专利名称：数控机床用的序列的建立过程和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于数控机床的工作指令序列的建立过程和设备。
实现它的该类过程和设备是已知的。因此，通常的作法是，由计算机辅助制造(CAM)设计操作员建立工作路线，并将其传递或发送给车间操作员，由操作员认真实施。若没能获得最好的成品，那么，车间操作员与CAM操作员商量，进行可能的改进，来建立新的路线，再把新路线提供给车间操作员。因此，根据实践的最后结果进行一系列随后的重校正，而这种重新校正的数目太大。
因此，Ioannides M.et al.vom Modell zum Fer.tigteil.VD1-2,1.5.94,pp.66-68公开了关于机床外形的数据建立过程，这些数据可按车间的标准由最终用户修改。但是，该文献没有公开在最终用户标准作为校准化NC程序的参数的修改能力。
其它现有技术文献，即WO-A-9398482；Hofman.CAD/CAM-Einsatz,Werkstatt und Betrieb,1.6.89,pp CA-93-94；和Vom Designznm prototypen.Progrommiersystem und Windos,ZWF 1.5.96,p236,公开了操作NC机床的过程和设备，其中，最终用户不能直接影响修改参数值。
因此，这些方法总是造成该领域内的专业化程度提高，这就对中等规模的公司带来了问题，而且也因为有给车间操作带来更多负担的倾向，因此，这些特征和实践经验不可能允许他们根据得到的结果而有效的重新校正程序。由此，已开发出一种允许车间操作员更直接影响机械控制程序的系统，以改进“在该领域中”的直接路线。但是，这些系统给组织机构和人员都会带来问题，因为，在该情况下，CAM操作员协调程序的任务被剥夺了，由于把通常由CAM操作员负责的工作指令集中在一起，因此，在中等规模的公司中还要保证与由公司自身开发的总方针保持一致。
本发明的目的是，为克服上述现有技术中存在的问题，提供能降低数控机械的工作路线的成本的过程和设备。
本发明的另一目的是，最佳开发用于上述实现中的人力资源潜力，一方面能提高响应性，并使这些制备步骤中的车间操作员满意；另一方面保持CAM操作员在准备工作指令中的总访问职能。
通过对权利要求1和7中所公开的已获得的过程和设备的说明，将会理解本发明的上述的和其它的目的和优点。本发明的优选实施例和不平凡的变化已由从属权利要求公开。
参见
图1所示的实现本发明的系统的优选实施例的方块图，用作为无限制的实例的优选实施例更好地说明本发明。
参见图1，实现本发明的系统的实施例包括现有技术中已知的工作站1，它通常由中央处理单元(CPU)3，显示5和键盘7组成。工作站1通过线9或同等装置与计算数字控制单元11连接，它也可由CPU与显示和键盘组成，它再与机床13连接。例如，与磨床连接。本发明的设备部分装入工作站1中，用于与CAM操作员的工作步骤的设计和确定相关所有方面，并部分进入计算数字控制单元11，用于与工作阶段相关的参数校正，及与车间操作员相关联的机床工具路线的建立和执行相关的所有方面。
事实上，由于本发明的过程和设备，一方面可分配给车间操作员对CAM操作员建立的参数的部分重校正工作，由于他的直接知识和实践经验使该工作简化，可省去现有过程的长的中间步骤。另一方面，分配CAM操作员准备总工作指令的任务。
按本发明的过程设置一系列工作步骤，该工作步骤系列由适于这样的目的即简化说明的相关设备实施，为简化叙述，将只说明本发明的设备，该设备执行过程步骤由其本身的结构表明很清楚。
因此，按本发明的建立数控机床的工作路线用的设备包括首先，按已知方式，读出要加工的物体的数学说明的读出装置，这些装置由例如按照描述数学表面格式中的一个写成的文件，如IGES(初始图形交换说明)或VDA-FS(Verband der Automobilindustrie FlaechenSchnittstelle即，汽车工业平面切削位置结构)构成。
设备还包括根据数学说明读出装置得到的数据来计算物体的内部数学模型的计算装置；这些装置包括通用的和已知类的算法，适合于用适当的表达式来近似数字表面。实际上，这一步也可以除去，或者说无论何种方式一种系统至另一系统有很大差别。
而且还有从计算出的数学模型开始准备待加工物体的工作区的准备装置，装置包括用于管理操作员接口的通用的已知算法，适于用点击装置(如鼠标或图表)允许确定区域本身或用键盘插入参数和它们的相关的适合于说明区域的值来确定工作区本身。
之后，还有装置根据待加工物体和已准备好的加工区确定工作参数，该装置包括适于把多个参数和操作员确定的用于当前工作的相关值，存入文本文件所采用的专门算法。作为实例在这一步骤中操作过程由多个命令和有其相关值的参数组成，列于表1中。
表Ⅰ过程实例<pre listing-type="program-listing"><![CDATA[＞ProjectOpenFileName=D:\input\vda\TAPPO\ttap01.PRJRoughingToolToolDiam=10.000000ToolRad=0.000000ToolLen=0.000000＞RoughingMachiningStartZ=0.001000EndZ=-21.593000SecurityZ=100.001000Stock=1.000000Zdec=1.000000ToolOn=1Cooling=0ApprFeed=2000Spindle=3000WorkFeed=3500＞RoughingComputeFileName=D:\input\vda\TAPPO\rou000.ISOToolCentre=0]]></pre>确定工作参数的这些装置把操作员输入的工作数据和技术数据转换译成有相关值的多个参数这种操作的多个新方面之一是，这些参数的值适于最终用户修改，存成有参数和值的文件，以窗口形式显示在屏幕上，宜于按本技术领域公知的方法修改。例如，按另一种允许做此修改的可能的变型，参数和值的文件按宜于用户直接修改的程序形式显示在屏幕上。
本发明的设备还包括根据准备的加工区和准备的加工参数建立工作路线的装置；在具体实施例中，这些装置包括适于把包含许多参数及其数值的文件写成指令序列用的算法，以允许数控装置解读它们并开动机床。文件写成由数控装置可共同解读格式之一，例如ISO6983，生成的机床路线的实例列于表Ⅱ中。
表Ⅱ<pre listing-type="program-listing"><![CDATA[ISO Part ProgramN12G17Q1N13M03S3000N14G00Z100.001N15G00X-21.900Y24.021N16Z-0.999F2000N17Y16.828F3500N18X-16.364Y22.364N19G02X-12.846Y24.538T-10.000J16.000N20X-6.846Y26.538N21G02X-4.000Y27.000T-4.000J18.000N22X0.000N23X4.000N24G02X6.846Y26.53814.000N25X12.846Y24.538]]></pre>最后，设备包括装置，用于最后用户按本领域内通常实践，使用建立的工作路线控制机床。使用工作参数的装置允许由最终用户按新方式一阶段一阶段地使用，这可使他按所希望的得到的实际结果，修改每个工作阶段中的参数值。
本发明设备的灵活性表示上述全部装置，即读出数学说明的读出装置、计算模型装置、加工区准备装置、工作参数确定装置和路线建立装置，把它本身的控制数据编译并表达有相关值的多个参数，这些参数均宜于由最终用户修改。
本发明的设备允许把CAM环境中的任务分成两个不同的阶段在第一个阶段中，有专门设计知识的CAM操作员按公司的指示，确定对策和生成机床路线的全部参数；第二阶段中，上机，车间操作员接收在第一阶段已确定的参数，并在受数控机器上起动生成的路线及以后的操作，可随机干预、对上述参数修改，以便更好满足当前工作的需足，例如，采用修改已经确定的参数，增加或减少某些步骤，以此来更好完成工作任务。
权利要求
1．建立用于数控机床的工作指令序列的过程，所述过程包括步骤-读取待加工物体的数学说明；-基于所述读出数学说明步骤中获得的数据，计算所述物体的数学模型；-从预先已建立的数学模型，准备所述物体的工作区；-根据待加工物体和已准备好的工作区，确定工作参数；-根据已准备好的工作区所述和已定义的工作参数，建立工作路线；-由最终用户使用建立的工作路线，控制机床实现物体；其特征在于，-所述的定义工作参数的步骤包括，将由操作员输入的工作数据和技术数据译成有相关值的多个技术参数，所述参数的所述值适于最终用户修改；-使用工作参数的步骤一阶段一阶段地进行，最终用户可在所述每个工作阶段修改所述参数的所述值。
2．建立用于数控机床的工作指令序列的过程，所述过程包括步骤-读取待加工物体的数学说明；-从预先已建立的数学模型，准备所述物体的工作区；-根据待加工物体和已准备好的工作区，定义工作参数；-根据已准备好的工作区和所述已定义的工作参数，建立工作路线；-由最终用户使用建立的工作路线，控制机床实现目标；其特征在于，-所述的定义工作参数的步骤包括将由操作员输入的工作数据和技术数据译成有相关值的多个技术参数，所述参数的所述值适于最终用户修改；以及-使用工作参数的步骤一阶段一阶段地进行，最终用户可在所述每个工作阶段，修改所述参数的所述值。
3．按权利要求1或2所述的过程，其特征是，所述编译步骤包括建立带有相关值的参数的文件。
4．按权利要求3的过程，其特征是，所述参数和值的文件以宜于修改的窗体形式显示在屏幕上。
5．按权利要求3的过程，其特征是，所述参数和值的文件以宜于修改的程序形式显示在屏幕上。
6．按权利要求1或2的过程，其特征是，所述的全部步骤，即读出数学说明，任选计算模型，准备工作区，确定工作参数和建立路线均宜于编译并表达成多个具有宜于最终用户修改过的数值的参数。
7．按上述任一项权利要求的过程，其特征是，最终用户是负责在数控机床上工作的车间操作员并且操作员是CAM操作员。
8．建立数控机床用的工作指令序列的设备，所述设备包括-用于读出待加工物体的数学说明的装置；-可选装置，根据从读出数学说明用的装置得到的数据，计算所述物体的数学模型；-从计算出的数学模型为所述物体准备工作区的装置；-根据要加工的物体和已准备好的工作区，确定工作参数的装置；-根据所述的已准备好的工作区和所述确定的工作参数，建立工作路线的装置；和-由操作员使用已建立的工作路线，控制机床实现目标的装置；其特征是，-所述确定工作参数的装置，用于将由操作员输入的工作数据和技术数据，译成有相关值的多个参数，所述参数的所述值宜于最终用户修改；-所述使用工作参数的装置，可以一阶段一阶段使用工作参数，最终用户可在所述每个工作阶段修改所述参数的所述值。
9．按权利要求8的装置，其特征是所述编译装置建立带相关值的参数的文件。
10．按权利要求9的设备，其特征是，所述参数和值的文件是采用宜于修改的窗体形式显示在屏幕上。
11．按权利要求9的设备，其特征是，所述参数和值的文件是用宜于修改的程序形式显示在屏幕上的。
12．按权利要求8的设备，其特征是，用于读出待加工物体的数学说明的所述装置，包括写成与描述数学表面的一种格式如IGES或VDA格式兼容的文件。
13．按权利要求8的设备，其特征是，用于计算所述物体的数学模型的所述装置，包括适合于与等价几何表面进行近似数学表面的通用型计算法。
14．按权利要求8的设备，其特征是，根据计算出的数学模型用于准备所述物体工作区的所述装置，包括用于管理操作员接口的通用计算法，它允许用点击装置确定区域本身，或用键盘插入适合于描述所述区域的参数和相关值来确定工作区本身。
15．按权利要求8的设备，其特征是，根据待加工的物体确定工作参数的所述装置，包括专用计算法，适于将操作员对当前工作定义的多个参数和它们的相关值的储存到文本文件中。
16．按权利要求8的设备，其特征是，用于建立工作路线的所述装置包括计算方法，宜于把含多个参数及其相关值的文件写成指令序列，以允许数控装置解读它并随后移动工具，所述文件写成可由数控装置共同解读格式中的一种。
17．按权利要求8的设备，其特征是，所有的装置，即读出数学说明的读出装置、可选计算模型的装置、准备工作区装置、确定工作参数和建立路线等装置，均把它们自己的控制数据翻译并表示成宜于由最终用户修改的带有相关值的多个参数。
18．按权利要求8至17中任一项的设备，其特征是，最终用户是负责在数控机床上工作的车间操作员，并且操作员是CAM操作员。
全文摘要
建立机床工作指令的序列的过程和设备,允许执行步骤包括:读出待加工物体的数学说明;按得到的数据可选地计算物体的数学模型;为物体制定工作区;把操作员输入的工作和技术数据译成具有可由最后用户修改的数值的多个参数,以确定工作参数;建立工作路线;最终用户一阶段一阶段地按已建立的工作路线控制机床,可修改参数值。
文档编号G05B19/4099GK1302394SQ99806521
公开日2001年7月4日 申请日期1999年5月7日 优先权日1998年5月22日
发明者吉斯皮·莫菲诺 申请人:菲迪亚公司