一種數(shù)控機床的進刀控制裝置及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種數(shù)控機床的進刀控制裝置；包括上位機，及與上位機電連接的執(zhí)行機構(gòu)接口；所述上位機內(nèi)置標準工件路徑模塊、差異路徑產(chǎn)生模塊、路徑生成模塊、進給速度及進給向產(chǎn)生模塊、虛擬刀具選擇模塊、被加工件輸入模塊和3D效果顯示模塊；第一步，選擇相應(yīng)的刀具，第二步，被加工件劃分；第三步，被加工件確認劃分路徑；第四步，取得差異化路徑，第五步，得到最終進刀路徑；本發(fā)明的數(shù)控機床的進刀控制裝置及其控制方法，其運算簡單，可以直接應(yīng)用多個標準模塊確定加工路徑，通過改進機床刀具的控制方法及進行工件加工仿真，提高刀具位置控制的精度，從而提高數(shù)控機床的加工精度。
【專利說明】
一種數(shù)控機床的進刀控制裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)控機床的進刀控制裝置，特別涉及一種數(shù)控機床的進刀控制裝置及其控制方法，屬于數(shù)控機床技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控機床的進刀的控制是數(shù)控機床加工精度中，比較關(guān)鍵的作用，其控制精度直接影響加工精度；而現(xiàn)有技術(shù)中的進刀控制不是一獨立模塊，而且其控制上比較繁瑣，且精度比較低；中國專利申請?zhí)?98806545.2，公開了一種控制刀具進給的方法和裝置，其中刀具進給的進給速度輪廓線可直接被編程，在超出一允許的軸動態(tài)特性的場合，通過該預(yù)定的進給速度輪廓線在刀具進給曲線上控制語句搭接地、預(yù)報性地起動最小值；進給速度輪廓線可尤其被編程為線性的、多項式的和三次的進給輪廓線，其中后者經(jīng)系列的控制語句通過內(nèi)插或近似被預(yù)定為進給多項式或進給仿樣函數(shù)。上述控制過程中，關(guān)鍵點是刀具進給曲線上控制語句搭接地、預(yù)報性地起動最小值；其不能在整個工件加工過程進行進刀很好地控制，且其沒有相應(yīng)的仿真結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](一 )要解決的技術(shù)問題
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種數(shù)控機床的進刀控制裝置及其控制方法，通過改進機床刀具的控制方法及進行工件加工仿真，提高刀具位置控制的精度，從而提高數(shù)控機床的加工精度。
[0005]( 二)技術(shù)方案
[0006]本發(fā)明的數(shù)控機床的進刀控制裝置，包括上位機，及與上位機電連接的執(zhí)行機構(gòu)接口 ；所述上位機內(nèi)置標準工件路徑模塊、差異路徑產(chǎn)生模塊、路徑生成模塊、進給速度及進給向產(chǎn)生模塊、虛擬刀具選擇模塊、被加工件輸入模塊和3D效果顯示模塊。
[0007]進一步地，所述執(zhí)行機構(gòu)接口與進刀控制端電連接。
[0008]進一步地，所述進刀控制端安裝有刀具；所述刀具與虛擬刀具選擇模塊選擇的虛擬刀具一致。
[0009]本發(fā)明的數(shù)控機床的進刀控制裝置其控制方法具體如下:
[0010]第一步，選擇相應(yīng)的刀具，從虛擬刀具選擇模塊內(nèi)選擇加工刀具；同時，對應(yīng)的加工刀具確定了標準工件路徑模塊內(nèi)的標準工件；
[0011]第二步，被加工件劃分；將被加工件通過被加工件輸入模塊輸入，接著引入第一步確認的標準工件路徑模塊內(nèi)的標準工件，標準工件路徑模塊對被加工件進行劃分匹配計算，如果標準工件路徑模塊內(nèi)有相應(yīng)的標準，則做好標志，通過多次匹配組合，得到多條被加工件劃分路徑，同時將匹配后的結(jié)果通過3D效果顯示模塊反應(yīng)到上位機上；
[0012]第三步，被加工件確認劃分路徑；將第一步得到的多條被加工件劃分路徑進行選擇，選擇標準件匹配最多，且前后標準件之間面積最小的一條路徑；
[0013]第四步，取得差異化路徑，匹配后的被加工件，送到差異路徑產(chǎn)生模塊，通過差異路徑產(chǎn)生模塊將被加工件未被匹配的面積提出，通過進給速度及進給向產(chǎn)生模塊進行劃分運算，得到多段差異化路徑曲線；同時將多段差異化路徑曲線的結(jié)果通過3D效果顯示模塊反應(yīng)到上位機上；每段差異化路徑運算過程中，必須滿足對應(yīng)段路徑的前一端點和后一端點的進刀速率和方向必須與對應(yīng)段路徑的前一匹配標準件和后一匹配標準件一致；
[0014]第五步，得到最終進刀路徑，將第三步確認的劃分路徑，及第四步得到的差異化路徑，送到路徑生成模塊，進行新的路徑生成，標準模塊劃分的每段和差異化路徑生成的每段，都有對應(yīng)的子模塊，生成時，根據(jù)先后順序，及端點匹配進行路徑生成；并將新路徑加工結(jié)果通過3D效果顯示模塊反應(yīng)到上位機上。
[0015]有益效果
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的數(shù)控機床的進刀控制裝置及其控制方法，其運算簡單，可以直接應(yīng)用多個標準模塊確定加工路徑，同時產(chǎn)生新的特殊路徑，可以進行新的路徑設(shè)計，通過改進機床刀具的控制方法及進行工件加工仿真，提高刀具位置控制的精度，從而提高數(shù)控機床的加工精度。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的數(shù)控機床的進刀控制裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示的數(shù)控機床的進刀控制裝置，包括上位機，及與上位機電連接的執(zhí)行機構(gòu)接口 ；所述上位機內(nèi)置標準工件路徑模塊、差異路徑產(chǎn)生模塊、路徑生成模塊、進給速度及進給向產(chǎn)生模塊、虛擬刀具選擇模塊、被加工件輸入模塊和3D效果顯示模塊。
[0019]其中，所述執(zhí)行機構(gòu)接口與進刀控制端電連接；所述進刀控制端安裝有刀具；所述刀具與虛擬刀具選擇模塊選擇的虛擬刀具一致。
[0020]本發(fā)明的數(shù)控機床的進刀控制裝置其控制方法具體如下:
[0021]第一步，選擇相應(yīng)的刀具，從虛擬刀具選擇模塊內(nèi)選擇加工刀具；同時，對應(yīng)的加工刀具確定了標準工件路徑模塊內(nèi)的標準工件；
[0022]第二步，被加工件劃分；將被加工件通過被加工件輸入模塊輸入，接著引入第一步確認的標準工件路徑模塊內(nèi)的標準工件，標準工件路徑模塊對被加工件進行劃分匹配計算，如果標準工件路徑模塊內(nèi)有相應(yīng)的標準，則做好標志，通過多次匹配組合，得到多條被加工件劃分路徑，同時將匹配后的結(jié)果通過3D效果顯示模塊反應(yīng)到上位機上；
[0023]第三步，被加工件確認劃分路徑；將第一步得到的多條被加工件劃分路徑進行選擇，選擇標準件匹配最多，且前后標準件之間面積最小的一條路徑；
[0024]第四步，取得差異化路徑，匹配后的被加工件，送到差異路徑產(chǎn)生模塊，通過差異路徑產(chǎn)生模塊將被加工件未被匹配的面積提出，通過進給速度及進給向產(chǎn)生模塊進行劃分運算，得到多段差異化路徑曲線；同時將多段差異化路徑曲線的結(jié)果通過3D效果顯示模塊反應(yīng)到上位機上；每段差異化路徑運算過程中，必須滿足對應(yīng)段路徑的前一端點和后一端點的進刀速率和方向必須與對應(yīng)段路徑的前一匹配標準件和后一匹配標準件一致；
[0025]第五步，得到最終進刀路徑，將第三步確認的劃分路徑，及第四步得到的差異化路徑，送到路徑生成模塊，進行新的路徑生成，標準模塊劃分的每段和差異化路徑生成的每段，都有對應(yīng)的子模塊，生成時，根據(jù)先后順序，及端點匹配進行路徑生成；并將新路徑加工結(jié)果通過3D效果顯示模塊反應(yīng)到上位機上。
[0026]上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進，均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
【主權(quán)項】
1.一種數(shù)控機床的進刀控制裝置，其特征在于:包括上位機，及與上位機電連接的執(zhí)行機構(gòu)接口 ；所述上位機內(nèi)置標準工件路徑模塊、差異路徑產(chǎn)生模塊、路徑生成模塊、進給速度及進給向產(chǎn)生模塊、虛擬刀具選擇模塊、被加工件輸入模塊和3D效果顯示模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所示的數(shù)控機床的進刀控制裝置，其特征在于:所述執(zhí)行機構(gòu)接口與進刀控制端電連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所示的數(shù)控機床的進刀控制裝置，其特征在于:所述進刀控制端安裝有刀具；所述刀具與虛擬刀具選擇模塊選擇的虛擬刀具一致。4.一種數(shù)控機床的進刀控制裝置的控制方法，其特征在于:所述控制方法具體如下: 第一步，選擇相應(yīng)的刀具，從虛擬刀具選擇模塊內(nèi)選擇加工刀具；同時，對應(yīng)的加工刀具確定了標準工件路徑模塊內(nèi)的標準工件； 第二步，被加工件劃分；將被加工件通過被加工件輸入模塊輸入，接著引入第一步確認的標準工件路徑模塊內(nèi)的標準工件，標準工件路徑模塊對被加工件進行劃分匹配計算，如果標準工件路徑模塊內(nèi)有相應(yīng)的標準，則做好標志，通過多次匹配組合，得到多條被加工件劃分路徑，同時將匹配后的結(jié)果通過3D效果顯示模塊反應(yīng)到上位機上； 第三步，被加工件確認劃分路徑；將第一步得到的多條被加工件劃分路徑進行選擇，選擇標準件匹配最多，且前后標準件之間面積最小的一條路徑； 第四步，取得差異化路徑，匹配后的被加工件，送到差異路徑產(chǎn)生模塊，通過差異路徑產(chǎn)生模塊將被加工件未被匹配的面積提出，通過進給速度及進給向產(chǎn)生模塊進行劃分運算，得到多段差異化路徑曲線；同時將多段差異化路徑曲線的結(jié)果通過3D效果顯示模塊反應(yīng)到上位機上；每段差異化路徑運算過程中，必須滿足對應(yīng)段路徑的前一端點和后一端點的進刀速率和方向必須與對應(yīng)段路徑的前一匹配標準件和后一匹配標準件一致； 第五步，得到最終進刀路徑，將第三步確認的劃分路徑，及第四步得到的差異化路徑，送到路徑生成模塊，進行新的路徑生成，標準模塊劃分的每段和差異化路徑生成的每段，都有對應(yīng)的子模塊，生成時，根據(jù)先后順序，及端點匹配進行路徑生成；并將新路徑加工結(jié)果通過3D效果顯示模塊反應(yīng)到上位機上。
【文檔編號】G05B19/414GK106033214SQ201510121377
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月19日
【發(fā)明人】宋明安, 孫潔, 劉學(xué)平, 李志博, 同彥恒, 麻輝
【申請人】寧夏巨能機器人系統(tǒng)有限公司