CN106873530A - 一种编程点进给的数控***速度控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于数控加工相关技术领域，其公开了一种编程点进给的数控***速度控制方法，其包括以下步骤：(1)提供与待加工零件对应的工艺数据文件，并将所述工艺数据文件加载到数控***，所述数控***将所述工艺数据文件进行解密并以工艺子程序的方式存储；(2)在所述数控***中建立开启编程点进给功能指令，NC程序文件使用所述开启编程点进给功能指令并调用所述工艺子程序；(3)所述数控***执行所述NC程序文件，当解释器解析到所述开启编程点进给功能指令时，随即依次将全部编程点按照预定格式存储至数据表缓冲区；同时，插补器按照所述NC程序文件中给定的输出频率将所述编程点输出至所述数控***的驱动器。

Description

一种编程点进给的数控***速度控制方法
技术领域
本发明属于数控加工相关技术领域，更具体地，涉及一种编程点进给的数控***速度控制方法。
背景技术
现有数控***中的进给方式分为转进给及分进给，其中，分进给是铣削、钻削加工中常用的速度定义方式，编程人员通过给定单位时间(每分钟)内刀具相对工件的运动增量来指定进给速度。但分进给并不能适用所有加工场景，比如在回转面的车削加工中，工件表面质量与主轴每转一圈各轴的进给增量及其均匀程度密切相关，编程时直接以转进给的方式定义进给速度更为直观方便，也可以更好地将工艺要求与速度控制方式联系起来。更为特别地，在车削加工端面时，数控***又提供了恒线速加工的控制接口，且配合转进给，保证在车削端面时，主轴转速在随切削点半径变化而增减时，能够控制径向的进给速度，以使得刀具去除的材料均匀恒定。
随着工艺要求的而不断细化，以上两类进给方式已经不能完全满足新兴制造领域的加工工艺要求，如在3D手机背壳的车削加工过程中，由于背壳不再是一个平面而是凹凸不平的曲面，参与合成进给的轴也由断面车削时的一个径向进给轴增加到两个，一个做径向进给(X轴)，另一个做轴向进给(Z轴)，这时继续采用恒线速配合转进给的加工方式已经不能很好地满足加工工艺的要求。此外，新的工艺中，各轴的进给量与主回转轴的同步控制规律更加复杂，难以通过加工程序中简单的一两个参数确定，加工工艺制定的好坏与工艺人员的经验有着直接联系，而涉及到的工艺规律受到工艺人员的保护，不可直接获得，进而导致不能很好的满足加工工艺的要求，限制了产品的快速、高质量加工及工艺人员的工作，导致整体效率较低。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种编程点进给的数控***速度控制方法，其基于现有进给方式的特点，对编程点进给的数控***速度控制方法进行了设计。本发明提供了一种更方便的进给速度控制方式，使得工艺编程人员能直接规定每个插补周期内各轴的进给量，这些单个周期进给量则是工艺人员经过大量工程试验结果得出的满足加工工艺要求的经验公式计算获得的，并形成加工编程点，使得编程工艺人员能够以插补周期为频率输出来实现各轴之间的联动加工，无需在数控***再多做处理。
为实现上述目的，本发明提供了一种编程点进给的数控***速度控制方法，其包括以下步骤：
(1)提供与待加工零件对应的工艺数据文件，并将所述工艺数据文件加载到数控***，所述数控***将所述工艺数据文件进行解密并以工艺子程序的方式存储；
(2)在所述数控***中建立开启编程点进给功能指令，NC程序文件使用所述开启编程点进给功能指令并调用所述工艺子程序；
(3)所述数控***执行所述NC程序文件，当解释器解析到所述开启编程点进给功能指令时，随即依次将全部编程点按照预定格式存储至数据表缓冲区；同时，插补器按照所述NC程序文件中给定的输出频率将所述编程点输出至所述数控***的驱动器。
进一步地，所述开启编程点进给功能指令为模态指令，且其为与分进给的G94指令和转进给的G95指令属同一模态组。
进一步地，所述工艺数据文件涵盖了加工过程中所有的刀具编程点。
进一步地，所述工艺数据文件大于所述数据表缓冲区的内存时，采用磁盘交换方式或者网络传输方式来将编程点读入所述数据表缓冲区。
进一步地，所述磁盘交换方式采用工业固态硬盘，以保证编程点的读入速率大于输出速率。
进一步地，在所述网络传输方式中，所述数控***采用局域网并基于TCP/IP协议传输，以保证编程点数据传输的稳定性和准确性。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的编程点进给的数控***速度控制方法，其能很好的满足工艺人员想直接规定每个插补周期的各轴进给量的工艺需求，为工艺人员提供相对透明的编程点进给功能接口，提高了整体加工效率及加工质量；同时，针对不同规模数据文件，提供较为全面的解决方案，保证编程点按给定频率连续输出。
附图说明
图1是本发明较佳实施方式提供的编程点进给的数控***速度控制方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参阅图1，本发明较佳实施方式提供的编程点进给的数控***速度控制方法，其主要包括以下步骤：
步骤一，提供与待加工零件对应的工艺数据文件，并将所述工艺数据文件加载到数控***，所述数控***将所述工艺数据文件进行解密并以工艺子程序的方式存储。本实施方式中，工艺人员提供的所述工艺数据文件涵盖了加工过程中所有的刀具编程点。
步骤二，在所述数控***中建立开启编程点进给功能指令，NC程序文件使用所述开启编程点进给功能指令并调用所述工艺子程序。本实施方式以3D手机背壳的加工为例，所述开启编程点进给功能指令参考指令格式为G92.4F_，即为统一调用接口。其中G94.2为指令开关，表示开启编程点进给功能，且为与分进给的G94指令和转进给的G95指令属同一模态组的模态指令；F则为编程点的输出频率，即每周期输出的编程点数，当F值小于零时，表示一个编程点将分多个周期输出，如果每个周期仅需要输出一个编程点，F则为1。
本实施方式中，3D手机背壳加工采用以车代铣工艺，X、Z、C三轴联动进给，NC程序文件中使用G92.4F1开启编程点进给功能指令，F值为1表示每个插补周期输出一个编程点。
步骤三，所述数控***执行所述NC程序文件，当解释器解析到所述开启编程点进给功能指令时，随即依次将全部编程点按照预定格式存储至数据表缓冲区；同时，插补器按照所述NC程序文件中给定的输出频率将所述编程点输出至驱动器，以进行数控加工。所述插补器及所述解释器均包含于所述数控***。
本实施方式中，对于中小规模的工艺数据文件，本实施方式通过在所述数控***内设置较大内存数据表缓冲区来用于存放加工过程中的所有编程点。对于大规模工艺数据文件，所述数控***的数据表缓冲区域内存空间不足，无法将全部编程点读入内存，本实施方式通过将刀具进给过程中的编程点批量输入、单个输出的方式来解决，具体有磁盘交换和网络传输两种方式。
(1)磁盘交换方式：当整个工艺过程能划分为多个工序，并且每道工序对应的编程点的加载内存均小于所述数据表缓冲区内存时，则可以对各工序编程点实行分开加载，以解决加载大规模数据文件时出现的内存不足问题。而如果不能进行以上划分，或者单个工序编程点的内存依然过大，则需要加快磁盘交换速率，如采用读写速率更快的存储设备。本实施方式采用工业固态硬盘，以保证编程点的读入速率始终大于输出速率。
(2)网络传输方式：对于较大规模的数据文件，采用网络传输需要达到一定速率才能满足连续进给加工要求。由于广域网的网络抖动及网络延迟等特性，易造成数据延迟加载或重复加载。本实施方式中，所述数控***采用局域网并基于TCP/IP协议传输，以保证编程点数据传输的稳定性和准确性；加工过程中，CAM软件需要与所述数控***通过网线连接，并设置IP地址在同一网段，且配置局域网，使得所述数控***每隔一段时间分块批量将编程点读入所述数据表缓冲区中。
3D手机背壳加工的工艺数据文件共有394993个编程点，约12.7MB，而所述数控***的数据表缓冲区只能容纳下100000个数据，约3.2MB，故编程点不能全部读入内存中，属于大规模数据文件；而要实现编程点连续进给，数据读入的速率必须大于33KB/s，本实施方式采用固态硬盘或者局域网传输均可以达到上述速率要求。
采用本实施方式的编程点进给的数控***速度控制方法，实现了数控***给每个插补周期(1ms)输出一个编程点的目标，如工艺数据文件中共有394993个编程点，则总加工时间为395s。
本发明提供的编程点进给的数控***速度控制方法，其能很好的满足工艺人员想直接规定每个插补周期的各轴进给量的工艺需求，为工艺人员提供相对透明的编程点进给功能接口，提高了整体加工效率及加工质量；同时，针对不同规模数据文件，提供较为全面的解决方案，保证编程点按给定频率连续输出。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种编程点进给的数控***速度控制方法，其包括以下步骤：
(1)提供与待加工零件对应的工艺数据文件，并将所述工艺数据文件加载到数控***，所述数控***将所述工艺数据文件进行解密并以工艺子程序的方式存储；
(2)在所述数控***中建立开启编程点进给功能指令，NC程序文件使用所述开启编程点进给功能指令并调用所述工艺子程序；
(3)所述数控***执行所述NC程序文件，当解释器解析到所述开启编程点进给功能指令时，随即依次将全部编程点按照预定格式存储至数据表缓冲区；同时，插补器按照所述NC程序文件中给定的输出频率将所述编程点输出至所述数控***的驱动器。
2.如权利要求1所述的编程点进给的数控***速度控制方法，其特征在于：所述开启编程点进给功能指令为模态指令，且其为与分进给的G94指令和转进给的G95指令属同一模态组。
3.如权利要求1所述的编程点进给的数控***速度控制方法，其特征在于：所述工艺数据文件涵盖了加工过程中所有的刀具编程点。
4.如权利要求1所述的编程点进给的数控***速度控制方法，其特征在于：所述工艺数据文件大于所述数据表缓冲区的内存时，采用磁盘交换方式或者网络传输方式来将编程点读入所述数据表缓冲区。
5.如权利要求4所述的编程点进给的数控***速度控制方法，其特征在于：所述磁盘交换方式采用工业固态硬盘，以保证编程点的读入速率大于输出速率。
6.如权利要求1所述的编程点进给的数控***速度控制方法，其特征在于：在所述网络传输方式中，所述数控***采用局域网并基于TCP/IP协议传输，以保证编程点数据传输的稳定性和准确性。
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