專利名稱：圖形式直觀數(shù)控編程方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)控車床的計算機數(shù)控系統(tǒng)，尤其涉及圖形式直觀數(shù)控編程方法。
背景技術(shù)：
目前國際通用的數(shù)控編程方法是ISO國際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控G代碼式編程方法。數(shù) 控程序由程序字組成，程序字由英文字母代表的地址碼和地址碼后的數(shù)字和符 號組成。每個程序字都代表著一個特殊功能，如G00代表點位控制，G33代表等 螺距螺紋切削等。初學(xué)者要査找代碼才能編程，如果要修改動作的參數(shù)，必須 要翻很多頁和很熟代碼才能找到對應(yīng)的動作進行修改，而且G代碼編程的方向 移動必須要用戶建立坐標(biāo)的概念，還要記住直角坐標(biāo)的方向，加大了用戶學(xué)習(xí) 和使用的難度。在目前中小企業(yè)中，能夠掌握上述編程方法的專業(yè)人員十分缺 乏，而培養(yǎng)這方面的人才的周期又較長，其數(shù)量也很難滿足如此眾多企業(yè)的需 求，再加上新產(chǎn)品更新?lián)Q代頻繁，需要頻繁地更新數(shù)控程序的數(shù)據(jù)，因此，當(dāng) 前最好開發(fā)出一種簡單、實用、易學(xué)習(xí)、易掌握、安全可靠性高的數(shù)據(jù)輸入方 法，使廣大中小企業(yè)的一般現(xiàn)場操作人員都能以此對數(shù)控設(shè)備進行編程和操作， 滿足生產(chǎn)的需要。 發(fā)明內(nèi)容基于現(xiàn)有數(shù)控編程方法的不足，本發(fā)明提供一種圖形式直觀編程數(shù)控方法， 該方法利用圖形描述零件走刀路徑(零件輪廓)，編程只需按照零件走刀路徑(零 件輪廓)輸入，直觀易懂。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 圖形式直觀編程數(shù)控方法，其特征在于，包含以下步驟(1) 用可相互區(qū)分的圖形單位表示包含了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控代碼和相應(yīng)參數(shù)項的直 線走刀程序片段和圓弧走刀程序片段；(2) 在編程作業(yè)程序的操作界面上直觀地顯示上述圖形單位；(3) 依據(jù)零件加工的路徑按走刀順序選擇相應(yīng)的圖形單位，并對相應(yīng)的參 數(shù)項賦值；(4) 編程作業(yè)程序根據(jù)輸入的加工路線圖形單位和參數(shù)自動生成G代碼。 作為優(yōu)化，還定義快速定位圖形單位，該快速定位圖形單位表示包含了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控代碼和相應(yīng)參數(shù)項的快速走刀程序片段。作為優(yōu)化，還賦予表示直線走刀程序片段的圖形單位以一般車削和螺紋兩 種加工模式，并在編程作業(yè)程序的操作界面上設(shè)置模式選擇；圓弧類圖形單位 設(shè)定為一般車削加工模式。作為優(yōu)化，所述的輸入?yún)?shù)步驟中還包括同類參數(shù)自動跟隨步驟，該步驟 對在后的未輸入具體數(shù)值的參數(shù)項自動賦予最近的在前同類參數(shù)項的參數(shù)值。 本發(fā)明的有益效果是，該方法利用圖形描述零件走刀路徑(零件輪廓)，編程只 需按照零件走刀路徑(零件輪廓)輸入，用戶不用記任何代碼，直觀易懂。


圖l是圖形單位圖例示意圖。 圖2是第一加工實例的零件結(jié)構(gòu)圖。 圖3是第二加工實例的零件結(jié)構(gòu)圖。 圖4是第三加工實例的零件結(jié)構(gòu)圖。
圖5是第四加工實例的零件結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。本發(fā)明提供的一種圖形式直觀編程數(shù)控方法，其特征在于，包含以下步驟步驟1:用可相互區(qū)分的圖形單位表示包含了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控代碼和相應(yīng)參數(shù)項的 直線走刀程序片段和圓弧走刀程序片段；還定義快速定位圖形單位，該快速定 位圖形單位表示包含了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控代碼和相應(yīng)參數(shù)項的快速走刀程序片段。本實施例用帶箭頭的直線作為圖形單位表示直線走刀程序片段，箭頭指示 刀具的移動方向；用帶箭頭的圓弧作為圖形單位表示圓弧走刀程序片段，箭頭 指示刀具的移動方向；為方便說明，如圖1所示，在直角坐標(biāo)系中示意性地標(biāo)示出直線走刀和圓 弧走刀的方向特征。本實施例將直線工進走刀分為朝X軸正方向、朝X軸負(fù)方 向、朝Y軸正方向、朝Y軸負(fù)方向、第一象限斜向上、第二象限斜向上、第三 象限斜向下及第四象限斜向下；圖中帶箭頭的直線虛線表示快速定位走刀；本 實施例將快速定位走刀分為朝X軸正方向、朝X軸負(fù)方向、朝Y軸正方向、朝Y軸負(fù)方向、斜向上及斜向下；本實施例將圓弧走刀分為順圓走刀(順時針走刀) 和逆圓走刀(逆時針走刀)。進一步地，另外還賦予表示直線走刀的圖形單位以一般車削和螺紋兩種加 工模式，并在編程作業(yè)程序的操作界面上設(shè)置模式選擇；圓弧類加工路線圖形 單位設(shè)定為一般車削加工模式。步驟2:在編程作業(yè)程序的操作界面上直觀地顯示上述圖形單位；所述的操 作界面包括顯示器和鍵盤。該鍵盤除了設(shè)有用于輸入數(shù)值的數(shù)字鍵和常見的機
床控制按鍵外，還設(shè)有與上面述及的圖形單位對應(yīng)按鍵，當(dāng)按下該按鍵，相應(yīng) 圖形單位的圖形和參數(shù)項就顯示在顯示器上。另外還設(shè)置加工模式選擇鍵和確 認(rèn)鍵。步驟3:依據(jù)零件加工的路徑按走刀順序選擇相應(yīng)的圖形單位，并對相應(yīng)的 參數(shù)項賦值；所述的輸入?yún)?shù)步驟中還包括同類參數(shù)自動跟隨步驟，該步驟對 在后的未輸入具體數(shù)值的參數(shù)項自動賦予最近的在前同類參數(shù)項的參數(shù)值。步驟4:編程作業(yè)程序根據(jù)輸入的加工路線圖形單位和參數(shù)自動生成G代碼。為了使本發(fā)明更容易被理解，下面將以四個加工實例說明本發(fā)明的編程過 程。其中所涉及的參數(shù)項說明如下Z 縱向距離值(與工件加工端面的距離)X 橫向距離值(與工件軸心的距離)0 橫向直徑值R 圓弧半徑L 螺紋牙長D 螺紋深度P 螺距N 切削次數(shù)實例1，參閱圖2，該零件的走刀路徑是由兩段水平直線和一段斜直線組成。 其程序原點設(shè)置在右端中心，刀具的初始位置為(0,70)，從右至左走刀。結(jié)合 圖1所示，與零件輪廓對應(yīng)的圖形單位按依次為"、"^"和"—"；快速定位圖形單位為""'。因此該零件的編程過程如下-①從鍵盤輸入"？"，在顯示器上顯示"？"圖形單位和相應(yīng)的參數(shù)項"X二 "，從鍵盤輸入快速定位的終點位置"15"，按確認(rèn)鍵即完成刀具快速 定位程序的編寫，上述操作的效果是刀具快速移動到(0， 15)處；② 從鍵盤輸入"<~"，在顯示器上顯示"圖形單位和相應(yīng)的參數(shù)項 "Z="和"F二 "。從鍵盤輸入第一段水平直線的終點位置"20"和走刀工進速度"30"按確認(rèn)鍵即完成零件的第一段水平直線程序的編寫，上述操作 的效果是刀具以工進速度"30"水平向左切削，切削長度為"20"。③ 從鍵盤輸入"z"，在顯示器上顯示"z"圖形單位和相應(yīng)的參數(shù)項"Z="、 "0 ="和"F="。從鍵盤輸入斜直線的終點位置，結(jié)果為"Z二 55"、 "0 =50 "，走刀工進速度不輸入?yún)?shù)，按確認(rèn)鍵即完成零件的斜直 線程序的編寫，上述操作的效果是刀具以工進速度"30"向左下方斜向走刀 切削，切削終點位置為"Z二 55"、 "0 =50 "。⑨從鍵盤輸入"，在顯示器上顯示"圖形單位和相應(yīng)的參數(shù)項"Z= "和"F="。從鍵盤輸入第二段水平直線的終點位置"125"走刀工進速度不輸入?yún)?shù)，按確認(rèn)鍵即完成零件的第二段水平直線程序的編寫，上述操作的效果是刀具以工進速度"30"水平向左切削，切削長度為"70"。實例2，參閱圖3，該零件的走刀路徑是由兩段水平直線和逆時針圓弧組成。其程序原點設(shè)置在右端中心，刀具的初始位置為(0,70)，從右至左走刀。結(jié)合圖1所示，與零件輪廓對應(yīng)的圖形單位按依次為"、"f "和"；快速定位圖形單位為"？"。由于直線走刀的編程過程與實例1的相同，為簡明 起見，僅說明逆時針圓弧的編寫過程。從鍵盤輸入"f ，在顯示器上顯示"f "圖形單位和相應(yīng)的參數(shù)項 "Z二 "、 "X二 "、 "R= "和"F二 "。從鍵盤輸入逆圓弧終點位置和
半徑，結(jié)果為"Z二 50、 X二20、 R二10"，走刀工進速度輸入"30";按確認(rèn)鍵即完成零件的逆圓弧程序的編寫，上述操作的效果是刀具以工進速度"30"作 逆圓弧走刀切削。實例3，參閱圖4，該零件的走刀路徑是由兩段水平直線和順時針圓弧組成。其程序原點設(shè)置在右端中心，刀具的初始位置為(0,70)，從右至左走刀。結(jié)合圖1所示，與零件輪廓對應(yīng)的圖形單位按依次為"、"、"和"；快速定位圖形單位為"？"。其編寫過程與實例2的相同。實例4,參閱圖5，本實例是說明螺紋的編程過程。其程序原點設(shè)置在右端中心，刀具的初始位置為(0,70)，從右至左走刀。由于本發(fā)明賦予表示直線走刀的圖形單位以一般車削和螺紋兩種加工模式，因此本實例對應(yīng)的圖形單位為"，并使用圖形單位切換至螺紋模式。因此該零件的編程過程如下①從鍵盤輸入"，在顯示器上顯示"圖形單位和相應(yīng)的參數(shù)項 "Z二 "和"F=";將圖形單位切換至螺紋模式，在顯示器上顯示 相應(yīng)的參數(shù)項為，"L= "、 "D= "、 "P= "、 "N= "、 "F二 "。從鍵盤 輸入各項參數(shù)值，結(jié)果為"L二20"、 "D=5"、 "P=5"、 "N=3"、 "F=20";按確認(rèn)鍵 即完成該段螺紋程序的編寫，上述操作的效果是刀具以工進速度"20"水平 向左進行螺紋切削，螺紋牙長20，分3次切至深度5。
權(quán)利要求
1.圖形式直觀編程數(shù)控方法，其特征在于，包含以下步驟(1)用可相互區(qū)分的圖形單位表示包含了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控代碼和相應(yīng)參數(shù)項的直線走刀程序片段和圓弧走刀程序片段；(2)在編程作業(yè)程序的操作界面上直觀地顯示上述圖形單位；(3)依據(jù)零件加工的路徑按走刀順序選擇相應(yīng)的圖形單位，并對相應(yīng)的參數(shù)項賦值；(4)編程作業(yè)程序根據(jù)輸入的加工路線圖形單位和參數(shù)自動生成G代碼。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖形式直觀編程數(shù)控方法，其特征在于還定義 快速定位圖形單位，該快速定位圖形單位表示包含了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控代碼和相應(yīng)參數(shù) 項的快速走刀程序片段。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖形式直觀編程數(shù)控方法，其特征在于還賦予 表示直線走刀程序片段的圖形單位以一般車削和螺紋兩種加工模式，并在編程 作業(yè)程序的操作界面上設(shè)置模式選擇；圓弧類圖形單位設(shè)定為一般車削加工模 式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形式直觀編程數(shù)控方法，其特征在于所述的 輸入?yún)?shù)步驟中還包括同類參數(shù)自動跟隨步驟，該步驟對在后的未輸入具體數(shù) 值的參數(shù)項自動賦予最近的在前同類參數(shù)項的參數(shù)值。
全文摘要
本發(fā)明涉及數(shù)控車床的圖形式直觀數(shù)控編程方法。其特征在于，包含以下步驟(1)用可相互區(qū)分的圖形單位表示直線走刀和圓弧走刀，賦予所述圖形單位相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控代碼和參數(shù)項；(2)在編程作業(yè)程序的操作界面上直觀地顯示上述圖形單位；(3)依據(jù)零件加工的路徑按走刀順序選擇相應(yīng)的圖形單位，并對相應(yīng)的參數(shù)項賦值；(4)編程作業(yè)程序根據(jù)輸入的加工路線圖形單位和參數(shù)自動生成G代碼。本發(fā)明的有益效果是，用戶不用記任何代碼，只需要按照工件輪廓，按對應(yīng)的按鍵輸入，支持輸入直徑、半徑、增量值、角度等圖紙上廣泛應(yīng)用的尺寸參數(shù)，容易掌握。
文檔編號G05B19/18GK101149612SQ20061012222
公開日2008年3月26日 申請日期2006年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月19日
發(fā)明者蘇毅勇, 蘇毅強 申請人:蘇毅強;蘇毅勇