码输入模块11包括:精加工模块111，用于实现精外圆加工、精顶加工、精插槽加工、圆弧倒角加工和直线插补倒角加工；和，车铣模块112，用于实现切槽和铣顶功能。实施例中将圆弧倒角加工和直线插补倒角加工的程序结合在精外圆加工、精顶加工、精插槽加工中，无需单独加工倒角。
[0036]—些说明性实施例的非圆异形外圆活塞的数控加工系统，数据输入模块21还包括:系统参数模块；系统参数包括车床各个轴的正负软限位、手动速度、运动加速度、最大运动速度、最大加速度、回零速度、润滑时间、润滑周期和主轴转速调整系数。
[0037]一些说明性实施例的非圆异形外圆活塞的数控加工系统，代码输入模块11还包括:校正模块，用于对水平轴和垂直轴进行补偿矫正，使用查表原理和直线插值原理，使用赫米特样条进行拟合，突破常规的样条曲线拟合算法，这种拟合保证了拟合出来的曲线过原始给定点，并且位置、速度、加速度连续，矫正后的水平轴的水平度和垂直轴的垂直度可以更尚。
[0038]—些说明性实施例的非圆异形外圆活塞的数控加工系统，还包括:人机数据交换模块1，用于实现人机交互；控制信息显示模块4，用于显示当前的控制执行状态；报警信息显示模块5，用于通知用户，当前系统的工作状态，以及是否有报警信息；和，加密模块3，用于实时检测软件的合法性。
[0039]优选地，控制执行模块2采用PMAC伺服控制系统；代码优选G代码。
[0040]本发明还涉及上述非圆异形外圆活塞的数控加工系统的控制方法，包括以下步骤:
[0041]a、根据要加工的种类选择一组或多组程序和数据，数据与程序相对应；
[0042]b、将程序和数据匹配后，同时输出，实现多种工序的加工同时执行。
[0043]优选地，步骤a中，输入程序的代码后，检查程序是否正确，如果程序正确，则将程序下载到控制执行模块，否则，重新输入；输入数据后，检查数据是否正确，如果数据正确，则将数据下载到控制执行模块，否则，重新输入。
[0044]如图4所示，为根据一些说明性实施例非圆异形外圆活塞的数控加工系统的控制方法的流程图。
[0045]实施例中整个系统的运行步骤如下:
[0046]S1:程序循环开始，循环检测是否有程序或数据输入；
[0047]S11、S12、S13:输入程序的代码后，检查程序是否正确，如果程序正确，则将程序下载到控制执行模块，否则，重新输入；
[0048]S21、S22、S23:输入数据后，检查数据是否正确，如果数据正确，则将数据下载到控制执行模块，否则，重新输入；
[0049]S3、S4:根据需要加工的工序要求，将下载后的多组数据和程序匹配后，同时输出，实现多种工序的加工同时执行，加工结束后，程序循环结束。
[0050]由于大多活塞都是椭圆加型线的模式，而并非正圆，精外圆加工困难，传统加工模式是采用模具和仿形刀架即配钥匙的模式，由于弹簧形变的因素，主轴转速最高只能到800转/分钟，且椭圆型线尺寸变形量大，尺寸很不稳定，传统工艺加工的活塞精度较低。
[0051]本发明实施例中将活塞的型线参数分为椭圆度、高度、直径减量以及横截面，并且将活塞的高度根据不同的椭圆度划分不同的范围，将高度与直径减量对应，结合横截面参数，将圆弧倒角加工和直线插补倒角加工等程序结合在精外圆加工、精顶加工、精插槽加工中，无需单独加工倒角，实现通过一个工序就完成对活塞外形的加工。
[0052]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种非圆异形外圆活塞的数控加工系统，其特征在于，包括: 程序模块，用于提供控制加工的程序； 数据模块，用于提供与所述程序相对应的数据；和， 控制执行模块(2)，用于匹配所述程序和所述数据，并控制车床的各加工部件运行；所述控制执行模块(2)同时匹配一组或多组程序和数据，实现同时执行一种或多种工序的加工。2.根据权利要求1所述的非圆异形外圆活塞的数控加工系统，其特征在于， 所述程序模块包括:用于输入所述程序的代码输入模块(11)，和，用于检查所述程序是否正确、并将正确程序下载到所述控制执行模块(2)的代码下载编译模块(12); 所述数据模块包括:用于输入所述数据的数据输入模块(21)，用于检查数据是否正确的数据生成模块(22)，和，用于将正确数据下载到所述控制执行模块(2)的数据下载模块(23)。3.根据权利要求2所述的非圆异形外圆活塞的数控加工系统，其特征在于，所述数据输入模块(21)包括: 电机轴参数输入模块(211)，电机轴参数包括机床水平轴和垂直轴的位置以及相应的偏移量；和， 型线参数输入模块(212)，包括:椭圆度模块(2121)、形线模块(2122)和横截面参数模块(2123); 所述椭圆度模块(2121)中椭圆度参数包括:活塞裙部的多个高度以及与高度一一对应的椭圆度，和活塞头部的多个高度以及与高度一一对应的椭圆度； 所述形线模块(2122)中形线参数包括:所述活塞裙部的多个高度以及与高度一一对应的直径减量，和所述活塞头部的多个高度以及与高度一一对应的直径减量； 所述横截面参数模块(2123)中横截面参数包括:标准椭圆、对称偏心正圆和不对称偏心椭圆。4.根据权利要求3所述的非圆异形外圆活塞的数控加工系统，其特征在于，所述数据输入模块(21)还包括:系统参数模块；系统参数包括车床各个轴的正负软限位、手动速度、运动加速度、最大运动速度、最大加速度、回零速度、润滑时间、润滑周期和主轴转速调整系数。5.根据权利要求2所述的非圆异形外圆活塞的数控加工系统，其特征在于，所述代码输入模块(11)包括: 精加工模块(111)，用于实现精外圆加工、精顶加工、精插槽加工、圆弧倒角加工和直线插补倒角加工；和， 车铣模块(112)，用于实现切槽和铣顶功能。6.根据权利要求5所述的非圆异形外圆活塞的数控加工系统，其特征在于，所述代码输入模块(11)还包括:校正模块，用于对水平轴和垂直轴进行补偿矫正。7.根据权利要求1所述的非圆异形外圆活塞的数控加工系统，其特征在于，还包括: 人机数据交换模块(I)，用于实现人机交互； 控制信息显示模块(4)，用于显示当前的控制执行状态； 报警信息显示模块(5)，用于通知用户，当前系统的工作状态，以及是否有报警信息；和， 加密模块(3)，用于实时检测软件的合法性。8.一种非圆异形外圆活塞的数控加工系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤: a、根据要加工的工序选择一组或多组程序和数据，所述数据与所述程序相对应； b、将所述程序和所述数据匹配后，同时输出，实现一种或多种工序同时执行。9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，步骤a中，输入所述程序的代码后，检查所述程序是否正确，如果所述程序正确，则下载所述程序，否则，重新输入；输入所述数据后，检查所述数据是否正确，如果所述数据正确，则下载所述数据，否则，重新输入。10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于， 所述数据包括:电机轴参数、椭圆度参数、形线参数和横截面参数； 所述电机轴参数包括机床各个轴的位置以及相应的偏移量； 所述椭圆度参数包括:活塞裙部的多个高度以及与高度一一对应的椭圆度，和活塞头部的多个高度以及与高度一一对应的椭圆度； 所述形线参数包括:所述活塞裙部的多个高度以及与高度一一对应的直径减量，和所述活塞头部的多个高度以及与高度一一对应的直径减量； 所述横截面参数包括:标准椭圆、对称偏心正圆和不对称偏心椭圆； 所述程序包括:精加工程序和车铣程序； 精加工程序实现精外圆加工、精顶加工、精插槽加工、圆弧倒角加工和直线插补倒角加工； 车铣程序实现切槽和铣顶功能。
【专利摘要】本发明提出了一种非圆异形外圆活塞的数控加工系统及控制方法，涉及数控加工技术领域，非圆异形外圆活塞的数控加工系统，包括：程序模块、数据模块和控制执行模块，程序模块用于提供控制加工的程序；数据模块用于提供与所述程序相对应的数据；控制执行模块同时匹配一组或多组程序和数据。非圆异形外圆活塞的数控加工系统的控制方法，包括以下步骤：a、根据要加工的工序选择一组或多组程序和数据，所述数据与所述程序相对应；b、将所述程序和所述数据匹配后，同时输出，实现多种工序同时执行。本发明将多种加工工艺融为一体，一次性装夹就能完成多个工序的加工，减少了上下料的时间，保持着高精度，高速度的优势，大大提高了加工效率和精度。
【IPC分类】G05B19/18
【公开号】CN105676774
【申请号】
【发明人】杜飞, 荣德志
【申请人】山东德瑞数控设备股份有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2014年11月18日