CN101149612A - 图形式直观数控编程方法 - Google Patents

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CN101149612A CNA2006101222245A CN200610122224A CN101149612A CN 101149612 A CN101149612 A CN 101149612A CN A2006101222245 A CNA2006101222245 A CN A2006101222245A CN 200610122224 A CN200610122224 A CN 200610122224A CN 101149612 A CN101149612 A CN 101149612A
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苏毅勇
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Abstract

本发明涉及数控车床的图形式直观数控编程方法。其特征在于，包含以下步骤：(1)用可相互区分的图形单位表示直线走刀和圆弧走刀，赋予所述图形单位相应的标准数控代码和参数项；(2)在编程作业程序的操作界面上直观地显示上述图形单位；(3)依据零件加工的路径按走刀顺序选择相应的图形单位，并对相应的参数项赋值；(4)编程作业程序根据输入的加工路线图形单位和参数自动生成G代码。本发明的有益效果是，用户不用记任何代码，只需要按照工件轮廓，按对应的按键输入，支持输入直径、半径、增量值、角度等图纸上广泛应用的尺寸参数，容易掌握。

Description

图形式直观数控编程方法
所属技术领域
本发明涉及数控车床的计算机数控系统，尤其涉及图形式直观数控编程方法。
背景技术
目前国际通用的数控编程方法是ISO国际标准数控G代码式编程方法。数控程序由程序字组成，程序字由英文字母代表的地址码和地址码后的数字和符号组成。每个程序字都代表着一个特殊功能，如G00代表点位控制，G33代表等螺距螺纹切削等。初学者要查找代码才能编程，如果要修改动作的参数，必须要翻很多页和很熟代码才能找到对应的动作进行修改，而且G代码编程的方向移动必须要用户建立坐标的概念，还要记住直角坐标的方向，加大了用户学习和使用的难度。在目前中小企业中，能够掌握上述编程方法的专业人员十分缺乏，而培养这方面的人才的周期又较长，其数量也很难满足如此众多企业的需求，再加上新产品更新换代频繁，需要频繁地更新数控程序的数据，因此，当前最好开发出一种简单、实用、易学习、易掌握、安全可靠性高的数据输入方法，使广大中小企业的一般现场操作人员都能以此对数控设备进行编程和操作，满足生产的需要。
发明内容
基于现有数控编程方法的不足，本发明提供一种图形式直观编程数控方法，该方法利用图形描述零件走刀路径(零件轮廓)，编程只需按照零件走刀路径(零件轮廓)输入，直观易懂。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
图形式直观编程数控方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)用可相互区分的图形单位表示包含了标准数控代码和相应参数项的直线走刀程序片段和圆弧走刀程序片段；
(2)在编程作业程序的操作界面上直观地显示上述图形单位；
(3)依据零件加工的路径按走刀顺序选择相应的图形单位，并对相应的参数项赋值；
(4)编程作业程序根据输入的加工路线图形单位和参数自动生成G代码。
作为优化，还定义快速定位图形单位，该快速定位图形单位表示包含了标准数控代码和相应参数项的快速走刀程序片段。
作为优化，还赋予表示直线走刀程序片段的图形单位以一般车削和螺纹两种加工模式，并在编程作业程序的操作界面上设置模式选择；圆弧类图形单位设定为一般车削加工模式。
作为优化，所述的输入参数步骤中还包括同类参数自动跟随步骤，该步骤对在后的未输入具体数值的参数项自动赋予最近的在前同类参数项的参数值。本发明的有益效果是，该方法利用图形描述零件走刀路径(零件轮廓)，编程只需按照零件走刀路径(零件轮廓)输入，用户不用记任何代码，直观易懂。
附图说明
图1是图形单位图例示意图。
图2是第一加工实例的零件结构图。
图3是第二加工实例的零件结构图。
图4是第三加工实例的零件结构图。
图5是第四加工实例的零件结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明提供的一种图形式直观编程数控方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤1：用可相互区分的图形单位表示包含了标准数控代码和相应参数项的直线走刀程序片段和圆弧走刀程序片段；还定义快速定位图形单位，该快速定位图形单位表示包含了标准数控代码和相应参数项的快速走刀程序片段。
本实施例用带箭头的直线作为图形单位表示直线走刀程序片段，箭头指示刀具的移动方向；用带箭头的圆弧作为图形单位表示圆弧走刀程序片段，箭头指示刀具的移动方向；
为方便说明，如图1所示，在直角坐标系中示意性地标示出直线走刀和圆弧走刀的方向特征。本实施例将直线工进走刀分为朝X轴正方向、朝X轴负方向、朝Y轴正方向、朝Y轴负方向、第一象限斜向上、第二象限斜向上、第三象限斜向下及第四象限斜向下；图中带箭头的直线虚线表示快速定位走刀；本实施例将快速定位走刀分为朝X轴正方向、朝X轴负方向、朝Y轴正方向、朝Y轴负方向、斜向上及斜向下；本实施例将圆弧走刀分为顺圆走刀(顺时针走刀)和逆圆走刀(逆时针走刀)。
进一步地，另外还赋予表示直线走刀的图形单位以一般车削和螺纹两种加工模式，并在编程作业程序的操作界面上设置模式选择；圆弧类加工路线图形单位设定为一般车削加工模式。
步骤2：在编程作业程序的操作界面上直观地显示上述图形单位；所述的操作界面包括显示器和键盘。该键盘除了设有用于输入数值的数字键和常见的机床控制按键外，还设有与上面述及的图形单位对应按键，当按下该按键，相应图形单位的图形和参数项就显示在显示器上。另外还设置加工模式选择键和确认键。
步骤3：依据零件加工的路径按走刀顺序选择相应的图形单位，并对相应的参数项赋值；所述的输入参数步骤中还包括同类参数自动跟随步骤，该步骤对在后的未输入具体数值的参数项自动赋予最近的在前同类参数项的参数值。
步骤4：编程作业程序根据输入的加工路线图形单位和参数自动生成G代码。
为了使本发明更容易被理解，下面将以四个加工实例说明本发明的编程过程。其中所涉及的参数项说明如下：
Z  纵向距离值(与工件加工端面的距离)
X  横向距离值(与工件轴心的距离)
 横向直径值
R  圆弧半径
L  螺纹牙长
D  螺纹深度
P  螺距
N  切削次数
实例1，参阅图2，该零件的走刀路径是由两段水平直线和一段斜直线组成。其程序原点设置在右端中心，刀具的初始位置为(0，70)，从右至左走刀。结合图1所示，与零件轮廓对应的图形单位按依次为“←”、和“←”；快速定位图形单位为
Figure A20061012222400062
因此该零件的编程过程如下：
①从键盘输入
Figure A20061012222400063
在显示器上显示
Figure A20061012222400064
图形单位和相应的参数项“X＝”，从键盘输入快速定位的终点位置“15”，按确认键即完成刀具快速定位程序的编写，上述操作的效果是：刀具快速移动到(0，15)处；
②从键盘输入“←”，在显示器上显示“←”图形单位和相应的参数项“Z＝”和“F＝”。从键盘输入第一段水平直线的终点位置“20”和走刀工进速度“30”按确认键即完成零件的第一段水平直线程序的编写，上述操作的效果是：刀具以工进速度“30”水平向左切削，切削长度为“20”。
③从键盘输入在显示器上显示
Figure A20061012222400072
图形单位和相应的参数项“Z＝”、“＝”和“F＝”。从键盘输入斜直线的终点位置，结果为：“Z＝55”、“＝50”，走刀工进速度不输入参数，按确认键即完成零件的斜直线程序的编写，上述操作的效果是：刀具以工进速度“30”向左下方斜向走刀切削，切削终点位置为“Z＝55”、“＝50”。
④从键盘输入“←”，在显示器上显示“←”图形单位和相应的参数项“Z＝”和“F＝”。从键盘输入第二段水平直线的终点位置“125”走刀工进速度不输入参数，按确认键即完成零件的第二段水平直线程序的编写，上述操作的效果是：刀具以工进速度“30”水平向左切削，切削长度为“70”。
实例2，参阅图3，该零件的走刀路径是由两段水平直线和逆时针圆弧组成。其程序原点设置在右端中心，刀具的初始位置为(0，70)，从右至左走刀。结合图1所示，与零件轮廓对应的图形单位按依次为“←”、
Figure A20061012222400073
和“←”；快速定位图形单位为由于直线走刀的编程过程与实例1的相同，为简明起见，仅说明逆时针圆弧的编写过程。
从键盘输入在显示器上显示
Figure A20061012222400076
图形单位和相应的参数项“Z＝”、“X＝”、“R＝”和“F＝”。从键盘输入逆圆弧终点位置和半径，结果为：“Z＝50、X＝20、R＝10”，走刀工进速度输入“30”；按确认键即完成零件的逆圆弧程序的编写，上述操作的效果是：刀具以工进速度“30”作逆圆弧走刀切削。
实例3，参阅图4，该零件的走刀路径是由两段水平直线和顺时针圆弧组成。其程序原点设置在右端中心，刀具的初始位置为(0，70)，从右至左走刀。结合图1所示，与零件轮廓对应的图形单位按依次为“←”、和“←”；快速定位图形单位为
Figure A20061012222400082
其编写过程与实例2的相同。
实例4，参阅图5，本实例是说明螺纹的编程过程。其程序原点设置在右端中心，刀具的初始位置为(0，70)，从右至左走刀。由于本发明赋予表示直线走刀的图形单位以一般车削和螺纹两种加工模式，因此本实例对应的图形单位为“←”，并使用图形单位切换至螺纹模式。
因此该零件的编程过程如下：
①从键盘输入“←”，在显示器上显示“←”图形单位和相应的参数项“Z＝”和“F＝”；将“←”图形单位切换至螺纹模式，在显示器上显示相应的参数项为，“L＝”、“D＝”、“P＝”、“N＝”、“F＝”。从键盘输入各项参数值，结果为：“L＝20”、“D＝5”、“P＝5”、“N＝3”、“F＝20”；按确认键即完成该段螺纹程序的编写，上述操作的效果是：刀具以工进速度“20”水平向左进行螺纹切削，螺纹牙长20，分3次切至深度5。

Claims (4)

1.图形式直观编程数控方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)用可相互区分的图形单位表示包含了标准数控代码和相应参数项的直线走刀程序片段和圆弧走刀程序片段；
(2)在编程作业程序的操作界面上直观地显示上述图形单位；
(3)依据零件加工的路径按走刀顺序选择相应的图形单位，并对相应的参数项赋值；
(4)编程作业程序根据输入的加工路线图形单位和参数自动生成G代码。
2.根据权利要求1所述的图形式直观编程数控方法，其特征在于：还定义快速定位图形单位，该快速定位图形单位表示包含了标准数控代码和相应参数项的快速走刀程序片段。
3.根据权利要求2所述的图形式直观编程数控方法，其特征在于：还赋予表示直线走刀程序片段的图形单位以一般车削和螺纹两种加工模式，并在编程作业程序的操作界面上设置模式选择；圆弧类图形单位设定为一般车削加工模式。
4.根据权利要求1所述的图形式直观编程数控方法，其特征在于：所述的输入参数步骤中还包括同类参数自动跟随步骤，该步骤对在后的未输入具体数值的参数项自动赋予最近的在前同类参数项的参数值。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

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