CN106886195A - 机加工控制方法及其装置和应用 - Google Patents

Abstract

一种机加工控制方法，包括先输入加工参数，然后产生系统所识别的可执行文件，接着将可执行文件输入到数控系统中，再由数控系统按可执行文件提供的执行代码和命令驱动设备进行程序化加工。本发明提供的机加工控制方法，各个加工代码集从整体上呈现队列式地，循环向CNC下发加工代码片段并依次控制机器执行该加工代码集后，再下发下一加工代码集，直至完成对工件的加工，显著减少了代码冗余，降低对数控系统硬件性能的需求。采用队列式加工的方式，使得加工工艺的数量和顺序实现了按需自由组合，也利于根据具体的加工要求，及时对非标准工件的制造过程做出工件参数的调整，提高了加工的灵活性和适应性。

Description

机加工控制方法及其装置和应用

技术领域

本发明涉及一种借助计算机控制机器以制造产品的方法，尤其涉及一种非标准工件的机加工控制方法，及实施该方法的装置，以按需自动化制造目标产品。

背景技术

工业控制主要是借助电子电气、机械和计算机等多项技术的组合，对产品的生产加工进行控制，使所生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化，并具有可控性及可视性。

工业控制计算机对工业控制起到关键性的作用，其通常是一种采用总线结构，对生产过程及其机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称，具有计算机的基本属性和特征，如：中央处理单元(CPU)、硬盘、内存、外设及接口、并有实时的操作系统、控制网络和协议、计算处理能力和人机界面等。工控机的主要类别有：IPC(PC总线工业电脑)、PLC(可编程控制系统)、DCS(分散型控制系统)、FCS(现场总线系统)及CNC(数控系统)五种。目前，使用比较广泛的工业控制产品如：PLC、变频器、触摸屏、伺服电机和工控机等。

计算机数控系统(CNC)是用计算机控制加工功能，实现数值控制的系统。其由数控程序存储装置、计算机控制主机、可编程逻辑控制器、主轴驱动装置和进给(伺服)驱动装置(包括检测装置)等组成。CNC系统根据计算机存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置，用于控制自动化加工设备的专用计算机系统。

目前产业上应用较多的CNC为PC数控系统，包括“NC-PC”过渡型结构，既保留传统NC硬件结构，仅将PC作为HMI，以FANUC公司的160i、180i、310i和840D等型号产品为代表性。另一类即将数控功能集中以运动控制卡的形式实现，通过增扩NC控制板卡(如基于DSP的运动控制卡等)来发展PC数控系统，其以DELTA TAU公司的PMAC-NC系统为代表。

伴随计算机技术在工业控制中的应用，相应的产生了工控软件，包括数据输入和处理程序、插补计算程序、管理程序和诊断程序等。经历从二进制编码、汇编语言和高级语言等编程方式至今，工控软件已发展到组态软件，如：Auto CAD，是直接采用标准的过程控制流程图和电气原理系统图的组态软件。经人机界面输入相关控制方案后，由计算机自动生成执行程序。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种机加工控制方法，借助计算机程序化地控制机器以制造产品，实现自动化的按需制造目标产品，如：非标准工件。

本发明的另一个目的在于提供一种机加工控制方法，便于在产品制造中及时更改加工要求，实现及时按需控制目标产品的制造。

本发明的再一个目的在于提供一种机加工控制方法，应用并改善计算机数控系统，在计算机的参与下，控制目标产品的自动化制造过程，并产生符合要求的产品。

本发明的又一个目的在于提供一种适用于具有五轴功能的数控机床的机加工控制方法，以利于非标产品(如：工件)及时和按需制造。

本发明的又一个目的在于提供一种用于控制机加工的装置，以实施本发明的机加工控制方法。

本发明的又一个目的在于提供一种机加工控制方法在自动化生产非标准产品(如：工件)中的应用。

本发明的又一个目的在于提供一种机加工控制装置在自动化生产非标准产品(如：工件)中的应用。

本发明提供的机加工控制方法，包括：

先输入加工参数，然后产生系统所识别的可执行文件(如：NC文件)，接着将可执行文件输入到数控系统中，再由数控系统按可执行文件提供的执行代码和命令驱动设备进行程序化加工。

本发明方法至少依据设备机械坐标参数以及加工参数匹配相对应的加工要素的运算方式，获得可实施的加工坐标点数值，产生可执行文件，如：依据加工参数匹配相对应的加工要素的运算方式，得到经计算的加工坐标点数值；再至少依据设备机械坐标参数，将经计算的加工坐标点数值进行CNC坐标点转化，获得可实施的加工坐标点数值，产生CNC可识别的所述可执行文件。

本发明提供的方法，将可执行文件依次发送给数控系统，数控系统逐一接收并按该所接受到的可执行文件提供的执行代码和命令驱动设备进行程序化加工，即数控系统先接收并完成一个可执行文件，完成后再接收下一个并完成，如此运行至接收到最后一个可执行文件为止。

本发明所称的加工参数应当理解为与待加工工件有关的各项参数如：但不仅限于机械参数、工具参数、工件参数和反馈数据等。

本发明所称的机械参数应当理解为机加工设备及其部件或附件的固有的物理量，如：但不仅限于行程、角度、长度值、宽度值、高度值、偏移值和直径等。

本发明所称的工件参数应当理解为对工件所需加工的尺寸和形状方面的要求，如：但不仅限于待加工长度、深度、角度和圆弧半径等，以及执行加工所需要的其它信息，如：但不仅限于进给速度、进给方向、进给方式和安全距离等。

本发明所称的工具参数应当理解为加工工件所用刃磨具的物理量，如：但不仅限于刃磨具直径、厚度、角度和刃磨具安装位置等，在有些工艺中，这些信息也为完成加工运算所需要，其可预先输入并存储以供调用。

本发明所称的反馈数据应当理解为机加工设备在执行加工指令对工件进行加工/测量的过程中获得的数据。

本发明所称的计算机应当理解为安装处理芯片并能实施运算的装置如：但不仅限于个人电脑(PC机)、便携式电脑、平板电脑、智能手机和智能手表等。

本发明提供的一种机加工控制方法，包括

步骤1：输入加工参数；

步骤2：根据所输入的加工参数，相应地产生工艺数值；

步骤3：对产生的工艺数值进行运算方式的识别，识别出工艺数值所属的加工要素种类；

步骤4：对工艺数值是否符合所识别的加工要素的运算方式进行判断：

当工艺数值不符合该种加工参数的运算方式时，则返回步骤1，要求重新输入加工参数，

当工艺数值符合该种加工参数的运算方式时，则进行

步骤5：根据工艺数值所对应的运算方式对工艺数值进行运算处理，得到经计算的加工坐标点数值；接着

步骤6，至少依据设备机械坐标参数，将经计算的加工坐标点数值进行CNC坐标点转化，获得可实施的加工坐标点数值，产生CNC系统的可执行文件；然后

步骤7：判断机器状态：

当机器状态为“待机”时，则执行步骤8；

当机器状态为“停机”时，则生成返回代码，提示“可执行加工作业”，由操作者给出执行加工作业的指令后，执行步骤8；

步骤8：执行加工作业，包括

步骤81：CNC加载可执行文件，控制机器程序化的对工件进行加工；

步骤82：根据可执行文件的要求，提供加工后的反馈数据；

步骤9：判断与输入加工参数相关联的全部工艺均完成：

当与输入加工参数相关联的全部工艺均完成时，则停止机器，处于“停机状态”，返回步骤1；

当与输入加工参数相关联的全部工艺未完成时，则暂停机器，处于“待机状态”，返回步骤4或步骤5。

本发明提供的一种用于控制机加工的装置，包括

控制器，其用于对工件的制造进行控制；还包括记录器，其用于记录CNC文件执行后存储在CNC内部存储单元中的反馈数据；

指令输入器，与控制器连接，接收加工参数，并向控制器输出；

指令运算器，与控制器连接，根据所接收的工艺数值对应的算法进行运算，获得可实施的加工坐标点数值，并生成CNC可执行化文件，还可根据加工的要求对可执行化文件的次序进行调整；

指令存储器，用于存储CNC可执行化文件；

运算存储器，用于储存得到计算的加工坐标点数值所需的数据文件和数值-代码对应文件；

执行装置，与控制器连接，执行CNC可执行化文件。

本发明提供的各种机加工控制方法，适用于在计算机数控系统加工设备(如：具有三轴以上功能的数控机床)，以实现对工件的快速加工。对于在一台计算机或多台计算机互联的计算上应用本发明提供的机加工控制方法，以实现对数控系统加工工件的程序和方法进行计算机辅助制造，如：模拟具有三轴以上功能的数控机床(如：但不仅限于三轴、四轴、五轴、六轴和七轴等)加工工件的方案进行计算机辅助制造，生成预设的可执行文件。

本发明提供的另一种用于控制机加工的装置，包括

终端，用于对工件的制造进行控制，将加工参数生成工艺数值，还包括记录器，对可执行文件产生的反馈数据进行记录；

显示界面，与终端连接，接收加工参数，并向终端输出；

运算器，与终端连接，将由识别单元判断对符合所识别的加工要素的工艺数值进行运算，

当运算不需要反馈数据时，获得可实施的加工坐标点数值，并生成CNC可执行化文件；

当运算还需要获取反馈数据时，则由监测单元通过机加工通讯模块，获取在CNC数控系统的CNC存储器中所存储的反馈数据后，再运算得到可实施的加工坐标点数值，并生成CNC可执行化文件；

第一存储器，与运算器连接，用于存储各种机械参数、工具参数、调取的反馈参数以及生成的各种CNC可执行化文件；还与机加工通讯模块连接，以使所储存的各种CNC可执行化文件通过机加工通讯模块输入CNC当中，执行对工件的加工。

本发明提供的装置，其CNC包括CNC控制器和CNC通讯接口。

本发明技术方案实现的有益效果：

本发明提供的机加工控制方法，各个加工代码片段从整体上呈现队列式地，循环向机加工设备(如：CNC)下发加工代码集并依次控制机器执行该加工代码集后，再下发下一加工代码集，直至完成对工件的加工，显著减少了代码冗余，降低了硬件性能要求。采用队列式加工的方式，使得加工工艺的数量和顺序实现了按需自由组合，也利于根据具体的加工要求，及时对非标准工件的制造过程做出工件参数的调整，提高了加工的灵活性和适应性。

与一次性向CNC下发全部加工参数的机加工方式相比，本发明提供的机加工控制方法大大减少了可执行文件的代码一次性载入量，显著降低了CNC系统的负荷，使得CNC反应慢、死机和执行效率低等问题得以解决。

与采用向CNC下发指令并获得全部反馈数据，然后根据全部反馈数据再计算并下发全部加工参数的方式(如：MTS软件)相比，本发明提供的机加工控制方法的灵活性更高，对于向CNC下发加工参数也无需获得所有反馈数据，无需先执行全部测量并获取参数后再生成加工文件，因此可以实现加工后自动测量并自动再加工，可以实现加工-测量-加工-测量间无先后顺序的任意工序组合和自动执行，人工介入的情况更少，大大提高了加工程序的自动化及自适应程度。

本发明提供的装置，可应用于采用分布式架构的设备中，借助有限或无线通讯协议实现这些设备的互联，并将加工任务分派到各指定设备端上，实现非标准工件的快速按需加工制造及分布式的自适应定制化制造。

附图说明

图1为本发明机加工控制方法一实施例的流程图；

图2为本发明机加工控制方法另一实施例的流程图；

图3为实施本发明机加工控制方法的装置一实施例示意图；

图4为实施本发明机加工控制方法的装置另一实施例示意图；

图5为图4所示装置中CNC与终端连接的一实施例的示意图。

具体实施方式

以下结合附图详细描述本发明的技术方案。本发明实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

具有五轴功能的数控机床可以以多种姿态实现工件与刀具间的相对运动，一方面可以保持刀具更好的加工姿态，避免刀具中心极低的切削速度，也可以避免刀具和工件、卡具间的干涉，实现有限行程内更大加工范围。五轴功能也是衡量数控系统能力的重要指标。

具有五轴功能的数控设备的工作流程大体包括：

1、输入：零件程序及控制参数、补偿量等数据的输入，可采用光电阅读机、键盘、磁盘、连接上级计算机的DNC接口、网络等多种形式。CNC装置在输入过程中通常还要完成无效码删除、代码校验和代码转换等工作；

2、译码：不论系统工作在MDI方式还是存储器方式，都是将零件程序以一个程序段为单位进行处理，把其中的各种零件轮廓信息(如起点、终点、直线或圆弧等)、加工速度信息(F代码)和其他辅助信息(M、S、T代码等)按照一定的语法规则解释成计算机能够识别的数据形式，并以一定的数据格式存放在指定的内存专用单元。在译码过程中，还要完成对程序段的语法检查，若发现语法错误便立即报警；

3、刀具补偿：刀具补偿包括刀具长度补偿和刀具半径补偿。通常CNC装置的零件程序以零件轮廓轨迹编程，刀具补偿作用是把零件轮廓轨迹转换成刀具中心轨迹。在比较好的CNC装置中，刀具补偿的工件还包括程序段之间的自动转接和过切削判别，这就是所谓的C刀具补偿；

4、进给速度处理：编程所给的刀具移动速度，是在各坐标的合成方向上的速度。速度处理首先要做的工作是根据合成速度来计算各运动坐标的分速度。在有些CNC装置中，对于机床允许的最低速度和最高速度的限制、软件的自动加减速等也在这里处理：

5、插补：插补的任务是在一条给定起点和终点的曲线上进行“数据点的密化”。插补程序在每个插补周期运行一次，在每个插补周期内，根据指令进给速度计算出一个微小的直线数据段。通常，经过若干次插补周期后，插补加工完一个程序段轨迹，即完成从程序段起点到终点的“数据点密化”工作；

6、位置控制：位置控制处在伺服回路的位置环上，这部分工作可以由软件实现，也可以由硬件完成。它的主要任务是在每个采样周期内，将理论位置与实际反馈位置相比较，用其差值去控制伺服电动机。在位置控制中通常还要完成位置回路的增益调整、各坐标方向的螺距误差补偿和反向间隙补偿，以提高机床的定位精度；

7、I/0处理：I/O处理主要处理CNC装置面板开关信号，机床电气信号的输入、输出和控制(如换刀、换挡、冷却等)；

8、显示：CNC装置的显示主要为操作者提供方便，通常用于零件程序的显示、参数显示、刀具位置显示、机床状态显示、报警显示等，有些CNC装置中还有刀具加工轨迹的静态和动态图形显示；

9、诊断：对系统中出现的不正常情况进行检查、定位，包括联机诊断和脱机诊断。

图1为本发明机加工控制方法一实施例的流程图，图2为本发明机加工控制方法另一实施例的流程图，如图1和图2所示，本实施例提供的机加工控制方法，包括如下步骤：

步骤100：输入加工参数，如：但不仅限于在人机界面给出的输入框中输入目标工件的加工参数，或者通过存储设备(如：硬盘和闪存盘)输入目标工件的加工参数，或者含有加工参数的文件，或者借助有线或无线的通讯方式实现加工参数或者含有加工参数的文件的输入。

步骤200：根据所输入的加工参数，相应地产生工艺数值，便于计算机进行计算。

步骤300：运算方式的识别，即对产生的工艺数值进行运算方式的识别，识别出工艺数值所属的那一种加工要素，如：但不仅限于开槽、开底刃和开横刃等。

步骤400：对工艺数值是否符合所识别的加工要素的运算方式进行判断：

当工艺数值不符合该种加工参数的运算方式时，则返回步骤100，要求重新输入加工参数，

当工艺数值符合该种加工参数的运算方式时，则进行

步骤500：根据工艺数值所对应的运算方式对工艺数值进行运算处理，得到经计算的加工坐标点数值；

在此步骤中，还可以得到对该种工件进行加工所需的工艺情况，如：但不仅限于步骤及其数量。

接着，步骤600，根据所识别的加工要素的运算方式，至少参照设备机械坐标参数，将经计算的加工坐标点数值进行CNC坐标点转化，获得可实施的加工坐标点数值，产生CNC系统的可执行文件(如：但不仅限于程序或代码集等)，即产生能使CNC系统执行加工指令的文件(如：但不仅限于将各个NC代码行汇集生成CNC系统可执行的NC文件等)，以及还参照如：但不仅限于反馈数据的数值，获得可实施的加工坐标点数值，进而产生CNC系统的可执行文件；然后

步骤700：判断机器的状态：

当机器状态为“待机”时，则执行步骤800；

当机器状态为“停机”时，则生成返回代码，提示“可执行加工作业”，由操作者给出执行加工作业的指令后，执行步骤800；

步骤800：执行加工作业，包括

步骤810：CNC加载可执行文件，控制机器程序化的对工件进行加工；

步骤820：根据可执行文件的要求，提供加工后的反馈数据。

步骤900：判断与输入加工参数相关联的全部工艺是否均完成：

当与输入加工参数相关联的全部工艺均完成时，则停止机器，处于“停机状态”，返回步骤1；

当与输入加工参数相关联的全部工艺未完成时，则暂停机器，处于“待机状态”，返回步骤4或步骤5。

工艺数值是否符合所识别的加工要素的运算方式进行判断可以采用一次性全部判断，比如：在步骤4，根据工艺数值所属的加工要素种类依次对工艺数值是否符合所识别的加工要素的运算方式进行判断，这样在完成后续工艺的加工时则仅返回到步骤5进行(参见图2)；当需要对输入的加工参数进行修改，或者先行仅就1种工艺的参数进行判断，在完成后续工艺的加工时则返回步骤4进行。

本实施例的方法中，其所进行的算法至少包括机械参数、工具参数和工件参数，还包括反馈数据。

以开槽工序和平面后角加工为例，相关的工件参数包括槽的长度、芯厚、轴向前角、径向前角、螺旋角度、先端角度、第一后角角度、第二后角角度、第一后角宽度和两刃间距等。

反馈数据应理解为基于完成加工指令(如：执行CNC文件)而产生的数值，大体分为两种：表示当前工序状态，完成或正在加工中或加工失败的数据，以及标示测量工序结果的数据，包括但不仅限于工具悬伸长度、外径、A轴位相和螺旋角度等。加工工序的运算根据操作人员的设定调用反馈数据。

比如：对螺旋角度进行测量后，储存所得测量值(如：储存于数控系统)，即为反馈数据，当根据开槽的工艺数值所对应的运算方式进行运算处理时，调取反馈参数(如：螺旋角度的测量值)，以完成运算；再如：当机器完成对工件2条槽体的加工后，需要向数控系统给出表示“2条槽体”的数值，即为反馈数据，从而将该反馈数据的数值纳入有关开刃的算法中，产生开刃加工坐标点数值；

本实施例中，输入的加工参数包括工件参数、工具参数、机械参数和反馈数据，这些信息或设定(如：机械参数)，或基于完成加工指令而产生(如：反馈数据)，或根据加工要求人为输入(如：工件参数)或预先输入并存储而供调用(如：工具参数)。工件参数即为待加工工件相关的参数，包括工序清单，即工序的名称和对应的参数。以对工件执行开槽和开先端刃的工序为例，工序清单包括：开槽和开平面后角；开槽工序对应的参数包括：槽的长度、芯厚、轴向前角、径向前角、螺旋角度，开槽所选用的砂轮等。平面后角工序对应的参数包括：先端角度、第一后角角度、第二后角角度、第一后角宽度、两刃间距，以及开平面后角所选用的砂轮等。工具参数如：但不仅限于砂轮类型、砂轮角度、砂轮安装面距离、砂轮厚度、砂轮直径和砂轮安装方向等。“数值”或“工艺数值”和“加工坐标点数值”等表述中，“数值”应当理解为单一的数字，由若干数字组成表示1个或多个工艺的数值串，或者由若干数值串组成的串组。

机械参数，也称设备机械坐标参数，以机床为例，其参数包括：原点至A轴的X距离、原点至A轴的Y距离、原点至A轴的Z距离、电主轴与回转中心点偏置值、电主轴高度差、砂轮轴悬伸长度1、砂轮轴悬伸长度2、基准块前端面到A轴主轴端面X距离、原点到标准块左端面Y距离、原点到标准块右端面Y距离、原点到标准块上端面Z距离、原点到标准块下端面Z距离、A轴主轴端面到夹头距离和夹头直径等。

由此，当机器启动后，在CNC控制下对工件实现了一种工艺的加工参数后，处于待机状态，接着根据再输入的或已输入的另一种工艺的加工参数，再次重复上述步骤400至步骤900或者步骤500至步骤900，对工件实现该另一种工艺的加工。当加工工艺为三种以上时，则按上述步骤400至步骤900或者步骤500至步骤900进行第二次或更多次的重复。因此，就本实施例提供的机加工控制方法，各个加工参数从整体上呈现队列式依次完成。

与一次性向CNC下发全部加工参数的机加工方式相比，本实施例提供的机加工控制方法大大减少了一次性下发的可执行文件的代码长度，显著降低了CNC系统的负荷，使得CNC反应慢、死机和执行效率低等问题得以解决。与采用向CNC下发指令并获得全部反馈数据，然后根据全部反馈数据再计算并下发全部加工参数的方式(如：MTS软件)相比，本实施例提供的机加工控制方法的灵活性更高，对于向CNC下发加工参数也无需获得所有反馈数据，无需先执行全部测量并获取参数后再生成加工文件，因此可以实现加工后自动测量并自动再加工，可以实现加工-测量-加工-测量间无先后顺序的任意工序组合和自动执行，人工介入的情况更少，大大提高了加工程序的自动化及自适应程度。

本实施例的提供的机加工控制方法可应用于非标准工件的加工机器设备中，尤其是采用分布式架构的机器中，借助有限或无线网络实现这些机器的互联，并将加工任务分派到各台机器上，实现非标准工件的快速按需加工和制造。

图3为本发明装置一实施例的示意图，用于实施本发明机加工控制方法。如图3所示，本实施例装置包括

控制器10，用于对工件的制造进行控制，如：但不仅限于将加工参数生成工艺数值，以及调整机器的“待机”和“停机”状态等，还包括记录器，对可执行文件产生的反馈数据进行记录；

指令输入器20，与控制器连接，接收加工参数，并向控制器输出；

指令运算器30，与控制器10连接，根据所接收的工艺数值对应的算法进行运算，获得可实施的加工坐标点数值，并生成CNC可执行化文件，还可根据加工的要求对可执行化文件的次序进行调整；

指令存储器40，用于存储CNC可执行化文件；

运算存储器50，用于储存得到计算的加工坐标点数值所需的数据文件(至少包括机床机械参数，还包括工具参数和反馈数据)和数值-代码对应文件(与各种执行装置坐标点数值所对应的代码类别，以实现可执行文件的代码化，如：与转化为NC代码行所对应数值的文件)；

执行装置60，与控制器10连接，执行CNC可执行化文件。

本实施例中，控制器10还包括远端控制器11和近端控制器12，近端控制器12控制执行装置(如：机床)对工件进行加工，远端控制器11在接收加工参数后，通过指令运算器30、指令存储器40和参数存储器50获得CNC可执行化文件。远端控制器11可以置于远程，通过通讯信号的方式与近端控制器12连接，或电连接方式在本地连接，或者两者合为一体出现与一个控制器中，也无法从物理上进行区分。

图4为本发明装置一实施例的示意图，用于实施本发明机加工控制方法。如图4所示，本实施例装置包括

终端13，用于对工件的制造进行控制，将加工参数生成工艺数值，还包括记录器，对可执行文件产生的反馈数据进行记录；

显示界面21，本实施例为触摸式屏幕，与终端13连接，接收加工参数，并向终端13输出；

运算器31，与终端13连接，将由识别单元82判断对符合所识别的加工要素的工艺数值进行运算，

当运算不需要反馈数据时，得到可实施的加工坐标点数值，并生成各个CNC可执行化文件；

当运算还需要获取反馈数据时，则由监测单元81通过机加工通讯模块14，获取置于CNC数控系统91的CNC存储器92中所存储的反馈数据后，再运算得到可实施的加工坐标点数值，并生成CNC可执行化文件；

监测单元81和识别单元82单独或组成一个监视和识别单元80；

第一存储器41，与运算器31连接，用于存储各机械参数、工具参数、调取的反馈参数以及生成的各种CNC可执行化文件，如：NC文件；还与机加工通讯模块14连接，以使所储存的各种CNC可执行化文件通过机加工通讯模块14输入CNC当中，以控制执行装置(未示出)按程序对工件执行加工。

图5为本实施例装置的CNC与终端连接的一实施例的示意图。如图5所示，机加工通讯模块14与CNC通讯接口912通过通讯协议连接，以实现对CNC控制器911的访问，并获得数据。机加工通讯模块14集成多种接口(如：但不仅限于电气参数的获取、坐标的获取、负载速度等加工数据的获取、当前工序状态与机床工作状态的获取以及执行探测后保存在CNC数控系统内测量值的获取等)，还含有机械参数、工具参数和工件参数。

本发明提供的装置，可应用于采用分布式架构的机器中，借助有限或无线网络实现这些机器的互联，并将加工任务分派到各台机器上，实现非标准工件的快速按需加工和制造。

比如：第一存储器41与外部接口(如：USB)连接，直接将外部的各种CNC可执行化文件储存于其中，或通过通讯协议连接的方式将各种CNC可执行化文件储存于其中。

再如：将终端13与显示界面21以通讯信号的方式连接，实现终端13或显示界面21远程控制一台或多台机器。

Claims (20)

1.一种机加工控制方法，其特征在于包括

先输入加工参数，然后产生系统所识别的可执行文件，接着将可执行文件输入到数控系统中，再由数控系统按可执行文件提供的执行代码和命令驱动设备进行程序化加工。

2.根据权利要求1所述的机加工控制方法，其特征在于至少依据所述的加工参数匹配相对应的加工要素的运算方式，获得加工坐标点数值，产生所述的可执行文件。

3.根据权利要求1所述的机加工控制方法，其特征在于至少依据所述的加工参数匹配相对应的加工要素的运算方式，获得加工坐标点数值，产生所述的可执行文件，再由数控系统逐一接收并按可执行文件提供的执行代码和命令驱动设备进行程序化加工。

4.根据权利要求1所述的机加工控制方法，其特征在于依据所述的加工参数匹配相对应的加工要素的运算方式，得到经计算的加工坐标点数值；再至少依据设备机械参数，将经计算的加工坐标点数值进行CNC坐标点转化，获得可实施的加工坐标点数值，产生CNC可识别的所述可执行文件。

5.根据权利要求1所述的机加工控制方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：输入加工参数；

步骤2：根据所输入的加工参数，相应地产生工艺数值；

步骤3：对产生的工艺数值进行运算方式的识别，识别出工艺数值所属的加工要素种类；

步骤4：对工艺数值是否符合所识别的加工要素的运算方式进行判断：

当工艺数值不符合该种加工参数的运算方式时，则返回步骤1，要求重新输入加工参数，

当工艺数值符合该种加工参数的运算方式时，则进行

步骤5：根据工艺数值所对应的运算方式对工艺数值进行运算处理，得到经计算的加工坐标点数值，接着

产生系统所识别的可执行文件，将可执行文件输入到数控系统中，再由数控系统按可执行文件提供的执行代码和命令驱动设备进行程序化加工。

6.根据权利要求1所述的机加工控制方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：输入加工参数；

步骤2：根据所输入的加工参数，相应地产生工艺数值；

步骤3：对产生的工艺数值进行运算方式的识别，识别出工艺数值所属的加工要素种类；

步骤4：对工艺数值是否符合所识别的加工要素的运算方式进行判断：

当工艺数值不符合该种加工参数的运算方式时，则返回步骤1，要求重新输入加工参数，

当工艺数值符合该种加工参数的运算方式时，则进行

步骤5：根据工艺数值所对应的运算方式对工艺数值进行运算处理，得到经计算的加工坐标点数值；接着

步骤6，至少依据设备机械坐标参数，将经计算的加工坐标点数值进行CNC坐标点转化，获得可实施的加工坐标点数值，产生CNC系统的可执行文件；然后

将可执行文件输入到数控系统中，再由数控系统按可执行文件提供的执行代码和命令驱动设备进行程序化加工。

7.根据权利要求1所述的机加工控制方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：输入加工参数；

步骤2：根据所输入的加工参数，相应地产生工艺数值；

步骤3：对产生的工艺数值进行运算方式的识别，识别出工艺数值所属的加工要素种类；

步骤4：对工艺数值是否符合所识别的加工要素的运算方式进行判断：

当工艺数值不符合该种加工参数的运算方式时，则返回步骤1，要求重新输入加工参数，

当工艺数值符合该种加工参数的运算方式时，则进行

步骤5：根据工艺数值所对应的运算方式对工艺数值进行运算处理，得到经计算的加工坐标点数值；接着

步骤6，至少依据设备机械坐标参数，将经计算的加工坐标点数值进行CNC坐标点转化，获得可实施的加工坐标点数值，产生CNC系统的可执行文件；然后

步骤7：判断机器状态：

当机器状态为“待机”时，则执行步骤8；

当机器状态为“停机”时，则生成返回代码，提示“可执行加工作业”，由操作者给出执行加工作业的指令后，执行步骤8；

步骤8：执行加工作业，包括

步骤81：CNC加载可执行文件，控制机器程序化的对工件进行加工；

步骤82：根据可执行文件的要求，提供加工后的反馈数据；

步骤9：判断与输入加工参数相关联的全部工艺均完成：

当与输入加工参数相关联的全部工艺均完成时，则停止机器，处于“停机状态”，返回步骤1；

当与输入加工参数相关联的全部工艺未完成时，则暂停机器，处于“待机状态”，返回步骤4或步骤5。

8.根据权利要求4～7之一所述的机加工控制方法，其特征在于所述的运算方式至少包括工件参数。

9.根据权利要求4～7之一所述的机加工控制方法，其特征在于所述的运算方式至少包括机械参数、工件参数和反馈数据之任意两种或几种。

10.根据权利要求9所述的机加工控制方法，其特征在于所述的运算方式还包括工具参数。

11.根据权利要求1所述的机加工控制方法在计算机数控系统加工设备中的应用。

12.根据权利要求1所述的机加工控制方法在一台以上计算机上对数控系统加工进行数字模拟中的应用。

13.根据权利要求1所述的机加工控制方法应用于计算机数控系统，在计算机的参与下，控制目标产品的自动化制造过程，产生符合要求的产品。

14.根据权利要求1所述的机加工控制方法用于具有三轴以上功能的数控机床。

15.根据权利要求1所述的机加工控制方法在一台以上计算机上对具有三轴以上功能的数控机床加工工件进行计算机辅助制造中的应用。

16.根据权利要求1所述的机加工控制方法用于分布式组成的计算机数控系统实施的加工制造。

17.一种用于实施权利要求1～16之一所述机加工控制方法的装置，其特征在于包括

控制器，其用于对工件的制造进行控制；还包括记录器，其用于记录CNC文件执行后存储在CNC内部存储单元中的反馈数据；

指令输入器，与所述的控制器连接，接收加工参数，并向所述的控制器输出；

指令运算器，与所述的控制器连接，根据所接收的工艺数值对应的算法进行运算，获得可实施的加工坐标点数值，并生成CNC可执行化文件；

指令存储器，用于存储CNC可执行化文件；

运算存储器，用于储存得到计算的加工坐标点数值所需的数据文件和数值-代码对应文件；

执行装置，与控制器连接，执行CNC可执行化文件。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于指令运算器还根据加工的要求对可执行化文件的次序进行调整。

19.一种用于实施权利要求1～16之一所述机加工控制方法的装置，其特征在于包括

终端，用于对工件的制造进行控制，将加工参数生成工艺数值，还包括记录器，对可执行文件产生的反馈数据进行记录；

显示界面，与终端连接，接收加工参数，并向终端输出；

运算器，与终端连接，将由识别单元判断对符合所识别的加工要素的工艺数值进行运算，

当运算不需要反馈数据时，获得可实施的加工坐标点数值，并生成CNC可执行化文件；

当运算还需要获取反馈数据时，则由监测单元通过机加工通讯模块，获取在CNC数控系统的CNC存储器中所存储的反馈数据后，再运算得到可实施的加工坐标点数值，并生成CNC可执行化文件；

第一存储器，与运算器连接，用于存储各种机械参数、工具参数、调取的反馈参数以及生成的各种CNC可执行化文件；还与机加工通讯模块连接，以使所储存的各种CNC可执行化文件通过机加工通讯模块输入CNC当中，执行对工件的加工。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于所述的CNC包括CNC控制器和CNC通讯接口，所述的机加工通讯模块与所述的CNC通讯接口连接。