CN112612249A - 一种数控机床加工坐标原点自动安全部署的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数控机床加工坐标原点自动安全部署的方法，首先对测量机床固定定位位置，并存储于机床系统中备用；根据机床工装装夹结构编写相应宏程序，并植入机床系统；根据机床设备结构编写CAM后置文件，增加捕捉装夹原点与加工原点的位置关系，后置文件结合CAM软件编程，并处理出NC程序；按CAM编程工艺文件，人工或机械手将工件装夹到位即可启动机床加工，如果安全性检查未通过则给出机床报警提示并停止加工；本发明偏移量借助软件自动计算，降低刀具与工装夹具干涉的可能，提高加工安全性，大量节约现场操作调机时间，降低操作难度，减少对操作人员技能的依赖。

Description

一种数控机床加工坐标原点自动安全部署的方法
技术领域
本发明涉及数控机床加工领域，具体讲是一种数控机床加工坐标原点自动安全部署的方法。
背景技术
数控机床在正式加工工件之前，需要在机床预设一个加工坐标系偏移，以确定工件在机床的安装位置，一般方法是通过人为去找正实际的工件安装位置后，输入机床坐标系偏移表中，此种方法缺点人工找正耗时且有人工计算抄写出错可能，另有几种不同类型的工件在同一设备交叉进行加工时，需要大量调试准备时间，降低设备的有效利用率。
发明内容
因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种偏移量借助软件自动计算，降低刀具与工装夹具干涉可能的数控机床加工坐标原点自动安全部署的方法；本发明提高加工安全性，大量节约现场操作调机时间，降低操作难度，减少对操作人员技能的依赖，
本发明是这样实现的，一种数控机床加工坐标原点自动安全部署的方法，包括如下步骤：
S01：测量机床固定定位位置，并存储于机床系统中备用；
S02：根据机床工装装夹结构编写相应宏程序，并植入机床系统；
S03：根据机床设备结构编写CAM后置文件，增加捕捉装夹原点与加工原点的位置关系, 并根据实际参数调用S02编写的宏程序；
S04：根据S03中的后置文件结合CAM软件编程，并处理出NC程序；
S05：按步骤S04中CAM编程工艺文件，人工或机械手将工件装夹到位即可启动机床加工，如果安全性检查未通过则给出机床报警提示并停止加工。
优选的，在S02步骤中所述编写相应宏程序的具体操作过程如下：
宏程序变量接口X_Y_Z_ A_B_C_U_V_W_为机床装夹坐标系相对于工件加工坐标系偏移量；宏程序先根据步骤一中的机床固定定位位置，计算出实际加工坐标系位置，再进行机床行程和安全空间的检查以确保加工坐标系的安全性，通过安全性测试后写入机床坐标系偏移表，如不通过安全性检查则退出程序并给出报警。
优选的，在步骤S03中所述编写CAM后置文件具体操作如下：
CAM后置制作环节，CAM软件编程是以理论加工作坐标系为参考处理出点位坐标，要映射到机床相应坐标系就需要给出一个既定的定位参考关系。在此后置中捕捉工装夹具的装配原点（X0,Y0,Z0），后置文件MAP映射到CAM加工程序的坐标系，得到（X1,Y1,Z1）。后置文件捕捉加工程序行程并映射到加工坐标系（A2,B2,C2；U2,V2,W2），格式化输出作为宏程序参数例：G65P9022 X_Y_Z_A_B_C_U_V_W_。
优选的，所述步骤S03要求达到读取机床固定定位位置，工件原点和机床固定位置的相对关系，NC程序所使用坐标系编号；宏程序调用格式G65P9022 X_Y_Z_A_B_C_U_V_W_ ,其中XYZ输入机床固定位置与工件原点的相对位置，A_B_C_U_V_W_为NC行程极限，实际值由CAM软件后置处理定义。
优选的，S05中调用宏程序G65 P9022 ,并把前述X_Y_Z_A_B_C_ U_V_W_参数计算输出。
优选的，所述S01中机床固定位置的测量以机床机械坐标系为准。
优选的，所述步骤S04完全按照工件坐标系进行编程。
本发明具有如下优点：
本发明在实施时，偏移量通过软件自动计算，不易出错，降低刀具与工装夹具干涉可能提高加工安全性，大量节约现场操作调机时间，降低操作难度，减少对操作人员技能的依赖，通过加工程序中寄存偏移量且自动带入机床的方法，提高设备换产时间，以满足小批量、多品种的柔性化加工需求。
附图说明
图1是本发明的工作流程示意图；
图2是机床机械坐标系和机床装夹夹具坐标系参考示意图
图3是由机床夹具坐标系转换到加工坐标系示意图
图4是测试加工安全区域示意图。
具体实施方式
下面将结合附图1-图4对本发明进行详细说明，一种数控机床加工坐标原点自动安全部署的方法，包括如下步骤：
步骤一：测量机床固定定位位置，并存储于机床系统中备用；
步骤二：根据机床工装装夹结构编写相应宏程序，并植入机床系统；
步骤三：根据机床设备结构编写CAM后置文件，增加捕捉装夹原点与加工原点的位置关系，并写入相应参数的宏程序；
步骤四：根据步骤三中的后置文件结合CAM软件编程，并处理出NC程序；
步骤五：按步骤四中CAM编程工艺文件，人工或机械手将工件装夹到位即可启动机床加工，如果安全性检查未通过则给出机床报警提示并停止加工。
在本实施例中，在S02步骤中所述编写相应宏程序的具体操作过程如下：
宏程序变量接口X_Y_Z_ A_B_C_U_V_W_为机床装夹坐标系相对于工件加工坐标系偏移量；宏程序先根据步骤一中的机床固定定位位置，计算出实际加工坐标系位置，再进行机床行程和安全空间的检查以确保加工坐标系的安全性，通过安全性测试后写入机床坐标系偏移表，如不通过安全性检查则退出程序并给出报警。
在本实施例中，在步骤三中所述编写CAM后置文件具体操作如下：
CAM后置制作环节，CAM软件编程是以理论加工作坐标系为参考处理出点位坐标，要映射到机床相应坐标系就需要给出一个既定的定位参考关系。在此后置中捕捉工装夹具的装配原点（X0,Y0,Z0），后置文件MAP映射到CAM加工程序的坐标系，得到（X1,Y1,Z1）。后置文件捕捉加工程序行程并映射到加工坐标系（A2,B2,C2；U2,V2,W2），格式化输出作为宏程序参数例：G65P9022 X_Y_Z_A_B_C_U_V_W_。
在本实施例中，所述步骤五要求达到读取机床固定定位位置，工件原点和机床固定位置的相对关系，NC程序所使用坐标系编号；宏程序调用格式G65P9022 X_Y_Z_A_B_C_U_V_W_ ,其中XYZ输入机床固定位置与工件原点的相对位置，A_B_C_U_V_W_为NC行程极限，实际值由CAM软件后置处理定义。
在本实施例中，步骤五中调用宏程序G65 P9022 ,并把前述X_Y_Z_A_B_C_ U_V_W_参数计算输出。
在本实施例中，所述步骤一中机床固定位置的测量以机床机械坐标系为准。
在本实施例中，所述步骤四完全按照工件坐标系进行编程。
该应用方法通过CAM软件在编制数控加工程序过程中，提前通过仿真软件确定工件在机床的放置位置，并利用软件自动计算偏移量，通过后置处理的开发，将该偏移量通过加工程序自动传递至机床参数内，实现工件加工原点坐标的自动计算并写入，并作加工坐标系安全性检查。

Claims (7)

1.一种数控机床加工坐标原点自动安全部署的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01：测量机床固定定位位置，并存储于机床系统中备用；
S02：根据机床工装装夹结构编写相应宏程序，并植入机床系统；
S03：根据机床设备结构编写CAM后置文件，增加捕捉装夹原点与加工原点的位置关系，并根据实际参数调用S02编写的宏程序；
S04：根据S03中的后置文件结合CAM软件编程，并处理出NC程序；
S05：按步骤S04中CAM编程工艺文件，人工或机械手将工件装夹到位即可启动机床加工，如果安全性检查未通过则给出机床报警提示并停止加工。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在S02步骤中所述编写相应宏程序的具体操作过程如下：
宏程序变量接口X_Y_Z_ A_B_C_U_V_W_为机床装夹坐标系相对于工件加工坐标系偏移量；宏程序先根据步骤一中的机床固定定位位置，计算出实际加工坐标系位置，再进行机床行程和安全空间的检查以确保加工坐标系的安全性，通过安全性测试后写入机床坐标系偏移表，如不通过安全性检查则退出程序并给出报警。
3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，在步骤S03中所述编写CAM后置文件具体操作如下：
CAM后置制作环节，CAM软件编程是以理论加工作坐标系为参考处理出点位坐标，要映射到机床相应坐标系就需要给出一个既定的定位参考关系；
在此后置中捕捉工装夹具的装配原点（X0,Y0,Z0），后置文件MAP映射到CAM加工程序的坐标系，得到（X1,Y1,Z1）；
后置文件捕捉加工程序行程并映射到加工坐标系（A2,B2,C2；U2,V2,W2），格式化输出作为宏程序参数例：G65P9022 X_Y_Z_A_B_C_U_V_W_。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S03要求达到读取机床固定定位位置，工件原点和机床固定位置的相对关系，NC程序所使用坐标系编号；宏程序调用格式G65P9022 X_Y_Z_A_B_C_U_V_W_ ,其中XYZ输入机床固定位置与工件原点的相对位置，A_B_C_U_V_W_为NC行程极限，实际值由CAM软件后置处理定义。
5.根据权利要求2所述方法，其特征在于，步骤S05中调用宏程序G65 P9022 ,并把前述X_Y_Z_A_B_C_ U_V_W_参数计算输出。
6.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述S01中机床固定位置的测量以机床机械坐标系为准。
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述步骤S04完全按照工件坐标系进行编程。
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