專利名稱：木工cnc加工中心工序的優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于木料加工領(lǐng)域，尤其涉及一種木工CNC加工中心工序的優(yōu)化方法。
背景技術(shù)：
對CNC木工用加工中心而言，程序設(shè)計(jì)的先后順序非常重要。一般情況下，CNC程 序設(shè)計(jì)的順序隨加工順序而定。程序員考慮加工順序時(shí)，如果不注意對程序進(jìn)行合理地編 排，會增加刀頭的移動(dòng)距離，導(dǎo)致加工時(shí)間延長。因此，通常需要熟練的專業(yè)人員來編程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種工序優(yōu)化方法，無需專業(yè)人員，加工中心可 規(guī)劃出加工時(shí)間最合理的路徑。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種木工CNC加工中心工序的優(yōu)化方法，其特征是將工序分類并設(shè)加工群，對屬 于同一個(gè)加工群的工序集中進(jìn)行加工，包括如下步驟(1)設(shè)原點(diǎn)作為刀頭移動(dòng)的參照位置；(2)整理加工參數(shù)，排出多道工序，同種工序歸到一個(gè)加工群中；(3)按先設(shè)定的加工群順序進(jìn)行加工。在規(guī)劃加工路徑時(shí)，由于先分加工群，對工序進(jìn)行分類，使同種類的工序集中在一 起加工，這樣節(jié)省了刀具間反復(fù)轉(zhuǎn)換所花費(fèi)的時(shí)間，既提高效率又保證安全。操作者只需設(shè) 定加工參數(shù)和加工群的順序，非常方便。優(yōu)選地，所述一個(gè)加工群中所有工序的加工起點(diǎn)為離原點(diǎn)最近的位置。優(yōu)選地，在結(jié)束一個(gè)加工群中的一道工序后，下一道工序的起點(diǎn)與本道工序的終 點(diǎn)最近。


圖1為采用本發(fā)明進(jìn)行加工的一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式木工用CNC加工中心通常包括多個(gè)工位，如銑削、切削、鉆孔等。相應(yīng)于不同種類 的加工，加工中心配備多把刀具以滿足工件的不同加工需求。操作者先輸入?yún)?shù)，及加工順序。如按照切削、銑削、鉆孔的順序加工。根據(jù)本方 法，在得到相關(guān)指令后，首先對加工要求進(jìn)行分析，將同種工序歸為一個(gè)加工群，由此產(chǎn)生 切削加工群、銑削加工群、和鉆孔加工群。加工中心將規(guī)劃出一條所需時(shí)間最合理的加工路 徑，對屬于同一個(gè)群組的區(qū)域進(jìn)行集中加工。每個(gè)群內(nèi)所有工序的起點(diǎn)遵循原點(diǎn)最近原則。即開始一個(gè)加工群或切換到另一個(gè) 加工群時(shí)，都是從離原點(diǎn)最近的加工點(diǎn)開始。(原點(diǎn)為加工中心自設(shè)的一個(gè)不隨刀頭變化的固定位置，在本實(shí)施例中為刀頭未工作時(shí)的最初位置。)每個(gè)加工群中會包含多道分布在工 件不同位置上的工序。第一道工序完成，刀頭停留在該工序結(jié)束點(diǎn)的位置上，搜尋下一道工 序的起點(diǎn)。加工中心會一一排列出其它工序的始末端點(diǎn)，分別計(jì)算它們與刀頭現(xiàn)位置的距 離，離現(xiàn)位置最近的端點(diǎn)，將作為下一道工序的起點(diǎn)。每完成一道工序，就計(jì)算該道工序結(jié) 束位置與剩余待加工任務(wù)端點(diǎn)的距離，選擇最近的端點(diǎn)作為下一個(gè)加工目標(biāo)。以此類推，直 至完成一個(gè)加工群組中的所有加工工序。當(dāng)工序種類發(fā)生變化時(shí)，加工中心需花費(fèi)一定時(shí)間來切換刀具。例如由鉆孔加工 改為銑削加工。由于銑刀的工作轉(zhuǎn)速很高(在18000rpm 24000rpm之間)，從開啟到停 止運(yùn)轉(zhuǎn)用時(shí)過多。如果反復(fù)在鉆孔與銑削間進(jìn)行切換，將造成時(shí)間上的浪費(fèi)，且非常麻煩。 設(shè)加工群后，所有的銑削加工任務(wù)可一次完成，省去重復(fù)開停銑刀的困擾，減少了總加工時(shí) 間。另外，如果在鉆孔加工時(shí)，其它刀具仍在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的話，是很不安全的。采用本方法就 不會產(chǎn)生上述問題，一旦進(jìn)行銑削，就意味著執(zhí)行所有的銑削工序，整個(gè)銑削過程不會參入 其他類型的加工，既安全又高效率。而且在同一個(gè)加工群中的兩道工序之間，刀具空轉(zhuǎn)到位 的速度很快，不會耽誤時(shí)間。對操作者而言，只需設(shè)定加工參數(shù)及加工順序，很方便。以圖1為例進(jìn)一步說明采用本方法進(jìn)行工序優(yōu)化。圖1所示為工件及加工路徑。區(qū)域1為刀具的起始位置，也是加工中心所設(shè)的原 點(diǎn)位置。首先，根據(jù)切削——統(tǒng)削——鉆孔的加工順序設(shè)定參數(shù)。分切削加工群、銑削加工 群、和鉆孔加工群。刀頭根據(jù)NC裝置指令從原點(diǎn)出發(fā)，沿圖示箭頭所示方向移動(dòng)。先進(jìn)行切削加工， 選擇離原點(diǎn)最近的作為起點(diǎn)，從位置2-1開始切削到2-2。當(dāng)切割至2-2并完成后，尋找下 一個(gè)離2-2最近的起點(diǎn)。計(jì)算2-2 2-3、2-2 2-4、2-2 2-5、2-2 2-6、2-2 2-7和
2-2 2-8的距離。選出最小值，即2-2 2-3，由此，下一道切削工序從2_3開始，直至切 割到2-4。以此類推，可確定2-5 2-6,2-7 2-8的切削路徑。然后換成銑削加工。重新選離原點(diǎn)最近的3-1作為銑削起點(diǎn)。(比較3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3_6離原 點(diǎn)的距離)。從3-1經(jīng)3-2、3-3、3-4切削加工，完成一道銑削工序，回到3_1。再比較3_1
3-5和3-1 3-6的距離，找出最近的3-5作為下一個(gè)銑削加工起點(diǎn)，由3_5銑到3_6。最后換成鉆孔加工。根據(jù)加工中心的刀頭設(shè)置，把所需加工的孔分為4-1、4-2、4_3和4-4四個(gè)區(qū)域。選 擇離原點(diǎn)最近的4-1區(qū)域先加工，隨后選擇離4-1區(qū)域最近的區(qū)域(4-2)，進(jìn)行后續(xù)加工。 以此類推，按順序加工4-3、4-4區(qū)域。根據(jù)本方法，無需專業(yè)的編程員，操作者只需輸入加工要求及加工的順序，加工中 心就可依此優(yōu)化路徑，使加工時(shí)間減短，同時(shí)提升安全性能。
權(quán)利要求
一種木工CNC加工中心工序的優(yōu)化方法，其特征是將工序分類并設(shè)加工群，對屬于同一個(gè)加工群的工序集中進(jìn)行加工，包括如下步驟(1)設(shè)原點(diǎn)作為刀頭移動(dòng)的參照位置；(2)整理加工參數(shù)，排出多道工序，同種工序歸到一個(gè)加工群中；(3)按先設(shè)定的加工群順序進(jìn)行加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木工CNC加工中心工序的優(yōu)化方法，其特征是所述一個(gè)加 工群中所有工序的加工起點(diǎn)為離原點(diǎn)最近的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木工CNC加工中心工序的優(yōu)化方法，其特征是在結(jié)束一個(gè) 加工群中的一道工序后，下一道工序的起點(diǎn)與本道工序的終點(diǎn)最近。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種木工CNC加工中心工序的優(yōu)化方法，其特征是將工序分類并設(shè)加工群，對屬于同一個(gè)加工群的工序集中進(jìn)行加工，包括如下步驟(1)設(shè)原點(diǎn)作為刀頭移動(dòng)的參照位置；(2)整理加工參數(shù)，排出多道工序，同種工序歸到一個(gè)加工群中；(3)按先設(shè)定的加工群順序進(jìn)行加工。在規(guī)劃加工路徑時(shí)，由于先分加工群，對工序進(jìn)行分類，使同種類的工序集中在一起加工，這樣節(jié)省了刀具間反復(fù)轉(zhuǎn)換所花費(fèi)的時(shí)間，既提高效率又保證安全。操作者只需設(shè)定加工參數(shù)和加工群的順序，非常方便。
文檔編號B27C9/00GK101885191SQ200910051258
公開日2010年11月17日 申請日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月14日
發(fā)明者楊嵐 申請人:楊嵐