[發明專利]產生用于控制機床上的刀具的控制數據的方法和裝置

有效

• 申請號: 201010162159.5
• 申請日: 2010-04-06
• 公開（公告）號: CN101893873A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 魯道夫·漢恩
• 申請（專利權）人: DMG電子有限公司
• 主分類號: G05B19/4097
• 分類號: G05B19/4097;G05B19/4099;G05B19/416;G05B19/4061;G05B19/4069;B23Q15/20
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

【技術領域】

本發明涉及產生用于控制機床上的預定刀具將被固定的工件從坯料加工成成品的控制數據的方法和裝置。

特別地，本發明涉及一種產生用于控制CNC控制機床或CNC控制加工中心上的預定銑刀的控制數據使被固定在上述機床上的工件從坯料加工成具有預定成品構型的成品的方法和裝置。

【背景技術】

在現有技術的多種多樣的實施例中，CNC控制機床已被熟知。CNC(Computerized?Numerical?Control)意為該機床為數字控制的機床，即通過包含CNC控制數據的CNC程序來控制。機床上配備有通過加工從工件上去除材料的刀具。該刀具的控制是基于CNC程序的CNC控制數據通過控制裝置來實現。這使得基于確定的CNC控制數據來精密加工固定在機床上的工件成為可能。

現在，CNC程序可在軟件協助下用CAM(Computer-aided?Manufacturing)系統來編寫。寫出的CNC程序包含控制插入的刀具相對固定在機床上的工件沿所產生的路徑運動的控制數據，當沿上述路徑運動時，刀具去除工件上的材料。

現有技術揭露了在虛擬的機床上模擬加工虛擬的工件的裝置和方法，其中工件的加工被可視化在再現單元(顯示單元)上，且用戶能評估該模擬以隨意地建立或修改控制刀具的控制數據。

申請人的德國專利申請公開第10?2006?043390號(DE?10?2006?043390A1)揭露了一種模擬在機床上加工工件的順序(Sequence)的裝置和方法，以模擬CNC機床上的順序。該裝置包括用于存儲機床數據以產生機床的虛擬影像的存儲裝置，為了存儲工件數據以創建工件的虛擬影像并存儲資源數據以創建資源的虛擬影像。創建機床的真實影像所需的數據有這些裝置提供。在模擬過程中，這不僅包括工具臺和工件的再現，也包括詳細呈現夾緊狀況的可能性。此外，這使得呈現不同結構的具有工件和刀具的機床成為可能。相應的數據用相應的裝置發送到整體模擬單元。因此，配備有工件和刀具的機床是可模擬的。

歐洲專利申請公開第0?524?344號(EP?0?524?344A1)揭露了一種用于產生控制CNC機床加工過程的程序的圖形互動對話編程系統。可對話的程序可使用戶或操作者盡可能簡單地利用圖形對話向導來改變、補充或新寫入機床的控制程序。

日本專利申請公開第2001?282331號(JP?2001?282331A)揭露了一種用于模擬機床上的真實刀具的刀具模擬裝置，刀具的加工的控制可變。該有刀具加工的模擬呈現在顯示器上。

美國專利第6?584?373號(US?6?584?373B1)揭露了一種在周期性循環的順序中控制CNC刀具的方法和控制CNC刀具的控制系統。該控制系統包括數據輸入單元、機床檢查單元和NC控制單元。這里，NC控制單元存儲有至少一個產生CNC刀具運動順序的NC程序。

現有技術中，CNC控制刀具的路徑計算是基于工件的成品的幾何尺寸和方位本身。產生控制數據使得通過插入的刀具沿簡單的路徑往復運動直至完成成品的輪廓，工件上的材料被一層一層地去除。這也被稱為逐線加工(Line-by-lineMachining)。

沿加工路徑的加工量(單位時間內去除材料的量)，即刀具對材料的切削性能，由幾何尺寸決定。當工件構型的輪廓不嚴苛時，即輪廓不影響成品的構型時，從坯料的構型開始，在CAM系統中根據切削表中固定的加工量產生加工路徑。

當接近成品的輪廓時，只產生用不同插入刀具以恒定的進給量跟隨成品的輪廓去除剩余的材料的銑削路徑。加工時間，也就是，從坯料開始去除材料到成品輪廓所需的時間，由程式化的進給速率和確定的加工路徑來決定。

為了減少工件從坯料到成品的加工時間，現有技術中已知的CAM系統產生一個或多個減少空切時間(Air?Cutting?Time)的刀具路徑。空切時間是機床上的被控刀具不從固定的工件上去除材料的時間。空切時間發生，例如，當刀具被引導從工件上的一點到工件上的另一點時，為了開始一條去除材料的新加工路徑，在空切時間內沒有材料從工件上去除。與之相反，加工路徑是去除工件上的材料的刀具被控制沿之運動的路徑，即刀具沿加工路徑從工件上去除材料。

【發明內容】

基于現有技術，本發明的目的是提供一種用于產生控制機床上的刀具的控制數據的方法和裝置，可相較于現有技術縮短加工時間。

依據本發明，此目的通過具有權利要求1的特征的方法和具有權利要求11的特征的裝置來實現。

本發明的有益的改進和優選的實施例將在附屬權利要求中說明。