[發(fā)明專利]數(shù)控機(jī)床編程輔助方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410096445.4
• 申請(qǐng)日: 2014-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN103838182B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?jiān)迫?/a>;王洪兵;國煥然;張松江;張洪海;梁永強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東墨龍石油機(jī)械股份有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/4097
• 分類號(hào): G05B19/4097
• 代理公司: 濰坊正信專利事務(wù)所37216
• 代理人: 王秀芝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)控加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種數(shù)控機(jī)床編程輔助方法。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)外數(shù)控機(jī)床越來越多，各廠家在生產(chǎn)加工產(chǎn)品時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到一種情況，即用數(shù)控機(jī)床加工復(fù)雜形狀產(chǎn)品時(shí)，相關(guān)的數(shù)控程序編程所需要的程序數(shù)據(jù)難以計(jì)算，同時(shí)即使得到了所需數(shù)據(jù)，加工時(shí)也往往難以保證一次將所需的產(chǎn)品形狀尺寸準(zhǔn)確的加工出來。雖然有些先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床能夠完成程序數(shù)據(jù)的自我計(jì)算，但過程復(fù)雜，且受刀片、刀桿、設(shè)備的狀態(tài)及操作人員水平影響較大，大多數(shù)廠家和操作人員都難以對(duì)該種編程方法進(jìn)行有效的使用。

數(shù)控機(jī)床主要是通過數(shù)控程序來控制主軸轉(zhuǎn)動(dòng)和刀塔的移動(dòng)，通過刀塔沿?cái)?shù)控機(jī)床Z、X軸移動(dòng)與主軸轉(zhuǎn)動(dòng)配合來完成復(fù)雜形狀產(chǎn)品的加工。其中刀塔在Z、X軸坐標(biāo)系內(nèi)的精準(zhǔn)移動(dòng)軌跡是加工合格產(chǎn)品的關(guān)鍵。

數(shù)控機(jī)床在編程時(shí)，除先將刀片進(jìn)行坐標(biāo)校準(zhǔn)外，另需針對(duì)加工的產(chǎn)品，計(jì)算出多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)，以供編程時(shí)使用。數(shù)控機(jī)床常見的加工形狀有端面平面、圓柱面（里孔/外圓）、錐面（內(nèi)錐面/外錐面）、圓弧面和圓球面等，若要加工出這些形狀，需要提供給數(shù)控機(jī)床一些關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)以供編程使用，如端面平面、圓柱面需要提供加工時(shí)刀片的起始點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)；而加工錐面可采用提供起始點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)的方法，也可以采用極坐標(biāo)的方法；對(duì)于加工圓弧面或圓球面則需要提供起始點(diǎn)、終點(diǎn)坐標(biāo)以及圓弧半徑。只有提供了以上這些數(shù)據(jù)，才能通過相應(yīng)的程序指令來完成加工，而這些點(diǎn)坐標(biāo)的確定是需要通過大量復(fù)雜的計(jì)算才能得到。

同時(shí)以上這些編程所需的數(shù)據(jù)的確定，如果僅簡(jiǎn)單的按圖紙尺寸進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果輸入程序，往往仍難以得到合格的產(chǎn)品，這主要是刀片加工切削面尺寸產(chǎn)生的影響，而這在刀片單一方向移動(dòng)加工時(shí)一般不會(huì)產(chǎn)生影響，但當(dāng)?shù)镀M(jìn)行往復(fù)移動(dòng)或復(fù)合方向移動(dòng)加工時(shí)，刀片加工切削面與工件的接觸點(diǎn)會(huì)不斷變化，這時(shí)刀片切削面尺寸會(huì)對(duì)產(chǎn)品尺寸產(chǎn)生較大的影響，為此需要采用一種方法來消除這方面的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)控機(jī)床編程輔助方法，此數(shù)控機(jī)床編程輔助方法簡(jiǎn)單易操作，通過本方法獲得的各關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)值輸入到數(shù)控機(jī)床的程序后，加工出的產(chǎn)品尺寸準(zhǔn)確，合格率高。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種數(shù)控機(jī)床編程輔助方法，包括以下步驟：S1、根據(jù)待加工產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)通過AUTO CAD軟件繪制準(zhǔn)確的AUTO CAD圖形，所述AUTO CAD圖形的圖形比例為1:1；S2、根據(jù)加工所用刀片的各項(xiàng)尺寸通過所述AUTO CAD軟件以1:1的比例繪制出刀片圖形；S3、在所述AUTO CAD軟件中將繪制好的多個(gè)所述刀片圖形分別放置在所述步驟S1畫好的圖紙上的各關(guān)鍵點(diǎn)位置，在所述圖紙上所述刀片的切削面與所述待加工產(chǎn)品的加工面相切，各所述關(guān)鍵點(diǎn)為加工不同加工面時(shí)所述刀片運(yùn)行軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)；其中如果所述加工面為圓弧面時(shí)，還需要確定所述刀片軌跡的半徑；S4、確定一個(gè)原點(diǎn)，利用所述AUTO CAD軟件中的點(diǎn)坐標(biāo)測(cè)量命令測(cè)得各所述關(guān)鍵點(diǎn)相對(duì)于所述原點(diǎn)的坐標(biāo)；S5、將測(cè)得的各所述關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)及加工圓弧面時(shí)所述刀片軌跡的半徑提供給數(shù)控機(jī)床作為編程使用。

其中，所述刀片的各項(xiàng)尺寸包括所述刀片的刀尖半徑、刀尖夾角及所述刀片與所述數(shù)控機(jī)床的主軸的夾角。

其中，所述步驟S3中加工圓弧面時(shí)所述刀片軌跡的半徑通過如下方法獲得：采用三點(diǎn)確定圓弧軌跡的方法畫出圓弧軌跡，所述圓弧軌跡為所述刀片加工所述圓弧面時(shí)的運(yùn)行軌跡，然后通過所述AUTO CAD軟件中的半徑測(cè)量命令測(cè)得所述刀片軌跡的半徑。

其中，所述三點(diǎn)確定圓弧軌跡的方法包括以下步驟：a、確定所述圓弧軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)，即在加工所述圓弧面時(shí)所述刀片運(yùn)行軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)；b、在所述待加工產(chǎn)品的AUTO CAD圖形上對(duì)應(yīng)所述圓弧面的圓弧上任取一輔助點(diǎn)，在所述輔助點(diǎn)與所述圓弧的圓心之間作一條輔助線；c、以所述輔助點(diǎn)為圓心，以所述刀尖半徑為半徑畫一個(gè)輔助圓；d、所述輔助圓與所述輔助線或所述輔助線的延長(zhǎng)線之間會(huì)有一個(gè)交點(diǎn)，所述交點(diǎn)即為所述圓弧軌跡上的第三個(gè)點(diǎn)，通過在AUTO CAD中采用三點(diǎn)繪制圓弧的命令，根據(jù)所述起點(diǎn)和終點(diǎn)及所述交點(diǎn)繪制出的圓弧即為所述圓弧軌跡。

其中，所述原點(diǎn)為所述待加工產(chǎn)品的端面中心點(diǎn)。

其中，所述不同加工面包括端面平面、圓柱面、錐面、圓弧面和圓球面中的一種、兩種、多種或全部。

采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是：