CN102298356B - 数控滚齿机床刀具破损区域自动避让的窜刀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数控滚齿机床刀具破损区域自动避让的窜刀方法，所述的窜刀方法包括破损区域避让步骤，所述破碎区域避让步骤采用如下方式实现：通过数控滚齿机床数控系统中的宏变量作为参数，对数控滚齿机床数控系统中含有刀具破损区域避让步骤的自动窜刀宏程序的关键参数进行赋值；利用数控滚齿机床数控系统中宏程序的逻辑计算功能进行避让时机、坐标位置逻辑运算；利用数控滚齿机床数控系统中的宏程序对数控滚齿机床滚刀轴驱动，进行窜刀动作和避让动作的具体实施。本方法很好地解决了数控滚齿机床使用破损滚刀时遇到的加工效率低下和刀具寿命过短的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于数控滚齿机床的含有刀具破损区域自动避让功能的自动窜刀方法。
背景技术
数控滚齿机床加工零件时只有切削区域的滚刀齿在工作，当滚刀出现局部破损时，没有破损的区域还能继续满足加工使用要求。
但是在数控滚齿加工中，为了均匀的使用滚刀，会设置自动窜刀功能，让滚刀在加工指定件数的零件后自动进行窜刀操作。传统的窜刀方法是采用均匀窜刀的思想，即每次窜刀量相同，例如公开号为 101625561，公开日为 2010年1月13日的中国专利文献公开了一种坐标系自动窜刀数控加工方法，是用于加工圆环类零件的加工方法；其步骤如下：1)根据零件图选择刀具：选外圆刀、镗孔刀和切断刀；2)根据零件图编写程序：(1)建立所需坐标系；(2)给定机床辅助指令：包括切削液、卡盘旋转方向及转数，刀具进给速度指令；(3)编写外圆刀程序；(4)编写镗孔刀程序；(5)编写切断刀程序；3)对刀；4)校正程序；5)首件试切；6)连续加工；优点：采用了多刀单坐标系的加工及编程方法，实现了各刀具自动窜刀的数控加工方法，减少对刀时的测量误差和测量次数，提高加工精度，提高加工效率。
这种方法不能避开刀具破损的区域，当滚刀出现局部破损时，通常采用两种方法进行破损区域的避让：一是不使用自动窜刀功能，采用定时/定量进行人工控制窜刀，这种方法效率低下，窜刀不稳定，影响加工精度和滚刀寿命；另一种是将自动窜刀的范围只设置在某一段可用的刀具区域内，其余部分无法使用滚刀。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于数控滚齿机床的含有刀具破损区域自动避让功能的自动窜刀方法，本方法很好地解决了数控滚齿机床使用破损滚刀时遇到的加工效率低下和刀具寿命过短的技术问题。
本发明是通过采用下述技术方案实现的：
一种数控滚齿机床刀具破损区域自动避让的窜刀方法，其特征在于：所述的窜刀方法包括破损区域避让步骤，所述破碎区域避让步骤采用如下方式实现：
通过数控滚齿机床数控系统中的宏变量作为参数，对数控滚齿机床数控系统中含有刀具破损区域避让步骤的自动窜刀宏程序的关键参数进行赋值；
利用数控滚齿机床数控系统中宏程序的逻辑计算功能进行避让时机、坐标位置逻辑运算；
利用数控滚齿机床数控系统中的宏程序对数控滚齿机床滚刀轴驱动，进行窜刀动作和避让动作的具体实施。
所述的关键参数是指使数控滚齿机要在窜刀时完成刀具破损自动避让所必须的参数。
所述关键参数包括：窜刀方向、每次窜刀量、窜刀上限坐标、窜刀下限坐标、破损区域上端坐标和破损区域下端坐标。
所述避让时机、坐标位置逻辑运算具体方式为：
（1）窜刀前根据窜刀方向、每次窜刀量、窜刀上限坐标和窜刀下限坐标计算出窜刀后滚刀所在的位置；
（2）检查计算出窜刀后滚刀位置是否合法，即是否在窜刀上限坐标与窜刀下限坐标设置的区域内；是否在破损区上端坐标与破损区下端坐标设置的区域外；
（3）如果检查出不合法，在计算出的滚刀位置基础上再次进行窜刀计算，计算下一次窜刀后滚刀所在位置，然后返回第（2）步；
（4）如果检查合法，根据计算出的窜刀位置进行窜刀动作。
所述的窜刀动作和避让动作的具体实施为：
所述宏程序中设置一个滚刀轴定位宏变量，用于储存计算出的最终窜刀滚刀位置，并使用ISO代码对滚刀轴的运动进行参数化宏变量格式编程，将位置信息通过定位宏变量赋值给滚刀轴的移动指令，实现驱动滚刀轴按指定坐标移动定位的动作。
所述破损区域避让，是指在窜刀过程中，不使用设定的滚刀破损区域进行加工。
所述的刀具破损区域为1个或1个以上。
与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：
本发明引入参数化程序设计的思想，由外部输入有关窜刀和刀具破损相关的数据，在滚刀窜刀时由宏程序根据输入的参数计算出避让开破损区后的窜刀位置，并利用宏程序驱动数控机床进行窜刀动作的实施，这样的技术方案，很好地解决了现有技术中所存在的数控滚齿机床使用破损滚刀时遇到的加工效率低下和刀具寿命过短的技术问题。
同时，采用本发明，不需要定时/定量的进行人工控制窜刀，实现了对刀具破损区域自动避让的窜刀方式，效率较高。且自动窜刀的范围不许只设置在某一段可用的刀具区域内，可使用在滚刀全部工作区域内，有效地避免了在窜刀过程中使用刀具破损区域进行加工的问题。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：
图1为避让时机、坐标位置逻辑运算流程图
图中：POS：计算出的窜刀滚刀位置；
N：窜刀次数。
具体实施方式
实施例1
本发明公开了一种数控滚齿机床刀具破损区域自动避让的窜刀方法，所述的窜刀方法包括破损区域避让步骤，所述破碎区域避让步骤采用如下方式实现：通过数控滚齿机床数控系统中的宏变量作为参数，对数控滚齿机床数控系统中含有刀具破损区域避让步骤的自动窜刀宏程序的关键参数进行赋值；利用数控滚齿机床数控系统中宏程序的逻辑计算功能进行避让时机、坐标位置逻辑运算；利用数控滚齿机床数控系统中的宏程序对数控滚齿机床滚刀轴驱动，进行窜刀动作和避让动作的具体实施。
实施例2
本发明的最佳实施方式为：
当数控滚齿机床使用窜刀功能时，自动窜刀宏程序根据设置的关键参数来进行数据计算，计算出不在刀具破损区域的窜刀位置，然后再进行窜刀动作的实施。宏变量传递的主要参数、宏程序的计算逻辑、以及窜刀动作的实施详见如下：
a.关键参数
含有刀具破损区域避让功能的自动窜刀宏程序的关键参数就是使数控滚齿机床要在窜刀时完成刀具破损自动避让所须的参数，主要包括：
窜刀方向：滚刀轴窜刀的方向，沿滚刀轴从正到负，或从负到正；
每次窜刀量：滚刀每窜一次刀的移动量；
窜刀上限坐标：滚刀允许窜刀后所在位置的正方向坐标上限；
窜刀下限坐标：滚刀允许窜刀后所在位置的负方向坐标下限；
破损区域上端坐标：滚刀破损区域上端所在加工位置的坐标；
破损区域下端坐标：滚刀破损区域下端所在加工位置的坐标；
b.窜刀位置计算
逻辑思路概述：
（1）窜刀前根据窜刀方向、每次窜刀量、窜刀上限坐标、窜刀下限坐标便能计算出窜刀后滚刀所在的位置；
（2）检查计算出窜刀后滚刀位置是否合法，即是否在窜刀上限坐标与窜刀下限坐标设置的区域内；是否在破损区上端坐标与破损区下端坐标设置的区域外。
（3）如果检查出不合法，在计算出的滚刀位置基础上再次进行窜刀计算，计算下一次窜刀后滚刀所在位置，返回第（2）步；
（4）如果检查合法，根据计算出的窜刀位置进行窜刀动作；
c.窜刀动作的实施：
宏程序中设置一个滚刀轴定位宏变量，用于储存计算出的最终窜刀滚刀位置，并使用ISO代码对滚刀轴的运动进行参数化宏变量格式编程，将位置信息通过定位宏变量赋值给滚刀轴的移动指令，实现驱动滚刀轴按指定坐标移动定位的动作。
本发明采用参数和变量处理的程序设计的思想，由外部根据滚刀实际情况，输入有关窜刀和刀具破损相关的数据，在滚刀窜刀时由宏程序根据输入的参数计算出避让开破损区后的窜刀位置，并利用宏程序驱动数控机床进行窜刀动作的实施。本发明很好的解决了数控滚齿机床使用破损滚刀时遇到的加工效率和刀具寿命问题。
当然，本发明不限于上述实施方式，凡有以发明的精神为基础，而为发明任何形式的修饰或变更，皆仍应属于本发明意图保护的范畴。
Claims (4)
1.一种数控滚齿机床刀具破损区域自动避让的窜刀方法，其特征在于：所述的窜刀方法包括破损区域避让步骤，所述破损区域避让步骤采用如下方式实现：
通过数控滚齿机床数控系统中的宏变量作为参数，对数控滚齿机床数控系统中含有刀具破损区域避让步骤的自动窜刀宏程序的关键参数进行赋值；
利用数控滚齿机床数控系统中宏程序的逻辑计算功能进行避让时机、坐标位置逻辑运算；
利用数控滚齿机床数控系统中的宏程序对数控滚齿机床滚刀轴驱动，进行窜刀动作和避让动作的具体实施；
所述的关键参数是指使数控滚齿机要在窜刀时完成刀具破损自动避让所必须的参数，所述关键参数包括：窜刀方向、每次窜刀量、窜刀上限坐标、窜刀下限坐标、破损区域上端坐标，和破损区域下端坐标；
所述避让时机、坐标位置逻辑运算具体方式为：
（1）窜刀前根据窜刀方向、每次窜刀量、窜刀上限坐标和窜刀下限坐标计算出窜刀后滚刀所在的位置；
（2）检查计算出窜刀时滚刀位置是否合法，即是否在窜刀上限坐标与窜刀下限坐标设置的区域内；是否在破损区上端坐标与破损区下端坐标设置的区域外；
（3）如果检查出不合法，在计算出的滚刀位置基础上再次进行窜刀计算，计算下一次窜刀后滚刀所在位置，然后返回第（2）步；
（4）如果检查合法，根据计算出的窜刀位置进行窜刀动作。
2.根据权利要求1所述的数控滚齿机床刀具破损区域自动避让的窜刀方法，其特征在于：所述的窜刀动作和避让动作的具体实施为：
CNC控制宏程序中设置一个滚刀轴定位宏变量，用于储存计算出的最终窜刀滚刀位置，并使用ISO代码对滚刀轴的运动进行参数化宏变量格式编程，将位置信息通过定位宏变量赋值给滚刀轴的移动指令，实现驱动滚刀轴按指定坐标移动定位的动作。
3.根据权利要求1所述的数控滚齿机床刀具破损区域自动避让的窜刀方法，其特征在于：所述破损区域避让，是指在窜刀过程中，不使用设定的滚刀破损区域进行加工。
4.根据权利要求1所述的数控滚齿机床刀具破损区域自动避让的窜刀方法，其特征在于：所述的刀具破损区域为1个或1个以上。
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