专利名称：一种模具制造的数控加工方法及控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及数控加工技术领域，尤其涉及一种模具制造的数控加工方法，更涉及一种实现该方法的控制系统。
背景技术：
传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的，加工时用手摇动机械刀具切削金属，靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了，数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域，更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。数控技术利用数字化的信息对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。模具设备竞争力分析，目前，机床行业所生产的国产设备，未针对模具行业特殊要求进行开发，主体结构不能很好适应模具加工，包括工作台尺寸及承重、机床的刚性及稳定性、长时间满负荷运转的可靠性、高速高效高精度及大余量空间曲面加工等；设备上的许多零部件、配套件质量不过关，尤其是某些电子元器件、某些机械零部件和数控系统等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模具制造的数控加工方法，完全避免了人为的操作误差，减少人为的浪费，使得在就加工模具前能对产品的工艺，造型进行提前判断。其次，对于加工难度大的模具产品，可提前分析机器物理数据，判断机器的进给速度、主轴转速、主轴正反转、自动换刀等关键参数，从而对机器起到保护作用，延长机器寿命，提高了加工效率和加工精度；本发明的又一目的在于提供一种实现该方法的控制系统。为有效解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下一种基于模具制造的数控加工方法，其特征在于，其方法包括以下步骤(1)设置数控机床，该数控机床控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及辅助系统组成；(2)在所述辅助系统中设置一加工分析系统，利用绘图软件进行模拟加工分析； 对于加工难度大的模具产品，所述加工个分析系统提前分析机器物理数据，判断机器的进给速度、主轴转速、主轴正反转、自动换刀等关键参数，不同的操作程序，要在软件中模拟加工，保持与原有系统程序对接G代码一致性，对数控机床进行控制。(3)所述机床控制系统提供承台控制所述数控机床的定位精度、跟踪精度及抗震度；所述承台满足不同大小及重量的模具加工，可调控的参数配比范围决定加工过程控制中的参数值变化，在可执行控制的参数变化范围内，所述承台不超出标准参数可调控范围正常工作。(4)所述伺服系统连动所述机械传动系统控制所述数控机床的进给速度、主轴转速、主轴正反转及自动换刀关键参数执行，所述检测系统跟控并适时纠错；所述数控机床的进给速度、主轴转速、主轴正反转及自动换刀关键参数执行与所述检测系统中内置标准参数值对照，超出标准参数值浮动范围的执行参数自动报警，所述控制系统控制所述机械传动系统纠正执行参数值，出现无法纠错的较大误差，所述数控机床停止所属参数环节的工作执行。一种实现上方法的控制系统，其包括主控子系统、电力子系统及输入/输出子系统，所述主控子系统包括数据处理模块、信号处理模块、伺服模块及多轴控制模块；所述电力子系统包括入力电源模块、控制电源模块及电力控制执行模块；所述输入/输出子系统包括按键控制模块、程序编辑模块、功能显示模块及格式转换模块。所述数据处理模块还包括数据运算模块、数据编码模块及任意多组记忆存储模块；所述信号处理模块还包括安全门信号处理模块、紧急停止信号处理模块及全自动信号处理模块。所述主控子系统及所述输入/输出子系统通过各种控制电路及转换电路与所述电力子系统相互连接；并通过数据传输总线相互连接到各个内置模块单元实现数据传输功能。本发明的有益效果为本发明提供的方法， 完全避免了人为的操作误差，减少人为的浪费，使得在就加工模具前能对产品的工艺，造型进行提前判断。其次，对于加工难度大的模具产品，可提前分析机器物理数据，判断机器的进给速度、主轴转速、主轴正反转、自动换刀等关键参数，从而对机器起到保护作用，延长机器寿命，提高了加工效率和加工精度； 提升CNC加工中心的加工能力，方便加工，减少操作失误，减少浪费，提高工作效率，延长机器寿命；本发明提供的控制系统，提高机床的定位精度、跟踪精度和抗振能力；避免了人为的操作误差，减少人为的浪费，又对机器起到保护作用，延长机器寿命，提高了加工效率和加工精度。下面结合附图对本发明进行详细说明。
图1是本发明所述控制系统硬件模块组成结构示意图；图2是本发明所述控制系统硬件子模块组成结构示意图；图3是本发明所述方法实施步骤流程示意图。
具体实施例方式参见图3，一种基于模具制造的数控加工方法，其特征在于，其方法包括以下步骤(1)设置数控机床，该数控机床控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及辅助系统组成；(2)在所述辅助系统中设置一加工分析系统，利用绘图软件进行模拟加工分析；(3)所述机床控制系统提供承台控制所述数控机床的定位精度、跟踪精度及抗震度；(4)所述伺服系统连动所述机械传动系统控制所述数控机床的进给速度、主轴转速、主轴正反转及自动换刀关键参数执行，所述检测系统跟控并适时纠错。
所述步骤(2)还包括以下步骤对于加工难度大的模具产品，所述加工个分析系统提前分析机器物理数据，判断机器的进给速度、主轴转速、主轴正反转、自动换刀等关键参数，不同的操作程序，要在软件中模拟加工，保持与原有系统程序对接G代码一致性，对数控机床进行控制。所述步骤(3)还包括以下步骤所述承台满足不同大小及重量的模具加工，可调控的参数配比范围决定加工过程控制中的参数值变化，在可执行控制的参数变化范围内， 所述承台不超出标准参数可调控范围正常工作。所述步骤(4)还包括以下步骤所述数控机床的进给速度、主轴转速、主轴正反转及自动换刀关键参数执行与所述检测系统中内置标准参数值对照，超出标准参数值浮动范围的执行参数自动报警，所述控制系统控制所述机械传动系统纠正执行参数值，出现无法纠错的较大误差，所述数控机床停止所属参数环节的工作执行。参见图1及图2，一种实现上方法的控制系统，其包括主控子系统、电力子系统及输入/输出子系统，所述主控子系统包括数据处理模块、信号处理模块、伺服模块及多轴控制模块；所述电力子系统包括入力电源模块、控制电源模块及电力控制执行模块；所述输入/输出子系统包括按键控制模块、程序编辑模块、功能显示模块及格式转换模块。所述数据处理模块还包括数据运算模块、数据编码模块及任意多组记忆存储模块；所述信号处理模块还包括安全门信号处理模块、紧急停止信号处理模块及全自动信号处理模块。所述主控子系统及所述输入/输出子系统通过各种控制电路及转换电路与所述电力子系统相互连接；并通过数据传输总线相互连接到各个内置模块单元实现数据传输功能。本实施例中区别于现有技术的技术路线为1、品加工前，利用电脑绘图软件进行模具加工分析，判断加工过程中的工艺和难度，分析机器的物理数据能否满足，避免了加工的风险，减少浪费。提高了模具的精度和品质。2、重力试验，挑选产品重量较大的模具进行加工，测试机床的稳定性，精确度和抗振能力。更改机床承台，以使更能符合生产要求，并在生产中持续改进，满足加工的性能要求。3、不断完善和改进，通过加工中心的技术升级，从而提高了模具的精度、稳定性。 也提促进生产效率的提高，根据可能出现的问题反馈，进行最后的微调，最终实现加工中心全面升级。本实施例技术方案及技术效果区别于传统技术在于由于模具正在向大型化方向发展，加工设备必须具有足够大的台面尺寸和工作行程与之相适应。现在，几吨到几十吨的模具已经非常普遍，所以就要求机床工作台面必须能承受大重量。模具材料的强度和硬度都很高，加工过程容易发生颤振。为了确保零件的加工精度和表面质量，用于模具制造的高速机床必须有很高的动、静刚度，以提高机床的定位精度、跟踪精度和抗振能力。通过在机器与控制系统中利用绘图软件进行模具加工分析。量化产品加工过程的工艺和难度，对产品的加工难度进行提前判断，分析机器物理数据，判断机器的进给速度、 主轴转速、主轴正反转、自动换刀等关键参数，既避免了人为的操作误差，减少人为的浪费，又对机器起到保护作用，延长机器寿命，提高了加工效率和加工精 度。 本发明并不限于上述实施方式，凡采用与本发明相似结构及其方法来实现本发明
目的的所有实施方式均在本发明保护范围之内。
权利要求
1.一种基于模具制造的数控加工方法，其特征在于，其方法包括以下步骤(1)设置数控机床，该数控机床控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及辅助系统组成；(2)在所述辅助系统中设置一加工分析系统，利用绘图软件进行模拟加工分析；(3)所述机床控制系统提供承台控制所述数控机床的定位精度、跟踪精度及抗震度；(4)所述伺服系统连动所述机械传动系统控制所述数控机床的进给速度、主轴转速、主轴正反转及自动换刀关键参数执行，所述检测系统跟控并适时纠错。
2.根据权利要求1所述的基于模具制造的数控加工方法，其特征在于，所述步骤(2)还包括以下步骤对于加工难度大的模具产品，所述加工个分析系统提前分析机器物理数据， 判断机器的进给速度、主轴转速、主轴正反转、自动换刀等关键参数，不同的操作程序，要在软件中模拟加工，保持与原有系统程序对接G代码一致性，对数控机床进行控制。
3.根据权利要求1所述的基于模具制造的数控加工方法，其特征在于，所述步骤(3)还包括以下步骤所述承台满足不同大小及重量的模具加工，可调控的参数配比范围决定加工过程控制中的参数值变化，在可执行控制的参数变化范围内，所述承台不超出标准参数可调控范围正常工作。
4.根据权利要求1所述的基于模具制造的数控加工方法，其特征在于，所述步骤(4)还包括以下步骤所述数控机床的进给速度、主轴转速、主轴正反转及自动换刀关键参数执行与所述检测系统中内置标准参数值对照，超出标准参数值浮动范围的执行参数自动报警， 所述控制系统控制所述机械传动系统纠正执行参数值，出现无法纠错的较大误差，所述数控机床停止所属参数环节的工作执行。
5.一种实现权利要求1所述方法的控制系统，其特征在于，其包括主控子系统、电力子系统及输入/输出子系统，所述主控子系统包括数据处理模块、信号处理模块、伺服模块及多轴控制模块；所述电力子系统包括入力电源模块、控制电源模块及电力控制执行模块； 所述输入/输出子系统包括按键控制模块、程序编辑模块、功能显示模块及格式转换模块。
6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述数据处理模块还包括数据运算模块、数据编码模块及任意多组记忆存储模块；所述信号处理模块还包括安全门信号处理模块、紧急停止信号处理模块及全自动信号处理模块。
7.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述主控子系统及所述输入/输出子系统通过各种控制电路及转换电路与所述电力子系统相互连接；并通过数据传输总线相互连接到各个内置模块单元实现数据传输功能。
全文摘要
本发明公开一种基于模具制造的数控加工方法，其方法包括以下步骤(1)设置数控机床，该数控机床控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及辅助系统组成；(2)在所述辅助系统中设置一加工分析系统，利用绘图软件进行模拟加工分析；(3)所述机床控制系统提供承台控制所述数控机床的定位精度、跟踪精度及抗震度；(4)所述伺服系统连动所述机械传动系统控制所述数控机床的进给速度、主轴转速、主轴正反转及自动换刀关键参数执行，所述检测系统跟控并适时纠错。本发明还提供一种实现该方法的控制系统。
文档编号G05B19/18GK102221825SQ20101062354
公开日2011年10月19日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者汪卫星 申请人:东莞市冠辉五金有限公司