CN101134296A - 多轴向工具磨床nc程序代码产生软件的人机接口 - Google Patents

Abstract

一种多轴向工具磨床NC程序代码产生软件的人机接口，其设有一显示窗口的显示屏幕，该窗口包括一刀具选择页面以及数种刀具参数页面，刀具选择页面包括数个设有刀具图符的选择按钮，各按钮并响应该种刀具的刀具参数页面，各刀具参数页面设有数个标签式选单，各选单内设有数个供使用者填入加工参数以及点选的显示字段，此外，窗口并设有一执行选单，执行选单设有一用于产生NC程序代码的传送NC码选项，使用者借由选择各选择按钮并填入所需加工参数，即可控制软件输出所需的NC程序代码。

Description

多轴向工具磨床NC程序代码产生软件的人机接口

技术领域

本发明涉及一种多轴向工具磨床NC程序代码产生软件的人机接口。

背景技术

目前工具机的重要趋势是高速化技术的发展，高速化技术的发展可分为两部分，一为高速切削技术(High Speed Cutting，HSC)，另一即是高速进给技术。

高速切削及高速进给技术目前在市场上主要应用于航空工业、汽车、摩托车产业、模具及3C产品机壳等加工领域。例如：汽车、摩托车产业在轻量化及环保的考虑下，使用轻金属与非铁金属的比例会逐渐增加，强调切削效率、缩短加工时间(非切削时间)及提高加工精度则是主要诉求。而模具将高速切削应用在钢铁材料上，强调复杂曲面的加工能力及高刚性及表面精度。

另外，近年来铝、镁合金普遍应用于3C产品的外壳，尤其是笔记型计算机外壳日渐普遍，由于产量极大，且为本土重点产业，商机可期；然而铝、镁合金压铸后的去毛边、铣平面、钻孔、攻牙的工作不少，急需超高速加工工具机来降低人力需求及制造成本，以提升产品的竞争力。

在制造加工过程中，切削刀具是不可或缺且为最重要的工具之一，由于现代切削技术的高速发展，对各种类型的高精度刀具要求相当地迫切，刀具的刀刃研磨是刀具制造最后也是最重要过程，也是决定刀具几何形状精度及切削性能的关键，刀具刀刃几何形状复杂，且不同的工件材料，其适用的刀具几何形状基本上是不相同。高速铣削刀具市场，刀具需求相当大，主要有两部分：(1)新研磨刀具。(2)再研磨刀具。利用多轴同动CNC刀具磨床并配合专用CAD/CAM软件，才可研磨出精密的刀具。

由于刀具的种类、型式繁多，及机具结构的研发改进，要得到精确的圆弧与良好的径向与圆弧部转轴点、球鼻部位螺旋刃、各种形状的成型刀等研磨，则需要丰富的经验与高超的技术，因此辅助刀具设计的软件遂应运而生，利用刀具设计软件所产生的NC程序代码，提供多轴同动CNC刀具磨床执行以研磨精密的刀具。然而如上所述，由于刀具的种类、型式繁多，要如何使得刀具设计软件的人机接口能够提供使用者与软件之间沟通的便捷桥梁，使人机接口人性化而容易使用便是一大课题。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题在于，为了使刀具设计软件所适用的刀具更为广泛，而提供一种多轴向工具磨床NC程序代码产生软件的人机接口，借由较人性化且直觉的各种功能选项及填入加工参数的显示字段，使得依此接口所设计的刀具设计软件能够达到容易设定的优点，借此方便输出研磨各种不同刀具的NC程序代码。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多轴向工具磨床NC程序代码产生软件的人机接口，其特征在于，是设有一显示屏幕，该显示屏幕上显示一窗口，该窗口内包括数个下拉式功能选单，各下拉式功能选单内包括数个功能选项，数个下拉式功能选单包括一档案选单以及一执行选单，其中该档案选单包括一开新档案选项以及一结束选项，该开新档案选项是用以重新开启刀具工程选项，该结束选项是用以离开程序，该执行选单设有一传送NC码选项，该传送NC码选项是用以产生加工用的NC程序代码；

该窗口内进一步包括一位于上层的刀具选择页面以及数个位于下层并依附于该刀具选择页面的刀具参数页面，该刀具选择页面包括数个选择按钮，各选择按钮上分别设有一种刀具的图符，并分别响应该种刀具的刀具参数页面而可选择进入，各刀具参数页面内设有数个标签式选单，这些标签式选单包括一主设定选单、一外型曲线选单、以及数个研磨制程选单，各标签式选单内设有数个供使用者填入参数以及点选的参数显示字段以及点选显示字段。

前述的多轴向工具磨床NC程序代码产生软件的人机接口，其中窗口内设有数个快速功能键，各功能键是响应各下拉式功能选单中的功能选项。

前述的多轴向工具磨床NC程序代码产生软件的人机接口，其中刀具参数页面包括一端铣刀参数页面、一圆鼻铣刀参数页面、一球型铣刀参数页面、一铰刀参数页面、一钻头参数页面、以及一成型刀参数页面，所述选择按钮的图符分别对应各刀具参数页面而为端铣刀图符、一圆鼻铣刀图符、一球型铣刀图符、一铰刀图符、一钻头图符。

前述的多轴向工具磨床NC程序代码产生软件的人机接口，其中各刀具参数页面的主设定选单内的点选显示字段包括一研磨部位点选显示字段，该研磨部位点选显示字段包括数个研磨部位选项，并且所述各研磨制程选单是响应各研磨部位选项，在各研磨制程选单内设有供使用者设定各研磨部位选项所需加工条件的参数显示字段以及点选显示字段。

本发明的窗口主要以1、刀具选择页面。2、数个刀具参数页面。两种页面来引导使用者依序设定各种刀具加工用的参数，由于刀具选择页面内的各选择按钮具有刀具图符以供使用者辨识，借此直觉性的选择而进入各刀具参数页面内，进一步设定各种加工的参数，能够提供较佳且较人性化的操作方式。并且以刀具选择页面的选择按钮对应多种刀具设定的刀具参数页面亦能够提供同一软件可设定多种刀具参数的效果并输出NC程序代码的效果。

刀具参数页面内的设定是以标签式选单提供使用者操作，排列整齐而能够按照顺序一个个设定，并且以主设定选单、外型曲线选单、研磨制程选单的排列方式符合使用者操作的逻辑顺序以及习惯，能够提供使用者适合不窒碍的操作设定方式。

由于本发明具有以上所述的操作优点，使得依此接口所设计的刀具设计软件能够达到符合使用者直觉、容易设定的功效，并能同时对应多种刀具，借此方便输出研磨各种不同刀具的NC程序代码。

再者，本发明进一步于窗口内设有数个快速功能键，可供使用者按压以提升操作的效能，使本发明的人机接口可以提供更佳、更直觉、更方便的接口以供使用者利用。

本发明的有益效果是：借由较人性化且直觉的各种功能选项及填入加工参数的显示字段，使得依此接口所设计的刀具设计软件能够达到容易设定的优点，借此方便输出研磨各种不同刀具的NC程序代码。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明较佳实施例显示刀具选择页面的窗口以及各下拉式功能选单的示意图。

图2是本发明较佳实施例显示刀具参数页面的窗口以及各快速功能键的示意图。

图3是本发明较佳实施例的端铣刀参数页面的主设定选单以及外型曲线选单。

图4是本发明较佳实施例的圆鼻铣刀参数页面的主设定选单以及外型曲线选单。

图5是本发明较佳实施例的球型铣刀参数页面的主设定选单以及外型曲线选单。

图6是本发明较佳实施例的铰刀参数页面的主设定选单以及外型曲线选单。

图7至图15是本发明较佳实施例的主要研磨制程选单(未包括所有的研磨制程选单)。

图16是本发明较佳实施例2D断面参数框以及刀具开槽断面显示窗口显示于窗口内的示意图。

图17是本发明较佳实施例3D仿真程序的窗口示意图。

图18至图21是本发明较佳实施例的砂轮参数选单示意图。

图22是本发明较佳实施例的机台参数选单示意图。

图23是本发明较佳实施例运用于沟通刀具设计软件时的操作流程图。

图24至图30是本发明较佳实施例运用于沟通刀具设计软件时的操作流程窗口示意图。

具体实施方式

本发明是一种多轴向工具磨床NC程序代码产生软件的人机接口，请参阅图1至图22所示的较佳实施例，该人机接口是用以沟通个人计算机(PC)的软件，以本较实施例来说，该软件是一种刀具设计软件，该人机接口设有一显示于显示屏幕上的窗口，

在窗口的左上角设有四个下拉式功能选单，各下拉式功能选单由左至右依序分别为一档案选单、一刀具形式选单、一执行选单、以及一说明选单，其中，

档案选单包括一开新档案选项、一加载刀具参数选项、一储存刀具参数选项、一储存刀具参数至选项、以及一结束选项，各功能选项的对应动作如下：

开新档案选项：重新开启刀具工程选项。

加载刀具参数选项：开启旧有的刀具参数档。

储存刀具参数选项：将刀具参数档储存起来。

储存刀具参数至选项：将刀具参数档储存成另一个新的档案。

结束选项：离开程序。

刀具形式选单包括一端铣刀选项、一圆鼻铣刀选项、一球形铣刀选项、以及一铰刀选项，各功能选项的对应动作如下：

端铣刀选项：选择刀具工程为端铣刀。

圆鼻铣刀选项：选择刀具工程为圆鼻铣刀。

球形铣刀选项：选择刀具工程为球形铣刀。

铰刀选项：选择刀具工程为铰刀。

执行选单包括一3D仿真选项、一传送NC码选项、以及一探针选项，各功能选项的对应动作如下：

3D仿真选项：呼叫仿真程序以仿真刀具研磨状况。

传送NC码选项：产生加工用的NC程序代码。

探针选项：使用探针测量刀具位置后，传回程序所需的刀具X轴偏置量(Off Center)及刀刃C轴偏置量(Off C)。

在窗口的中间部分设有一位于上层的刀具选择页面以及六个位于下层并依附于该刀具选择页面的刀具参数页面，刀具参数页面包括一端铣刀参数页面、一圆鼻铣刀参数页面、一球型铣刀参数页面、一铰刀参数页面、一钻头参数页面、以及一成型刀参数页面，

刀具选择页面包括六个成矩阵形式排列的选择按钮，由左上至右下依序分别为一端铣刀选择按钮、一圆鼻铣刀选择按钮、一球型铣刀选择按钮、一铰刀选择按钮、一钻头选择按钮、以及一成型刀选择按钮，其中，

端铣刀选择按钮上设有一端铣刀图符；圆鼻铣刀选择按钮上设有一圆鼻铣刀图符；球型铣刀选择按钮上设有一球型铣刀图符；铰刀选择按钮上设有一铰刀选择图符；钻头选择按钮上设有一钻头图符；成型刀选择按钮上设有一成型刀图符，各选择按钮的对应动作如下：

端铣刀选择按钮：端铣刀选择按钮是响应端铣刀选项，是选择刀具工程为端铣刀而选择进入端铣刀参数页面。

圆鼻铣刀选择按钮：圆鼻铣刀选择按钮是响应圆鼻铣刀选项，是选择刀具工程为圆鼻铣刀而选择进入圆鼻铣刀参数页面。

球型铣刀选择按钮：球型铣刀选择按钮是响应球型铣刀选项，是选择刀具工程为球型铣刀而选择进入球型铣刀参数页面。

铰刀选择按钮：铰刀选择按钮是响应铰刀选项，是选择刀具工程为铰刀而选择进入铰刀参数页面。

钻头选择按钮：钻头选择按钮是选择刀具工程为钻头而选择进入钻头参数页面。

成型刀选择按钮：成型刀选择按钮是选择刀具工程为成型刀而选择进入成型刀参数页面。

各刀具参数页面内在窗口各下拉式功能选单的下方设有一排横向排列的快速功能键，快速功能键是设有五个，由左至右分别为一开启新档键、一加载刀具参数键、一储存刀具参数键、一传送NC码键、一探针键、一3D模拟键、一2D断面调整键、以及一2D更新键，各快速功能键的对应动作如下：

开启新档键：开启新档键是响应上述开新档案选项，重新开启刀具工程选项。

载入刀具参数键：加载刀具参数键是响应上述加载刀具参数选项，开启旧有的刀具参数档。

储存刀具参数键：储存刀具参数键是响应储存刀具参数选项，将刀具参数档储存起来。

传送NC码键：传送NC码键是响应传送NC码选项，产生加工用的NC程序代码。

探针键：探针键是响应探针选项使用探针测量刀具位置后，传回程序所需的刀具X轴偏置量(Off Center)及刀刃C轴偏置量(Off C)。

3D模拟键：3D仿真键是响应3D仿真选项，呼叫仿真程序以仿真刀具研磨状况。

2D断面调整键：呼叫2D断面参数框以及刀具开槽断面显示窗口，2D断面参数框内设有多个参数显示字段以供使用者填入2D断面调整参数，刀具开槽断面显示窗口实时显示更新2D断面调整参数后的刀具开槽断面情形。

2D更新键：更新2D断面调整参数至刀具工程已设定的开槽参数。

各刀具参数页面内设有数个标签式选单，这些标签式选单包括一主设定选单、一外型曲线选单、数个研磨制程选单、一砂轮参数选单、以及一机台参数选单，各砂轮参数选单是用以规划设定加工机台所使用砂轮的形式、组合及相关设定，各机台参数选单是用以设定加工机台的程序原点的坐标、各轴的正极限点及负极限点。各刀具参数页面的主设定选单、外型曲线选单、以及数个研磨制程选单的内容条列如下：

端铣刀参数页面的主设定选单内包括一研磨部位点选显示字段、一切刃方向点选显示字段、一螺旋角点选显示字段以及螺旋角参数显示字段、一基准值点选显示字段、以及一探针参数显示字段，其中，研磨部位点选显示字段包括七个研磨部位选项，分别为径向切削角、开第二槽、径向离系角、径向余隙角、轴向切削角、轴向离隙角、以及轴向余隙角，探针参数显示字段包括中心偏置量(Off Center)字段以及C轴偏置量(Off C)字段：中心偏置量是程序原点相对于刀具端面的相对位置，C轴偏置量是程序原点相对于刀具刀刃的相对位置；

端铣刀参数页面的外型曲线选单内包括一外型种类点选显示字段、一平直参数显示字段、一锥度参数显示字段以及锥度计算点选显示字段；

端铣刀参数页面内的研磨制程选单包括一螺旋槽1选单、一螺旋槽2选单、一径向离隙选单、一径向余隙选单、一直线攻角选单、一轴向离隙选单、以及一轴向余隙选单，各研磨制程选单是响应各研磨部位选项，在各研磨制程选单内设有数个参数显示字段以及点选显示字段，供使用者设定各研磨部位选项所需的加工条件。

圆鼻铣刀参数页面的主设定选单内包括一研磨部位点选显示字段、一切刃方向点选显示字段、一螺旋角点选显示字段以及螺旋角参数显示字段、一基准值点选显示字段、以及一探针参数显示字段，其中，研磨部位点选显示字段包括八个研磨部位选项，分别为径向切削角、开第二槽、螺旋攻角、径向离系角、径向余隙角、轴向切削角、轴向离隙角、以及轴向余隙角，探针参数显示字段包括中心偏置量(Off Center)字段以及C轴偏置量(Off C)字段：中心偏置量是程序原点相对于刀具端面的相对位置，C轴偏置量是程序原点相对于刀具刀刃的相对位置；

圆鼻铣刀参数页面的外型曲线选单内包括一外型种类点选显示字段、一平直参数显示字段、一锥度参数显示字段；

圆鼻铣刀参数页面内的研磨制程选单包括一螺旋槽1选单、一螺旋槽2选单、一螺旋攻角选单、一径向离隙选单、一径向余隙选单、一直线攻角选单、一轴向离隙选单、以及一轴向余隙选单，各研磨制程选单是响应各研磨部位选项，于各研磨制程选单内设有数个参数显示字段以及点选显示字段，供使用者设定各研磨部位选项所需的加工条件。

球型铣刀参数页面的主设定选单内包括一研磨部位点选显示字段、一切刃方向点选显示字段、一螺旋角点选显示字段以及螺旋角参数显示字段、一基准值点选显示字段、以及一探针参数显示字段，其中，研磨部位点选显示字段包括六个研磨部位选项，分别为径向切削角、开第二槽、径向离系角、径向余隙角、螺旋攻角、第三离隙角，探针参数显示字段包括中心偏置量(Off Center)字段以及C轴偏置量(Off C)字段：中心偏置量是程序原点相对于刀具端面的相对位置，C轴偏置量是程序原点相对于刀具刀刃的相对位置；

球型铣刀参数页面的外型曲线选单内包括一外型种类点选显示字段、一平直参数显示字段、一锥度参数显示字段以及锥度计算点选显示字段；

球型铣刀参数页面内的研磨制程选单包括一螺旋槽1选单、一螺旋槽2选单、一径向离隙选单、一径向余隙选单、一螺旋攻角选单、一第三离隙角选单，各研磨制程选单是响应各研磨部位选项，于各研磨制程选单内设有数个参数显示字段以及点选显示字段，供使用者设定各研磨部位选项所需的加工条件。

铰刀参数页面的主设定选单内包括一研磨部位点选显示字段、一切刃方向点选显示字段、一螺旋角点选显示字段以及螺旋角参数显示字段、一基准值点选显示字段、以及一探针参数显示字段，其中，研磨部位点选显示字段包括四个研磨部位选项，分别为螺旋槽、直槽、径向离系角、倒角，探针参数显示字段包括中心偏置量(Off Center)字段以及C轴偏置量(Off C)字段：中心偏置量是程序原点相对于刀具端面的相对位置，C轴偏置量是程序原点相对于刀具刀刃的相对位置；

铰刀参数页面的外型曲线选单内包括一外型种类点选显示字段、一平直参数显示字段、一锥度参数显示字段；

铰刀参数页面内的研磨制程选单包括一螺旋槽选单、一直槽选单、一径向离隙角选单、一倒角选单，各研磨制程选单是响应各研磨部位选项，于各研磨制程选单内设有数个参数显示字段以及点选显示字段，供使用者设定各研磨部位选项所需的加工条件。

当本发明运用于沟通刀具设计软件时，以端铣刀为例，其流程如图23所示，包括选择研磨刀型、设定主设定选单、设定外型曲线选单、设定各研磨制程选单、设定砂轮、机台参数、3D模拟、以及输出NC程序代码等步骤，详述如下，并请同时配合参阅图24至图30：

A、选择研磨刀型：启动刀具设计软件后在显示屏幕上显示窗口，窗口内为刀具选择页面，按压具有端铣刀图符的端铣刀选择按钮，进入铰刀参数页面。

B、设定主设定选单：进入端铣刀参数页面后，首先显示主设定选单，于主设定选单内点选研磨部位点选显示字段的研磨部位选项，本流程说明是点选径向切削角、径向离系角、径向余隙角、轴向切削角、轴向离隙角、以及轴向余隙角，并同时设定切刃方向点选显示字段、螺旋角点选显示字段以及螺旋角参数显示字段、基准值点选显示字段、以及探针参数显示字段。

C、设定外型曲线选单：主设定选单设定完毕后按压外型曲线选单的卷标进入外型曲线选单内，并且设定外型种类点选显示字段、平直参数显示字段、锥度参数显示字段以及锥度计算点选显示字段。

D、设定各研磨制程选单：外型曲线选单设定完毕后，依序按压各研磨制程选单的标签，借此进入各研磨制程选单内以点选设定或者填入所需加工条件的参数；于设定各研磨制程选单的过程中，在螺旋槽1选单时可按压2D断面调整键，呼叫2D断面参数框以及刀具开槽断面显示窗口，使用者检阅刀具开槽断面并填入2D断面调整参数，并且按压2D更新键，更新2D断面调整参数至刀具工程已设定的开槽参数内。

E、设定砂轮、机台参数：分别按压各砂轮参数选单以及机台参数选单的标签，分别进入砂轮参数选单以及机台参数选单内，借此规划设定加工机台所使用砂轮的形式、组合及相关设定，以及设定加工机台的程序原点的坐标、各轴的正极限点及负极限点。

F、3D模拟：按压3D仿真键，呼叫仿真程序以仿真刀具研磨状况，确认输出的NC程序代码能够正常在加工机台上执行。

G、输出NC程序代码：按压传送NC码键，产生加工用的NC程序代码。

Claims (4)

1.一种多轴向工具磨床NC程序代码产生软件的人机接口，其特征在于，是设有一显示屏幕，该显示屏幕上显示一窗口，该窗口内包括数个下拉式功能选单，各下拉式功能选单内包括数个功能选项，数个下拉式功能选单包括一档案选单以及一执行选单，其中该档案选单包括一开新档案选项以及一结束选项，该开新档案选项是用以重新开启刀具工程选项，该结束选项是用以离开程序，该执行选单设有一传送NC码选项，该传送NC码选项是用以产生加工用的NC程序代码；

该窗口内进一步包括一位于上层的刀具选择页面以及数个位于下层并依附于该刀具选择页面的刀具参数页面，该刀具选择页面包括数个选择按钮，各选择按钮上分别设有一种刀具的图符，并分别响应该种刀具的刀具参数页面而可选择进入，各刀具参数页面内设有数个标签式选单，这些标签式选单包括一主设定选单、一外型曲线选单、以及数个研磨制程选单，各标签式选单内设有数个供使用者填入参数以及点选的参数显示字段以及点选显示字段。

2.根据权利要求1所述的多轴向工具磨床NC程序代码产生软件的人机接口，其特征在于所述窗口内设有数个快速功能键，各功能键是响应各下拉式功能选单中的功能选项。

3.根据权利要求2所述的多轴向工具磨床NC程序代码产生软件的人机接口，其特征在于所述刀具参数页面包括一端铣刀参数页面、一圆鼻铣刀参数页面、一球型铣刀参数页面、一铰刀参数页面、一钻头参数页面、以及一成型刀参数页面，所述选择按钮的图符分别对应各刀具参数页面而为端铣刀图符、一圆鼻铣刀图符、一球型铣刀图符、一铰刀图符、一钻头图符。

4.根据权利要求1、2或3所述的多轴向工具磨床NC程序代码产生软件的人机接口，其特征在于所述各刀具参数页面的主设定选单内的点选显示字段包括一研磨部位点选显示字段，该研磨部位点选显示字段包括数个研磨部位选项，并且所述各研磨制程选单是响应各研磨部位选项，在各研磨制程选单内设有供使用者设定各研磨部位选项所需加工条件的参数显示字段以及点选显示字段。

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