一种基于特征的数控立车参数化加工控制方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及数控技术领域，特别是涉及数控编程控制技术领域，具体为一种基于 特征的数控立车参数化加工控制方法及系统。
【背景技术】
[0002] 数控编程方法一般分为手工编程和自动编程两种方法。手工编程是指工艺流程、 数据计算、轨迹确定和程序校验等都由人工完成的一种编程方法，对于轮廓形状不是由简 单的直线、圆弧组成的复杂零件，数值计算相当繁琐，工作量大，容易出错，且很难校对。自 动编程又称计算机编程，即由计算机代替程序编制人员完成数值计算、程序生成，可减轻劳 动强度、缩短编程时间，一般多用于大批量、形状复杂的零件。
[0003] 数控立车加工产品特色主要是形状复杂的大型和重型回转类零件，数控立车主要 加工其内、外圆型线、平面、台阶等位置，同时产品换型速度快，属于单件小批量生产。产品 类型的多样导致加工程序的繁多，有时一个尺寸参数、使用刀具或切削深度的改变就会导 致一个新的数控程序产生。以往我厂编程方法主要以手动编程为主，每一个人的思路和想 法不同，导致子程序不具备通用性，操作人员调用起来很不方便，容易出错。编程人员工作 效率低、压力大，并且手工编程的刀具轨迹可能存在空行程，降低了产能。如果采用自动编 程的方法编制数控立车加工程序，则由于回转类零件内腔加工时容易产生刀具干涉，常用 计算机编程软件如各类CAM软件中难以考虑到，因此也不适用于很多工厂的生产实际。
[0004] 数控标准循环程序是一种工艺子程序，在数控加工中被广泛应用。如西门子编程 软件中自带的一些标准循环子程序，可用于特定的加工过程，如车削台阶、螺纹或凹槽等。 但是其适合于大批量的零件加工使用，更适合用于卧式数控车床。
[0005] 针对用于小批量的零件加工使用的数控立车加工编程目前还没有通用性好的控 制方法。
【发明内容】
[0006] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于特征的数控立车 参数化加工控制方法及系统，用于解决现有技术中数控立车加工编程方法通用性差、效率 低的问题。
[0007] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明在一方面提供一种基于特征的数控立车 参数化加工控制方法，应用于配置有标准循环功能模块的数控系统中，所述加工控制方法 包括：步骤S11，在数控系统的标准循环功能模块内的用户标准循环区域预装用于加工待 加工产品的参数化标准循环模块，同时在数控系统的标准循环功能模块内的全局变量定义 区域预装用于加工待加工产品时定义加工参数的全局变量定义模块；步骤S12,通过分析 待加工产品的图纸和工艺方案，确定待加工产品中的特征加工区域；步骤S13,选取特征加 工区域的某一特征，根据图纸确定选取的特征的几何参数；步骤S14,根据待加工产品的材 料、所使用的刀具信息以及选取的特征的几何参数确定选取的特征的切削参数；步骤S15， 在参数化标准循环模块内选择与所选取的特征所对应的标准循环程序单元，输入特征的几 何参数和切削参数，生成用于所选取的特征的加工程序，完成所选取的特征的加工；重复步 骤S13至步骤S15,直至完成特征加工区域所有特征的加工。
[0008] 优选地，生成用于所选取的特征的加工程序，完成所选取的特征的加工具体包括： 引入外部几何参数和切削参数，通过全局变量定义模块定义变量名并赋变量初始值；通过 引入的外部几何参数和切削参数，计算出特征其他的几何尺寸和形成刀轨所需的数据参 数；上述各参数利用上述各参数生成刀轨切削路线；执行刀轨切削路线，完成所需的切削 加工。
[0009] 优选地，若输入的切削参数错误或形成刀轨的各参数错误时，还包括在生成用于 所选取的特征的加工程序时进行报警的步骤。
[0010] 优选地，参数化标准循环模块包含多个用于待加工产品加工的标准循环程序单 J Ll 〇
[0011] 优选地，通过选取的特征的几何参数确定刀具信息；所述刀具信息至少包括刀具 类型、刀具特征参数以及刀具加工方式。
[0012] 本发明在另外一方面提供一种基于特征的数控立车参数化加工控制系统，应用于 配置有标准循环功能模块的数控系统中，所述加工控制系统包括：参数化标准循环模块，预 装于数控系统的标准循环功能模块内的用户标准循环区域，用于加工待加工产品；全局变 量定义模块，与参数化标准循环模块相连，预装于数控系统的标准循环功能模块内的全局 变量定义区域，用于加工待加工产品时定义加工参数；特征加工区域确定模块，通过分析待 加工产品的图纸和工艺方案，确定待加工产品中的特征加工区域；特征的几何参数确定模 块，用于选取特征加工区域的某一特征，根据图纸确定选取的特征的几何参数；切削参数确 定模块，用于根据待加工产品的材料、所使用的刀具信息以及选取的特征的几何参数确定 选取的特征的切削参数；特征加工程序生成和执行模块，根据在参数化标准循环模块内选 择的与所选取的特征所对应的标准循环程序单元内输入的特征的几何参数和切削参数，生 成用于所选取的特征的加工程序，完成所选取的特征的加工。
[0013] 优选地，所述特征加工程序生成和执行模块包括：初始定义单元，引入外部几何参 数和切削参数，通过全局变量定义模块定义变量名并赋变量初始值；计算单元，与所述初始 定义单元相连，通过引入的外部几何参数和切削参数，计算出特征其他的几何尺寸和形成 刀轨所需的数据参数；刀轨生成单元，与所述计算单元相连，用上述各参数生成刀轨切削路 线；刀轨切削单元，与所述刀轨生成单元相连，执行刀轨切削路线，完成所需切削加工。
[0014] 优选地，所述特征加工程序生成和执行模块还包括用于若输入的切削参数错误或 形成刀轨的各参数错误时在生成用于所选取的特征的加工程序时进行报警的报警单元。
[0015] 优选地，参数化标准循环模块包含多个用于待加工产品加工的标准循环程序单 J Ll 〇
[0016] 优选地，通过选取的特征的几何参数确定刀具信息；所述刀具信息至少包括刀具 类型、刀具特征参数以及刀具加工方式。
[0017] 如上所述，本发明的一种基于特征的数控立车参数化加工控制方法及系统，具有 以下有益效果：
[0018] 在本发明的基于特征的数控立车参数化加工控制方法及系统中，使得数控编程人 员只需要关注产品结构中的典型特征，确定外部参数赋值情况并调用相应的标准循环程序 单元，就可以快速生成程序，达到减轻编程人员负担、提高制造加工效率和质量的目的。此 外，本发明还可以报警，可以提示一些刀具选用错误或编程错误，避免了现场生产事故的产 生。
【附图说明】
[0019] 图1显示为本发明的基于特征的数控立车参数化加工控制方法的流程示意图。
[0020] 图2显示为本发明的基于特征的数控立车参数化加工控制方法中可生成用于所 选取的特征的加工程序，完成所选取的特征的加工的流程示意图。
[0021] 图3显示为本发明的基于特征的数控立车参数化加工控制系统的结构示意图。
[0022] 图4显示为本发明的基于特征的数控立车参数化加工控制系统中特征加工程序 生成和执行模块的结构示意图。
[0023] 元件标号说明
[0024] 1加工控制系统
[0025] 11参数化标准循环模块
[0026] 12全局变量定义模块
[0027] 13特征加工区域确定模块
[0028] 14特征的几何参数确定模块
[0029] 15切削参数确定模块
[0030] 16 特征加工程序生成和执行模块
[0031] 161 初始定义单元
[0032] 162 计算单元
[0033] 163 刀轨生成单元
[0034] 164 刀轨切削