CN112947307A - 高速切削加工工件表面形貌的控制方法 - Google Patents

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于晓
张平
宋爱利
刘纪新
岳修杰
王鹏昊
姜宝华
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4093—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
    • G—PHYSICS
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/32—Operator till task planning
    • G05B2219/32161—Object oriented control, programming

Abstract

本发明提供高速切削加工工件表面形貌的控制方法，涉及数控加工技术领域。该高速切削加工工件表面形貌的控制方法，具体的控制方法如下：步骤一：将待加工的产品进行制图，并将图纸导进自动编程软件中进行自动编程；步骤二：将所得的编程程序输入到数控车床内，并将车床的切削刀头更换为激光发射装置，并在数控加工车床位置设置激光轨迹追踪装置，运行数控车床，使得激光发射装置运行数控程序的运动轨迹，并通过激光轨迹追踪装置对激光轨迹进行追踪。本发明使得在数控加工之前将自动编程的程序进行模拟走刀，并将走刀轨迹与产品模型进行对比，可实现对自动程序的错误段进行精准查找，使得切削加工的外貌得到很好的控制，使得加工更加的安全。

Description

高速切削加工工件表面形貌的控制方法
技术领域
本发明涉及数控加工技术领域，具体为高速切削加工工件表面形貌的控制方法。
背景技术
数控加工，是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。数控编程是数控加工准备阶段的主要内容之一，通常包括分析零件图样，确定加工工艺过程；计算走刀轨迹，得出刀位数据；编写数控加工程序；制作控制介质；校对程序及首件试切。有手工编程和自动编程两种方法。总之，它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程，手工编程，程序的全部内容是由人工按数控系统所规定的指令格式编写的。自动编程即计算机编程，可分为以语言和绘画为基础的自动编程方法。但是，无论是采用何种自动编程方法，都需要有相应配套的硬件和软件。
在传统的机械加工中大多采用手工编程的方法获取程序，但是随着社会的发展和进步，机械加工的零件设备越来越复杂，手工编程的效率极低，故MASTERCAM、CAD/CAM、Pro/E、Unigraphics、Powermill和CATIA等自动编程软件被逐渐的研发出来，这些软件大大的提高了编程的效率，但是自动编程有时会存在一定的程序错误，盲目的导入可能会造成产品的实际形貌与所需的产品形貌不一致，批量生产会造成较大的损失，同时错误的加工程序可能会在加工过程中出现撞刀的情况，存在较大的安全隐患。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了高速切削加工工件表面形貌的控制方法，解决了自动编程错误无法准确查找的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：高速切削加工工件表面形貌的控制方法，具体的控制方法如下：
步骤一：将待加工的产品进行制图，并将图纸导进自动编程软件中进行自动编程；
步骤二：将所得的编程程序输入到数控车床内，并将车床的切削刀头更换为激光发射装置，并在数控加工车床位置设置激光轨迹追踪装置，运行数控车床，使得激光发射装置运行数控程序的运动轨迹，并通过激光轨迹追踪装置对激光轨迹进行追踪，所述激光轨迹所形成的轮廓即为自动编程程序所切削的零件外貌；
步骤三：将待加工零件的数据通过建模软件进行一比一建模，得到产品的三维模型；
步骤四：将步骤二中所得的激光三维轮廓的数据与步骤三中所得的三维模型的数据进行对比，以步骤三中的数据为基准，若对比数据无异常完全一致时说明自动编程程序无误，则可以通过自动编程程序进行数控加工；
步骤五：若步骤四中的对比数据存在差异，则对比系统将步骤二中异常部位标出并将该段的程序提取出来；
步骤六：对步骤五中提取出的异常数据进行人工审核，并通过人工编程替换，得到新的加工程序；
步骤七：将步骤六中所得到的新程序继续从步骤二开始执行。
优选的，所述激光轨迹追踪装置为三个，分为放置在数控车床的X、Y、Z轴的位置，通过记录激光发射器中激光点所在的位置即X、Y、Z形成的三维立体坐标(XnYnZn)，并将所有的点按照运动顺序进行连接即可得到自动编程程序模拟运行所得到的外貌三维图，作为步骤四中的被对比文件。
优选的，所述激光轨迹追踪装置所追踪的点为激光发射器的发射点位置的光点，且激光发射器为点激光发射器。
优选的，所述步骤四中的对比的具体方法为：
1).将三维建模的图纸和激光模拟产生的图纸导入到对比系统中；
2).将两个图纸的同一点位置拉动到圆点位置，将非重合位置进行提取，再将非重合位置的加工程序调出来。
(三)有益效果
本发明提供了高速切削加工工件表面形貌的控制方法。具备以下有益效果：
本发明通过激光模拟走刀，并将模拟走刀的轨迹进行记录，记录的三维图形倒入对比模块，并将产品进行实物建模，并与走到轨迹模型进行对比，寻找非重合区域，并将非重合区域的数控程序提取出来，进行审核更改，使得自动编程检查更改方便，使得切削加工产品的外貌控制精准，且切削加工更加的安全。
附图说明
图1为本发明高速切削加工工件表面形貌的控制方法结构示意图；
图2为本发明高速切削加工工件表面形貌的控制方法的对比方法示意图纸；
图3为本发明高速切削加工工件表面形貌的控制方法的实验图纸。
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。
实施例：
如图1-3所示，本发明实施例提供高速切削加工工件表面形貌的控制方法，具体的控制方法如下：
步骤一：将待加工的产品进行制图，并将图纸导进自动编程软件中进行自动编程；
步骤二：将所得的编程程序输入到数控车床内，并将车床的切削刀头更换为激光发射装置，并在数控加工车床位置设置激光轨迹追踪装置，运行数控车床，使得激光发射装置运行数控程序的运动轨迹，并通过激光轨迹追踪装置对激光轨迹进行追踪，激光轨迹所形成的轮廓即为自动编程程序所切削的零件外貌；
步骤三：将待加工零件的数据通过建模软件进行一比一建模，得到产品的三维模型；
步骤四：将步骤二中所得的激光三维轮廓的数据与步骤三中所得的三维模型的数据进行对比，以步骤三中的数据为基准，若对比数据无异常完全一致时说明自动编程程序无误，则可以通过自动编程程序进行数控加工；
步骤五：若步骤四中的对比数据存在差异，则对比系统将步骤二中异常部位标出并将该段的程序提取出来，使得检测错误段更加的快速，使得编程快速精准；
步骤六：对步骤五中提取出的异常数据进行人工审核，并通过人工编程替换，得到新的加工程序；
步骤七：将步骤六中所得到的新程序继续从步骤二开始执行。
激光轨迹追踪装置为三个，分为放置在数控车床的X、Y、Z轴的位置，通过记录激光发射器中激光点所在的位置即X、Y、Z形成的三维立体坐标(XnYnZn)，并将所有的点按照运动顺序进行连接即可得到自动编程程序模拟运行所得到的外貌三维图，作为步骤四中的被对比文件。激光轨迹追踪装置所追踪的点为激光发射器的发射点位置的光点，且激光发射器为点激光发射器。
步骤四中的对比的具体方法为：
1).将三维建模的图纸和激光模拟产生的图纸导入到对比系统中；
2).将两个图纸的同一点位置拉动到圆点位置，将非重合位置进行提取，再将非重合位置的加工程序调出来。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.高速切削加工工件表面形貌的控制方法，其特征在于，具体的控制方法如下：
步骤一：将待加工的产品进行制图，并将图纸导进自动编程软件中进行自动编程；
步骤二：将所得的编程程序输入到数控车床内，并将车床的切削刀头更换为激光发射装置，并在数控加工车床位置设置激光轨迹追踪装置，运行数控车床，使得激光发射装置运行数控程序的运动轨迹，并通过激光轨迹追踪装置对激光轨迹进行追踪，所述激光轨迹所形成的轮廓即为自动编程程序所切削的零件外貌；
步骤三：将待加工零件的数据通过建模软件进行一比一建模，得到产品的三维模型；
步骤四：将步骤二中所得的激光三维轮廓的数据与步骤三中所得的三维模型的数据进行对比，以步骤三中的数据为基准，若对比数据无异常完全一致时说明自动编程程序无误，则可以通过自动编程程序进行数控加工；
步骤五：若步骤四中的对比数据存在差异，则对比系统将步骤二中异常部位标出并将该段的程序提取出来；
步骤六：对步骤五中提取出的异常数据进行人工审核，并通过人工编程替换，得到新的加工程序；
步骤七：将步骤六中所得到的新程序继续从步骤二开始执行。
2.根据权利要求1所述的高速切削加工工件表面形貌的控制方法，其特征在于：所述激光轨迹追踪装置为三个，分为放置在数控车床的X、Y、Z轴的位置，通过记录激光发射器中激光点所在的位置即X、Y、Z形成的三维立体坐标(XnYnZn)，并将所有的点按照运动顺序进行连接即可得到自动编程程序模拟运行所得到的外貌三维图，作为步骤四中的被对比文件。
3.根据权利要求1所述的高速切削加工工件表面形貌的控制方法，其特征在于：所述激光轨迹追踪装置所追踪的点为激光发射器的发射点位置的光点，且激光发射器为点激光发射器。
4.根据权利要求1所述的高速切削加工工件表面形貌的控制方法，其特征在于：所述步骤四中的对比的具体方法为：
1).将三维建模的图纸和激光模拟产生的图纸导入到对比系统中；
2).将两个图纸的同一点位置拉动到圆点位置，将非重合位置进行提取，再将非重合位置的加工程序调出来。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114633083A (zh) * 2022-05-06 2022-06-17 湖南巨人机床集团有限公司 一种基于数控机床生产的制作工艺

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101075136A (zh) * 2006-12-29 2007-11-21 沈阳重型机械集团有限责任公司 二维编程软件编制tbm刀盘三维轮廓加工的方法
CN101493682A (zh) * 2008-01-23 2009-07-29 发那科株式会社 加工用机器人程序的制作装置
CN102176133A (zh) * 2011-03-02 2011-09-07 中国航空工业第六0七研究所 复杂零件方程曲线数控编程数据处理方法
CN104460522A (zh) * 2014-12-23 2015-03-25 中铁宝桥集团有限公司 一种利用参数化编程的客专道岔钢轨件仿真加工方法
CN106056667A (zh) * 2016-06-04 2016-10-26 山东天元信息技术股份有限公司 一种关于联合站三维立体展示和工艺流程三维演示的方法
CN109062144A (zh) * 2018-09-20 2018-12-21 安徽马钢重型机械制造有限公司 一种引锭头加工系统及加工方法
CN110069041A (zh) * 2018-01-24 2019-07-30 北京理工大学 一种基于在机测量的工件加工方法及系统
CN111006645A (zh) * 2019-12-23 2020-04-14 青岛黄海学院 基于运动与结构重建的无人机测绘方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101075136A (zh) * 2006-12-29 2007-11-21 沈阳重型机械集团有限责任公司 二维编程软件编制tbm刀盘三维轮廓加工的方法
CN101493682A (zh) * 2008-01-23 2009-07-29 发那科株式会社 加工用机器人程序的制作装置
CN102176133A (zh) * 2011-03-02 2011-09-07 中国航空工业第六0七研究所 复杂零件方程曲线数控编程数据处理方法
CN104460522A (zh) * 2014-12-23 2015-03-25 中铁宝桥集团有限公司 一种利用参数化编程的客专道岔钢轨件仿真加工方法
CN106056667A (zh) * 2016-06-04 2016-10-26 山东天元信息技术股份有限公司 一种关于联合站三维立体展示和工艺流程三维演示的方法
CN110069041A (zh) * 2018-01-24 2019-07-30 北京理工大学 一种基于在机测量的工件加工方法及系统
CN109062144A (zh) * 2018-09-20 2018-12-21 安徽马钢重型机械制造有限公司 一种引锭头加工系统及加工方法
CN111006645A (zh) * 2019-12-23 2020-04-14 青岛黄海学院 基于运动与结构重建的无人机测绘方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
宋海燕等: "基于红外热成像技术的激光焊接质量在线检测", 《激光杂志》 *
李斌: "《数控技术》", 30 April 2010 *
罗振璧，朱耀祥: "《现代制造系统》", 31 March 1995 *
肖海兵: "《先进激光加工技能实训》", 31 March 2019 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114633083A (zh) * 2022-05-06 2022-06-17 湖南巨人机床集团有限公司 一种基于数控机床生产的制作工艺

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