本發(fā)明屬于數(shù)控加工相關技術領域，更具體地，涉及一種編程點進給的數(shù)控系統(tǒng)速度控制方法。

背景技術：

現(xiàn)有數(shù)控系統(tǒng)中的進給方式分為轉進給及分進給，其中，分進給是銑削、鉆削加工中常用的速度定義方式，編程人員通過給定單位時間(每分鐘)內刀具相對工件的運動增量來指定進給速度。但分進給并不能適用所有加工場景，比如在回轉面的車削加工中，工件表面質量與主軸每轉一圈各軸的進給增量及其均勻程度密切相關，編程時直接以轉進給的方式定義進給速度更為直觀方便，也可以更好地將工藝要求與速度控制方式聯(lián)系起來。更為特別地，在車削加工端面時，數(shù)控系統(tǒng)又提供了恒線速加工的控制接口，且配合轉進給，保證在車削端面時，主軸轉速在隨切削點半徑變化而增減時，能夠控制徑向的進給速度，以使得刀具去除的材料均勻恒定。

隨著工藝要求的而不斷細化，以上兩類進給方式已經不能完全滿足新興制造領域的加工工藝要求，如在3D手機背殼的車削加工過程中，由于背殼不再是一個平面而是凹凸不平的曲面，參與合成進給的軸也由斷面車削時的一個徑向進給軸增加到兩個，一個做徑向進給(X軸)，另一個做軸向進給(Z軸)，這時繼續(xù)采用恒線速配合轉進給的加工方式已經不能很好地滿足加工工藝的要求。此外，新的工藝中，各軸的進給量與主回轉軸的同步控制規(guī)律更加復雜，難以通過加工程序中簡單的一兩個參數(shù)確定，加工工藝制定的好壞與工藝人員的經驗有著直接聯(lián)系，而涉及到的工藝規(guī)律受到工藝人員的保護，不可直接獲得，進而導致不能很好的滿足加工工藝的要求，限制了產品的快速、高質量加工及工藝人員的工作，導致整體效率較低。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種編程點進給的數(shù)控系統(tǒng)速度控制方法，其基于現(xiàn)有進給方式的特點，對編程點進給的數(shù)控系統(tǒng)速度控制方法進行了設計。本發(fā)明提供了一種更方便的進給速度控制方式，使得工藝編程人員能直接規(guī)定每個插補周期內各軸的進給量，這些單個周期進給量則是工藝人員經過大量工程試驗結果得出的滿足加工工藝要求的經驗公式計算獲得的，并形成加工編程點，使得編程工藝人員能夠以插補周期為頻率輸出來實現(xiàn)各軸之間的聯(lián)動加工，無需在數(shù)控系統(tǒng)再多做處理。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種編程點進給的數(shù)控系統(tǒng)速度控制方法，其包括以下步驟：

(1)提供與待加工零件對應的工藝數(shù)據文件，并將所述工藝數(shù)據文件加載到數(shù)控系統(tǒng)，所述數(shù)控系統(tǒng)將所述工藝數(shù)據文件進行解密并以工藝子程序的方式存儲；

(2)在所述數(shù)控系統(tǒng)中建立開啟編程點進給功能指令，NC程序文件使用所述開啟編程點進給功能指令并調用所述工藝子程序；

(3)所述數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行所述NC程序文件，當解釋器解析到所述開啟編程點進給功能指令時，隨即依次將全部編程點按照預定格式存儲至數(shù)據表緩沖區(qū)；同時，插補器按照所述NC程序文件中給定的輸出頻率將所述編程點輸出至所述數(shù)控系統(tǒng)的驅動器。

進一步地，所述開啟編程點進給功能指令為模態(tài)指令，且其為與分進給的G94指令和轉進給的G95指令屬同一模態(tài)組。

進一步地，所述工藝數(shù)據文件涵蓋了加工過程中所有的刀具編程點。

進一步地，所述工藝數(shù)據文件大于所述數(shù)據表緩沖區(qū)的內存時，采用磁盤交換方式或者網絡傳輸方式來將編程點讀入所述數(shù)據表緩沖區(qū)。

進一步地，所述磁盤交換方式采用工業(yè)固態(tài)硬盤，以保證編程點的讀入速率大于輸出速率。

進一步地，在所述網絡傳輸方式中，所述數(shù)控系統(tǒng)采用局域網并基于TCP/IP協(xié)議傳輸，以保證編程點數(shù)據傳輸?shù)姆€(wěn)定性和準確性。

總體而言，通過本發(fā)明所構思的以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的編程點進給的數(shù)控系統(tǒng)速度控制方法，其能很好的滿足工藝人員想直接規(guī)定每個插補周期的各軸進給量的工藝需求，為工藝人員提供相對透明的編程點進給功能接口，提高了整體加工效率及加工質量；同時，針對不同規(guī)模數(shù)據文件，提供較為全面的解決方案，保證編程點按給定頻率連續(xù)輸出。

附圖說明

圖1是本發(fā)明較佳實施方式提供的編程點進給的數(shù)控系統(tǒng)速度控制方法的流程圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

請參閱圖1，本發(fā)明較佳實施方式提供的編程點進給的數(shù)控系統(tǒng)速度控制方法，其主要包括以下步驟：

步驟一，提供與待加工零件對應的工藝數(shù)據文件，并將所述工藝數(shù)據文件加載到數(shù)控系統(tǒng)，所述數(shù)控系統(tǒng)將所述工藝數(shù)據文件進行解密并以工藝子程序的方式存儲。本實施方式中，工藝人員提供的所述工藝數(shù)據文件涵蓋了加工過程中所有的刀具編程點。

步驟二，在所述數(shù)控系統(tǒng)中建立開啟編程點進給功能指令，NC程序文件使用所述開啟編程點進給功能指令并調用所述工藝子程序。本實施方式以3D手機背殼的加工為例，所述開啟編程點進給功能指令參考指令格式為G92.4F_，即為統(tǒng)一調用接口。其中G94.2為指令開關，表示開啟編程點進給功能，且為與分進給的G94指令和轉進給的G95指令屬同一模態(tài)組的模態(tài)指令；F則為編程點的輸出頻率，即每周期輸出的編程點數(shù)，當F值小于零時，表示一個編程點將分多個周期輸出，如果每個周期僅需要輸出一個編程點，F(xiàn)則為1。

本實施方式中，3D手機背殼加工采用以車代銑工藝，X、Z、C三軸聯(lián)動進給，NC程序文件中使用G92.4F1開啟編程點進給功能指令，F(xiàn)值為1表示每個插補周期輸出一個編程點。

步驟三，所述數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行所述NC程序文件，當解釋器解析到所述開啟編程點進給功能指令時，隨即依次將全部編程點按照預定格式存儲至數(shù)據表緩沖區(qū)；同時，插補器按照所述NC程序文件中給定的輸出頻率將所述編程點輸出至驅動器，以進行數(shù)控加工。所述插補器及所述解釋器均包含于所述數(shù)控系統(tǒng)。

本實施方式中，對于中小規(guī)模的工藝數(shù)據文件，本實施方式通過在所述數(shù)控系統(tǒng)內設置較大內存數(shù)據表緩沖區(qū)來用于存放加工過程中的所有編程點。對于大規(guī)模工藝數(shù)據文件，所述數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據表緩沖區(qū)域內存空間不足，無法將全部編程點讀入內存，本實施方式通過將刀具進給過程中的編程點批量輸入、單個輸出的方式來解決，具體有磁盤交換和網絡傳輸兩種方式。

(1)磁盤交換方式：當整個工藝過程能劃分為多個工序，并且每道工序對應的編程點的加載內存均小于所述數(shù)據表緩沖區(qū)內存時，則可以對各工序編程點實行分開加載，以解決加載大規(guī)模數(shù)據文件時出現(xiàn)的內存不足問題。而如果不能進行以上劃分，或者單個工序編程點的內存依然過大，則需要加快磁盤交換速率，如采用讀寫速率更快的存儲設備。本實施方式采用工業(yè)固態(tài)硬盤，以保證編程點的讀入速率始終大于輸出速率。

(2)網絡傳輸方式：對于較大規(guī)模的數(shù)據文件，采用網絡傳輸需要達到一定速率才能滿足連續(xù)進給加工要求。由于廣域網的網絡抖動及網絡延遲等特性，易造成數(shù)據延遲加載或重復加載。本實施方式中，所述數(shù)控系統(tǒng)采用局域網并基于TCP/IP協(xié)議傳輸，以保證編程點數(shù)據傳輸?shù)姆€(wěn)定性和準確性；加工過程中，CAM軟件需要與所述數(shù)控系統(tǒng)通過網線連接，并設置IP地址在同一網段，且配置局域網，使得所述數(shù)控系統(tǒng)每隔一段時間分塊批量將編程點讀入所述數(shù)據表緩沖區(qū)中。

3D手機背殼加工的工藝數(shù)據文件共有394993個編程點，約12.7MB，而所述數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據表緩沖區(qū)只能容納下100000個數(shù)據，約3.2MB，故編程點不能全部讀入內存中，屬于大規(guī)模數(shù)據文件；而要實現(xiàn)編程點連續(xù)進給，數(shù)據讀入的速率必須大于33KB/s，本實施方式采用固態(tài)硬盤或者局域網傳輸均可以達到上述速率要求。

采用本實施方式的編程點進給的數(shù)控系統(tǒng)速度控制方法，實現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)給每個插補周期(1ms)輸出一個編程點的目標，如工藝數(shù)據文件中共有394993個編程點，則總加工時間為395s。

本發(fā)明提供的編程點進給的數(shù)控系統(tǒng)速度控制方法，其能很好的滿足工藝人員想直接規(guī)定每個插補周期的各軸進給量的工藝需求，為工藝人員提供相對透明的編程點進給功能接口，提高了整體加工效率及加工質量；同時，針對不同規(guī)模數(shù)據文件，提供較為全面的解決方案，保證編程點按給定頻率連續(xù)輸出。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。