一種生成特征陣列數(shù)控宏程序的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于機(jī)械加工數(shù)控代碼編制領(lǐng)域，是一種生成特征陣列數(shù)控宏程序的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代數(shù)控設(shè)備的發(fā)展和數(shù)控機(jī)床的普及，數(shù)控加工技術(shù)得到了日益廣泛的應(yīng) 用。各種CAD/CAM軟件應(yīng)用日趨成熟，自動(dòng)編程軟件應(yīng)用廣泛。在自動(dòng)編程軟件普及應(yīng)用的 今天，手工編程及宏程序的應(yīng)用空間日趨縮小。但在實(shí)際工作中，宏程序在較多的數(shù)控設(shè)備 一線仍有大量的產(chǎn)品加工使用，這是由于自動(dòng)編程和宏程序的一些固有特點(diǎn)造成的。首先 自動(dòng)編程數(shù)控加工程序的精度受各方面影響，其次自動(dòng)編程軟件在生成數(shù)控刀具軌跡時(shí)均 需要逼近計(jì)算精度以生成點(diǎn)位信息，且生成的數(shù)控代碼相當(dāng)繁瑣，幾乎都是直線和圓弧的 簡(jiǎn)單指令組合，在特定場(chǎng)合，十分不適合現(xiàn)場(chǎng)人員的理解與修改。而數(shù)控宏程序相當(dāng)簡(jiǎn)捷、 靈活、通用及智能，其基本包含了所有的加工信息。宏程序和自動(dòng)編程各有千秋，對(duì)于不規(guī) 則的復(fù)雜曲面，適合使用自動(dòng)編程進(jìn)行數(shù)控編程，但是對(duì)于一些特殊應(yīng)用，如變螺距螺紋、 錐度螺紋等采用數(shù)控宏程序進(jìn)行加工更加合理。
[0003] 數(shù)控加工中特征陣列的點(diǎn)位位置加工數(shù)量較大，且在各類產(chǎn)品中經(jīng)常存在，使用 自動(dòng)編程軟件加工時(shí)，需要在交互式選取特征時(shí)一個(gè)一個(gè)的點(diǎn)選，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且數(shù)控加工的 順序定制也較為繁瑣，生成的數(shù)控代碼均為點(diǎn)位信息，長(zhǎng)度長(zhǎng)，可讀性差。若使用手工宏程 序編寫，則需要人工編制，且編完的程序修改時(shí)，需要人工編輯，容易出錯(cuò)。數(shù)控加工中所謂 的特征是指建模過程中包括了產(chǎn)品的定義信息、與產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造有關(guān)的各種信息的幾何 體，涵蓋幾何信息與非幾何信息，例如孔特征，其包含了孔的實(shí)際幾何形狀，及該孔的直徑、 深度、類型等信息。所謂的陣列是指使用某種方法，復(fù)制某個(gè)對(duì)象(如特征)的形狀大小等信 息，得到重復(fù)的多個(gè)對(duì)象(特征)，得到的對(duì)象或特征僅僅改變了其位置和方位，其余的信息 保持相關(guān)性。所謂的特征陣列是指對(duì)特征使用陣列操作，從而生成了對(duì)該特征的陣列。這 個(gè)陣列從建模的角度來說又叫特征陣列，其又可以作為特征被進(jìn)一步的陣列。
[0004] 合肥工業(yè)大學(xué)朱躍峰在其碩士論文《基于FANUC Oi數(shù)控系統(tǒng)宏程序研究》中闡述 了宏程序和自動(dòng)編程的各自優(yōu)缺點(diǎn)，從數(shù)控系統(tǒng)的角度設(shè)計(jì)出解讀宏程序的譯碼算法，其 并未從編制數(shù)控宏程序的角度出發(fā)，且僅僅涉及了 FANUC系統(tǒng)，但并未解決特征陣列的數(shù) 控代碼宏程序編制問題。
[0005] 中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?00610054239. 2、名稱為"數(shù)控滾齒機(jī)加工的零編程方法"公 開了一種針對(duì)數(shù)控滾齒機(jī)的根據(jù)輸入的參數(shù)自動(dòng)生成該參數(shù)齒輪的NC數(shù)控代碼并可進(jìn) 行加工的方法；中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?00780100447. 4、名稱為"NC程序生成裝置以及NC程 序生成方法"提供了一種NC程序生成方法，基于被加工前的設(shè)計(jì)模型和加工后的設(shè)計(jì)模 型，生成加工屬性信息，并包含在三維模型中，以期后續(xù)生成NC程序；中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?201110174420. 8、名稱為"一種自動(dòng)生成數(shù)控加工代碼系統(tǒng)"公開了包含輸入模塊、分析模 塊、數(shù)據(jù)庫等模塊的軟件系統(tǒng)，依據(jù)已有的車、銑等加工方式，根據(jù)輸入?yún)?shù)再設(shè)定一系列 的加工參數(shù)，計(jì)算循環(huán)次數(shù)，以便生成NC代碼。上述方法或系統(tǒng)均自動(dòng)生成NC程序，屬于 自動(dòng)編程方式，類似于通用NX CAM的數(shù)控加工，并未解決特征陣列數(shù)控代碼生成宏程序的 問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于解決了現(xiàn)有特征陣列自動(dòng)數(shù)控代碼編程人工交互過多，得到的 數(shù)控代碼過長(zhǎng)的技術(shù)問題，提供一種自動(dòng)生成特征陣列數(shù)控宏程序的方法，結(jié)合自動(dòng)編程 和宏程序的特點(diǎn)，可快速的生成適合于各種數(shù)控系統(tǒng)的特征陣列的宏程序。
[0007] 本發(fā)明一種生成特征陣列數(shù)控宏程序采用的技術(shù)方案是包括以下步驟： A、 打開要加工的設(shè)計(jì)模型，選擇其中需要生成數(shù)控代碼的特征陣列； B、 讀取特征陣列信息和陣列中的特征信息，同時(shí)讀入加工工藝信息，以構(gòu)建對(duì)應(yīng)特征 生成數(shù)控代碼程序必需的幾何信息和非幾何信息； C、 依據(jù)幾何信息和工藝信息對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)描述生成中間宏程序； D、 對(duì)生成的中間宏程序進(jìn)行進(jìn)一步解析，根據(jù)解析過程并依據(jù)所選機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)的 特點(diǎn)生成最終的數(shù)控宏程序。
[0008] 本發(fā)明在編制特征陣列的數(shù)控代碼宏程序時(shí)，讀取設(shè)計(jì)模型中的特征陣列的特征 信息和陣列信息，采用定制模板的方法生成中間宏程序，再依據(jù)特定的數(shù)控系統(tǒng)，將中間宏 程序改寫為對(duì)應(yīng)的數(shù)控代碼宏程序。本發(fā)明針對(duì)特征陣列使用自動(dòng)編程軟件輔助生成數(shù)控 宏程序，既有自動(dòng)編程使用簡(jiǎn)單，數(shù)值精確，無需計(jì)算且與設(shè)計(jì)模型同步更新的優(yōu)點(diǎn)，又有 手工編程宏程序代碼簡(jiǎn)短精煉，容易理解的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)編程對(duì)特征陣列宏程序的支 持，可改進(jìn)特征陣列的數(shù)控代碼編制流程，提高特征陣列的質(zhì)量和效率。
【附圖說明】
[0009] 下面將結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明： 圖1是本發(fā)明生成特征陣列宏程序的總體流程圖； 圖2是圖1的具體流程圖； 圖3是圖2中幾何與非幾何信息中以圓孔為例的特征加工信息的組成框圖； 圖4是圖2中幾何與非幾何信息中以線性陣列為例的特征陣列的陣列信息組成框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 本發(fā)明提出的一種生成特征陣列數(shù)控宏程序方法，通過讀取設(shè)計(jì)模型中的特征陣 列信息以及人工交互輸入或從數(shù)據(jù)庫讀入加工工藝信息，構(gòu)建生成數(shù)控宏程序所必需的幾 何信息和非幾何信息，依據(jù)這些信息對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)描述生成中間宏程序，并依據(jù)選取的數(shù) 控系統(tǒng)對(duì)中間宏程序進(jìn)一步解析，最終生成滿足要求的數(shù)控宏程序。具體如下： 步驟一：參見圖1和圖2,打開將要進(jìn)行加工的設(shè)計(jì)模型，設(shè)置好加工坐標(biāo)系，并選擇其 中需要生成數(shù)控代碼的特征陣列。選擇特征陣列時(shí)，其選擇方式可以通過特征識(shí)別的方式 自動(dòng)進(jìn)行，也可以采用人工交互式選擇的方法。若設(shè)計(jì)模型中雖有實(shí)際的被陣列的特征，但 卻并無特征陣列，如采用無歷史建模方式生成的模型或者去除了特征信息等，則需要依據(jù) 需要生成數(shù)控代碼的特征，構(gòu)建特征陣列。
[0011] 步驟二：讀取設(shè)計(jì)模型中的特征陣列信息和陣列中的特征信息，同時(shí)，讀入設(shè)計(jì)模 型中的加工工藝信息，構(gòu)建數(shù)控代碼程序生成必需的幾何信息和非幾何信息。陣列中的特 征信息如圓孔，需獲取該圓孔的孔深、直徑等。讀入設(shè)計(jì)模型中的加工工藝信息時(shí)，通過人 工交互輸入或通過數(shù)據(jù)庫讀入的辦法補(bǔ)充生成數(shù)控代碼需要的加工工藝信息，例如機(jī)床主 軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、進(jìn)刀次數(shù)、停留時(shí)間等加工工藝信息。根據(jù)特征