽加工的刀路軌跡數(shù)據(jù)；(52)所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將所述的開槽加工數(shù)據(jù)中的成品外形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為開槽加工的開槽點(diǎn)數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的開槽加工方法，其特征在于，所述的步驟(51)，具體為以開槽加工數(shù)據(jù)中的成品外形的周長作為開槽加工刀路軌跡的長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的開槽加工方法，其特征在于，所述的步驟(52)，具體為以開槽加工數(shù)據(jù)中的成品外形輪廓的轉(zhuǎn)折點(diǎn)作為開槽加工的開槽位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的開槽加工方法，其特征在于，所述的三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)為計(jì)算機(jī)輔助制造CAM數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的開槽加工方法，在該方法中，數(shù)控系統(tǒng)首先對接收到的加工數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，將開槽加工數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，然后由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將開槽加工數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)，將三軸機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)加工數(shù)據(jù)發(fā)送至加工數(shù)據(jù)解析端口進(jìn)行加工應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)了在三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)上進(jìn)行自動開槽加工的應(yīng)用。本發(fā)明的三軸機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的開槽加工方法能被有效地使用于各種材料的開槽加工，且其控制界面友好，應(yīng)用方式簡便，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)用、穩(wěn)定，且進(jìn)一步擴(kuò)大了三軸數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號G05B19/4097GK102156442SQ20111004914
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月1日
發(fā)明者姚彬, 姚玉春, 謝頂先 申請人:上海奈凱電子科技有限公司, 上海維宏電子科技有限公司