CN106843154B - 五轴数控机床rtcp启用下的手轮试跑方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明手轮试跑方法包含：由五轴数控机床读取加工程序；启动五轴数控机床的手轮试跑模式；摇动手轮装置以调整五轴数控机床的切削速度；执行加工程序中第一个加工指令，当完成加工指令后执行下一个加工指令；当执行到启动RTCP的加工指令时，依据加工程序与切削速度计算出多个个加工讯号，再从多个加工讯号中选出一个优化加工讯号来进行下一个加工程序；五轴数控机床储存上述优化加工讯号，并在执行到启动RTCP的加工指令时，通过优化加工讯号进行下一个加工程序。因此，当遇到启动RTCP的加工指令时不会终止执行加工程序，使得五轴数控机床的旋转刀具中心点依然维持在原先的指令状态。

Description

五轴数控机床RTCP启用下的手轮试跑方法及其装置
技术领域
本发明有关于一种运用于五轴数控机床的手轮试跑方法，特别是指一种执行到启动RTCP的加工指令时，不会终止执行加工程序的手轮试跑方法。
背景技术
五轴数控机床为一种用于复杂曲面的加工机台，并集合了电脑控制、高性能伺服器及精密加工技术等特性，由于五轴数控机床的成本较高，因而，五轴数控机床以往主要用于航空工业及军事部门，但是，随着微电子技术以及控制技术的逐日进步，五轴数控机床的成本不断降低，可靠性和功能不断增强，使得五轴数控机床应用范围不断扩大，开始从航空、军事等特殊领域向汽车、模具制造等领域扩展。
当今五轴加工技术为根据原始加工几何形状通过五轴加工路径规划方法所规划出来的刀具姿态与加工路径，故其加工质量取决于五轴加工路径的规划方法，当规划方法不恰当的时候，加工质量随之下降。
另一方面，根据加工产品的几何形状选择适当的路径规划方法难度相当高，通常利用已有方式加工后的成品，其成品外观常呈锯齿状或是凹凸不平，即非平滑面，若五轴加工的加工程序资料量庞大，修正加工程序需耗费大量时间，并且修正加工程序的好坏取决于使用者的经验与技术，而使得五轴加工程序的使用门槛过高，故如何将使用者所规划的五轴加工路径的加工程序达到加工路径平滑化、降低使用者修正加工程序所需耗费的时间及降低五轴加工程序的使用门槛以提升加工质量，为目前所需解决的问题。
目前一般采用的解决方法是在后续处理时根据具体的机床结构对其进行检验校核，若误差超出允许范围，则作出相应的修正处理，其中，非线性误差校验要求知道刀具长度，要想在后续处理时对其进行检验校核，就必须保证刀具长度与加工程序时考虑的数值完全一致，而任何修改都只能重写加工程序。
在实际加工时，刀具的更换和磨损都必然会改变刀具长度，反复重写程序将使加工效率大大降低。再者，抑制非线性误差主要方法是在加工前程序设计时进行特殊处理，该方法不能保证插补点始终位于程序设计轨迹上，该方法需要考虑机床结构，还要求刀具长度与编写程序时数值完全相同，因而刀具的磨损必然导致的刀具长度变化，势必程序需要重写，而数控系统中直接实现旋转刀具中心点补偿功能(RTCP)，是抑制非线性误差理想的方法。
然而，当五轴数控机床启动RTCP后，可能规划出来的加工路径与实际加工时的加工轨迹不一致，因而，无法切削出实际的工件轮廓，甚至可能导致刀具撞刀的情形发生。
发明内容
本发明的提供了供一种运用于五轴数控机床的手轮试跑方法，其目的通过该方法，当五轴数控机床执行到启动RTCP的加工指令时，五轴数控机床不会终止执行加工程序。
本发明提供的技术方案如下：
为达前述目的，本发明五轴数控机床RTCP启用下的手轮试跑方法，包含：S100由五轴数控机床读取加工程序；S200启动上述五轴数控机床的手轮试跑模式；S300摇动手轮装置以调整上述五轴数控机床的切削速度；S400执行上述加工程序中第一个加工指令，当完成上述加工指令后执行下一个加工指令；S500当执行到启动RTCP的加工指令时，依据加工程序与切削速度计算出多个加工讯号，再从多个加工讯号中选出一个优化加工讯号来进行下一个加工程序；S600上述五轴数控机床储存上述优化加工讯号，并在执行到启动RTCP的加工指令时，通过上述优化加工讯号进行启动RTCP的加工程序；S700以及当上述加工程序无需再执行启动RTCP的加工指令时，可以取消手轮试跑模式，并启动上述五轴数控机床的自动执行模式，以完成未执行的加工指令。
进一步，上述五轴数控机床执行加工指令时，能随时关闭或启动上述五轴数控机床的手轮试跑模式。
此外，五轴数控机床RTCP启用下的手轮试跑装置主要由解译模块、参数模块、规划模块、脉冲产生器、重规划模块以及执行模块所构成。
上述解译模块读入加工程序，并解译上述加工程序产生加工件的轨迹坐标；上述参数模块内建有多个加工讯号的设定值；上述规划模块同时电性连接于上述解译模块与参数模块，以接收上述轨迹坐标，并依据上述轨迹坐标演算产生刀具加工的路径讯息与速度讯息；上述脉冲产生器产生电子脉冲；上述重规划模块同时电性连接于规划模块与脉冲产生器，并接收上述电子脉冲演算形成传递给上述规划模块的补正讯息，以及上述执行模块电性连接于上述规划模块，并接收上述加工讯号，以执行对加工件的切削加工。
其中，当上述规划模块执行未具有启动RTCP的上述轨迹坐标时，上述规划模块会将上述路径讯息与速度讯息传递给上述执行模块，使上述执行模块依照上述路径讯息与速度讯息而对上述加工件的进行切削；
而当上述规划模块执行具有启动RTCP的上述轨迹坐标时，上述轨迹模块将上述路径讯息、速度讯息与补正讯息三者进行演算形成多个加工讯号，并从多个加工讯号选出一个传递给上述执行模块与重规划模块的优化加工讯号，使上述执行模块依照上述优化加工讯号对上述加工件进行切削加工，而上述重规划模块将上述优化加工讯号进行储存。
再者，当上述规划模块再度执行具有启动RTCP的上述轨迹坐标时，上述重规划模块将上述优化加工讯号直接传递给上述执行模块，使上述执行模块能依照上述优化加工讯号对上述加工件进行切削加工。
本发明特点在于当执行到启动RTCP的加工指令时，依据加工程序与切削速度计算出多个加工讯号，再从多个加工讯号中选出一个优化加工讯号来进行下一个加工程序，因此，在执行到启动RTCP的加工指令时，通过优化加工讯号进行下一个加工程序，进而达到不会终止执行加工程序的目的。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种五轴数控机床RTCP启用下的手轮试跑方法及其装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1为五轴数控机床RTCP启用下的手轮试跑装置的结构示意图；
图2为五轴数控机床RTCP启用下的手轮试跑方法的步骤流程图。
附图标号说明：
10---五轴数控机床；
11---解译模块；
12---参数模块；
13---规划模块；
14---脉冲产生器；
15---重规划模块；
16---执行模块；
17---加工程序。
具体实施方式
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，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
请参阅图1所示，本发明五轴数控机床RTCP启用下的手轮试跑方法，配合五轴数控机床10使用，上述五轴数控机床10主要由解译模块11、参数模块12、规划模块13、脉冲产生器14、重规划模块15以及执行模块16所构成。其中，上述解译模块11、参数模块12、重规划模块15与执行模块16四者皆电性连接于上述规划模块13，而上述脉冲产生器14电性连接于上述重规划模块15。
请参阅图1及图2所示，上述解译模块11读入加工程序17，并解译上述加工程序17生成加工件的轨迹坐标，而上述解译模块11会将上述轨迹坐标传递给上述规划模块13。
启动上述五轴数控机床10的手轮试跑模式，并摇动手轮装置调整上述五轴数控机床10的切削速度，使上述脉冲产生器14产生传递给上述重规划模块15的电子脉冲，而上述重规划模块15接收上述电子脉冲而演算形成传递给规划模块13的补正讯息。
上述规划模块13执行轨迹坐标中第一加工指令，若第一个加工指令未具有启动RTCP的加工使令时，上述规划模块13会依据上述轨迹坐标演算产生刀具的路径讯息与速度讯息，并再将上述路径讯息与速度讯息传递给执行模块16，使得上述执行模块16能依照上述路径讯息与速度讯息开始对加工件进行切削加工。其中，上述五轴数控机床10执行加工指令时，能随时关闭或启动上述五轴数控机床的手轮试跑模式。
当上述规划模块13执行到启动RTCP的加工指令时，上述轨迹模块会将该轨迹坐标的路径讯息与速度讯息配合上述补正讯息计算出多个加工讯号，而上述规划模块13会再由多个加工讯号选出一个优化加工讯号，并再将优化加工讯号同时传递给上述与重规划模块15与执行模块16，其中，上述重规划模块15会将上述优化加工讯号进行储存，而上述执行模块16能依照上述优化加工讯号对上述加工件进行切削加工。
当上述规划模块13再度执行到启动RTCP的加工指令时，上述重规划模块15会将上述优化加工讯号直接传递给上述执行模块16，使上述执行模块16能依照上述优化加工讯号对上述加工件进行切削加工，因此，上述规划模块13无需再将该轨迹坐标的路径讯息与速度讯息配合上述补正讯息进行演算，使得实际加工的路径轨迹能与加工件的外观一致。
最后，当上述加工程序17不需要再执行启动RTCP的加工指令时，则可以取消手轮试跑模式，并启动上述五轴数控机床的自动执行模式，使上述规划模块13依照未完成的轨迹坐标演算出上述路径讯息与速度讯息，从而完成未执行的加工指令。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种五轴数控机床RTCP启用下的手轮试跑方法，其特征在于，包含：
S100五轴数控机床读取加工程序，并解译上述加工程序生成加工件的轨迹坐标；
S200启动上述五轴数控机床的手轮试跑模式；
S300摇动手轮装置以调整上述五轴数控机床的切削速度，使脉冲产生器产生电子脉冲，接收上述电子脉冲演算形成的补正讯息；
S400执行上述加工程序中第一个加工指令，当完成上述加工指令后执行下一个加工指令；
S500当执行到启动RTCP的加工指令时，依据上述轨迹坐标演算产生刀具的路径讯息与速度讯息，并将上述路径讯息、速度讯息与补正讯息三者进行演算形成多个加工讯号，从多个加工讯号中选出一个优化加工讯号来进行下一个加工程序；以及
S600上述五轴数控机床储存上述优化加工讯号，并在执行到启动RTCP的加工指令时，通过上述优化加工讯号进行启动RTCP的加工程序。
2.根据权利要求1所述之五轴数控机床RTCP启用下的手轮试跑方法，其特征在于：上述五轴数控机床执行加工指令时，能随时关闭或启动上述五轴数控机床的手轮试跑模式。
3.根据权利要求1所述之五轴数控机床RTCP启用下的手轮试跑方法，其特征在于：S700当上述加工程序无需再执行启动RTCP的加工指令时，取消手轮试跑模式，并启动上述五轴数控机床的自动执行模式，以完成未执行的加工指令。
4.一种五轴数控机床RTCP启用下的手轮试跑装置，其特征在于，包含：
解译模块，读入加工程序，并解译上述加工程序生成加工件的轨迹坐标；
参数模块，内建有多个加工讯号的设定值；
规划模块，同时电性连接于上述解译模块与参数模块，用于接收上述轨迹坐标，并依据上述轨迹坐标演算产生刀具加工的路径讯息与速度讯息；
脉冲产生器，启动五轴数控机床的手轮试跑模式，摇动手轮装置以调整上述五轴数控机床的切削速度从而产生电子脉冲；
重规划模块，同时电性连接于规划模块与脉冲产生器，并接收上述电子脉冲演算形成传递给上述规划模块的补正讯息，以及
执行模块，电性连接于上述规划模块；
其中，当上述规划模块执行未具有启动RTCP的上述轨迹坐标时，上述规划模块会将上述路径讯息与速度讯息传递给上述执行模块，使上述执行模块依照上述路径讯息与速度讯息而对上述加工件的进行切削；
而当上述规划模块执行具有启动RTCP的上述轨迹坐标时，上述规划模块将上述路径讯息、速度讯息与补正讯息三者进行演算形成多个加工讯号，并从多个加工讯号选出一个传递给上述执行模块的优化加工讯号，使上述执行模块依照上述优化加工讯号对上述加工件进行切削加工。
5.根据权利要求4所述之五轴数控机床RTCP启用下的手轮试跑装置，其特征在于：上述规划模块将上述优化加工讯号传递给上述重规划模块，使上述重规划模块将上述优化加工讯号进行储存。
6.根据权利要求5所述之五轴数控机床RTCP启用下的手轮试跑装置，其特征在于：当上述规划模块再度执行具有启动RTCP的上述轨迹坐标时，上述重规划模块将上述优化加工讯号直接传递给上述执行模块，使上述执行模块能依照上述优化加工讯号对上述加工件进行切削加工。
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