专利名称：数控系统加工代码的通用生成方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及数控加工领域，具体而言，涉及数控系统加工代码 的通用生成方法和装置。
背景技术：
初期的数控机床只能加工 一些形状简单的零件，加工代码也较 简单， 一般是由用户手工编写而成。对于稍微复杂一些的零件，也 可以借助于简单的计算工具如计算器等编制出来。此时 一般是根据 图纸把相应的点坐标数据求取出来，再根据不同的机床编写成不同 类型的数控程序代码。
随着零件产品形状复杂程度的提高，如加工模具及自由曲面， 仅仅靠人工去计算点坐标变得非常困难。这时人们使用了计算机辅
助编程，即CAM( Computer Aided Manufacturing,计算才几辅助制造) 软件。通常CAM软件就是把来自CAD ( Computer Aided Design, 计算机辅助设计)的设计模型结合用户输入的工艺数据，生成轨迹 的刀位数据。此时的刀位数据还不能直接送到机床上进行加工，还 需要根据数控设备的不同类型，把刀位数据转换成相应的加工代 码，此过程就称之为后置处理，相应的前一过程则为前置处理。刀 位文件指的是一种存储刀位lt据及参数数据的文件，有特定的格 式，为后置系统所解释。由CAM输出的数据可以转换成该格式的 刀位文件进行后置处理。
国际化标准组织制定的ISO-1056-1975标准对数控程序代码 (以下简称数控代码或加工代码)其中的部分准备代码功能、辅助 功能代码的功能作了统一的规定，如GOO快速点位运动、GOl直 线插补、G02顺时针圓弧插补、G03逆时针圓弧插补、G04驻留。 4旦还有大量的未作统一^见定的'不指定^码，，其中不指定的'G， 代码由数控系统厂家根据需要自行制定其代码功能。这样就造就了 多种类的数控系统，需要不同格式的加工代码，在每种数控系统之 间的代码是不能相互兼容的。针对A类数控4几床生成的加工代码是 不能放到B类数控机床上进行加工的，这给数控程序的编制增加了 困难。如果购买了新的才几床，就需要向才几床厂商购买新的后置处理， 除非是自己开发专用的后置处理器。
目前， 一些大的7^司如4元空企业，4吏用CATIA( Computer-Aided Three Dimentional Interaction Application, 计算机辅助三维互动应 用)系统，它的CAM系统没有后置处理。除了少凌t购买商业的后 置处理系统外，他们一般都是自行开发专用的后置处理器。这些专 用的后置处理器一^:是采用BASIC语言或C语言编写，只是4巴刀 位文件翻译成特定机床格式的数控代码。如果想要换一台不同型号 的数控机床加工零件，因为需要改变加工代码的格式，所以需要针 对新的4各式开发新的后置处理器。这样估文成本4交高，效率较4氐。
发明内容
本发明旨在4是供 一 种凄t控系统加工代码的通用生成方法和装 置，能够解决现有技术中针对不同型号数控机床需要分别开发新的 后置处理器的问题。
在本发明的实施例中，提供了 一种数控系统加工代码的通用生 成方法，包括以下步骤将接收的刀位文件解析成轨迹数据；接收 用户对才几床配置文件中特定型号配置的选择，其中，特定型号配置
包括关于特定型号的数控机床的加工代码格式的输出函数；以及使 用输出函数将轨迹数据转换成满足加工代码格式的加工代码。
该方法由于建立了才几床配置文件，用户通过选择特定型号配置 就可以选择输出相应型号机床的加工代码，因此，通过在机床配置 文件中包含多种机床型号配置，就可以将刀位文件转换成满足不同 型号的lt控才几床要求的加工代码。
在本发明的实施例中，还提供了 一种数控系统加工代码的通用 生成装置，包括解析模块，用于将接收的刀位文件解析成轨迹数 据；接收模块，用于接收用户对机床配置文件中特定型号配置的选 择，其中，特定型号配置包括关于特定型号的数控机床的加工代码
格式的输出函数；以及转换模块，用于使用输出函数将轨迹数据转 换成满足加工代码才各式的加工 码。
该装置通过在机床配置文件中包含多种机床型号配置，就可以 将刀位文件转换成满足不同型号的数控机床要求的加工代码。
此处所i兌明的附图用来4是供对本发明的进一步理解，构成本申 请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并 不构成对本发明的不当限定。在fft图中
图1示出了冲艮据本发明实施例的通用生成方法的流程图2示出了根据本发明实施例的通用生成装置的方框图。
具体实施例方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细i兌明本发明。
图1示出了根据本发明实施例的通用生成方法的流程图，包括
以下步艰《
步-骤SIO，爿夺4妄收的刀^f立文件解片斤成專九迹H才居；
步骤S20， 4妄收用户对才几床配置文件中特定型号配置的选择， 其中，特定型号配置包括关于特定型号的数控机床的加工代码格式 的输出函数；以及
步骤S30，使用输出函凄t将轨迹数据转换成满足加工代码才各式 的加工代码。
该方法由于建立了才几床配置文件，用户通过选4奪特定型号配置 就可以选择输出相应型号机床的加工代码，因此，通过在机床配置 文件中包含多种机床型号配置，就可以将刀位文件转换成满足不同 型号的数控机床要求的加工代码。
步骤S10具体可包括力口载刀位文件；对刀位文件中的每行内 容，根据其中的关键字进行解析，从中提取关于刀位点的数据；以 及才艮据刀位点的类型在内存中重建轨迹数据。
通过该解析步骤，就将CAM输出的刀位文件转换成由直线4九 迹、圓弧轨迹、钻孔轨迹等多段轨迹组成的轨迹文件。
输出函数可以包括用于将一种类型刀位点的轨迹数据转换成 满足加工代码格式的加工代码的输出函数，以及用于输出辅助性的 数控指令的输出函数。
将一组满足特定型号数控机床加工代码格式的可以转换各种 加工动作的轨迹数据的输出函数集合在一起，就构成了一个配置，
将多个型号的配置组合在一起就形成了 一个才几床配置文件。当用户 需要在特定型号的数控机床上加工零件时，就只需要在该机床配置 文件中选择该特定型号了 。
输出函数中定义了加工代码各个指令的输出顺序，还包括一些 工艺信息的输出。如不同的数控机床，所接受的加工代码如文件头 都是不一样的，这样配置文件中定义了相应的配置函凄史，在其中可 以定制代码的文件头输出格式。如此，后置系统把不同数控机床间 代码不同的地方都抽象出来，估文成控制函数，其内容就是针对此部 分的代码的定制输出。当用户更改这部分配置时，输出的代码相应 部分的内容也就更改了。
其中，用于将一种类型刀位点的轨迹H据转换成满足加工代码
格式的力。工代码的输出函数可以包括以下至少 一种
快速移动直线函数，用于转换快速移动直线的轨迹数据，生成 快速移动的加工代码；
正常切削直线，用于转换正常切削直线的轨迹数据，生成正常 切削的直线插补加工代码；
圓弧函数，用于转换圓弧的轨迹数据，生成圓弧插补的加工代
码； 钻孔循环，用于转换钻孔循环的轨迹数据，生成数控固定循环 的力口工^石马。
另外，当从加工一个轨迹切换到另一个轨迹时，有可能需要切
换刀具。输出函数还可以包括刀具更换函数，用于根据轨迹数据 中加工动作的切换，参考特定型号的数控才几床的刀具数据库，输出 命令切换合适的刀具的加工代码。配置了刀具更换函数后，就可以 处理切换刀具的轨迹数据了 。
用于输出辅助性的数控指令的输出函数还可以包括延迟函 数，用于定制并输出加工代码中的延迟指令；轨迹开始函数，用于 定制并输出需要在一个轨迹开始时要输出的数控指令；轨迹结束函 数，用于定制并输出需要在一个轨迹结束时要输出的数控指令。
下面具体说明输出函凄丈如何构造。
输出函凄t的格式可以包括以下至少之一
通用参数，用于限定需要由用户根据加工代码格式选择的参
数；
系统变量，用于限定轨迹数据中坐标数据和工艺性数据^4居加 工代码格式在加工代码中的表达；
指令地址格式符，用于限定系统变量根据加工代码格式的输出 格式。
通用参数指的是在后置系统中有代码可以有不同的输出，需 要由用户做出选4奪的参数，举个例子如代码中坐标数据输出是按 绝对坐标(G90)还是相对坐标(G91)输出，就是一个，还有其
它要不要输出行号及行号的格式控制，要不要在指令行添加空格或 其它分隔符等的选择。
系统变量轨迹数据中包括刀具移动需要的坐标数据和其它的 一些工艺性数据。后置系统目的就是把这些数据输出到代码文件 中，要对这些数据进行格式化，需要对它们识别出来，用户可以引 用它，可以对它输出的格式进行改变，输出成自己想要的格式。因 此，后置系统内置了这^^羊的一些变量，在配置文件中用户可以用这 些变量来表达相应的lt据，使用地址格式符来改变控制他们的输出 格式。
指令地址格式符 一个加工代码是由多个段组成的， 一个段是 由多个指令组成的(一个段指的是代码中的一行)，每个指令的地 址符不一样，它要求的教:值格式也不同，如Fanuc中行号N39， N 是它的地址，39是它的数值，它就要求数值必须为整数，不能带小 数点。还有X坐标，它的数值就是小数的， 一般要求保持到小数点 后三位。有的要求可以省略小数点，或者小数点后面必须有几个数 字，不足的要补零等等，这些都是指令的属性，这些指令的属性就 是指令地址格式符。用指令地址格式符来规范系统变量的数值输出 才各式。这也是该后置系统的一个核心。
将轨迹数据转换成加工代码要包括两部分， 一个是前面所述的 通用参数，另一个是输出函数的内容，其中就是4吏用指令地址才各式 符对系统变量进行规范输出的配置。根据这些设置，就可以对轨迹 数据进行转换，生成加工代码。具体的流程是得到要输出的数据 (这里指的是进行优化后的，并进行过安全性检查过的数据)；得 到该数据相应的指令地址符(这里记录了指令输出的指令属性)； 根据这些属性参数对此数据进行变换；变换的结果就是带有地址符 和数值的完整的指令字符串，输出结果。
另外，在本发明的实施例中，还可以包括根据预定精度把轨 迹数据中的小直线革殳优化成大直线,殳或圓弧。
在上述的通用生成方法中，还可以包括检查轨迹数据的加工 动作是否超出特定型号的数控机床的额定范围。
检查轨迹数据的加工动作是否超出特定型号的数控机床的额 定范围可以包括以下至少之一检查各轴的坐标值是否超过特定型 号的数控机床的最大规定行程；对于不支持圓弧的数控机床，检查 轨迹数据是否包括圓弧，如果是，则把圆弧离散成直线；对于只支 持XY、 YZ和ZX平面内的圓弧的数控机床，冲全查轨迹数据是否包 括不属于这三个平面内的圓弧，如果是，则把圓弧离散成直线；检 查轨迹数据中圓弧的最大圆心角是否超过特定型号的数控机床的 规定；根据特定型号的数控机床能接受的圆弧定义方式，输出符合 该圓弧定义方式的圆弧指令代码。
另夕卜，输出函数还包括以下至少之一文件头函数，用于按照 加工代码格式的要求，生成加工代码构成的加工文件的文件头；文 件尾函数，用于按照加工代码格式的要求，生成加工代码构成的加 工文件的文件尾。这样，针对不同型号数控机床的要求，就可以得 到不同的文件头和文件尾。将文件头、文件尾，以及上述生成的加 工代码组合，就构成了加工文件，可以驱动数控机床进行加工。
图2示出了根据本发明实施例的通用生成装置的方框图，包括
解析才莫块10，用于将接收的刀位文件解析成轨迹lt据；
接收模块20,用于接收用户对机床配置文件中特定型号配置的 选择，其中，特定型号配置包括关于特定型号的数控机床的加工代 码格式的输出函数；以及
转换才莫块30，用于使用输出函数将轨迹凄t据转换成满足加工代 码格式的加工代i码。
该装置通过在才几床配置文件中包含多种4几床型号配置，就可以 将刀位文件转换成满足不同型号的数控机床要求的加工代码。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例解决了 CAM 软件与数控机床之间的4妄口问题。它不但能生成不同种类数控才几床 才各式的凄t控代码，还可以由用户进行定制，实现特殊代码才各式的输 出。
另夕卜，本发明实施例还可以提供图形化的本地语言界面显示， 便于用户选择特定型号的机床配置，操作方便。
另夕卜，本发明实施例^是供了对代码的优化功能，对刀路tt据的 安全性检验等功能。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或 各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算 装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们 可以用计算装置可才丸行的程序代码来实现，乂人而，可以将它们存储
在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成 电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模 块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述〗又为本发明的<尤选实施例而已，并不用于限制本发 明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何^多改、等同替换、改进 等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种数控系统加工代码的通用生成方法，其特征在于，包括以下步骤将接收的刀位文件解析成轨迹数据；接收用户对机床配置文件中特定型号配置的选择，其中，所述特定型号配置包括关于特定型号的数控机床的加工代码格式的输出函数；以及使用所述输出函数将所述轨迹数据转换成满足所述加工代码格式的加工代码。
2. 根据权利要求1所述的通用生成方法，其特征在于，将接收的 刀位文件解析成4九迹数据具体包括力口载所述刀^f立文4牛；对所述刀位文件中的每行内容，根据其中的关键字进行 解析，从中提取关于刀位点的数据；以及才艮据所述刀位点的类型在内存中重建專九迹凄t据。
3. 才艮据权利要求2所述的通用生成方法，其特征在于，所述输出 函数包括用于将一种类型刀位点的轨迹数据转换成满足所述 加工代码格式的加工代码的输出函数，以及用于输出辅助性的 数控指令的输出函数。
4. 根据权利要求3所述的通用生成方法，其特征在于，所述用于 将一种类型刀位点的轨迹数据转换成满足所述加工代码格式 的加工代码的输出函数包括以下至少一种快速移动直线函数，用于转换快速移动直线的轨迹数据， 生成快速移动的加工代码；正常切削直线，用于转换正常切削直线的轨迹数据，生 成正常切削的直线4翁补加工^石马；圓弧函数，用于转换圓弧的轨迹数据，生成圓弧插补的力口工代码；钻孔循环，用于转换钻孔循环的轨迹数据，生成数控固 定循环的加工代码。
5. 根据权利要求4所述的通用生成方法，其特征在于，所述用于 输出辅助性的数控指令的输出函数包括以下至少之一刀具更换函H用于4艮据所述轨迹凄t据中加工动作的切 换，参考所述特定型号的数控机床的刀具数据库，输出命令切 换合适的刀具的加工代码；延迟函数，用于定制并输出加工代码中的延迟指令；轨迹开始函凄t,用于定制并输出需要在一个轨迹开始时 要输出的数控指令；轨迹结束函凄t,用于定制并输出需要在一个轨迹结束时 要输出的数控指令。
6. 根据权利要求3所述的通用生成方法，其特征在于，所述输出 函凄t的4各式包4舌以下至少之一通用参数，用于限定需要由用户根据所述加工代码格式 选捧的参凄t;系统变量，用于限定所述轨迹数据中坐标数据和工艺性 数据才艮据所述加工代码4各式在所述加工代码中的表达；指令地址才各式符，用于限定所述系统变量^4居所述加工 代码才各式的输出才各式。
7. 根据权利要求2所述的通用生成方法，其特征在于，还包括根据预定精度把所述轨迹数据中的小直线段转换成大直 线段或圆弧。
8. 根据权利要求2所述的通用生成方法，其特征在于，还包括检查所述轨迹数据的加工动作是否超出所述特定型号的 凄t控才几床的额定范围。
9. 根据权利要求8所述的通用生成方法，其特征在于，检查所述 轨迹凄t据的加工动作是否超出所述特定型号的lt控才几床的额 定范围具体包括以下至少之一检查各轴的坐标值是否超过所述特定型号的数控机床的 最大规定行程；对于不支持圓弧的数控机床，检查所述轨迹数据是否包 括圆弧，如果是，则把圓弧离散成直线；对于只支持XY、 YZ和ZX平面内的圓弧的凄t控才几床， 才企查所述轨迹数据是否包括不属于这三个平面内的圓弧，如果 是，则把圆弧离散成直线；检查所述轨迹数据中圓弧的最大圆心角是否超过特定型号的数控机床的规定；输出符合所述特定型号的数控机床能接受的圓弧定义方 式的圓弧指令代码。
10. 才艮据权利要求1所述的通用生成方法，其特征在于，所述输出 函凄t包4舌以下至少之一文件头函数，用于按照所述加工代码格式的要求，生成 所述加工^^石马构成的加工文件的文件头；文件尾函数，用于按照所述加工代码格式的要求，生成 所述加工 码构成的力。工文件的文件尾。
11. 一种凄t控系统加工代码的通用生成装置，其特征在于，包括解析冲莫块，用于将接收的刀位文件解析成轨迹数据；接收模块，用于接收用户对机床配置文件中特定型号配 置的选择，其中，所述特定型号配置包括关于特定型号的数控 才几床的加工代码才各式的输出函凄t;以及转换模块，用于使用所述输出函数将所述轨迹数据转换 成满足所述加工代码格式的加工代码。
全文摘要
本发明提供了一种数控系统加工代码的通用生成方法和装置，该方法包括以下步骤将接收的刀位文件解析成轨迹数据；接收用户对机床配置文件中特定型号配置的选择，其中，特定型号配置包括关于特定型号的数控机床的加工代码格式的输出函数；以及使用输出函数将轨迹数据转换成满足加工代码格式的加工代码。本发明可以将刀位文件转换成满足不同型号的数控机床要求的加工代码。
文档编号G05B19/18GK101169640SQ20071017848
公开日2008年4月30日 申请日期2007年11月30日 优先权日2007年11月30日
发明者白俊涛, 贾喜存 申请人:北京数码大方科技有限公司