CN103197602A - 数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法，属于数控机床控制技术领域。该方法在系统加载加工刀路源文件，并分析处理所述的加工刀路源文件后，根据加工需要计算刀路比例补偿；而后再根据加工刀路源文件和刀路比例补偿的计算结果生成新的加工刀路文件，实现对加工刀路的自动补偿，从而能够有效保证补偿精度更好，效率也更高，也能够适用于多工件同时加工，同时本发明的数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法的实现方式简单，实现成本低廉，应用范围也相当广泛。

Description

数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法
技术领域
本发明涉及数控机床控制技术领域，特别涉及加工刀路补偿技术领域，具体是指一种数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法。
背景技术
随着加工技术的发展，数控系统的功能也不断地发展。这些功能主要体现在以下几个方面：高精高速、五轴联动、误差补偿、联网、安全等。现有补偿技术中，为了保证高速系统的加工误差较小，系统需有误差补偿装置。这些补偿包括：全行程直线补偿和非线性弯曲补偿、螺距补偿、间隙补偿、过象限补偿、刀具偏置和热膨胀、静摩擦、动摩擦补偿等。
以上数控机床系统现有的补偿技术中，系统需要误差补偿装置和一系列的准备工作，需要的成本高，效率低，精度低。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种刀路补偿精度和效率更高，且能够适用于多工件同时加工，实现方法简单，实现成本低廉，应用范围广泛的数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法。
为了实现上述的目的，本发明的数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法包括以下步骤：
（1）所述的系统加载加工刀路源文件，并分析处理所述的加工刀路源文件；
（2）所述的系统根据加工需要计算刀路比例补偿；
（3）所述的系统根据所述的加工刀路源文件和所述的刀路比例补偿的计算结果生成新的加工刀路文件。
该数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法中，所述的系统分析处理所述的加工刀路源文件，具体包括以下步骤：
系统判断所述的加工刀路源文件中是否含有阻止数控机床继续加工的指令或子程序，若有，结束该控制方法，若没有，进入步骤（2）。
该数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法中，所述的加工刀路为多工件加工刀路；所述的系统分析处理所述的加工刀路源文件，具体还包括以下步骤：
系统判断所述的加工刀路源文件中是否含有循环指令，若没有，则直接进入步骤（2）；若有，则将所述的多工件刀路转化为单一工件刀路后进入步骤（2）。
该数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法中，所述的系统根据加工需要计算刀路比例补偿，具体为：所述的系统根据加工要求计算刀路的比例缩放中心坐标及各坐标轴的缩放比例。
该数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法中，加工工件为矩形，所述的系统根据加工要求计算各坐标轴的缩放比例，具体为：
X轴放大或缩小的比例Cx＝（该工件宽度W＋该工件X轴的补偿量Lx）/工件宽度W；
Y轴放大或缩小的比例Cy＝（该工件高度H＋该工件Y轴的补偿量Ly）/工件高度H
采用了该发明的数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法，其在系统加载加工刀路源文件，并分析处理所述的加工刀路源文件后，根据加工需要计算刀路比例补偿；而后再根据加工刀路源文件和刀路比例补偿的计算结果生成新的加工刀路文件，实现对加工刀路的自动补偿，从而能够有效保证补偿精度更好，效率也更高，也能够适用于多工件同时加工，同时本发明的数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法的实现方式简单，实现成本低廉，应用范围也相当广泛。
附图说明
图1为本发明的数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法的步骤流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
请参阅图1所示，为本发明的数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法的步骤流程图。
在一种实施方式中，该数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法包括以下步骤：
（1）所述的系统加载加工刀路源文件，并分析处理所述的加工刀路源文件；
（2）所述的系统根据加工需要计算刀路比例补偿；
（3）所述的系统根据所述的加工刀路源文件和所述的刀路比例补偿的计算结果生成新的加工刀路文件。
该数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法中，所述的系统分析处理所述的加工刀路源文件，具体包括以下步骤：
系统判断所述的加工刀路源文件中是否含有阻止数控机床继续加工的指令或子程序，若有，结束该控制方法，若没有，进入步骤（2）。
该数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法中，所述的加工刀路为多工件加工刀路；所述的系统分析处理所述的加工刀路源文件，具体还包括以下步骤：
系统判断所述的加工刀路源文件中是否含有循环指令，若没有，则直接进入步骤（2）；若有，则将所述的多工件刀路转化为单一工件刀路后进入步骤（2）。
该数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法中，所述的系统根据加工需要计算刀路比例补偿，具体为：所述的系统根据加工要求计算刀路的比例缩放中心坐标及各坐标轴的缩放比例。
该数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法中，加工工件为矩形，所述的系统根据加工要求计算各坐标轴的缩放比例，具体为：
X轴放大或缩小的比例Cx＝（该工件宽度W＋该工件X轴的补偿量Lx）/工件宽度W；
Y轴放大或缩小的比例Cy＝（该工件高度H＋该工件Y轴的补偿量Ly）/工件高度H。
在实际应用中，利用本发明的数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法，可以实现单工件的单边补偿和双边补偿，其具体方法如下：
（1）检测、处理加载的源文件刀路；
（2）计算补偿；
（3）生成最终的加工文件并自动加载。
具体而言，本发明采用了一种基于G代码实现比例缩放方式的处理方案，首先分析、处理加载的源文件；然后分析、计算补偿值；最后对加载的源文件进行补偿，生成最终的加工文件。下面详细描述这三个步骤：
（1）对源文件的的分析、处理
本发明支持一次加工多个工件，分析源文件时，会判断源文件中是否含有阻止数控机床继续加工的指令、子程序等，同时还会检测源文件中是否含有不利于本发明使用的指令，比如循环指令，循环加工同一个工件时，无法达到对多个工件的加工，但是可以将多个工件看出一个整体，此时对这个整体可以使用循环指令。
（2）分析、计算补偿值
对于加工的工件，需要记录工件的宽度W和高度H，每个工件各个轴需要的补偿量L。
本发明是利用G代码中的G51、G50比例缩放指令实现补偿的，G51指令表示补偿开始，G50指令表示补偿结束。在程序中，G51、G50一般是成对出现的，若程序中设定了G51没有G50，则在程序结束后自动关闭比例。
G51指令的格式：
G51X_Y_Z_P_(I_J_K_)
其中：X_Y_Z_指定比例中心。对于省略的坐标轴，继承原来的放大缩小比例不变。I_J_K_分别指定X，Y，Z轴放大或缩小的比例。P同时指定所有列出的轴的缩放比例。同一段程序中P_和I_J_K_只选其中之一。
从G51的格式可以看出，本发明对工件的补偿方式，根据比例中心的不同有不同的选择，如：一个矩形，以该矩形中心为比例中心的是双边补偿，以左下角为比例中心的是单边补偿。
对于一个工件，X轴放大或缩小的比例Cx=（工件宽度W+该工件X轴的补偿量Lx）/工件宽度W；Y轴放大或缩小的比例Cy=（工件高度H+该工件Y轴的补偿量Ly）/工件高度H。一般地，该工件最终加工刀路组成为：
G51X_Y_I_J_
源文件中的刀路
G50
（3）生成最终的加工文件
分析加载的源文件合法，工件的刀路也正确生成后，就要生成最终的加工文件了，为了不修改源文件，本发明会重新生成一个加工文件，将（2）中的最终加工刀路写到加工文件中，这样最终的加工文件就生成并完成自动加载。
本发明的方法不仅是对单工件刀路补偿，也可以对多工件刀路补偿。对多工件刀路补偿时，一次可以对多个工件刀路进行相同值的补偿，也可以是不同值的补偿值。大幅度的提高了加工效率、优化了加工效果。
采用了该发明的数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法，其在系统加载加工刀路源文件，并分析处理所述的加工刀路源文件后，根据加工需要计算刀路比例补偿；而后再根据加工刀路源文件和刀路比例补偿的计算结果生成新的加工刀路文件，实现对加工刀路的自动补偿，从而能够有效保证补偿精度更好，效率也更高，也能够适用于多工件同时加工，同时本发明的数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法的实现方式简单，实现成本低廉，应用范围也相当广泛。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (5)

1.一种数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
（1）所述的系统加载加工刀路源文件，并分析处理所述的加工刀路源文件；
（2）所述的系统根据加工需要计算刀路比例补偿；
（3）所述的系统根据所述的加工刀路源文件和所述的刀路比例补偿的计算结果生成新的加工刀路文件。
2.根据权利要求1所述的数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法，其特征在于，所述的系统分析处理所述的加工刀路源文件，具体包括以下步骤：
系统判断所述的加工刀路源文件中是否含有阻止数控机床继续加工的指令或子程序，若有，结束该控制方法，若没有，进入步骤（2）。
3.根据权利要求2所述的数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法，其特征在于，所述的加工刀路为多工件加工刀路；所述的系统分析处理所述的加工刀路源文件，具体还包括以下步骤：
系统判断所述的加工刀路源文件中是否含有循环指令，若没有，则直接进入步骤（2）；若有，则将所述的多工件刀路转化为单一工件刀路后进入步骤（2）。
4.根据权利要求1至3所述的数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法，其特征在于，所述的系统根据加工需要计算刀路比例补偿，具体为：
所述的系统根据加工要求计算刀路的比例缩放中心坐标及各坐标轴的缩放比例。
5.根据权利要求4所述的数控机床系统加工刀路自动补偿控制方法，其特征在于，加工工件为矩形，所述的系统根据加工要求计算各坐标轴的缩放比例，具体为：
X轴放大或缩小的比例Cx＝（该工件宽度W＋该工件X轴的补偿量Lx）/工件宽度W；
Y轴放大或缩小的比例Cy＝（该工件高度H＋该工件Y轴的补偿量Ly）/工件高度H。
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