一種數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)行機構接口；所述上位機內置標準工件路徑模塊、差異路徑產生模塊、路徑生成模塊、進給速度及進給向產生模塊、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，從而提高數控機床的加工精度。
【專利說明】
一種數控機床的進刀控制裝置及其控制方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種數控機床的進刀控制裝置，特別涉及一種數控機床的進刀控制裝置及其控制方法，屬于數控機床技術領域。
【背景技術】
[0002]數控機床的進刀的控制是數控機床加工精度中，比較關鍵的作用，其控制精度直接影響加工精度；而現有技術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，其中后者經系列的控制語句通過內插或近似被預定為進給多項式或進給仿樣函數。上述控制過程中，關鍵點是刀具進給曲線上控制語句搭接地、預報性地起動最小值；其不能在整個工件加工過程進行進刀很好地控制，且其沒有相應的仿真結果。
【發(fā)明內容】
[0003](一 )要解決的技術問題
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種數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，從而提高數控機床的加工精度。
[0005]( 二)技術方案
[0006]本發(fā)明的數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)行機構接口 ；所述上位機內置標準工件路徑模塊、差異路徑產生模塊、路徑生成模塊、進給速度及進給向產生模塊、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，選擇相應的刀具，從虛擬刀具選擇模塊內選擇加工刀具；同時，對應的加工刀具確定了標準工件路徑模塊內的標準工件；
[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有相應的標準，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，同時將匹配后的結果通過3D效果顯示模塊反應到上位機上；
[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，送到差異路徑產生模塊，通過差異路徑產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果通過3D效果顯示模塊反應到上位機上；每段差異化路徑運算過程中，必須滿足對應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，都有對應的子模塊，生成時，根據先后順序，及端點匹配進行路徑生成；并將新路徑加工結果通過3D效果顯示模塊反應到上位機上。
[0015]有益效果
[0016]與現有技術相比，本發(fā)明的數控機床的進刀控制裝置及其控制方法，其運算簡單，可以直接應用多個標準模塊確定加工路徑，同時產生新的特殊路徑，可以進行新的路徑設計，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，從而提高數控機床的加工精度。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的數控機床的進刀控制裝置的整體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示的數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)行機構接口 ；所述上位機內置標準工件路徑模塊、差異路徑產生模塊、路徑生成模塊、進給速度及進給向產生模塊、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，選擇相應的刀具，從虛擬刀具選擇模塊內選擇加工刀具；同時，對應的加工刀具確定了標準工件路徑模塊內的標準工件；
[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有相應的標準，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，同時將匹配后的結果通過3D效果顯示模塊反應到上位機上；
[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，送到差異路徑產生模塊，通過差異路徑產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果通過3D效果顯示模塊反應到上位機上；每段差異化路徑運算過程中，必須滿足對應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，都有對應的子模塊，生成時，根據先后順序，及端點匹配進行路徑生成；并將新路徑加工結果通過3D效果顯示模塊反應到上位機上。
[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)明的構思和范圍進行限定。在不脫離本發(fā)明設計構思的前提下，本領域普通人員對本發(fā)明的技術方案做出的各種變型和改進，均應落入到本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。
【主權項】
1.一種數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)行機構接口 ；所述上位機內置標準工件路徑模塊、差異路徑產生模塊、路徑生成模塊、進給速度及進給向產生模塊、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.根據權利要求1所示的數控機床的進刀控制裝置，其特征在于:所述執(zhí)行機構接口與進刀控制端電連接。3.根據權利要求1所示的數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，選擇相應的刀具，從虛擬刀具選擇模塊內選擇加工刀具；同時，對應的加工刀具確定了標準工件路徑模塊內的標準工件； 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有相應的標準，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，同時將匹配后的結果通過3D效果顯示模塊反應到上位機上； 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，送到差異路徑產生模塊，通過差異路徑產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果通過3D效果顯示模塊反應到上位機上；每段差異化路徑運算過程中，必須滿足對應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，都有對應的子模塊，生成時，根據先后順序，及端點匹配進行路徑生成；并將新路徑加工結果通過3D效果顯示模塊反應到上位機上。
【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, 劉學平, 李志博, 同彥恒, 麻輝
【申請人】寧夏巨能機器人系統有限公司