钻孔划线控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机床加工领域，尤其是自动机床的钻孔划线控制系统。
【背景技术】
[0002]自动机床如自动钻孔机、自动攻牙机、数控铣床、攻钻铣加工中心等，进行加工前均需在工控机上编译加工程序，但是由于操作的差异、加工位置、工件形状等原因，工件每次加工前都需要重新编译加工程序，耗时耗力，并且要求操作人员具有一定的编码能力方能完成，普通员工无法完成，因此需要高素质的软件人才，相应的人力成本高昂，且效率会大打折扣。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种操作简便、可直接导入CAD文件而转换为加工程序的钻孔划线控制系统。
[0004]本发明采用的技术方案是:
钻孔划线控制系统，包括工控机、运动控制卡、转接板以及钻孔机床，该工控机作为人机交互接口并与运动控制卡连接，运动控制卡作为钻孔机床的控制核心，转接板用于运动控制卡与钻孔机床的X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机、主轴伺服电机之间的中继连接，该工控机的钻孔划线包括以下步骤:(A)启动程序；(B)控制钻头回机械原点；(C)设置工件坐标；(D)导入目标CAD图形文件，读取并保存孔数据;(E)设置钻孔工艺参数，根据步骤(D)中孔数据与钻孔工艺参数生成加工程序；(F)选择所生成的加工程序，设置加工速度和主轴转速;(G)运行程序。
[0005]其中，所述工件坐标包括G54X、G54Y、G54Z的值。
[0006]进一步，所述G54Z的值还采用系统的对刀功能设置，依次进行:打开手动控制页面，手动控制Z轴至需设定位置，再单击“对刀”，系统将自动将G54Z的值设置为当前Z轴机械坐标值，并将Z轴移动至机械原点。
[0007]进一步，所述步骤(D)中孔数据读取过程采用逐行读取方式，并包括以下步骤:(Dl)内容为“CIRCLE”:增加一个孔数据；(D2)内容为“10”:其后一行的数值为孔的X坐标；(D3)内容为“20”:其后一行的数值为孔的Y坐标;(D4)内容为“40”:其后一行的数值为孔的R值，2R即为孔的直径；(D5)存储孔数据；(D6)重复上述过程至文件结尾。
[0008]进一步，所述步骤(D)读取的孔数据通过自动排序后，将孔数据列表显示。
[0009]特别的，所述自动排序的规则为:(I)半径从小到大；(2)Y坐标从小到大；(3)Χ坐标从小到大。
[0010]进一步，所述(E)钻孔工艺参数为总钻孔次数和分层钻孔次数，单击“生成程序”，系统将按照所述列表顺序依次计算孔的加工路径，并保存在程序文件中。
[0011]本发明的有益效果:
本发明钻孔划线控制系统通过导入CAD图形文件，确定孔的位置，配置合理的工艺参数，实现自动化、智能化、高效率的钻孔工艺;对深孔，可以设置钻孔次数实现啄钻动作；加工过程可视化，可实时观察钻头的深度和位置、主轴转速、钻孔速度等工艺信息。
【附图说明】
[0012]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做进一步的说明。
[0013]图1是本发明钻孔划线控制系统的电气框图；
图2是本发明钻孔划线控制系统的控制流程图。
【具体实施方式】
[0014]参照图1所示，为本发明的钻孔划线控制系统，包括工控机10、运动控制卡20、转接板30以及钻孔机床40。
[0015]工控机10是钻孔划线控制系统的核心部件;是运动控制卡20的载体，提供PCI接口与运动控制卡20连接，并通过PCI协议与运动控制卡20通讯;是钻孔划线控制系统人机交互接口。
[0016]运动控制卡20是钻孔划线控制系统的控制核心。其主要功能有:(I)运动控制:通过改变发出脉冲的频率来控制电机的加速度、速度和位置，从而达到对机床40的精确控制；(2 )输入输出控制:运动控制卡20具有输入信号采集和输出信号控制功能，从而实现外部输入信号监控和外部设备的逻辑控制。
[0017]转接板30用于运动控制卡20与钻孔机床40的X轴伺服电机401、Y轴伺服电机402、Z轴伺服电机403、主轴伺服电机404之间的中继连接，起到将运动控制卡20和外部设备(机床40电机)隔离的作用，以保护运动控制卡20不受外部设备干扰，转接板30上每个信号对应一个接线端子，接线方便可靠。
[0018]该工控机10的钻孔划线包括以下步骤:
(A)启动程序；
(B)控制钻头回机械原点；程序打开后，须单击“回机械原点”使机床40运动到机械零点，机床40处于“回零”状态。回零完成后，机械坐标将全部置为O，机床40处于“待机”状态。
[0019](C)设置工件坐标;其中，所述工件坐标包括G54X、G54Y、G54Z的值。此外，所述G54Z的值还可以采用系统的对刀功能设置，依次进行:打开手动控制页面，手动控制Z轴至需设定位置，再单击“对刀”，系统将自动将G54Z的值设置为当前Z轴机械坐标值，并将Z轴移动至机械原点。
[0020](D)导入目标CAD图形文件(如DXF格式)，读取并保存孔数据；
孔数据读取过程采用逐行读取方式，并包括以下步骤:(Dl)内容为“CIRCLE”:增加一个孔数据;(D2)内容为“10”:其后一行的数值为孔的X坐标;(D3)内容为“20”:其后一行的数值为孔的Y坐标；(D4)内容为“40”:其后一行的数值为孔的R值，2R即为孔的直径；(D5)存储孔数据；(D6)重复上述过程至文件结尾。
[0021 ]然后，孔数据通过自动排序后，将孔数据列表显示，自动排序的规则为:(I)半径从小到大；(2 ) Y坐标从小到大；(3 ) X坐标从小到大。
[0022](E)设置钻孔工艺参数，根据步骤(D)中孔数据与钻孔工艺参数生成加工程序;其中，钻孔工艺参数为总钻孔次数和分层钻孔次数，单击“生成程序”，系统将按照所述列表顺序依次计算孔的加工路径，并保存在程序文件中。
[0023](F)选择所生成的加工程序，设置加工速度和主轴转速；
(G)运行程序，至结束。
[0024]如上所述，可以看出，本发明钻孔划线控制系统通过导入CAD图形文件，确定孔的位置，配置合理的工艺参数，实现自动化、智能化、高效率的钻孔工艺;对深孔，可以设置钻孔次数实现啄钻动作;加工过程可视化，可实时观察钻头的深度和位置、主轴转速、钻孔速度等工艺信息。
[0025]以上所述仅为本发明的优先实施方式，本发明并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.钻孔划线控制系统，包括工控机、运动控制卡、转接板以及钻孔机床，该工控机作为人机交互接口并与运动控制卡连接，运动控制卡作为钻孔机床的控制核心，转接板用于运动控制卡与钻孔机床的X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机、主轴伺服电机之间的中继连接，其特征在于:该工控机的钻孔划线包括以下步骤:(A)启动程序；(B)控制钻头回机械原点；(C)设置工件坐标；(D)导入目标CAD图形文件，读取并保存孔数据；(E)设置钻孔工艺参数，根据步骤(D)中孔数据与钻孔工艺参数生成加工程序；(F)选择所生成的加工程序，设置加工速度和主轴转速;(G)运行程序。2.根据权利要求1所述的钻孔划线控制系统，其特征在于:所述工件坐标包括G54X、G54Y、G54Z的值。3.根据权利要求2所述的钻孔划线控制系统，其特征在于:所述G54Z的值还采用系统的对刀功能设置，依次进行:打开手动控制页面，手动控制Z轴至需设定位置，再单击“对刀”，系统将自动将G54Z的值设置为当前Z轴机械坐标值，并将Z轴移动至机械原点。4.根据权利要求1所述的钻孔划线控制系统，其特征在于:所述步骤(D)中孔数据读取过程采用逐行读取方式，并包括以下步骤:(Dl)内容为“CIRCLE”:增加一个孔数据；(D2)内容为“10”:其后一行的数值为孔的X坐标；(D3)内容为“20”:其后一行的数值为孔的Y坐标；(D4)内容为“40”:其后一行的数值为孔的R值，2R即为孔的直径；(D5)存储孔数据；(D6)重复上述过程至文件结尾。5.根据权利要求4所述的钻孔划线控制系统，其特征在于:所述步骤(D)读取的孔数据通过自动排序后，将孔数据列表显示。6.根据权利要求5所述的钻孔划线控制系统，其特征在于:所述自动排序的规则为:(I)半径从小到大;(2 )Y坐标从小到大;(3 )X坐标从小到大。7.根据权利要求5或6所述的钻孔划线控制系统，其特征在于:所述(E)钻孔工艺参数为总钻孔次数和分层钻孔次数，单击“生成程序”，系统将按照所述列表顺序依次计算孔的加工路径，并保存在程序文件中。
【专利摘要】本发明公开了钻孔划线控制系统，包括工控机、运动控制卡、转接板以及钻孔机床，该工控机作为人机交互接口并与运动控制卡连接，运动控制卡作为钻孔机床的控制核心，转接板用于运动控制卡与钻孔机床的X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机、主轴伺服电机之间的中继连接，本发明钻孔划线控制系统通过导入CAD图形文件，确定孔的位置，配置合理的工艺参数，实现自动化、智能化、高效率的钻孔工艺；对深孔，可以设置钻孔次数实现啄钻动作；加工过程可视化，可实时观察钻头的深度和位置、主轴转速、钻孔速度等工艺信息。
【IPC分类】G05B19/4097
【公开号】CN105549539
【申请号】CN201610100042
【发明人】姜才军
【申请人】中山亚力菲自动化设备有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年2月23日