CN109719548B - 自动串刀控制系统、串刀方法、加工方法及存储设备 - Google Patents

自动串刀控制系统、串刀方法、加工方法及存储设备 Download PDF

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本发明提出一种自动串刀控制系统，其包括：处理器，适于实现各指令；存储设备，存储设备适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行；将一数控机床放置刀具的多个固定位进行编号，并将多个固定位定义为：固定刀具固定位、流动刀具固定位及闲置刀具固定位；将多个刀具进行编号，并将多个刀具分类为：固定刀具、流动刀具及闲置刀具；将每个刀具放置于相应的固定位上；根据每个固定位的编号和定义，以及每个刀具的编号和分类，编写换刀使用宏程序以实现对上述刀具的串刀动作流程，其中，对分类为流动刀具的刀具，编写暂停指令，对分类为固定刀具或者闲置刀具的刀具，不编写暂停指令。同时，本发明还提出了一种串刀方法、加工方法及存储设备。

Description

自动串刀控制系统、串刀方法、加工方法及存储设备
技术领域
本发明涉及一种自动串刀控制系统，特别是一种用于数控机床的自动串刀控制系统、串刀方法、使用上述串刀方法的产品加工方法及存储设备。
背景技术
产品在利用数控机床进行加工通常要使用到不同直径大小的刀具才能完成。在加工过程中，为了提高加工效率可以预先将加工刀具设定好，也就是说串刀，在加工中根据程序按照预先串好的刀具自动换刀以对产品进行不同需求的加工。但是，在串刀过程中需要考虑，哪些刀具可以在使用后直接跳至下一把刀具执行加工，哪些刀具则需在使用前或使用后做暂停处理，以便让操作员确认及相关加工事项处理。若加工程序中统一在换刀前进行暂停处理，由操作员根据加工需要保留或删除是否进行暂停处理，增加了操作员的工作量，降低了加工效率。同时，人为判断是否保留或删除是否进行暂停处理，易造成误判而造成加工异常。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种自动串刀控制系统、串刀方法、使用上述串刀方法的加工方法及存储设备。
一种自动串刀控制系统，包括：
处理器，适于实现各指令；
存储设备，该存储设备适于存储多条指令，所述指令适于由该处理器加载并执行；
将一数控机床的刀库的放置刀具的多个固定位进行编号，并将多个该固定位定义为：固定刀具固定位、流动刀具固定位及闲置刀具固定位；
将多个该刀具进行编号，并将多个该刀具分类为：固定刀具、流动刀具及闲置刀具；
将每个该固定刀具放置于相应的该固定刀具固定位上，将每个该流动刀具放置于相应的该流动刀具固定位上，将每个该闲置刀具放置于相应的该闲置刀具固定位上；
将多个该刀具的编号、分类及该刀具与该固定位的对应关系储存于该存储设备；
根据每个该固定位的编号和定义，以及每个刀具的编号和分类，编写换刀使用宏程序以实现对上述刀具的串刀动作流程，其中，对分类为流动刀具的该刀具，编写暂停指令，对分类为固定刀具或者闲置刀具的该刀具，不编写暂停指令。
一种串刀方法，其包括：
将一数控机床的刀库的放置刀具的多个固定位进行编号，并将多个该固定位定义为：固定刀具固定位、流动刀具固定位及闲置刀具固定位；
将多个该刀具进行编号，并将多个该刀具分类为：固定刀具、流动刀具及闲置刀具；
将每个该固定刀具放置于相应的该固定刀具固定位上，将每个该流动刀具放置于相应的该流动刀具固定位上，将每个该闲置刀具放置于相应的该闲置刀具固定位上；
根据每个该固定位的编号和定义，以及每个刀具的编号和分类，编写换刀使用宏程序以实现对上述刀具的串刀动作流程，其中，对分类为流动刀具的该刀具，编写暂停指令，对分类为固定刀具或者闲置刀具的该刀具，不编写暂停指令。
一种加工方法，其包括：
根据工件的加工需求编写加工程序；
将工件装夹至一数控机床的加工工作台上；
将该数控机床的刀库的放置刀具的多个固定位进行编号，并将多个该固定位定义为：固定刀具固定位、流动刀具固定位及闲置刀具固定位；
将多个该刀具进行编号，并将多个该刀具分类为：固定刀具、流动刀具及闲置刀具；
将每个该固定刀具放置于相应的该固定刀具固定位上，将每个该流动刀具放置于相应的该流动刀具固定位上，将每个该闲置刀具放置于相应的该闲置刀具固定位上；
根据每个该固定位的编号和定义，以及每个刀具的编号和分类，编写换刀使用宏程序以实现对上述刀具的串刀动作流程，其中，对分类为流动刀具的该刀具，编写暂停指令，对分类为固定刀具或者闲置刀具的该刀具，不编写暂停指令；
该数控机床执行完善后的上述加工程序对工件进行加工。
一种存储设备，所述存储设备存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：
将一数控机床的刀库的放置刀具的多个固定位进行编号，并将多个该固定位定义为：固定刀具固定位、流动刀具固定位及闲置刀具固定位；
将多个该刀具进行编号，并将多个该刀具分类为：固定刀具、流动刀具及闲置刀具；
将每个该固定刀具放置于相应的该固定刀具固定位上，将每个该流动刀具放置于相应的该流动刀具固定位上，将每个该闲置刀具放置于相应的该闲置刀具固定位上；
将多个该刀具的编号、分类及该刀具与该固定位的对应关系储存于该存储设备；
根据每个该固定位的编号和定义，以及每个刀具的编号和分类，编写换刀使用宏程序以实现对上述刀具的串刀动作流程，其中，对分类为流动刀具的该刀具，编写暂停指令，对分类为固定刀具或者闲置刀具的该刀具，不编写暂停指令。
上述自动串刀控制系统、串刀方法、加工方法及存储设备通过对多个刀具进行编号及分类，从而使多个刀具在加工工件串刀的过程中仅需在使用流动刀具时进行暂停，而其他刀具无需暂停而进行自动换刀加工作业，提高了加工效率。
附图说明
图1是本发明一实施方式的自动串刀控制系统的模块示意图。
图2是本发明一实施方式的串刀方法的流程示意图。
图3是本发明一实施方式的加工方法的流程示意图。
主要元件符号说明
自动串刀控制系统 100
处理器 10
存储设备 20
定义单元 30
分类单元 40
参数设定单元 50
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当一个元件或组件被认为是“连接”另一个元件或组件，它可以是直接连接到另一个元件或组件或者可能同时存在居中设置的元件或组件。当一个元件或组件被认为是“设置在”另一个元件或组件，它可以是直接设置在另一个元件或组件上或者可能同时存在居中设置的元件或组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，本发明提供一种能够对数控机床的刀库的刀具(图未示)的进行串刀的自动串刀控制系统100。自动串刀控制系统100包括处理器10、存储设备20、定义单元30、分类单元40及参数设定单元50。存储设备20、定义单元30、分类单元40及参数设定单元50分别与处理器10电性连接。
处理器10可以是中央处理器、数字信号处理器或者单片机等。处理器10用于编写相关程序。
存储设备20能够存处理器10、定义单元30、分类单元40及参数设定单元50输出的相关数据。
可理解，存储设备20可为硬盘、软盘、U盘、随机存取存储器等。
在至少一实施方式中，存储设备20可以是内部存储系统，例如闪存、随机读取存储器RAM及可读取的存储器ROM等。
在至少一实施方式中，存储设备20还可以是一个存储系统，例如影碟、存储卡、或者数据存储媒介等。存储设备20还包括不稳定或者稳定的存储设备。
在至少一实施方式中，存储设备20包括两个或者多个存储设备，例如，其中一个存储设备为记忆体，其中另一个存储设备为驱动器。此外，存储设备20还可以全部或者部分独立于自动串刀控制系统100。
定义单元30用于对数控机床的刀库(图未示)的放置刀具的多个固定位进行编号，并将多个固定位定义为：固定刀具固定位、流动刀具固定位及闲置刀具固定位。定义单元30还用于将多个固定位的编号及定义的数据传送至处理器10及存储设备20。
本实施例中，以一个具有24个固定位的刀库为例，将24个固定位编号为01～24号，并将01～19号固定位定义为固定刀具固定位、将22～24号固定位定义为流动刀具固定位及将20～21号固定位定义为闲置刀具固定位。
分类单元40用于对多个刀具进行编号，并将多个刀具分类为：固定刀具、流动刀具及闲置刀具，且控制一机械手(图未示)将多个刀具分别放置于相应的固定位上。分类单元40还用于将多个刀具的编号及分类的数据传送至处理器10及存储设备20。
本实施例中，以24个刀具为例，将24个刀具编号为01～24号，并将01～19号刀具分类为固定刀具、将22～24号刀具分类为流动刀具及将20～21号刀具分类为闲置刀具。
参数设定单元50用于对每个刀具的刀长、刀长补正、转速及进给速度等参数进行设定，并将上述设定参数传送至处理器10及存储设备20。
请参阅图2，为本发明一实施方式中应用于所述自动串刀控制系统100的串刀方法的流程图。所述串刀方法仅是一种示例，因为有很多种实施所述方法的方式。请同时参阅图1至图2，接下来要描述的串刀方法能够被图1所示的模块所执行。图2中每一个模块代表的一个或者多个步骤，方法或者子流程等课由示例方法所执行。使用上述自动串刀控制系统100的串刀方法包括如下步骤：
S101：定义单元30对一数控机床的刀库的放置刀具的多个固定位进行编号，并将多个固定位定义为：固定刀具固定位、流动刀具固定位及闲置刀具固定位。
具体地，本实施例中，以一个具有24个固定位的刀库为例，将24个固定位编号为01～24号，并将01～19号固定位定义为固定刀具固定位、将22～24号固定位定义为流动刀具固定位及将20～21号固定位定义为闲置刀具固定位。
S102：分类单元40对多个刀具进行编号，并将多个刀具分类为：固定刀具、流动刀具及闲置刀具，且控制一机械手(图未示)将多个刀具分别放置于相应的固定位上。
具体地，本实施例中，以24个刀具为例，将24个刀具编号为01～24号，并将01～19号刀具分类为固定刀具、将22～24号刀具分类为流动刀具及将20～21号刀具分类为闲置刀具。
具体地，将固定刀具放置于相应的固定刀具固定位上，将流动刀具放置于相应的流动刀具固定位上，将闲置刀具放置于相应的闲置刀具固定位上。
S103：参数设定单元50对每个刀具的刀长、刀长补正、转速及进给速度等参数进行设定，并将上述设定的每个刀具的参数传送至处理器10及存储设备20。
S104：处理器10根据每个固定位的编号和定义，以及每个刀具的编号和分类，编写换刀使用宏程序以实现对上述刀具的串刀动作流程，其中，对分类为流动刀具的刀具，编写暂停指令，对分类为闲置刀具的刀具编写调换指令。
请参阅图3，为本发明一实施方式中用于对工件(图未示)进行加工的使用所述串刀方法的加工方法流程图。所述串刀方法仅是一种示例，因为有很多种实施所述加工方法的方式。使用上述串刀方法的加工方法包括如下步骤：
S201：处理器10根据工件的加工需求编写加工程序；
S202：将工件装夹至数控机床的加工工作台上；
S203：定义单元30对数控机床的刀库的放置刀具的多个固定位进行编号，并将多个固定位定义为：固定刀具固定位、流动刀具固定位及闲置刀具固定位。
具体地，本实施例中，以一个具有24个固定位的刀库为例，将24个固定位编号为01～24号，并将01～19号固定位定义为固定刀具固定位、将22～24号固定位定义为流动刀具固定位及将20～21号固定位定义为闲置刀具固定位。
S204：分类单元40对多个刀具进行编号，并将多个刀具分类为：固定刀具、流动刀具及闲置刀具，且控制一机械手(图未示)将多个刀具分别放置于相应的固定位上。
具体地，本实施例中，以24个刀具为例，将24个刀具编号为01～24号，并将01～19号刀具分类为固定刀具、将22～24号刀具分类为流动刀具及将20～21号刀具分类为闲置刀具。具体地，将固定刀具放置于相应的固定刀具固定位上，将流动刀具放置于相应的流动刀具固定位上，将闲置刀具放置于相应的闲置刀具固定位上。
S205：参数设定单元50对每个刀具的刀长、刀长补正、转速及进给速度等参数进行设定，并将上述设定的每个刀具的参数传送至处理器10及存储设备20。
S206：处理器10根据每个固定位的编号和定义，以及每个刀具的编号和分类，编写换刀使用宏程序以实现对上述刀具的串刀动作流程，其中，对分类为流动刀具的刀具，编写暂停指令，对分类为闲置刀具的刀具编写调换指令。
S207：数控机床执行完善后的上述加工程序对工件进行加工。
可理解，在至少一个实施方式中，自动串刀控制系统100还包括输入模组(图未示)，所述输入模组与处理器10电性连接，所述输入模组能够输入宏程序代码及刀具相关设定参数。
上述自动串刀控制系统100、串刀方法、加工方法及存储设备20通过对多个刀具进行编号及分类，从而使多个刀具在加工工件串刀的过程中仅需在使用流动刀具时进行暂停，而其他刀具无需暂停而进行自动换刀加工作业，提高了加工效率。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施方式中的全部或者部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，所述程序在执行时，可包括如上述各方法的实施方式的流程。
另外，在本发明各个实施方式中的各功能单元可以集成在相同处理器中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在相同单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是手持式电子设备，如智能手机、笔记本电脑、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)、智能式穿戴式设备等，也可以是桌面式电子设备，如台式机、智能电视等)或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施方式的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施方式看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其它单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或系统也可以由同一个单元或系统通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施方式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，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种自动串刀控制系统，包括：
处理器，适于实现各指令；
存储设备，该存储设备适于存储多条指令，其特征在于：所述指令适于由该处理器加载并执行：
将一数控机床的刀库的放置刀具的多个固定位进行编号，并将多个该固定位定义为：固定刀具固定位、流动刀具固定位及闲置刀具固定位；
将多个该刀具进行编号，并将多个该刀具分类为：固定刀具、流动刀具及闲置刀具；
将每个该固定刀具放置于相应的该固定刀具固定位上，将每个该流动刀具放置于相应的该流动刀具固定位上，将每个该闲置刀具放置于相应的该闲置刀具固定位上；
将多个该刀具的编号、分类及该刀具与该固定位的对应关系储存于该存储设备；
根据每个该固定位的编号和定义，以及每个刀具的编号和分类，编写换刀使用宏程序以实现对上述刀具的串刀动作流程，其中，对分类为流动刀具的该刀具，编写暂停指令，对分类为固定刀具或者闲置刀具的该刀具，不编写暂停指令。
2.如权利要求1所述的自动串刀控制系统，其特征在于：所述指令适于由该处理器加载并执行：
对每个该刀具的刀长、刀长补正、转速及进给速度参数进行设定。
3.如权利要求1所述的自动串刀控制系统，其特征在于：所述指令适于由该处理器加载并执行：
在该刀具的分类为闲置刀具时，编写调换指令。
4.如权利要求1所述的自动串刀控制系统，其特征在于：所述指令适于由该处理器加载并执行：
输入宏程序代码及刀具相关设定参数。
5.一种串刀方法，其包括：
将一数控机床的刀库的放置刀具的多个固定位进行编号，并将多个该固定位定义为：固定刀具固定位、流动刀具固定位及闲置刀具固定位；
将多个该刀具进行编号，并将多个该刀具分类为：固定刀具、流动刀具及闲置刀具；
将每个该固定刀具放置于相应的该固定刀具固定位上，将每个该流动刀具放置于相应的该流动刀具固定位上，将每个该闲置刀具放置于相应的该闲置刀具固定位上；
根据每个该固定位的编号和定义，以及每个刀具的编号和分类，编写换刀使用宏程序以实现对上述刀具的串刀动作流程，其中，对分类为流动刀具的该刀具，编写暂停指令，对分类为固定刀具或者闲置刀具的该刀具，不编写暂停指令。
6.如权利要求5所述的串刀方法，其特征在于：该串刀方法还包括：
对每个该刀具的刀长、刀长补正、转速及进给速度参数进行设定。
7.如权利要求5所述的串刀方法，其特征在于：该串刀方法还包括：
在所述刀具的分类为闲置刀具时，编写调换指令。
8.一种加工方法，其包括：
根据工件的加工需求编写加工程序；
将工件装夹至一数控机床的加工工作台上；
将该数控机床的刀库的放置刀具的多个固定位进行编号，并将多个该固定位定义为：固定刀具固定位、流动刀具固定位及闲置刀具固定位；
将多个该刀具进行编号，并将多个该刀具分类为：固定刀具、流动刀具及闲置刀具；
将每个该固定刀具放置于相应的该固定刀具固定位上，将每个该流动刀具放置于相应的该流动刀具固定位上，将每个该闲置刀具放置于相应的该闲置刀具固定位上；
根据每个该固定位的编号和定义，以及每个刀具的编号和分类，编写换刀使用宏程序以实现对上述刀具的串刀动作流程，其中，对分类为流动刀具的该刀具，编写暂停指令，对分类为固定刀具或者闲置刀具的该刀具，不编写暂停指令；
该数控机床执行完善后的上述加工程序对工件进行加工。
9.如权利要求8所述的加工方法，其特征在于：该加工方法还包括：
在所述刀具的分类为闲置刀具时，编写调换指令。
10.一种存储设备，其特征在于，所述存储设备存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：
将一数控机床的刀库的放置刀具的多个固定位进行编号，并将多个该固定位定义为：固定刀具固定位、流动刀具固定位及闲置刀具固定位；
将多个该刀具进行编号，并将多个该刀具分类为：固定刀具、流动刀具及闲置刀具；
将每个该固定刀具放置于相应的该固定刀具固定位上，将每个该流动刀具放置于相应的该流动刀具固定位上，将每个该闲置刀具放置于相应的该闲置刀具固定位上；
将多个该刀具的编号、分类及该刀具与该固定位的对应关系储存于该存储设备；
根据每个该固定位的编号和定义，以及每个刀具的编号和分类，编写换刀使用宏程序以实现对上述刀具的串刀动作流程，其中，对分类为流动刀具的该刀具，编写暂停指令，对分类为固定刀具或者闲置刀具的该刀具，不编写暂停指令。
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