一种数控机床的进刀控制装置及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种数控机床的进刀控制装置；包括上位机，及与上位机电连接的执行机构接口；所述上位机内置标准工件路径模块、差异路径产生模块、路径生成模块、进给速度及进给向产生模块、虚拟刀具选择模块、被加工件输入模块和3D效果显示模块；第一步，选择相应的刀具，第二步，被加工件划分；第三步，被加工件确认划分路径；第四步，取得差异化路径，第五步，得到最终进刀路径；本发明的数控机床的进刀控制装置及其控制方法，其运算简单，可以直接应用多个标准模块确定加工路径，通过改进机床刀具的控制方法及进行工件加工仿真，提高刀具位置控制的精度，从而提高数控机床的加工精度。
【专利说明】
一种数控机床的进刀控制装置及其控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种数控机床的进刀控制装置，特别涉及一种数控机床的进刀控制装置及其控制方法，属于数控机床技术领域。
【背景技术】
[0002]数控机床的进刀的控制是数控机床加工精度中，比较关键的作用，其控制精度直接影响加工精度；而现有技术中的进刀控制不是一独立模块，而且其控制上比较繁琐，且精度比较低；中国专利申请号:98806545.2，公开了一种控制刀具进给的方法和装置，其中刀具进给的进给速度轮廓线可直接被编程，在超出一允许的轴动态特性的场合，通过该预定的进给速度轮廓线在刀具进给曲线上控制语句搭接地、预报性地起动最小值；进给速度轮廓线可尤其被编程为线性的、多项式的和三次的进给轮廓线，其中后者经系列的控制语句通过内插或近似被预定为进给多项式或进给仿样函数。上述控制过程中，关键点是刀具进给曲线上控制语句搭接地、预报性地起动最小值；其不能在整个工件加工过程进行进刀很好地控制，且其没有相应的仿真结果。
【发明内容】
[0003](一 )要解决的技术问题
[0004]为解决上述问题，本发明提出了一种数控机床的进刀控制装置及其控制方法，通过改进机床刀具的控制方法及进行工件加工仿真，提高刀具位置控制的精度，从而提高数控机床的加工精度。
[0005]( 二)技术方案
[0006]本发明的数控机床的进刀控制装置，包括上位机，及与上位机电连接的执行机构接口 ；所述上位机内置标准工件路径模块、差异路径产生模块、路径生成模块、进给速度及进给向产生模块、虚拟刀具选择模块、被加工件输入模块和3D效果显示模块。
[0007]进一步地，所述执行机构接口与进刀控制端电连接。
[0008]进一步地，所述进刀控制端安装有刀具；所述刀具与虚拟刀具选择模块选择的虚拟刀具一致。
[0009]本发明的数控机床的进刀控制装置其控制方法具体如下:
[0010]第一步，选择相应的刀具，从虚拟刀具选择模块内选择加工刀具；同时，对应的加工刀具确定了标准工件路径模块内的标准工件；
[0011]第二步，被加工件划分；将被加工件通过被加工件输入模块输入，接着引入第一步确认的标准工件路径模块内的标准工件，标准工件路径模块对被加工件进行划分匹配计算，如果标准工件路径模块内有相应的标准，则做好标志，通过多次匹配组合，得到多条被加工件划分路径，同时将匹配后的结果通过3D效果显示模块反应到上位机上；
[0012]第三步，被加工件确认划分路径；将第一步得到的多条被加工件划分路径进行选择，选择标准件匹配最多，且前后标准件之间面积最小的一条路径；
[0013]第四步，取得差异化路径，匹配后的被加工件，送到差异路径产生模块，通过差异路径产生模块将被加工件未被匹配的面积提出，通过进给速度及进给向产生模块进行划分运算，得到多段差异化路径曲线；同时将多段差异化路径曲线的结果通过3D效果显示模块反应到上位机上；每段差异化路径运算过程中，必须满足对应段路径的前一端点和后一端点的进刀速率和方向必须与对应段路径的前一匹配标准件和后一匹配标准件一致；
[0014]第五步，得到最终进刀路径，将第三步确认的划分路径，及第四步得到的差异化路径，送到路径生成模块，进行新的路径生成，标准模块划分的每段和差异化路径生成的每段，都有对应的子模块，生成时，根据先后顺序，及端点匹配进行路径生成；并将新路径加工结果通过3D效果显示模块反应到上位机上。
[0015]有益效果
[0016]与现有技术相比，本发明的数控机床的进刀控制装置及其控制方法，其运算简单，可以直接应用多个标准模块确定加工路径，同时产生新的特殊路径，可以进行新的路径设计，通过改进机床刀具的控制方法及进行工件加工仿真，提高刀具位置控制的精度，从而提高数控机床的加工精度。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的数控机床的进刀控制装置的整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示的数控机床的进刀控制装置，包括上位机，及与上位机电连接的执行机构接口 ；所述上位机内置标准工件路径模块、差异路径产生模块、路径生成模块、进给速度及进给向产生模块、虚拟刀具选择模块、被加工件输入模块和3D效果显示模块。
[0019]其中，所述执行机构接口与进刀控制端电连接；所述进刀控制端安装有刀具；所述刀具与虚拟刀具选择模块选择的虚拟刀具一致。
[0020]本发明的数控机床的进刀控制装置其控制方法具体如下:
[0021]第一步，选择相应的刀具，从虚拟刀具选择模块内选择加工刀具；同时，对应的加工刀具确定了标准工件路径模块内的标准工件；
[0022]第二步，被加工件划分；将被加工件通过被加工件输入模块输入，接着引入第一步确认的标准工件路径模块内的标准工件，标准工件路径模块对被加工件进行划分匹配计算，如果标准工件路径模块内有相应的标准，则做好标志，通过多次匹配组合，得到多条被加工件划分路径，同时将匹配后的结果通过3D效果显示模块反应到上位机上；
[0023]第三步，被加工件确认划分路径；将第一步得到的多条被加工件划分路径进行选择，选择标准件匹配最多，且前后标准件之间面积最小的一条路径；
[0024]第四步，取得差异化路径，匹配后的被加工件，送到差异路径产生模块，通过差异路径产生模块将被加工件未被匹配的面积提出，通过进给速度及进给向产生模块进行划分运算，得到多段差异化路径曲线；同时将多段差异化路径曲线的结果通过3D效果显示模块反应到上位机上；每段差异化路径运算过程中，必须满足对应段路径的前一端点和后一端点的进刀速率和方向必须与对应段路径的前一匹配标准件和后一匹配标准件一致；
[0025]第五步，得到最终进刀路径，将第三步确认的划分路径，及第四步得到的差异化路径，送到路径生成模块，进行新的路径生成，标准模块划分的每段和差异化路径生成的每段，都有对应的子模块，生成时，根据先后顺序，及端点匹配进行路径生成；并将新路径加工结果通过3D效果显示模块反应到上位机上。
[0026]上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【主权项】
1.一种数控机床的进刀控制装置，其特征在于:包括上位机，及与上位机电连接的执行机构接口 ；所述上位机内置标准工件路径模块、差异路径产生模块、路径生成模块、进给速度及进给向产生模块、虚拟刀具选择模块、被加工件输入模块和3D效果显示模块。2.根据权利要求1所示的数控机床的进刀控制装置，其特征在于:所述执行机构接口与进刀控制端电连接。3.根据权利要求1所示的数控机床的进刀控制装置，其特征在于:所述进刀控制端安装有刀具；所述刀具与虚拟刀具选择模块选择的虚拟刀具一致。4.一种数控机床的进刀控制装置的控制方法，其特征在于:所述控制方法具体如下: 第一步，选择相应的刀具，从虚拟刀具选择模块内选择加工刀具；同时，对应的加工刀具确定了标准工件路径模块内的标准工件； 第二步，被加工件划分；将被加工件通过被加工件输入模块输入，接着引入第一步确认的标准工件路径模块内的标准工件，标准工件路径模块对被加工件进行划分匹配计算，如果标准工件路径模块内有相应的标准，则做好标志，通过多次匹配组合，得到多条被加工件划分路径，同时将匹配后的结果通过3D效果显示模块反应到上位机上； 第三步，被加工件确认划分路径；将第一步得到的多条被加工件划分路径进行选择，选择标准件匹配最多，且前后标准件之间面积最小的一条路径； 第四步，取得差异化路径，匹配后的被加工件，送到差异路径产生模块，通过差异路径产生模块将被加工件未被匹配的面积提出，通过进给速度及进给向产生模块进行划分运算，得到多段差异化路径曲线；同时将多段差异化路径曲线的结果通过3D效果显示模块反应到上位机上；每段差异化路径运算过程中，必须满足对应段路径的前一端点和后一端点的进刀速率和方向必须与对应段路径的前一匹配标准件和后一匹配标准件一致； 第五步，得到最终进刀路径，将第三步确认的划分路径，及第四步得到的差异化路径，送到路径生成模块，进行新的路径生成，标准模块划分的每段和差异化路径生成的每段，都有对应的子模块，生成时，根据先后顺序，及端点匹配进行路径生成；并将新路径加工结果通过3D效果显示模块反应到上位机上。
【文档编号】G05B19/414GK106033214SQ201510121377
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月19日
【发明人】宋明安, 孙洁, 刘学平, 李志博, 同彦恒, 麻辉
【申请人】宁夏巨能机器人系统有限公司