本發(fā)明屬于數(shù)控加工相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種編程點(diǎn)進(jìn)給的數(shù)控系統(tǒng)速度控制方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有數(shù)控系統(tǒng)中的進(jìn)給方式分為轉(zhuǎn)進(jìn)給及分進(jìn)給，其中，分進(jìn)給是銑削、鉆削加工中常用的速度定義方式，編程人員通過給定單位時間(每分鐘)內(nèi)刀具相對工件的運(yùn)動增量來指定進(jìn)給速度。但分進(jìn)給并不能適用所有加工場景，比如在回轉(zhuǎn)面的車削加工中，工件表面質(zhì)量與主軸每轉(zhuǎn)一圈各軸的進(jìn)給增量及其均勻程度密切相關(guān)，編程時直接以轉(zhuǎn)進(jìn)給的方式定義進(jìn)給速度更為直觀方便，也可以更好地將工藝要求與速度控制方式聯(lián)系起來。更為特別地，在車削加工端面時，數(shù)控系統(tǒng)又提供了恒線速加工的控制接口，且配合轉(zhuǎn)進(jìn)給，保證在車削端面時，主軸轉(zhuǎn)速在隨切削點(diǎn)半徑變化而增減時，能夠控制徑向的進(jìn)給速度，以使得刀具去除的材料均勻恒定。

隨著工藝要求的而不斷細(xì)化，以上兩類進(jìn)給方式已經(jīng)不能完全滿足新興制造領(lǐng)域的加工工藝要求，如在3D手機(jī)背殼的車削加工過程中，由于背殼不再是一個平面而是凹凸不平的曲面，參與合成進(jìn)給的軸也由斷面車削時的一個徑向進(jìn)給軸增加到兩個，一個做徑向進(jìn)給(X軸)，另一個做軸向進(jìn)給(Z軸)，這時繼續(xù)采用恒線速配合轉(zhuǎn)進(jìn)給的加工方式已經(jīng)不能很好地滿足加工工藝的要求。此外，新的工藝中，各軸的進(jìn)給量與主回轉(zhuǎn)軸的同步控制規(guī)律更加復(fù)雜，難以通過加工程序中簡單的一兩個參數(shù)確定，加工工藝制定的好壞與工藝人員的經(jīng)驗(yàn)有著直接聯(lián)系，而涉及到的工藝規(guī)律受到工藝人員的保護(hù)，不可直接獲得，進(jìn)而導(dǎo)致不能很好的滿足加工工藝的要求，限制了產(chǎn)品的快速、高質(zhì)量加工及工藝人員的工作，導(dǎo)致整體效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種編程點(diǎn)進(jìn)給的數(shù)控系統(tǒng)速度控制方法，其基于現(xiàn)有進(jìn)給方式的特點(diǎn)，對編程點(diǎn)進(jìn)給的數(shù)控系統(tǒng)速度控制方法進(jìn)行了設(shè)計(jì)。本發(fā)明提供了一種更方便的進(jìn)給速度控制方式，使得工藝編程人員能直接規(guī)定每個插補(bǔ)周期內(nèi)各軸的進(jìn)給量，這些單個周期進(jìn)給量則是工藝人員經(jīng)過大量工程試驗(yàn)結(jié)果得出的滿足加工工藝要求的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算獲得的，并形成加工編程點(diǎn)，使得編程工藝人員能夠以插補(bǔ)周期為頻率輸出來實(shí)現(xiàn)各軸之間的聯(lián)動加工，無需在數(shù)控系統(tǒng)再多做處理。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種編程點(diǎn)進(jìn)給的數(shù)控系統(tǒng)速度控制方法，其包括以下步驟：

(1)提供與待加工零件對應(yīng)的工藝數(shù)據(jù)文件，并將所述工藝數(shù)據(jù)文件加載到數(shù)控系統(tǒng)，所述數(shù)控系統(tǒng)將所述工藝數(shù)據(jù)文件進(jìn)行解密并以工藝子程序的方式存儲；

(2)在所述數(shù)控系統(tǒng)中建立開啟編程點(diǎn)進(jìn)給功能指令，NC程序文件使用所述開啟編程點(diǎn)進(jìn)給功能指令并調(diào)用所述工藝子程序；

(3)所述數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行所述NC程序文件，當(dāng)解釋器解析到所述開啟編程點(diǎn)進(jìn)給功能指令時，隨即依次將全部編程點(diǎn)按照預(yù)定格式存儲至數(shù)據(jù)表緩沖區(qū)；同時，插補(bǔ)器按照所述NC程序文件中給定的輸出頻率將所述編程點(diǎn)輸出至所述數(shù)控系統(tǒng)的驅(qū)動器。

進(jìn)一步地，所述開啟編程點(diǎn)進(jìn)給功能指令為模態(tài)指令，且其為與分進(jìn)給的G94指令和轉(zhuǎn)進(jìn)給的G95指令屬同一模態(tài)組。

進(jìn)一步地，所述工藝數(shù)據(jù)文件涵蓋了加工過程中所有的刀具編程點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述工藝數(shù)據(jù)文件大于所述數(shù)據(jù)表緩沖區(qū)的內(nèi)存時，采用磁盤交換方式或者網(wǎng)絡(luò)傳輸方式來將編程點(diǎn)讀入所述數(shù)據(jù)表緩沖區(qū)。

進(jìn)一步地，所述磁盤交換方式采用工業(yè)固態(tài)硬盤，以保證編程點(diǎn)的讀入速率大于輸出速率。

進(jìn)一步地，在所述網(wǎng)絡(luò)傳輸方式中，所述數(shù)控系統(tǒng)采用局域網(wǎng)并基于TCP/IP協(xié)議傳輸，以保證編程點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的編程點(diǎn)進(jìn)給的數(shù)控系統(tǒng)速度控制方法，其能很好的滿足工藝人員想直接規(guī)定每個插補(bǔ)周期的各軸進(jìn)給量的工藝需求，為工藝人員提供相對透明的編程點(diǎn)進(jìn)給功能接口，提高了整體加工效率及加工質(zhì)量；同時，針對不同規(guī)模數(shù)據(jù)文件，提供較為全面的解決方案，保證編程點(diǎn)按給定頻率連續(xù)輸出。

附圖說明

圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施方式提供的編程點(diǎn)進(jìn)給的數(shù)控系統(tǒng)速度控制方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

請參閱圖1，本發(fā)明較佳實(shí)施方式提供的編程點(diǎn)進(jìn)給的數(shù)控系統(tǒng)速度控制方法，其主要包括以下步驟：

步驟一，提供與待加工零件對應(yīng)的工藝數(shù)據(jù)文件，并將所述工藝數(shù)據(jù)文件加載到數(shù)控系統(tǒng)，所述數(shù)控系統(tǒng)將所述工藝數(shù)據(jù)文件進(jìn)行解密并以工藝子程序的方式存儲。本實(shí)施方式中，工藝人員提供的所述工藝數(shù)據(jù)文件涵蓋了加工過程中所有的刀具編程點(diǎn)。

步驟二，在所述數(shù)控系統(tǒng)中建立開啟編程點(diǎn)進(jìn)給功能指令，NC程序文件使用所述開啟編程點(diǎn)進(jìn)給功能指令并調(diào)用所述工藝子程序。本實(shí)施方式以3D手機(jī)背殼的加工為例，所述開啟編程點(diǎn)進(jìn)給功能指令參考指令格式為G92.4F_，即為統(tǒng)一調(diào)用接口。其中G94.2為指令開關(guān)，表示開啟編程點(diǎn)進(jìn)給功能，且為與分進(jìn)給的G94指令和轉(zhuǎn)進(jìn)給的G95指令屬同一模態(tài)組的模態(tài)指令；F則為編程點(diǎn)的輸出頻率，即每周期輸出的編程點(diǎn)數(shù)，當(dāng)F值小于零時，表示一個編程點(diǎn)將分多個周期輸出，如果每個周期僅需要輸出一個編程點(diǎn)，F(xiàn)則為1。

本實(shí)施方式中，3D手機(jī)背殼加工采用以車代銑工藝，X、Z、C三軸聯(lián)動進(jìn)給，NC程序文件中使用G92.4F1開啟編程點(diǎn)進(jìn)給功能指令，F(xiàn)值為1表示每個插補(bǔ)周期輸出一個編程點(diǎn)。

步驟三，所述數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行所述NC程序文件，當(dāng)解釋器解析到所述開啟編程點(diǎn)進(jìn)給功能指令時，隨即依次將全部編程點(diǎn)按照預(yù)定格式存儲至數(shù)據(jù)表緩沖區(qū)；同時，插補(bǔ)器按照所述NC程序文件中給定的輸出頻率將所述編程點(diǎn)輸出至驅(qū)動器，以進(jìn)行數(shù)控加工。所述插補(bǔ)器及所述解釋器均包含于所述數(shù)控系統(tǒng)。

本實(shí)施方式中，對于中小規(guī)模的工藝數(shù)據(jù)文件，本實(shí)施方式通過在所述數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置較大內(nèi)存數(shù)據(jù)表緩沖區(qū)來用于存放加工過程中的所有編程點(diǎn)。對于大規(guī)模工藝數(shù)據(jù)文件，所述數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表緩沖區(qū)域內(nèi)存空間不足，無法將全部編程點(diǎn)讀入內(nèi)存，本實(shí)施方式通過將刀具進(jìn)給過程中的編程點(diǎn)批量輸入、單個輸出的方式來解決，具體有磁盤交換和網(wǎng)絡(luò)傳輸兩種方式。

(1)磁盤交換方式：當(dāng)整個工藝過程能劃分為多個工序，并且每道工序?qū)?yīng)的編程點(diǎn)的加載內(nèi)存均小于所述數(shù)據(jù)表緩沖區(qū)內(nèi)存時，則可以對各工序編程點(diǎn)實(shí)行分開加載，以解決加載大規(guī)模數(shù)據(jù)文件時出現(xiàn)的內(nèi)存不足問題。而如果不能進(jìn)行以上劃分，或者單個工序編程點(diǎn)的內(nèi)存依然過大，則需要加快磁盤交換速率，如采用讀寫速率更快的存儲設(shè)備。本實(shí)施方式采用工業(yè)固態(tài)硬盤，以保證編程點(diǎn)的讀入速率始終大于輸出速率。

(2)網(wǎng)絡(luò)傳輸方式：對于較大規(guī)模的數(shù)據(jù)文件，采用網(wǎng)絡(luò)傳輸需要達(dá)到一定速率才能滿足連續(xù)進(jìn)給加工要求。由于廣域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)抖動及網(wǎng)絡(luò)延遲等特性，易造成數(shù)據(jù)延遲加載或重復(fù)加載。本實(shí)施方式中，所述數(shù)控系統(tǒng)采用局域網(wǎng)并基于TCP/IP協(xié)議傳輸，以保證編程點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和準(zhǔn)確性；加工過程中，CAM軟件需要與所述數(shù)控系統(tǒng)通過網(wǎng)線連接，并設(shè)置IP地址在同一網(wǎng)段，且配置局域網(wǎng)，使得所述數(shù)控系統(tǒng)每隔一段時間分塊批量將編程點(diǎn)讀入所述數(shù)據(jù)表緩沖區(qū)中。

3D手機(jī)背殼加工的工藝數(shù)據(jù)文件共有394993個編程點(diǎn)，約12.7MB，而所述數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表緩沖區(qū)只能容納下100000個數(shù)據(jù)，約3.2MB，故編程點(diǎn)不能全部讀入內(nèi)存中，屬于大規(guī)模數(shù)據(jù)文件；而要實(shí)現(xiàn)編程點(diǎn)連續(xù)進(jìn)給，數(shù)據(jù)讀入的速率必須大于33KB/s，本實(shí)施方式采用固態(tài)硬盤或者局域網(wǎng)傳輸均可以達(dá)到上述速率要求。

采用本實(shí)施方式的編程點(diǎn)進(jìn)給的數(shù)控系統(tǒng)速度控制方法，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)給每個插補(bǔ)周期(1ms)輸出一個編程點(diǎn)的目標(biāo)，如工藝數(shù)據(jù)文件中共有394993個編程點(diǎn)，則總加工時間為395s。

本發(fā)明提供的編程點(diǎn)進(jìn)給的數(shù)控系統(tǒng)速度控制方法，其能很好的滿足工藝人員想直接規(guī)定每個插補(bǔ)周期的各軸進(jìn)給量的工藝需求，為工藝人員提供相對透明的編程點(diǎn)進(jìn)給功能接口，提高了整體加工效率及加工質(zhì)量；同時，針對不同規(guī)模數(shù)據(jù)文件，提供較為全面的解決方案，保證編程點(diǎn)按給定頻率連續(xù)輸出。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。