CN109634214B - 数值控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种数值控制装置，尤其涉及一种具备在加工循环的中途恢复程序的功能的数值控制装置。在加工循环的中途停止加工后进行程序恢复的数值控制装置具有程序恢复部。所述数值控制装置可以通过所述程序恢复部取得存在于由加工循环定义的加工区域内的恢复位置，并在恢复位置分割所述加工区域来生成新的加工区域，并对新的加工区域恢复加工。

Description

数值控制装置
技术领域
本发明涉及一种数值控制装置，尤其涉及一种具备在加工循环的中途恢复程序的功能的数值控制装置。
背景技术
程序恢复，是指在使基于加工程序(下面称为程序)的加工在中途停止后，从停止的位置恢复加工的功能。根据程序恢复功能，在停止加工前执行的程序中，通过指定想要恢复的程序块的序号或程序块编号(从程序的开头至想要恢复的程序块为止的程序块数)，能够无空转地恢复加工。例如，在加工过程中工具破损时、或者在休假后想要恢复在休假前中断的加工时等，程序恢复功能颇为有用。
作为关于程序恢复的现有技术，例如有日本特开2015-153063号公报、日本特开2008-158726号公报、以及日本特开2014-026430号公报。在日本特开2015-153063号公报中记载了一种数值控制装置，其在中途停止加工之后变更了加工条件的情况下，能够在程序恢复前确认该变更有无错误。在日本特开2008-158726号公报中记载了一种在中途停止加工后、用最优的路径恢复加工的加工控制装置。在日本特开2014-026430号公报中记载了一种数值控制装置，其在中途停止加工后进行过加工程序的编辑等设定变更的情况下，在程序恢复时显示加工中断时和恢复时的机器的状态(模态信息等)的不同。
然而，就日本特开2015-153063号公报所记载的装置而言，加工条件变更的结果是在加工路径的程序块数变化了的情况下无法适当地恢复程序。就日本特开2008-158726号公报所记载的装置而言，加工条件变更的结果是加工循环的工具路径变化了的情况下，无法适当地恢复程序。日本特开2014-026430号公报所记载的装置仅检查在加工中断前后的机器的状态(模态信息等)是否一致，需要在程序恢复时以手动实施所需的调整。
发明内容
本发明是为了解决上述的问题点而完成的，其目的在于，提供一种数值控制装置，其即使在加工循环的中途停止加工后变更加工循环的加工条件，仍能够适当地进行程序恢复。
本发明的一实施方式所涉及的数值控制装置在加工循环的中途停止加工后进行程序恢复，其特征在于，所属数值控制装置具有：程序恢复部，其取得存在于由所述加工循环定义的加工区域内的恢复位置，在所述恢复位置分割所述加工区域来生成新的加工区域，并对所述新的加工区域恢复加工。
本发明的一实施方式所涉及的数值控制装置的特征在于，所述恢复位置由坐标值给出。
本发明的一实施方式所涉及的数值控制装置的特征在于，所述恢复位置由在加工中断时刻的切削量或加工恢复时的加工余量给出。
本发明的一实施方式所涉及的数值控制装置的特征在于，所述程序恢复部将停止所述加工时的工具位置作为所述恢复位置进行存储。
根据本发明，能够提供一种数值控制装置，其在加工循环的中途停止加工后，即使变更加工循环的加工条件，也能够适当地进行程序恢复。
附图说明
通过参照附图对以下的实施例进行说明，能够清楚本发明的上述的以及其他的目的及特征。在这些附图中：
图1A是表示包含加工循环的程序的一例的图。
图1B是表示加工区域的一例的图。
图2是表示使图1A的加工循环运转时所指令的程序块组的图。
图3是表示基于图2的指令的工具路径的图。
图4是说明变更加工循环的切削条件的图。
图5是说明由变更加工循环的切削条件所带来的影响的图。
图6是基于图5的指令的工具路径的图。
图7是说明由变更加工循环的切削条件所带来的影响的图。
图8是表示实施例1所涉及的数值控制装置的动作的图。
图9是表示实施例1所涉及的数值控制装置的动作的图。
图10是表示实施例1所涉及的数值控制装置的动作的图。
图11是表示实施例1所涉及的数值控制装置的动作的图。
图12是实施例1所涉及的数值控制装置的动作的图。
图13是表示实施例1所涉及的数值控制装置的动作的流程图。
图14是表示实施例2所涉及的数值控制装置的动作的图。
图15是表示实施例2所涉及的数值控制装置的动作的图。
图16是表示实施例2所涉及的数值控制装置的动作的图。
图17是表示实施例2所涉及的数值控制装置的动作的图。
图18是表示实施例2所涉及的数值控制装置的动作的图。
图19是表示实施例2所涉及的数值控制装置的动作的流程图。
图20是表示数值控制装置的功能结构的框图。
具体实施方式
首先为了明确本发明的技术问题，对在加工循环的中途停止加工之后变更加工循环的加工条件，并恢复程序的情况所产生的问题进行说明。
存在在程序中包含加工循环的情况。加工循环是指，定义了切削条件和加工区域的指令组。数值控制装置基于由加工循环定义的切削条件和加工区域，生成定义了工具路径的指令组。进而，数值控制装置通过工具路径的指令组替换加工循环的指令组，并按照该工具路径来控制操作轴。
图1A表示包含加工循环的程序的一例。在进行外径粗车削加工的该程序中，从G1120至G1456的程序块为加工循环。
G1120对切削条件(包括：P：切削方向、Q：切削量、H：切削量变化率、C：X轴方向精加工余量、D：Z轴方向精加工余量、F：切削方向进给速度、K：首次进给倍率、W：终止方法指定、V：终止方向进给速度、L：X轴方向间隙、M：Z轴方向间隙、Z：路径动作方法指定、X：袋状部分加工方法指定、Y：悬突部分加工方法指定等)进行指令(切削条件指令)。G1450至G1456对加工形状进行指令(形状指令)。图1B表示由形状指令定义的加工区域。加工区域是指，由通过车削加工形成的部品形状和通过表示加工前的材料外形的材料形状所包围的区域。
图2表示在使图1A的加工循环运转时所进行指令的程序块组。该程序块组由数值控制装置解释加工循环所记述的指令从而生成的表示工具路径的指令程序块(ISO代码)构成。图3表示基于图2的指令进行的工具路径。虚线表示快速进给程序块，实线表示切削进给程序块。
这样，数值控制装置解释加工循环并自动生成工具路径。所生成的工具路径一般根据切削条件而不同。如果工具路径不同，则所生成的程序块的数量也会不同。例如，在进行车削粗加工的加工循环的情况下，当切削条件之一即切削量成为一半时，则工具路径的程序块数变成大约两倍。示出具体例。
如图4所示，在加工循环中将切削量由5.0变更为2.5。这样一来，如图5所示，数值控制装置生成的工具路径的程序块数变为大约两倍(与图2相比较)。图6表示基于图5的指令的工具路径。虚线表示快速进给程序块，实线表示切削进给程序块。
于是，就程序恢复功能而言，如果指定了想要恢复程序的程序块的序号、程序块编号，则从指定的程序块开始恢复加工。如果在程序内存在加工循环，则有时也在加工循环的中途进行程序恢复。例如，在加工循环的中途暂时停止加工并变更切削条件后恢复程序的情况也包含于此。具体而言，在使加工循环处于运转过程中并由于加工负载过高而暂时停止运转，进而以将切削条件中的切削量减小的方式变更后恢复加工这样的情况。或者是，在使加工循环处于运转过程中，为了加快加工而暂时停止运转，进而将切削量更加增大地变更后恢复加工这样的情况。
如上述那样，数值控制装置将加工循环的程序块替换为工具路径的程序块之后进行加工。另外，如果变更切削量，则数值控制装置生成的工具路径的程序块数会增加减少。因而，如果停止程序，编辑加工循环并变更切削量之后恢复程序，则与恢复位置对应的程序块的编号有时会发生变化。无论怎样，如果指定作为在停止程序时的停止位置的程序块编号并恢复程序，则会执行意外的动作。例如由于进行空转，因此会产生浪费。或者由于从未加工的位置恢复运转，因此非常危险。图7表示诸如此类问题的一例。图7的上图中的箭头表示程序的第12程序块的加工终点。在当前程序的第12程序块暂时停止加工，编辑加工循环并将切削量变更为两倍之后恢复加工。这样一来，程序恢复时的工具位置会变成图7的下图中的箭头的位置。
本发明的实施方式所涉及的数值控制装置100具有用于解决如上所述问题的结构。图20是表示数值控制装置100的功能结构的框图。数值控制装置100具有实现程序恢复功能的程序恢复部110、编辑加工循环的加工循环编辑部120。典型的数值控制装置100具有中央处理装置(CPU)、存储装置、以及输入输出装置等，通过CPU执行保存于存储装置中的程序，从而逻辑上实现程序恢复部110及加工循环编辑部120。
程序恢复部110与现有的程序恢复功能同样地，具有：在使程序运转过程中停止加工的功能、指定加工的恢复位置的功能、从指定的恢复位置恢复加工的功能。本实施方式的程序恢复部110的特征在于，在加工循环的中途中断及恢复加工的情况下，不是使用现有的程序块编号而是使用加工区域内的物理位置来指定加工的恢复位置。加工区域内的物理位置是指，例如坐标值、已经加工完毕的切削量或者想要恢复加工的加工余量。
加工循环编辑部120根据用户的输入操作等来编辑加工循环，进行变更切削条件等的处理。程序恢复部110也可以构成为，在检测到例如通过加工循环编辑部120在加工停止中编辑过加工循环时，接受使用了加工区域内的物理位置的恢复位置的指定。
＜实施例1＞
作为实施例1，示出如下例子，即，在执行加工循环(图8的上图中表示加工区域)过程中中断运转(图8下图中用箭头表示中断地点)，在加工循环编辑部120中变更切削条件之后，程序恢复部110恢复加工。在这里，程序恢复部110为了决定加工的恢复位置而接受坐标值的输入。图9表示坐标值的输入界面的一例。通常情况下，将程序被中断的时刻的工具位置用作坐标值。此外，也可以是，程序恢复部110存储程序被中断的时刻的工具位置的坐标，并使用该坐标来决定加工的恢复位置，以便代替经由如图9所示的界面输入坐标值的情况。
使用图13的流程图，表示程序恢复部110恢复程序时的动作。
S101：开始程序恢复处理。程序恢复部110判断应恢复执行程序的程序块是否为加工循环。在是加工循环的情况下，在接受到成为恢复位置的坐标值之后，转移到步骤S102。在其他的情况下转移到S107。
S102：程序恢复部110对包含被指定为恢复位置的坐标值且与切入方向垂直的直线进行计算(参照图10中从上数第二张图)。
S103：程序恢复部110求出在S102中计算出的直线与加工区域的边界的两个交点。
S104：程序恢复部110通过将在S103中求出的两个交点连结的线段来分割加工区域(参照图10中从上数第三张图)。
S105：程序恢复部110将分割而得的加工区域中相对于切入方向位于正的方向的区域作为新的加工区域(参照图10中从上数第四张图)。
S106：程序恢复部110临时执行程序至加工循环的开始点(不驱动工具而仅使模态信息等变化)，恢复模态信息等。之后，使工具接近至在S105中生成的新的加工区域的加工开始点，按照在加工循环编辑部120中变更的切削条件开始加工(参照图11)。即，通过在S105中生成的新的加工区域、在加工循环编辑部120中变更的切削条件，来定义新的加工循环。程序恢复部110基于新的加工循环，生成新的工具路径，按照新的工具路径来恢复加工(参照图12)。
S107：在恢复位置不是加工循环的情况下，程序恢复部110如以往相同地能够以程序块编号接受恢复位置的指定。程序恢复部110临时执行程序至指定的程序块编号之后，恢复程序的执行。
根据本实施方式，程序恢复部110在已指定的坐标值来分割加工区域，并对分割后的加工区域恢复加工。由此，在加工循环的中途停止加工后，即使变更加工循环的加工条件，也能够从适当的位置恢复加工。
＜实施例2＞
作为实施例2，示出如下例子，即，在执行加工循环(图14的上图中表示加工区域)过程中中断运转(图14下图中用箭头表示中断地点)，在加工循环编辑部120中变更切削条件之后，程序恢复部110恢复加工。在这里，程序恢复部110为了决定加工的恢复位置而接受加工中断时刻的切削量或加工恢复时的加工余量的输入。此外，加工中断时刻的切削量是指，从材料的外缘至车削处理已经结束的工具路径为止的距离。加工恢复时的加工余量是指，从车削处理已经结束的工具路径至最深的加工点为止的距离(参照图14中的下图)。图15表示加工中断时刻的切削量或加工恢复时的加工余量的输入界面的一例。此外，也可以是，在程序被中断时，程序恢复部110存储加工中断时刻的切削量或加工恢复时的加工余量，并使用该加工中断时刻的切削量或该加工恢复时的加工余量决定加工的恢复位置，以便代替经由如图15的界面输入加工中断时刻的切削量或加工恢复时的加工余量。
使用图19的流程图，表示程序恢复部110恢复程序时的动作。
S201：开始程序恢复处理。程序恢复部110判断应恢复执行程序的程序块是否为加工循环。在是加工循环的情况下，在接受加工中断时刻的切削量或加工恢复时的加工余量之后，转移到步骤S202。在其他的情况下转移到S207。
S202：程序恢复部110对处于已指定的加工中断时刻的切削量或加工恢复时的加工余量的位置且与切入方向垂直的直线进行计算(参照图16中从上数第二张图)。
S203：程序恢复部110求出在S202中计算出的直线与加工区域的边界的两个交点。
S204：程序恢复部110通过将在S203中求出的两个交点的线段来分割加工区域(参照图16从上数第3张图)。
S205：程序恢复部110将分割后的加工区域中相对于切入方向位于正的方向的区域作为新的加工区域(参照图16中从上数第四张图)。
S206：程序恢复部110临时执行程序至加工循环的开始点(不驱动工具而仅使模态信息等变化)，恢复模态信息等。
之后，使工具接近至在S205生成的新的加工区域的加工开始点，按照在加工循环编辑部120中变更的切削条件开始加工(参照图17)。即，使用在S205中生成的新的加工区域和在加工循环编辑部120中变更的切削条件，来定义新的加工循环。程序恢复部110基于新的加工循环，生成新的工具路径，根据新的工具路径来恢复加工(参照图18)
S207：在恢复位置不是加工循环的情况下，程序恢复部110如以往相同地能够以程序块编号接受恢复位置的指定。程序恢复部110临时执行程序至指定好的程序块编号之后，恢复程序的执行。
根据本实施方式，程序恢复部110以指定好的加工中断时刻的切削量或加工恢复时的加工余量来分割加工区域，并对分割的加工区域恢复加工。由此，即使在加工循环的中途停止加工后变更加工循环的加工条件，也能够从适当的位置恢复加工。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不仅限于上述的实施方式或者实施例，可以通过施加适当的变更以各种方式实施。
例如，在上述的实施方式中主要以车削加工为例进行了说明，但在铣削等其他加工中也能够同样适用本发明。即，对于在程序中可包含加工循环、且通过变更加工程序块能够使程序块数变化的所有加工，均能够适用本发明。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并局限于上述的实施方式的例子，可以通过适当的变更从而以其他的方式实施。

Claims (4)

1.一种数值控制装置，其生成指令组，所述指令组是程序中包含的加工循环指令组定义了切削条件和加工区域的指令组、并且是基于在所述加工循环中定义的切削条件和加工区域定义了工具路径的指令组，
通过所述生成的工具路径的指令组替换所述加工循环的指令组，并按照所述工具路径的指令组来控制操作轴，在所述加工循环的中途停止加工后，变更该加工循环的所述切削条件，然后进行程序恢复，其特征在于，
该数值控制装置具有：程序恢复部，其取得存在于由所述加工循环定义的加工区域内的物理位置来作为恢复位置，对包含该恢复位置且与切入方向垂直的直线进行计算，求出在计算出的直线与所述加工区域的边界的两个交点，通过将求出的两个交点连结的线段，在所述恢复位置分割所述加工区域来生成新的加工区域，生成由所述变更后的所述切削条件和所述新的加工区域定义的新的加工循环，基于所述新生成的加工循环中定义的所述变更后的切削条件和所述新的加工区域，生成新的工具路径，按照所述新生成的工具路径来恢复加工。
2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
所述恢复位置由坐标值给出。
3.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
所述恢复位置由在加工中断时刻的切削量或加工恢复时的加工余量给出。
4.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
所述程序恢复部将停止所述加工时的工具位置作为所述恢复位置进行存储。
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