專(zhuān)利名稱：一種榴彈數(shù)控機(jī)床加工自動(dòng)編程系統(tǒng)及編程方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及榴彈機(jī)械加工工藝技術(shù)，特別是涉及一種用于榴彈數(shù)控機(jī)床加工自動(dòng)編程系統(tǒng)及編程方法。
背景技術(shù)：
數(shù)控加工是現(xiàn)代化生產(chǎn)中必不可少的重要組成部份，是網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)的關(guān)鍵。但是現(xiàn)有數(shù)控加工的編程主要是依靠人手工來(lái)編程和傳輸，尤其是對(duì)于榴彈的生產(chǎn)還沒(méi)有數(shù)控自動(dòng)編程系統(tǒng)，因?yàn)榱駨椀纳a(chǎn)具有變批量、變品種、任務(wù)急的特點(diǎn)，所以必然給數(shù)控工藝人員帶來(lái)繁重的編程工作，例如，切削參數(shù)、進(jìn)退刀參數(shù)、進(jìn)給量、切削速度、加工余量和允差、刀具參數(shù)及有關(guān)特殊加工參數(shù)等，這樣就要求數(shù)控工藝人員必須具有很高的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，才能滿足網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)的要求。如何能夠有一種數(shù)控機(jī)床加工自動(dòng)編程系統(tǒng)和編程方法，它可以方便、快捷高質(zhì)量的自動(dòng)編程，同時(shí)又對(duì)工藝人員素質(zhì)要求不是太高，易于操作，滿足網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)的需求，這正是現(xiàn)有技術(shù)中有待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有榴彈數(shù)控機(jī)床加工工藝編程存在的技術(shù)問(wèn)題，提供一種加工工藝編程效率高、易于操作、質(zhì)量好，方便快捷的榴彈數(shù)控機(jī)床加工自動(dòng)編程系統(tǒng)及編程方法，顯著縮短榴彈的機(jī)床加工工藝編制周期，保正產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率。
本發(fā)明的榴彈數(shù)控加工自動(dòng)編程系統(tǒng)及編程方法，基于I-DEAS的創(chuàng)成式加工原理，是三維數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控加工自動(dòng)編程系統(tǒng)，完成加工走刀軌跡仿真、生成刀位文件、將刀位文件轉(zhuǎn)換成NC代碼，由DNC程序傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床進(jìn)行加工，顯著縮短榴彈的機(jī)床加工工藝編制周期，能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)武器裝備快速化研制的需要。
本發(fā)明包括數(shù)據(jù)輸入單元、加工實(shí)體模型數(shù)據(jù)庫(kù)、設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAX集成平臺(tái)、刀具參數(shù)管理模塊、走刀軌跡仿真模塊、刀位文件生成模塊、通用后置處理配置文件模塊、傳輸管理模塊、數(shù)控代碼指令存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)輸入單元的數(shù)據(jù)通過(guò)I/O存取模塊輸送給加工實(shí)體模型數(shù)據(jù)庫(kù)，加工實(shí)體模型數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)能夠存取被加工產(chǎn)品幾何要素?cái)?shù)據(jù)和性能要素?cái)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)能夠創(chuàng)建三維實(shí)體毛坯，加工實(shí)體模型數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)通過(guò)I/O存取模塊輸送給設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAX集成平臺(tái)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAX集成平臺(tái)是一個(gè)ES/CAD/CAE/CAPP/CAM集成系統(tǒng)，為分布式、客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，服務(wù)器上存放中心數(shù)據(jù)庫(kù)(公共數(shù)據(jù)庫(kù))的數(shù)據(jù)，即設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAX集成平臺(tái)的數(shù)據(jù)；客戶機(jī)上存放局部數(shù)據(jù)庫(kù)(私有數(shù)據(jù)庫(kù))的數(shù)據(jù)，即每個(gè)客戶終端的數(shù)據(jù)；設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAX集成平臺(tái)對(duì)中心數(shù)據(jù)庫(kù)和局部數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，每個(gè)客戶機(jī)上配有一套集成化的應(yīng)用軟件；設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAX集成平臺(tái)的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)總線分別與刀具參數(shù)管理模塊、走刀軌跡仿真模塊、刀位文件生成模塊、通用后置處理配置文件模塊相互交換數(shù)據(jù)；刀具參數(shù)管理模塊是利用數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)加工參數(shù)進(jìn)行有效管理，包括切削參數(shù)、進(jìn)退刀參數(shù)、進(jìn)給量、切削速度、加工余量和允差、刀具參數(shù)及有關(guān)特殊加工參數(shù)等，此方法可以大大減少工程技術(shù)人員的工作量，有效的提高工作效率，還可以提高加工參數(shù)的規(guī)范化和統(tǒng)一性，有利于CAM與CAPP的無(wú)縫集成；走刀軌跡仿真模塊是完成加工時(shí)對(duì)刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡仿真；刀位文件生成模塊是完成對(duì)加工刀具的刀位文件生成；通用后置處理配置文件模塊是通過(guò)Ideas后處理程序給用戶提供機(jī)床的選項(xiàng)文件和配置文件，生成NC代碼；刀具參數(shù)管理模塊、走刀軌跡仿真模塊、刀位文件生成模塊、通用后置處理配置文件模塊的數(shù)據(jù)分別通過(guò)I/O存取模塊輸送到傳輸管理模塊，傳輸管理模塊是一個(gè)由硬件保證的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)；傳輸管理模塊的數(shù)據(jù)通過(guò)I/O存取模塊輸送給數(shù)控代碼指令存儲(chǔ)器，再由MOXA串口485通訊卡和接口服務(wù)器KS-232N傳輸給數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床按照數(shù)控NC代碼指令來(lái)工作。
本發(fā)明的榴彈數(shù)控加工自動(dòng)編程方法的工作流程是(1)加工自動(dòng)編程管理單元，為初始動(dòng)作，輸入榴彈加工零件的相關(guān)數(shù)據(jù)；(2)讀入產(chǎn)品圖紙參數(shù)信息，讀取加工榴彈零件的參數(shù)；(3)創(chuàng)建毛坯三維實(shí)體模型，按照產(chǎn)品圖紙的信息創(chuàng)建三維實(shí)體毛坯圖；(4)加工參數(shù)和通用后置配置文件，確定加工參數(shù)和選擇通用后置配置文件；(5)生成刀位文件和走刀軌跡仿真，在I-DEAS上生成刀位文件和走刀軌跡仿真；(6)創(chuàng)生加工NC代碼，在I-DEAS上創(chuàng)生加工NC代碼；(7)顯示編輯文件文本，對(duì)加工NC代碼的文件文本進(jìn)行顯示和編輯；(8)傳輸給數(shù)控機(jī)床，通過(guò)硬件網(wǎng)絡(luò)傳輸給數(shù)控機(jī)床；(9)加工試件；(10)試件檢測(cè)，對(duì)加工的試件進(jìn)行檢驗(yàn)，若不合格，則返回到步驟(4)，若有小偏差，則返回到步驟(7)，若合格，則繼續(xù)進(jìn)行；(11)網(wǎng)絡(luò)化傳輸管理登記、批量生產(chǎn)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化傳輸管理與登記，可進(jìn)行大批量生產(chǎn)；(12)結(jié)束。
本發(fā)明具有加工工藝編程效率高、易于操作、質(zhì)量好，方便快捷等優(yōu)點(diǎn)，提高加工參數(shù)的規(guī)范化和統(tǒng)一性，完成加工走刀軌跡仿真、生成刀位文件、將刀位文件轉(zhuǎn)換成NC代碼控制數(shù)控機(jī)床工作，顯著縮短榴彈的工藝編制周期，能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)武器裝備快速化研制的需要。


圖1是本發(fā)明榴彈數(shù)控機(jī)床加工自動(dòng)編程系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明榴彈數(shù)控機(jī)床加工自動(dòng)編程方法的工作流程圖；圖1中1數(shù)據(jù)輸入單元、2加工實(shí)體模型數(shù)據(jù)庫(kù)、3設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAX集成平臺(tái)、4刀具參數(shù)管理模塊、5走刀軌跡仿真模塊、6刀位文件生成模塊、7通用后置處理配置文件模塊、8傳輸管理模塊、9數(shù)控代碼指令存儲(chǔ)器、10MOXA串口485通訊卡、11接口服務(wù)器KS-232N、12數(shù)控機(jī)床。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)方案和自動(dòng)編程方法的工作流程。
如圖1所示，一種榴彈數(shù)控機(jī)床加工自動(dòng)編程系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)輸入單元1、加工實(shí)體模型數(shù)據(jù)庫(kù)2、設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAX集成平臺(tái)3、刀具參數(shù)管理模塊4、走刀軌跡仿真模塊5、刀位文件生成模塊6、通用后置處理配置文件模塊7、傳輸管理模塊8、數(shù)控代碼指令存儲(chǔ)器9。數(shù)據(jù)輸入單元1的數(shù)據(jù)通過(guò)I/O存取模塊輸送給加工實(shí)體模型數(shù)據(jù)庫(kù)2，加工實(shí)體模型數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)能夠存取被加工產(chǎn)品的幾何要素?cái)?shù)據(jù)和性能要素?cái)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)根據(jù)產(chǎn)品的幾何要素?cái)?shù)據(jù)和性能要素?cái)?shù)據(jù)，能夠支持創(chuàng)建三維實(shí)體毛坯圖。加工實(shí)體模型數(shù)據(jù)庫(kù)2的數(shù)據(jù)通過(guò)I/O存取模輸送給設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAX集成平臺(tái)3，設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAX集成平臺(tái)是一個(gè)ES/CAD/CAE/CAPP/CAM集成系統(tǒng)，是分布式、客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，服務(wù)器上存放中心數(shù)據(jù)庫(kù)(公共數(shù)據(jù)庫(kù))，客戶機(jī)上存放局部數(shù)據(jù)庫(kù)(私有數(shù)據(jù)庫(kù))，設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAX集成平臺(tái)3對(duì)中心數(shù)據(jù)庫(kù)和局部數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，每個(gè)客戶機(jī)上配有一套集成化的應(yīng)用軟件。設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAX集成平臺(tái)3的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)總線分別與刀具參數(shù)管理模塊4、走刀軌跡仿真模塊5、刀位文件生成模塊6、通用后置處理配置文件模塊7相互交換數(shù)據(jù)；刀具參數(shù)管理模塊4是利用數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)加工參數(shù)進(jìn)行有效的管理，包括切削參數(shù)、進(jìn)退刀參數(shù)、進(jìn)給量、切削速度、加工余量和允差、刀具參數(shù)及有關(guān)特殊加工參數(shù)等，此方法可以大大減少工程技術(shù)人員的工作量，有效的提高工作效率，還可以提高加工參數(shù)的規(guī)范化和統(tǒng)一性，有利于CAM與CAPP的無(wú)縫集成。走刀軌跡仿真模塊5是完成加工時(shí)對(duì)刀具的運(yùn)動(dòng)仿真。刀位文件生成模塊6是完成對(duì)加工刀具的刀位文件的生成。通用后置處理配置文件模塊7是通過(guò)Ideas后處理程序提供給用戶生成機(jī)床的選項(xiàng)文件和配置文件，生成NC代碼。刀具參數(shù)管理模塊4、走刀軌跡仿真模塊5、刀位文件生成模塊6、通用后置處理配置文件模塊7的數(shù)據(jù)分別通過(guò)I/O存取模塊輸送給傳輸管理模塊8，傳輸管理模塊8是由硬件保證數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)。傳輸管理模塊8的數(shù)據(jù)通過(guò)I/O存取模塊輸送給數(shù)控代碼指令存儲(chǔ)器9，再由MOXA串口485通訊卡10和接口服務(wù)器KS-232N11傳輸給數(shù)控機(jī)床12，數(shù)控機(jī)床12按照數(shù)控NC代碼指令來(lái)工作。
如圖2所示，步驟10為加工自動(dòng)編程管理單元，為初始動(dòng)作，輸入榴彈加工零件的相關(guān)數(shù)據(jù)，輸入時(shí)有界面提示；步驟11為讀入產(chǎn)品圖紙參數(shù)信息，讀取加工榴彈零件的參數(shù)；步驟12為創(chuàng)建毛坯三維實(shí)體模型，按照產(chǎn)品圖紙的信息創(chuàng)建三維實(shí)體毛坯圖；步驟13為加工參數(shù)和通用后置配置文件，確定加工參數(shù)和選擇通用后置配置文件；步驟14為生成刀位文件和走刀軌跡仿真，在I-DEAS上生成刀位文件和走刀軌跡仿真；步驟15為創(chuàng)生加工NC代碼，在I-DEAS上創(chuàng)生加工NC代碼；步驟16為顯示編輯文件文本，對(duì)加工NC代碼的文件文本進(jìn)行顯示和編輯；步驟17為傳輸給數(shù)控機(jī)床，通過(guò)硬件網(wǎng)絡(luò)傳輸給數(shù)控機(jī)床；步驟18為加工試件；步驟19為試件檢測(cè)，對(duì)加工的試件進(jìn)行檢驗(yàn)，若不合格，則返回到步驟13，若有小偏差，則返回到步驟16，若合格，則繼續(xù)進(jìn)行；步驟20為網(wǎng)絡(luò)化傳輸管理登記、批量生產(chǎn)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化傳輸管理與登記，可進(jìn)行大批量生產(chǎn)；步驟21結(jié)束。
權(quán)利要求
1.一種榴彈數(shù)控機(jī)床加工自動(dòng)編程系統(tǒng)，其特征是，包括數(shù)據(jù)輸入單元、加工實(shí)體模型數(shù)據(jù)庫(kù)、設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAX集成平臺(tái)、刀具參數(shù)管理模塊、走刀軌跡仿真模塊、刀位文件生成模塊、通用后置處理配置文件模塊、傳輸管理模塊、數(shù)控代碼指令存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)輸入單元的數(shù)據(jù)通過(guò)I/O存取模塊依次輸送給加工實(shí)體模型數(shù)據(jù)庫(kù)和設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAX集成平臺(tái)，加工實(shí)體模型數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)能夠存取被加工產(chǎn)品幾何要素?cái)?shù)據(jù)和性能要素?cái)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)能夠支持創(chuàng)建三維實(shí)體毛坯，設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAX集成平臺(tái)的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)總線分別與刀具參數(shù)管理模塊、走刀軌跡仿真模塊、刀位文件生成、通用后置處理配置文件相互交換數(shù)據(jù)，通用后置處理配置文件模塊給用戶提供機(jī)床選項(xiàng)文件和配置文件，生成NC代碼，刀具參數(shù)管理模塊、走刀軌跡仿真模塊、刀位文件生成模塊、通用后置處理配置文件模塊的數(shù)據(jù)分別通過(guò)I/O存取模塊依次輸送給傳輸管理模塊、數(shù)控代碼指令存儲(chǔ)器，再由MOXA串口485通訊卡和接口服務(wù)器KS-232N輸送給數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床按照數(shù)控NC代碼指令來(lái)工作。
2.如權(quán)利要求1所述的榴彈數(shù)控機(jī)床加工自動(dòng)編程系統(tǒng)，其特征是，設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAX集成平臺(tái)是一個(gè)ES/CAD/CAE/CAPP/CAM集成系統(tǒng)，為分布式、客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，服務(wù)器上存放中心數(shù)據(jù)庫(kù)，即設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAX集成平臺(tái)的數(shù)據(jù)；客戶機(jī)上存放局部數(shù)據(jù)庫(kù)，即每個(gè)客戶終端的數(shù)據(jù)；設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAX集成平臺(tái)對(duì)中心數(shù)據(jù)庫(kù)和局部數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，每個(gè)客戶機(jī)上配有一套集成化的應(yīng)用軟件。
3.如權(quán)利要求1所述的榴彈數(shù)控機(jī)床加工自動(dòng)編程系統(tǒng)，其特征是，刀具參數(shù)管理模塊是利用數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)加工參數(shù)進(jìn)行有效的管理，包括切削參數(shù)、進(jìn)退刀參數(shù)、進(jìn)給量、切削速度、加工余量和允差、刀具參數(shù)及有關(guān)特殊加工參數(shù)。
4.一種榴彈數(shù)控機(jī)床加工自動(dòng)編程方法，其特征是，自動(dòng)編程方法的工作流程是(1)加工自動(dòng)編程管理單元，為初始動(dòng)作，輸入榴彈加工零件的相關(guān)數(shù)據(jù)。(2)讀入產(chǎn)品圖紙參數(shù)信息，讀取加工的榴彈零件的參數(shù)；(3)創(chuàng)建毛坯三維實(shí)體模型，按照產(chǎn)品圖紙的信息創(chuàng)建三維實(shí)體毛坯圖(4)加工參數(shù)和通用后置配置文件，確定加工參數(shù)和選擇通用后置配置文件；(5)生成刀位文件和走刀軌跡仿真，在I-DEAS上生成刀位文件和走刀軌跡仿真；(6)創(chuàng)生加工NC代碼，在I-DEAS上創(chuàng)生加工的NC代碼；(7)顯示編輯文件文本，對(duì)加工NC代碼的文件文本進(jìn)行顯示和編輯；(8)傳輸給數(shù)控機(jī)床，通過(guò)硬件網(wǎng)絡(luò)傳輸給數(shù)控機(jī)床；(9)加工試件；(10)試件檢測(cè)，對(duì)加工的試件進(jìn)行檢驗(yàn)，若不合格，則返回到步驟(4)，若有小偏差，則返回到步驟(7)，若合格，則繼續(xù)進(jìn)行；(11)網(wǎng)絡(luò)化傳輸管理登記、批量生產(chǎn)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化傳輸管理與登記，可進(jìn)行大批量生產(chǎn)；(12)結(jié)束。
全文摘要
一種榴彈數(shù)控機(jī)床加工自動(dòng)編程系統(tǒng)及編程方法，數(shù)據(jù)輸入單元的數(shù)據(jù)通過(guò)I/O存取模塊依次輸送給加工實(shí)體模型數(shù)據(jù)庫(kù)、設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAX集成平臺(tái)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAX集成平臺(tái)的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)總線分別與刀具參數(shù)管理模塊、走刀軌跡仿真模塊、刀位文件生成模塊、通用后置處理配置文件模塊相互交換數(shù)據(jù)；然后通過(guò)I/O存取模塊依次輸送給傳輸管理模塊、數(shù)控代碼指令存儲(chǔ)器，數(shù)控機(jī)床按照數(shù)控NC代碼指令來(lái)工作，本發(fā)明具有加工工藝編程效率高、易于操作、質(zhì)量好，方便快捷等優(yōu)點(diǎn)，提高加工參數(shù)的規(guī)范化和統(tǒng)一性，完成加工走刀軌跡仿真、生成刀位文件、將刀位文件轉(zhuǎn)換成NC代碼控制數(shù)控機(jī)床工作，顯著縮短榴彈的工藝編制周期，能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)武器裝備快速化研制的需要。
文檔編號(hào)G05B19/18GK1588257SQ200410050529
公開(kāi)日2005年3月2日 申請(qǐng)日期2004年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月29日
發(fā)明者郝博, 袁志華, 魏永合 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)理工大學(xué)