CN102890476B - 深孔钻编程方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及机床加工领域，公开了一种深孔钻编程方法及系统。其中该方法包括：导入待加工目标的三维图形；接收用户输入的机床信息、所述待加工目标的材料信息和选孔信息；确定需要加工的深孔，生成所述需要加工的深孔的孔柱；从所述三维图形读取所述需要加工的深孔的属性信息；根据所述深孔的属性信息、所述材料信息、所述机床信息和预存储的加工条件数据库计算得到加工参数；生成G代码深孔钻程序文件。本发明实施例提供的深孔钻编程系统可直接读取待加工目标的三维图形文档，自动根据需要加工的深孔属性信息和机床信息、材料信息计算出各项加工参数，生成G代码深孔钻程序文件，提高深孔钻编程的效率，并减少人为操作导致的错误。

Description

深孔钻编程方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种深孔钻编程方法及系统。

背景技术

在机械加工中通常把孔深与孔径之比大于6的孔称为深孔，深孔钻加工是指通过深孔钻钻头对工件进行钻削，以在工件上加工出各种直径的深孔。

在深孔钻加工之前一般要进行深孔钻编程，深孔钻编程是根据已经构造好的工件，根据工件的材质，深孔钻加工机床的型号和孔的直径，确定加工参数和数控机床可识别的加工程式。

现有技术中通常采用国际通用的G代码作为编程语言，一般的深孔钻编程方法为：

S1、根据设计的三维绘图生成专用的孔加工图，打印成为纸质的工艺文件；

S2、人工读取纸质工艺文件上孔的直径、位置坐标，确定钻头转速、进给等切削参数，手工将G代码功过人机交互界面输入系统中。

上述现有技术的深孔钻编程方法具有以下缺点：

1、需要将设计的三维绘图转换成专用孔加工图并打印，效率低，成本高；

2、需要人为的确定上述相关参数，并手动输入相关代码，出错率高。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种深孔钻编程方法及系统，用于实现深孔钻加工的自动编程。

本发明实施例提供一种深孔钻编程方法，包括：

导入待加工目标的三维图形；

接收用户输入的机床信息和所述待加工目标的材料信息，以及接收用户输入的选孔信息；

根据用户输入的选孔信息确定需要加工的深孔，生成所述需要加工的深孔的孔柱；

从所述三维图形读取所述需要加工的深孔的属性信息；所述深孔的属性信息包括深孔的孔径、位置、孔柱方向和最大加工深度信息；

根据所述深孔的属性信息、所述材料信息、所述机床信息和预存储的加工条件数据库计算得到加工参数；

生成G代码深孔钻程序文件。

相应的，本发明实施例还提供一种深孔钻编程系统，包括：

导入单元，用于导入待加工目标的三维图形；

人机交互单元，用于接收用户输入的机床信息和所述待加工目标的材料信息，以及用于接收用户输入的选孔信息；

孔柱生成单元，用于根据用户输入的选孔信息确定需要加工的深孔，生成所述需要加工的深孔的孔柱；

读取单元，从所述三维图形读取所述需要加工的深孔的属性信息；所述深孔的属性信息包括深孔的孔径、位置、孔柱方向和最大加工深度；

计算单元，用于根据所述深孔的属性信息、所述材料信息、所述机床信息和预存储的加工条件数据库计算得到加工参数；

程序生成单元，用于生成G代码深孔钻程序文件。

本发明实施例中提供的深孔钻编程系统可直接读取待加工目标的三维图形文档，自动的根据需要加工的深孔属性信息和机床信息、材料信息计算出各项加工参数，生成G代码深孔钻程序文件，可大幅提高深孔钻编程的效率，并减少人为操作导致的错误。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的深孔钻编程方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的深孔钻编程方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的深孔钻编程系统的框图；

图4是本发明实施例三提供的深孔钻编程系统的另一框图。

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。

本发明实施例中提供了一种深孔钻编程方法及系统，用于实现深孔钻加工的自动编程。以下分别进行详细说明。

实施例一：

本发明提供一种深孔钻编程方法，如图1所示，包括：

101、导入待加工目标的三维图形；

待加工目标的三维图形一般的是以UG（Unigraphics）、ProE（Pro/Engineer）或其他三维制图软件制作而成，本实施例中可直接导入相关格式的三维图形；

102、接收用户输入的机床信息和上述待加工目标的材料信息，以及接收用户输入的选孔信息；

导入三维图形之后，用户需要选择加工所用的机床信息和待加工目标的材料信息以及需要加工的深孔以进行后续的加工；

103、根据用户输入的选孔信息确定需要加工的深孔，生成所述需要加工的深孔的孔柱；

104、从上述三维图形读取上述需要加工的深孔的属性信息；上述深孔的属性信息包括深孔的孔径、位置、孔柱方向、和最大加工深度；

105、根据上述深孔的属性信息、上述材料信息、上述机床信息和预存储的加工条件数据库计算得到加工参数；

上述加工参数包括初始加工位、破穿孔位、主轴转速和进给速度；其中由深孔的位置和孔柱方向可计算得到初始加工位和破穿孔位等信息，由机床信息、材料信息结合预先存储的加工条件数据库可计算得到主轴转速和进给速度等信息；

现有技术中上述加工参数一般的是由操作人员根据经验进行设置，容易出现人为错误，且需要操作人员具有极为丰富的加工经验，而本实施例中是通过预先存储的加工条件数据库进行计算得到，可减少人为错误，提高加工速度，降低加工成本；

由于在初始进刀或交叉过破孔时由于切削力的突然变化常常会导致钻头断裂，因此本实施例中，将进给速度设为变速度，上述进给速度在上述初始加工位和/或破穿孔位降为低速V1，以防止钻头断裂，再在预定的时间内由低速V1提高至正常进给速度V2来进行加工；

106、生成G代码深孔钻程序文件；

在确定上述各项参数之后，可根据上述各项参数生成G代码深孔钻程序文件。

实施例二：

本发明提供一种深孔钻编程方法，如图2所示，包括：

201、导入待加工目标的三维图形；

待加工目标的三维图形一般的是以UG（Unigraphics）、ProE（Pro/Engineer）或其他三维制图软件制作而成，本实施例中可直接导入相关格式的三维图形；

202、接收用户输入的机床信息和上述待加工目标的材料信息，以及接收用户输入的选孔信息；

导入三维图形之后，用户需要选择加工所用的机床信息和待加工目标的材料信息以及需要加工的深孔以进行后续的加工；

203、根据用户输入的选孔信息确定需要加工的深孔，生成所述需要加工的深孔的孔柱；

204、从上述三维图形读取上述需要加工的深孔的属性信息；上述深孔的属性信息包括深孔的孔径、位置、孔柱方向、和最大加工深度；

205、根据第一深孔的孔径信息判断预存储的深孔钻咀数据库中是否包括对应直径的钻咀，如果否，执行步骤206，否则执行步骤207；上述第一深孔为上述需要加工的深孔中的任意一个；

206、显示上述第一深孔无法加工的提示信息；

本实施例中，对于每个需要加工的深孔，可根据预先存储的深孔钻咀数据库来判断是否拥有合适的钻咀对其进行加工，如果没有，将显示提示信息以提示哪些深孔没有合适钻咀进行加工；本实施例中可采用对无法加工的深孔进行标注直径尺寸的办法来提示用户该深孔无法进行加工，以免用错钻咀导致过切；

207、根据上述深孔的属性信息、上述材料信息、上述机床信息和预存储的加工条件数据库计算得到加工参数；

本实施例中仅对有合适钻咀的深孔进行加工参数的计算；

上述加工参数包括初始加工位、破穿孔位、主轴转速和进给速度；其中由深孔的位置和孔柱方向可计算得到初始加工位和破穿孔位等信息，由机床信息、材料信息结合预先存储的加工条件数据库可计算得到主轴转速和进给速度等信息；

现有技术中上述加工参数一般的是由操作人员根据经验进行设置，容易出现人为错误，且需要操作人员具有极为丰富的加工经验，且而本实施例中是通过预先存储的加工条件数据库进行计算得到，可减少人为错误，提高加工速度，降低加工成本；

由于在初始进刀或交叉过破孔时由于切削力的突然变化常常会导致钻头断裂，因此本实施例中，将进给速度设为变速度，上述进给速度在上述初始加工位和/或破穿孔位降为低速V1，以防止钻头断裂，再在预定的时间内由低速V1提高至正常进给速度V2来进行加工；

208、生成G代码深孔钻程序文件；

在确定上述各项参数之后，可根据上述各项参数生成G代码深孔钻程序文件；

209、将上述G代码深孔钻程序文件通过网络传输至机床加工控制系统；

本实施例中利用网络传输可实现深孔钻程序文件的快速传输，可提高加工效率。

实施例三：

本发明提供一种深孔钻编程系统，如图3所示，包括：

导入单元301，用于导入待加工目标的三维图形；

待加工目标的三维图形一般的是以UG（Unigraphics）、ProE（Pro/Engineer）或其他三维制图软件制作而成，本实施例中可直接导入相关格式的三维图形；

人机交互单元302，用于接收用户输入的机床信息和上述待加工目标的材料信息，以及用于接收用户输入的选孔信息以确定需要加工的深孔；

导入三维图形之后，系统可弹出机床、材料对话框以供用户需要选择加工所用的机床信息和待加工目标的材料信息；用户还可通过人机交互单元选择需要加工的深孔；

孔柱生成单元303，用于根据用户输入的选孔信息确定需要加工的深孔，生成所述需要加工的深孔的孔柱；

读取单元304，从上述三维图形读取上述需要加工的深孔的属性信息；上述深孔的属性信息包括深孔的孔径、位置、孔柱方向和最大加工深度；

计算单元305，用于根据上述深孔的属性信息、上述材料信息、上述机床信息和预存储的加工条件数据库计算得到加工参数；

本实施例中仅对有合适钻咀的深孔进行加工参数的计算；

程序生成单元306，生成G代码深孔钻程序文件；程序生成单元305将根据上述的孔的属性信息、上述材料信息、上述机床信息及上述加工参数生成用于对待加工目标进行加工的G代码深孔钻程序文件。

本实施例提供的深孔钻编程系统可直接读取待加工目标的三维图形文档，自动的根据需要加工的深孔属性信息和机床信息、材料信息计算出各项加工参数，生成G代码深孔钻程序文件，可大幅提高深孔钻编程的效率，并减少人为操作导致的错误。

具体地，上述加工参数包括初始加工位、破穿孔位、主轴转速和进给速度；其中由深孔的位置和孔柱方向可计算得到初始加工位和破穿孔位等信息，由机床信息、材料信息结合预先存储的加工条件数据库可计算得到主轴转速和进给速度等信息；

现有技术中上述加工参数一般的是由操作人员根据经验进行设置，容易出现人为错误，且需要操作人员具有极为丰富的加工经验，且而本实施例中是通过预先存储的加工条件数据库进行计算得到，可减少人为错误，提高加工速度，降低加工成本；

由于在初始进刀或交叉过破孔时由于切削力的突然变化常常会导致钻头断裂，因此本实施例中，将进给速度设为变速度，上述进给速度在上述初始加工位和/或破穿孔位降为低速V1，再在预定的时间内由低速V1提高至正常进给速度V2来进行加工，可起到防止钻头断裂的作用。进给速度从V1提高到V2的过程中可以采用多级变速，或者无级变速。

进一步地，如图4所示，本发明提供的深孔钻编程系统还可包括：

判断单元307，用于根据第一深孔的孔径信息判断预存储的深孔钻咀数据库中是否包括对应直径的钻咀；所述第一深孔为所述需要加工的深孔中的任意一个；

当判断单元307的判断结果为否，人机交互单元302还用于显示所述第一深孔无法加工的提示信息。

本实施例中，对于每个需要加工的深孔，可根据预先存储的深孔钻咀数据库来判断是否拥有合适的钻咀对其进行加工，如果没有，将显示提示信息以提示哪些深孔没有合适钻咀进行加工；本实施例中可采用（但不限于）对无法加工的深孔进行标注直径尺寸的办法来提示用户该深孔无法进行加工，以免用错钻咀导致过切。

进一步地，如图4所示，本实施例提供的深孔钻编程系统还包括：

传输单元308，用于将程序生成单元306生成的G代码深孔钻程序文件通过网络传输至机床加工控制系统。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、随机存取器（Random Access Memory，RAM）、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的深孔钻编程方法和系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种深孔钻编程方法，其特征在于，包括：

导入待加工目标的三维图形；

接收用户输入的机床信息和所述待加工目标的材料信息，以及接收用户输入的选孔信息；

根据用户输入的选孔信息确定需要加工的深孔，生成所述需要加工的深孔的孔柱；

从所述三维图形读取所述需要加工的深孔的属性信息；所述深孔的属性信息包括深孔的孔径、位置、孔柱方向和最大加工深度信息；

根据所述深孔的属性信息、所述材料信息、所述机床信息和预存储的加工条件数据库计算得到加工参数；所述加工参数包括初始加工位、破穿孔位、主轴转速和进给速度；其中由所述深孔的位置和所述孔柱方向计算得到所述初始加工位和所述破穿孔位信息，由所述机床信息、所述材料信息结合所述预存储的加工条件数据库计算得到所述主轴转速和所述进给速度信息，所述进给速度为变速度；所述进给速度在所述初始加工位和/或破穿孔位为V1，并在预定的时间内由V1提高至V2；

生成G代码深孔钻程序文件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据第一深孔的孔径信息判断预存储的深孔钻咀数据库中是否包括对应直径的钻咀，如果否，显示所述第一深孔无法加工的提示信息；所述第一深孔为所述需要加工的深孔中的任意一个。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述G代码深孔钻程序文件通过网络传输至机床加工控制系统。

4.一种深孔钻编程系统，其特征在于，包括：

导入单元，用于导入待加工目标的三维图形；

人机交互单元，用于接收用户输入的机床信息和所述待加工目标的材料信息，以及用于接收用户输入的选孔信息；

孔柱生成单元，用于根据用户输入的选孔信息确定需要加工的深孔，生成所述需要加工的深孔的孔柱；

读取单元，从所述三维图形读取所述需要加工的深孔的属性信息；所述深孔的属性信息包括深孔的孔径、位置、孔柱方向和最大加工深度；

计算单元，用于根据所述深孔的属性信息、所述材料信息、所述机床信息和预存储的加工条件数据库计算得到加工参数；所述加工参数包括初始加工位、破穿孔位、主轴转速和进给速度；其中由所述深孔的位置和所述孔柱方向计算得到所述初始加工位和所述破穿孔位信息，由所述机床信息、所述材料信息结合所述预存储的加工条件数据库计算得到所述主轴转速和所述进给速度信息，所述进给速度为变速度；所述进给速度在所述初始加工位和/或破穿孔位为V1，并在预定的时间内由V1提高至V2；

程序生成单元，用于生成G代码深孔钻程序文件。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

判断单元，用于根据第一深孔的孔径信息判断预存储的深孔钻咀数据库中是否包括对应直径的钻咀；所述第一深孔为所述需要加工的深孔中的任意一个；

所述人机交互单元，还用于当所述判断单元的判断结果为否时，显示所述第一深孔无法加工的提示信息。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

传输单元，用于将所述G代码深孔钻程序文件通过网络传输至机床加工控制系统。