一种利用数控参数化编程的孔道定位加工方法与流程

本发明是一种利用数控参数化编程的孔道定位加工方法。
背景技术：
：液压集成块是液压系统中必不可少的关键部件，它兼顾控制和连接功能。集成块是按照一定的规则加工了各种孔道的长方体，其孔道主要有主级孔道、先导孔道、连接孔、定位孔等，孔的类型较复杂，集成块加工中的关键工艺问题是各种孔的加工，以及各孔之间的定位精度问题。目前国内对液压集成块孔道的定位加工主要方式有以下几种：(1)普通钻床加工，也是目前小批量液压集成块孔系加工较为常用方法，加工时需对每个孔进行单独定位，定位方式主要为划线找正，加工效率低下，孔的位置精度难以保证，且对工人技能水平要求较高。(2)数控机床或数控加工中心加工，编写孔的加工程序，数控机床较高的定位精度和加工精度很好的保证了孔的位置精度，同时加工中心特别是具有工作台回转功能的多轴加工中心的使用，可以减少集成块加工时的装夹次数和换刀次数，提高加工效率；虽然可以保证孔的位置精度，但在编程时，需根据图纸，依次输入每个孔的坐标，而孔道种类数目繁多，加大了编程工作量。(3)运用计算机辅助设计与制造(cad/cam)技术，利用cad/cam软件，建立集成块三维实体模型，选取适当的加工策略，设置加工参数，实现阀块孔道的自动编程，自动生成孔的加工程序，将程序导入数控机床，实现集成块加工，加工人员必须在能够熟练掌握数控机床操作和编程的基础上，还要熟练掌握cad/cam软件的应用，且在加工前需额外对液压集成块进行计算机辅助设计及计算机编程，而集成块多为单件、小批量生产，此方法降低了加工效率，且不具有一定的通用性。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种利用数控参数化编程的孔道定位加工方法，以解决上述
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中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用数控参数化编程的孔道定位加工方法，包括以下步骤：s1，将液压集成块各个安装面上的孔系进行分组归类，划分为对应各规格液压元件的子模块；s2，编制与各规格液压元件对应的子模块的加工宏程序；s3，液压集成块在进行孔道加工时，直接调用所需要的加工宏程序，通过数控加工可以实现集成块一个面上所有孔系的定位加工，来完成液压集成块某个安装面上的孔系加工，之后再依次对液压集成块其余面上的孔系进行加工即可。作为本发明再进一步的方案：步骤s2中所述的加工宏程序的编制方法包括以下步骤：(1)坐标转换：将设计图纸中的坐标系转化为标准坐标系；(2)设计子模块中孔的加工工艺路线，具体的：孔在定位加工时，先选取加工刀具，依次对孔的中心进行点定位，为然后再对孔进行加工；(3)根据孔系加工参数设置不同变量，利用局部变量对孔系加工参数进行设置，在加工宏程序受到调用时，使用自变量对局部变量进行赋值。作为本发明再进一步的方案：孔的加工顺序依次为：安装螺纹孔、主油口、控制及先导油口、定位销孔、其他孔。作为本发明再进一步的方案：所述孔系加工参数包括阀块位置、孔加工深度、退刀量、主轴转速和进给速度。作为本发明再进一步的方案：所述标准坐标系为适用数控机床的右手笛卡尔直角坐标系。与现有技术相比，本发明的有益效果是：可以使加工编程人员在集成数控编程加工时，可以根据集成块上所安装的不同的阀，直接调用对应子程序，只需设定相关参数变量值，便可完成集成块一个面上所有孔的编程和加工，简化了编程工作量，提高了工作效率，适合不同类型集成块的加工。附图说明图1为四油口控制阀安装面的结构示意图。图2为坐标变换后的四油口控制阀安装面的结构示意图。图3为g81钻孔加工时走刀路线图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1本发明实施例中，一种利用数控参数化编程的孔道定位加工方法，包括以下步骤：s1，将液压集成块各个安装面上的孔系进行分组归类，划分为对应各规格液压元件的子模块，由于现有的液压元件均已经实现标准化设计，因此液压集成块上各阀的连接孔的大小及距离均符合国家标准，而液压集成块具有六个安装面，孔的数量种类繁多，而液压集成块的孔系在安装面上的位置均按照所安装的液压阀成组分布，因此可以将液压集成块各个面上的孔系进行分组归类；s2，由于液压元件的基本油口尺寸均已标准化，此处需要编制与各规格液压元件对应的子模块的加工宏程序；s3，液压集成块在进行孔道加工时，直接调用所需要的加工宏程序，通过数控加工可以实现集成块一个面上所有孔系的定位加工，来完成液压集成块某个安装面上的孔系加工，之后再依次对液压集成块其余面上的孔系进行加工即可，简化了编程工作量，提高了工作效率，适合不同类型液压集成块的加工。实施例2本实施例是对加工宏程序的编写方式做进一步的介绍，具体的，所述加工宏程序的编制方法包括以下步骤：(1)坐标转换：将设计图纸中的坐标系转化为适用数控机床的右手笛卡尔直角坐标系；(2)设计子模块中孔的加工工艺路线，具体的：孔在定位加工时，先选取加工刀具，依次对孔的中心进行点定位，为保证液压集成块加工时与标准对接的一致性，孔的加工顺序设定为：安装螺纹孔→主油口→控制及先导油口→定位销孔→其他孔；(3)为保证液压集成块孔系定位加工程序的通用性，需在程序中根据具体加工参数设置不同变量，如阀块位置、孔加工深度、退刀量、主轴转速、进给速度等，利用局部变量对加工参数进行设置，在加工宏程序受到调用时，使用自变量对局部变量进行赋值。实施例3以一个主油口最大直径为7.5mm的无先导油口的四油口控制阀安装面为例，安装面代号：gb/t2514-03-02-0-2008，如图1所示，图中，f1-f4为安装螺纹孔，ptab为油孔，g为定位销孔，其中f1为安装设计基准，即孔系坐标的坐标原点，利用fanuc数控系统，说明其编程方法和过程。该安装面孔的位置尺寸见表1。表1主油口最大直径为7.5mm的无先导油口的四油口控制阀安装面的孔位置尺寸patbf1f2f3f4gx21.512.721.530.2040.540.5033y25.915.55.115.500.7531.753131.75(1)首先对其进行坐标转换编程时，选取f1为编程原点，将坐标系转变换为右手笛卡尔直角坐标系，坐标变换后的图形为图2，其孔的坐标值见表2。表2变换后孔位置坐标为patbf1f2f3f4gx25.915.55.115.500.7531.753131.75y21.512.721.530.2040.540.5033(2)孔的加工工艺路线设计孔定位加工时，选取合适规格的中心钻，依次对孔的中心进行点定位，为保证集成块加工时与标准对接的一致性，孔的加工顺序设定为f1→f2→f3→f4→p→a→t→b→g。以fanuc数控系统为例进行编程(当然，也可以选用其他数控系统)，fanuc数控系统配备孔的固定循环指令，孔加工中的多个动作可以由一条指令实现，孔的定位加工循环采用g81指令，取消循环用g80指令。g81钻孔时其走刀路线见图3，它包含五个动作过程：1-孔的中心定位，2-快速移动到r点，3-钻孔到z点，4-返回r点，5-返回初始点平面(即安全高度上)。(3)参数变化量的设定fanuc数控系统的变量主要有局部变量、公共变量和系统变量，其中局部变量只能用在宏程序中存储数据，断电时局部变量初始化为空，调用宏程序时，自变量对局部变量赋值。在液压集成块孔道定位加工中，需根据具体加工参数设置不同变量，如阀块位置、孔加工深度、退刀量、主轴转速、进给速度等，因此，采用局部变量可以方便的对不同参数进行设置，在调用宏程序时，由自变量对局部变量进行赋值。四油口控制阀安装面孔道定位加工中的宏变量设置如表3所示。表3宏变量定义及含义变量号自变量地址变量含义#24xf1在集成块上的位置坐标x#25yf1在集成块上的位置坐标y#26z孔定位加工时的深度#18r参考点r坐标#9f钻孔时进给速度#19s钻孔时主轴转速(4)程序编制本发明实例中四油口控制阀对应安装面孔系定位加工子程序。03000；子程序名g90g00x#24y#25s#19；绝对值编程，快速定位到编程原点即为f1点；g81g99x[#24]y[#25]z#26r#18f#9；钻f1中心孔，加工完返回r点；g91x0.75y40.5z[#26-#18]r0；增量值编程，钻f2中心孔；x31.75y40.5；钻f3中心孔；x31y0；钻f4中心孔；x25.9y21.5；钻p中心孔；x15.5y12.7；钻a中心孔；x5.1y21.5；钻t中心孔；x15.5y30.2；钻b中心孔；g98x31.75y33；钻g中心孔，加工完返回初始点；g80g90；取消孔的固定循环，取消增量值编程；m99；子程序结束在主程序中，用g65调用液压阀对应安装面孔系定位加工宏程序，调用指令为：g65p3000x_y_z_r_f_s_；指令含义为：调用03000的宏程序，并参照表3由自变量地址符对子程序中各参数变量进行赋值，地址x_y_设定孔道基准点f1的坐标，z_设定钻孔深度，r_设定参考点坐标，f_设定进给速度，s_设定主轴转速，该条指令可以实现一个四油口控制阀对应安装面所有孔的定位加工。同理，可以编写压力阀、流量阀等控制阀安装面孔定位加工子程序，在主程序中用g65分别调用并对参数变量进行赋值，实现集成块一个面上所有孔的定位加工。需要特别说明的是，本发明可以使加工编程人员在集成数控编程加工时，可以根据集成块上所安装的不同的阀，直接调用对应子程序，只需设定相关参数变量值，便可完成集成块一个面上所有孔的编程和加工，简化了编程工作量，提高了工作效率，适合不同类型集成块的加工。与传统普通加工划线找正相比，利用数控加工可以提高孔的定位精度和加工效率；与传统的数控机床手工编程相比，无需单独编写每个孔的加工程序，简化编程工作量；与自动编程方法相比，无需专门对集成块进行计算机辅助设计，缩短编程时间。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页12