CN108931963A - 一种气阀零件数控加工自动编程系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气阀零件数控加工自动编程系统，该系统包括：图号输入模块(1)：该模块用于输入待加工的气阀零件的图纸号；自动数据检索模块(2)：该模块对输入的图纸号进行检索获得待加工的气阀零件的零件结构清单；程序自动编程模块(3)：该模块根据零件结构清单进行加工工艺编排以及刀具选择，进而生成数控加工控制程序；程序存储模块(4)：该模块用于存储生成的数控加工控制程序。与现有技术相比，本发明实现气阀零件数控加工控制程序的自动生成，非常适合气阀零件的单件/小批量生产，极大地提高了单件/小批量生产的生产效率。

Description

一种气阀零件数控加工自动编程系统
技术领域
本发明涉及一种自动编程系统，尤其是涉及一种气阀零件数控加工自动编程系统。
背景技术
当前CAM(computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造)技术已经广泛应用到制造业中。在这当中，使用得比较广泛的CAM软件有UG、EdgeCAM、MasterCAM、WorkNC等。这些CAM软件都很优秀，使用范围也很广泛。这些成功的CAM软件，源于商业软件的原因，有其自生的特点：
1、商业CAM软件的适用范围广，但针对某个制造业的专业性就差。
2、用商业CAM软件要实现CAM编程，必须输入零件数据模型。输入零件数据模型时，必须要人工操作。即便能自动导入零件数据模型，也必须人工指定零件数据模型的文件。
3、编程工程师要人工规划数控加工程序的工艺路线。
4、选择加工刀具和加工参数也需要编程工程师人工操作。
5、商业CAM软件价格还非常昂贵。
在普通的制造业生产过程中，每个产品都会有一定的批量，编程工程师每天编写的CNC加工程序数量不会太多，所以应用商业CAM软件不会有太大的问题。
但是，我们的生产模式是单件/小批量生产，平均的生产批量是5件。每天需要编写几百个CNC加工程序，才能满足生产需求。这种单件/小批量生产模式对CAM软件有很特别的要求。
单件/小批量生产模式对CAM软件的要求：
1、CAM软件对所应用的专业领域有很强大的功能。
2、CAM软件需要有强大的自动化功能，尽可能避免各种人工操作。
3、CAM软件输出的CNC加工程序要有极高的正确性。输出的CNC程序最好不需要调试就能直接应用于生产加工。
这3个特点恰恰是商业CAM软件的弱点。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种气阀零件数控加工自动编程系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种气阀零件数控加工自动编程系统，该系统包括：
图号输入模块：该模块用于输入待加工的气阀零件的图纸号；
自动数据检索模块：该模块对输入的图纸号进行检索获得待加工的气阀零件的零件结构清单；
程序自动编程模块：该模块根据零件结构清单进行加工工艺编排以及刀具选择，进而生成数控加工控制程序；
程序存储模块：该模块用于存储生成的数控加工控制程序。
所述的自动数据检索模块包括：
图纸存储数据库子模块：该子模块存储气阀零件的图纸；
数据库检索子模块：该子模块根据图纸号从数据库中查找对应的气阀零件的图纸并获取该气阀零件所有尺寸信息；
零件结构拆分子模块：该子模块根据数据库检索子模块获得的气阀零件的尺寸信息将待加工的气阀零件拆分成多个子结构并生成零件结构清单。
所述的零件结构拆分子模块包括：
结构模型表单元：该单元存储多种零件子结构，每个零件子结构对应设定多个结构特征参数；
结构拆分单元：该单元对结构模型表单元中的每个零件子结构与获取的待加工的气阀零件所有尺寸信息进行对比查找确定待加工的气阀零件包含的所有零件子结构并生成零件结构清单，所述的零件结构清单包括零件子结构名称、结构特征参数以及对应的结构特征参数的具体尺寸大小。
结构模型表单元中的每个零件子结构的所有结构特征参数中包括1～2个结构特征显著参数。
所述的程序自动编程模块包括：
自动工艺编排子模块：该子模块根据零件结构清单进行计算得到待加工的气阀零件的加工工艺清单；
自动刀具选择子模块：该子模块读取加工工艺清单并自动选择每一步加工工艺所需刀具型号和规格进而生成加工刀具清单；
程序生成子模块：该子模块读取零件结构清单、加工工艺清单和加工刀具清单生成数控加工控制程序。
所述的自动刀具选择子模块包括：
刀具存储列表单元：该单元存储加工刀具列表，加工刀具列表包括所有加工工艺对应的刀具型号和规格；
刀具选择单元：该单元对每一步加工工艺在加工刀具列表中寻找对应的加工刀具，进而获取对应的刀具型号和规格生成加工刀具清单。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本系统实现了通过输入图纸号实现对应气阀零件数控加工控制程序的自动生成，非常适合气阀零件的单件/小批量生产，极大地提高了单件/小批量生产得生产效率；
(2)本系统设置结构模型表单元存储大量的零件子结构，每个零件子结构对应设定多个结构特征参数，进而在气阀零件的尺寸进行查找，当对于某一个零件子结构，该零件子结构的结构特征参数均能在气阀零件的尺寸中获取时即证明该气阀零件包括相应的零件子结构，通过此种方式实现了气阀零件子结构的划分，进而将一个零件划分为多个子结构，方便后续进行加工工艺的编排；
(3)本系统结构模型表单元中的每个零件子结构的所有结构特征参数中包括1～2个结构特征显著参数，从而进行结构拆分时先对结构特征显著参数进行优先查找，若存在则对所有结构特征参数进行一一寻找确定，否则直接认为不含有该零件子结构，提高系统效率；
(4)本系统程序生成子模块生成的数控加工控制程序为CNC代码，具有很高的正确率。在生产过程中大量使用自动生成的CNC加工程序，减少了程序的调试工时，降低了产品的报废率。
附图说明
图1为本发明一种气阀零件数控加工自动编程系统的结构框图。
图中，1为图号输入模块，2为自动数据检索模块，3为程序自动编程模块，4为程序存储模块，21为图纸存储数据库子模块，22为数据库检索子模块，23为地址表存储子模块，24为结构模型表单元，25为结构拆分单元，31为自动工艺编排子模块，32为刀具存储列表单元，33为刀具选择单元，34为程序生成子模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种气阀零件数控加工自动编程系统，该系统包括：
图号输入模块1：该模块用于输入待加工的气阀零件的图纸号；
自动数据检索模块2：该模块对输入的图纸号进行检索获得待加工的气阀零件的零件结构清单；
程序自动编程模块3：该模块根据零件结构清单进行加工工艺编排以及刀具选择，进而生成数控加工控制程序；
程序存储模块4：该模块用于存储生成的数控加工控制程序。
自动数据检索模块2包括：
图纸存储数据库子模块21：该子模块存储气阀零件的图纸；
数据库检索子模块22：该子模块根据图纸号从数据库中查找对应的气阀零件的图纸并获取该气阀零件所有尺寸信息，该系统还包括地址表存储子模块23，该地址表存储子模块23存储着各图纸号对应的气阀零件的图纸的存储地址，进行数据库检索时，只需在地址表存储子模块23中获取输入的图纸号对应的图纸存储地址便可在图纸存储数据库子模块21中很方便地获取相应的图纸；
零件结构拆分子模块：该模块根据数据库检索子模块22获得的气阀零件的尺寸信息新型零件结构拆分将待加工的气阀零件拆分成多个子结构并生成零件结构清单。
零件结构拆分子模块包括：
结构模型表单元24：该单元存储多种零件子结构，每个零件子结构对应设定多个结构特征参数；
结构拆分单元25：该单元对结构模型表单元24中的每个零件子结构与获取的待加工的气阀零件所有尺寸信息进行对比查找确定待加工的气阀零件包含的所有零件子结构并生成零件结构清单，零件结构清单包括零件子结构名称、结构特征参数以及对应的结构特征参数的具体尺寸大小，结构模型表单元24存储大量的零件子结构，每个零件子结构对应设定多个结构特征参数，进而在气阀零件的尺寸进行查找，当对于某一个零件子结构，该零件子结构的结构特征参数均能在气阀零件的尺寸中获取时即证明该气阀零件包括相应的零件子结构，通过此种方式实现了气阀零件子结构的划分，进而将一个零件划分为多个子结构，方便后续进行加工工艺的编排。
结构模型表单元24中的每个零件子结构的所有结构特征参数中包括1～2个结构特征显著参数，从而进行结构拆分时先对结构特征显著参数进行优先查找，若存在则对所有结构特征参数进行一一寻找确定，否则直接认为不含有该零件子结构，提高系统效率。
程序自动编程模块3包括：
自动工艺编排子模块31：该子模块根据零件结构清单进行计算得到待加工的气阀零件的加工工艺清单；
自动刀具选择子模块：该子模块读取加工工艺清单并自动选择每一步加工工艺所需刀具型号和规格进而生成加工刀具清单，例如某一铣削工艺，刀具型号选择为“铣刀”，刀具规格为“12mm”，则加工刀具清单中包括“12mm铣刀”。
程序生成子模块34：该子模块读取零件结构清单、加工工艺清单和加工刀具清单生成数控加工控制程序。
所述的自动刀具选择子模块包括：
刀具存储列表单元32：该单元存储加工刀具列表，加工刀具列表包括所有加工工艺对应的刀具型号和规格；
刀具选择单元33：该单元对每一步加工工艺在加工刀具列表中寻找对应的加工刀具，进而获取对应的刀具型号和规格生成加工刀具清单。

Claims (6)

1.一种气阀零件数控加工自动编程系统，其特征在于，该系统包括：
图号输入模块(1)：该模块用于输入待加工的气阀零件的图纸号；
自动数据检索模块(2)：该模块对输入的图纸号进行检索获得待加工的气阀零件的零件结构清单；
程序自动编程模块(3)：该模块根据零件结构清单进行加工工艺编排以及刀具选择，进而生成数控加工控制程序；
程序存储模块(4)：该模块用于存储生成的数控加工控制程序。
2.根据权利要求1所述的一种气阀零件数控加工自动编程系统，其特征在于，所述的自动数据检索模块(2)包括：
图纸存储数据库子模块(21)：该子模块存储气阀零件的图纸；
数据库检索子模块(22)：该子模块根据图纸号从数据库中查找对应的气阀零件的图纸并获取该气阀零件所有尺寸信息；
零件结构拆分子模块：该子模块根据数据库检索子模块(22)获得的气阀零件的尺寸信息将待加工的气阀零件拆分成多个子结构并生成零件结构清单。
3.根据权利要求2所述的一种气阀零件数控加工自动编程系统，其特征在于，所述的零件结构拆分子模块包括：
结构模型表单元(24)：该单元存储多种零件子结构，每个零件子结构对应设定多个结构特征参数；
结构拆分单元(25)：该单元对结构模型表单元(24)中的每个零件子结构与获取的待加工的气阀零件所有尺寸信息进行对比查找确定待加工的气阀零件包含的所有零件子结构并生成零件结构清单，所述的零件结构清单包括零件子结构名称、结构特征参数以及对应的结构特征参数的具体尺寸大小。
4.根据权利要求3所述的一种气阀零件数控加工自动编程系统，其特征在于，结构模型表单元(24)中的每个零件子结构的所有结构特征参数中包括1～2个结构特征显著参数。
5.根据权利要求1所述的一种气阀零件数控加工自动编程系统，其特征在于，所述的程序自动编程模块(3)包括：
自动工艺编排子模块(31)：该子模块根据零件结构清单进行计算得到待加工的气阀零件的加工工艺清单；
自动刀具选择子模块：该子模块读取加工工艺清单并自动选择每一步加工工艺所需刀具型号和规格进而生成加工刀具清单；
程序生成子模块(34)：该子模块读取零件结构清单、加工工艺清单和加工刀具清单生成数控加工控制程序。
6.根据权利要求5所述的一种气阀零件数控加工自动编程系统，其特征在于，所述的自动刀具选择子模块包括：
刀具存储列表单元(32)：该单元存储加工刀具列表，加工刀具列表包括所有加工工艺对应的刀具型号和规格；
刀具选择单元(33)：该单元对每一步加工工艺在加工刀具列表中寻找对应的加工刀具，进而获取对应的刀具型号和规格生成加工刀具清单。
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