專利名稱：一種榴彈數(shù)控機床加工自動編程系統(tǒng)及編程方法
技術領域：
本發(fā)明涉及榴彈機械加工工藝技術，特別是涉及一種用于榴彈數(shù)控機床加工自動編程系統(tǒng)及編程方法。
背景技術：
數(shù)控加工是現(xiàn)代化生產(chǎn)中必不可少的重要組成部份，是網(wǎng)絡化生產(chǎn)的關鍵。但是現(xiàn)有數(shù)控加工的編程主要是依靠人手工來編程和傳輸，尤其是對于榴彈的生產(chǎn)還沒有數(shù)控自動編程系統(tǒng)，因為榴彈的生產(chǎn)具有變批量、變品種、任務急的特點，所以必然給數(shù)控工藝人員帶來繁重的編程工作，例如，切削參數(shù)、進退刀參數(shù)、進給量、切削速度、加工余量和允差、刀具參數(shù)及有關特殊加工參數(shù)等，這樣就要求數(shù)控工藝人員必須具有很高的專業(yè)知識，才能滿足網(wǎng)絡化生產(chǎn)的要求。如何能夠有一種數(shù)控機床加工自動編程系統(tǒng)和編程方法，它可以方便、快捷高質量的自動編程，同時又對工藝人員素質要求不是太高，易于操作，滿足網(wǎng)絡化的生產(chǎn)的需求，這正是現(xiàn)有技術中有待解決的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有榴彈數(shù)控機床加工工藝編程存在的技術問題，提供一種加工工藝編程效率高、易于操作、質量好，方便快捷的榴彈數(shù)控機床加工自動編程系統(tǒng)及編程方法，顯著縮短榴彈的機床加工工藝編制周期，保正產(chǎn)品質量、提高生產(chǎn)效率。
本發(fā)明的榴彈數(shù)控加工自動編程系統(tǒng)及編程方法，基于I-DEAS的創(chuàng)成式加工原理，是三維數(shù)字化、網(wǎng)絡化數(shù)控加工自動編程系統(tǒng)，完成加工走刀軌跡仿真、生成刀位文件、將刀位文件轉換成NC代碼，由DNC程序傳輸?shù)綌?shù)控機床進行加工，顯著縮短榴彈的機床加工工藝編制周期，能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭武器裝備快速化研制的需要。
本發(fā)明包括數(shù)據(jù)輸入單元、加工實體模型數(shù)據(jù)庫、設計系統(tǒng)CAX集成平臺、刀具參數(shù)管理模塊、走刀軌跡仿真模塊、刀位文件生成模塊、通用后置處理配置文件模塊、傳輸管理模塊、數(shù)控代碼指令存儲器，數(shù)據(jù)輸入單元的數(shù)據(jù)通過I/O存取模塊輸送給加工實體模型數(shù)據(jù)庫，加工實體模型數(shù)據(jù)庫是一個能夠存取被加工產(chǎn)品幾何要素數(shù)據(jù)和性能要素數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，同時能夠創(chuàng)建三維實體毛坯，加工實體模型數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)通過I/O存取模塊輸送給設計系統(tǒng)CAX集成平臺，設計系統(tǒng)CAX集成平臺是一個ES/CAD/CAE/CAPP/CAM集成系統(tǒng)，為分布式、客戶機/服務器體系結構，服務器上存放中心數(shù)據(jù)庫(公共數(shù)據(jù)庫)的數(shù)據(jù)，即設計系統(tǒng)CAX集成平臺的數(shù)據(jù)；客戶機上存放局部數(shù)據(jù)庫(私有數(shù)據(jù)庫)的數(shù)據(jù)，即每個客戶終端的數(shù)據(jù)；設計系統(tǒng)CAX集成平臺對中心數(shù)據(jù)庫和局部數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一管理，每個客戶機上配有一套集成化的應用軟件；設計系統(tǒng)CAX集成平臺的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線分別與刀具參數(shù)管理模塊、走刀軌跡仿真模塊、刀位文件生成模塊、通用后置處理配置文件模塊相互交換數(shù)據(jù)；刀具參數(shù)管理模塊是利用數(shù)據(jù)庫對加工參數(shù)進行有效管理，包括切削參數(shù)、進退刀參數(shù)、進給量、切削速度、加工余量和允差、刀具參數(shù)及有關特殊加工參數(shù)等，此方法可以大大減少工程技術人員的工作量，有效的提高工作效率，還可以提高加工參數(shù)的規(guī)范化和統(tǒng)一性，有利于CAM與CAPP的無縫集成；走刀軌跡仿真模塊是完成加工時對刀具的運動軌跡仿真；刀位文件生成模塊是完成對加工刀具的刀位文件生成；通用后置處理配置文件模塊是通過Ideas后處理程序給用戶提供機床的選項文件和配置文件，生成NC代碼；刀具參數(shù)管理模塊、走刀軌跡仿真模塊、刀位文件生成模塊、通用后置處理配置文件模塊的數(shù)據(jù)分別通過I/O存取模塊輸送到傳輸管理模塊，傳輸管理模塊是一個由硬件保證的數(shù)據(jù)遠程傳輸系統(tǒng)；傳輸管理模塊的數(shù)據(jù)通過I/O存取模塊輸送給數(shù)控代碼指令存儲器，再由MOXA串口485通訊卡和接口服務器KS-232N傳輸給數(shù)控機床，數(shù)控機床按照數(shù)控NC代碼指令來工作。
本發(fā)明的榴彈數(shù)控加工自動編程方法的工作流程是(1)加工自動編程管理單元，為初始動作，輸入榴彈加工零件的相關數(shù)據(jù)；(2)讀入產(chǎn)品圖紙參數(shù)信息，讀取加工榴彈零件的參數(shù)；(3)創(chuàng)建毛坯三維實體模型，按照產(chǎn)品圖紙的信息創(chuàng)建三維實體毛坯圖；(4)加工參數(shù)和通用后置配置文件，確定加工參數(shù)和選擇通用后置配置文件；(5)生成刀位文件和走刀軌跡仿真，在I-DEAS上生成刀位文件和走刀軌跡仿真；(6)創(chuàng)生加工NC代碼，在I-DEAS上創(chuàng)生加工NC代碼；(7)顯示編輯文件文本，對加工NC代碼的文件文本進行顯示和編輯；(8)傳輸給數(shù)控機床，通過硬件網(wǎng)絡傳輸給數(shù)控機床；(9)加工試件；(10)試件檢測，對加工的試件進行檢驗，若不合格，則返回到步驟(4)，若有小偏差，則返回到步驟(7)，若合格，則繼續(xù)進行；(11)網(wǎng)絡化傳輸管理登記、批量生產(chǎn)，通過網(wǎng)絡化傳輸管理與登記，可進行大批量生產(chǎn)；(12)結束。
本發(fā)明具有加工工藝編程效率高、易于操作、質量好，方便快捷等優(yōu)點，提高加工參數(shù)的規(guī)范化和統(tǒng)一性，完成加工走刀軌跡仿真、生成刀位文件、將刀位文件轉換成NC代碼控制數(shù)控機床工作，顯著縮短榴彈的工藝編制周期，能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭武器裝備快速化研制的需要。


圖1是本發(fā)明榴彈數(shù)控機床加工自動編程系統(tǒng)的結構示意圖；圖2是本發(fā)明榴彈數(shù)控機床加工自動編程方法的工作流程圖；圖1中1數(shù)據(jù)輸入單元、2加工實體模型數(shù)據(jù)庫、3設計系統(tǒng)CAX集成平臺、4刀具參數(shù)管理模塊、5走刀軌跡仿真模塊、6刀位文件生成模塊、7通用后置處理配置文件模塊、8傳輸管理模塊、9數(shù)控代碼指令存儲器、10MOXA串口485通訊卡、11接口服務器KS-232N、12數(shù)控機床。
具體實施例方式
下面結合實例進一步說明本發(fā)明的結構方案和自動編程方法的工作流程。
如圖1所示，一種榴彈數(shù)控機床加工自動編程系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)輸入單元1、加工實體模型數(shù)據(jù)庫2、設計系統(tǒng)CAX集成平臺3、刀具參數(shù)管理模塊4、走刀軌跡仿真模塊5、刀位文件生成模塊6、通用后置處理配置文件模塊7、傳輸管理模塊8、數(shù)控代碼指令存儲器9。數(shù)據(jù)輸入單元1的數(shù)據(jù)通過I/O存取模塊輸送給加工實體模型數(shù)據(jù)庫2，加工實體模型數(shù)據(jù)庫是一個能夠存取被加工產(chǎn)品的幾何要素數(shù)據(jù)和性能要素數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，同時根據(jù)產(chǎn)品的幾何要素數(shù)據(jù)和性能要素數(shù)據(jù)，能夠支持創(chuàng)建三維實體毛坯圖。加工實體模型數(shù)據(jù)庫2的數(shù)據(jù)通過I/O存取模輸送給設計系統(tǒng)CAX集成平臺3，設計系統(tǒng)CAX集成平臺是一個ES/CAD/CAE/CAPP/CAM集成系統(tǒng)，是分布式、客戶機/服務器體系結構，服務器上存放中心數(shù)據(jù)庫(公共數(shù)據(jù)庫)，客戶機上存放局部數(shù)據(jù)庫(私有數(shù)據(jù)庫)，設計系統(tǒng)CAX集成平臺3對中心數(shù)據(jù)庫和局部數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一管理，每個客戶機上配有一套集成化的應用軟件。設計系統(tǒng)CAX集成平臺3的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線分別與刀具參數(shù)管理模塊4、走刀軌跡仿真模塊5、刀位文件生成模塊6、通用后置處理配置文件模塊7相互交換數(shù)據(jù)；刀具參數(shù)管理模塊4是利用數(shù)據(jù)庫對加工參數(shù)進行有效的管理，包括切削參數(shù)、進退刀參數(shù)、進給量、切削速度、加工余量和允差、刀具參數(shù)及有關特殊加工參數(shù)等，此方法可以大大減少工程技術人員的工作量，有效的提高工作效率，還可以提高加工參數(shù)的規(guī)范化和統(tǒng)一性，有利于CAM與CAPP的無縫集成。走刀軌跡仿真模塊5是完成加工時對刀具的運動仿真。刀位文件生成模塊6是完成對加工刀具的刀位文件的生成。通用后置處理配置文件模塊7是通過Ideas后處理程序提供給用戶生成機床的選項文件和配置文件，生成NC代碼。刀具參數(shù)管理模塊4、走刀軌跡仿真模塊5、刀位文件生成模塊6、通用后置處理配置文件模塊7的數(shù)據(jù)分別通過I/O存取模塊輸送給傳輸管理模塊8，傳輸管理模塊8是由硬件保證數(shù)據(jù)遠程傳輸系統(tǒng)。傳輸管理模塊8的數(shù)據(jù)通過I/O存取模塊輸送給數(shù)控代碼指令存儲器9，再由MOXA串口485通訊卡10和接口服務器KS-232N11傳輸給數(shù)控機床12，數(shù)控機床12按照數(shù)控NC代碼指令來工作。
如圖2所示，步驟10為加工自動編程管理單元，為初始動作，輸入榴彈加工零件的相關數(shù)據(jù)，輸入時有界面提示；步驟11為讀入產(chǎn)品圖紙參數(shù)信息，讀取加工榴彈零件的參數(shù)；步驟12為創(chuàng)建毛坯三維實體模型，按照產(chǎn)品圖紙的信息創(chuàng)建三維實體毛坯圖；步驟13為加工參數(shù)和通用后置配置文件，確定加工參數(shù)和選擇通用后置配置文件；步驟14為生成刀位文件和走刀軌跡仿真，在I-DEAS上生成刀位文件和走刀軌跡仿真；步驟15為創(chuàng)生加工NC代碼，在I-DEAS上創(chuàng)生加工NC代碼；步驟16為顯示編輯文件文本，對加工NC代碼的文件文本進行顯示和編輯；步驟17為傳輸給數(shù)控機床，通過硬件網(wǎng)絡傳輸給數(shù)控機床；步驟18為加工試件；步驟19為試件檢測，對加工的試件進行檢驗，若不合格，則返回到步驟13，若有小偏差，則返回到步驟16，若合格，則繼續(xù)進行；步驟20為網(wǎng)絡化傳輸管理登記、批量生產(chǎn)，通過網(wǎng)絡化傳輸管理與登記，可進行大批量生產(chǎn)；步驟21結束。
權利要求
1.一種榴彈數(shù)控機床加工自動編程系統(tǒng)，其特征是，包括數(shù)據(jù)輸入單元、加工實體模型數(shù)據(jù)庫、設計系統(tǒng)CAX集成平臺、刀具參數(shù)管理模塊、走刀軌跡仿真模塊、刀位文件生成模塊、通用后置處理配置文件模塊、傳輸管理模塊、數(shù)控代碼指令存儲器，數(shù)據(jù)輸入單元的數(shù)據(jù)通過I/O存取模塊依次輸送給加工實體模型數(shù)據(jù)庫和設計系統(tǒng)CAX集成平臺，加工實體模型數(shù)據(jù)庫是一個能夠存取被加工產(chǎn)品幾何要素數(shù)據(jù)和性能要素數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，同時能夠支持創(chuàng)建三維實體毛坯，設計系統(tǒng)CAX集成平臺的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線分別與刀具參數(shù)管理模塊、走刀軌跡仿真模塊、刀位文件生成、通用后置處理配置文件相互交換數(shù)據(jù)，通用后置處理配置文件模塊給用戶提供機床選項文件和配置文件，生成NC代碼，刀具參數(shù)管理模塊、走刀軌跡仿真模塊、刀位文件生成模塊、通用后置處理配置文件模塊的數(shù)據(jù)分別通過I/O存取模塊依次輸送給傳輸管理模塊、數(shù)控代碼指令存儲器，再由MOXA串口485通訊卡和接口服務器KS-232N輸送給數(shù)控機床，數(shù)控機床按照數(shù)控NC代碼指令來工作。
2.如權利要求1所述的榴彈數(shù)控機床加工自動編程系統(tǒng)，其特征是，設計系統(tǒng)CAX集成平臺是一個ES/CAD/CAE/CAPP/CAM集成系統(tǒng)，為分布式、客戶機/服務器體系結構，服務器上存放中心數(shù)據(jù)庫，即設計系統(tǒng)CAX集成平臺的數(shù)據(jù)；客戶機上存放局部數(shù)據(jù)庫，即每個客戶終端的數(shù)據(jù)；設計系統(tǒng)CAX集成平臺對中心數(shù)據(jù)庫和局部數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一管理，每個客戶機上配有一套集成化的應用軟件。
3.如權利要求1所述的榴彈數(shù)控機床加工自動編程系統(tǒng)，其特征是，刀具參數(shù)管理模塊是利用數(shù)據(jù)庫對加工參數(shù)進行有效的管理，包括切削參數(shù)、進退刀參數(shù)、進給量、切削速度、加工余量和允差、刀具參數(shù)及有關特殊加工參數(shù)。
4.一種榴彈數(shù)控機床加工自動編程方法，其特征是，自動編程方法的工作流程是(1)加工自動編程管理單元，為初始動作，輸入榴彈加工零件的相關數(shù)據(jù)。(2)讀入產(chǎn)品圖紙參數(shù)信息，讀取加工的榴彈零件的參數(shù)；(3)創(chuàng)建毛坯三維實體模型，按照產(chǎn)品圖紙的信息創(chuàng)建三維實體毛坯圖(4)加工參數(shù)和通用后置配置文件，確定加工參數(shù)和選擇通用后置配置文件；(5)生成刀位文件和走刀軌跡仿真，在I-DEAS上生成刀位文件和走刀軌跡仿真；(6)創(chuàng)生加工NC代碼，在I-DEAS上創(chuàng)生加工的NC代碼；(7)顯示編輯文件文本，對加工NC代碼的文件文本進行顯示和編輯；(8)傳輸給數(shù)控機床，通過硬件網(wǎng)絡傳輸給數(shù)控機床；(9)加工試件；(10)試件檢測，對加工的試件進行檢驗，若不合格，則返回到步驟(4)，若有小偏差，則返回到步驟(7)，若合格，則繼續(xù)進行；(11)網(wǎng)絡化傳輸管理登記、批量生產(chǎn)，通過網(wǎng)絡化傳輸管理與登記，可進行大批量生產(chǎn)；(12)結束。
全文摘要
一種榴彈數(shù)控機床加工自動編程系統(tǒng)及編程方法，數(shù)據(jù)輸入單元的數(shù)據(jù)通過I/O存取模塊依次輸送給加工實體模型數(shù)據(jù)庫、設計系統(tǒng)CAX集成平臺，設計系統(tǒng)CAX集成平臺的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線分別與刀具參數(shù)管理模塊、走刀軌跡仿真模塊、刀位文件生成模塊、通用后置處理配置文件模塊相互交換數(shù)據(jù)；然后通過I/O存取模塊依次輸送給傳輸管理模塊、數(shù)控代碼指令存儲器，數(shù)控機床按照數(shù)控NC代碼指令來工作，本發(fā)明具有加工工藝編程效率高、易于操作、質量好，方便快捷等優(yōu)點，提高加工參數(shù)的規(guī)范化和統(tǒng)一性，完成加工走刀軌跡仿真、生成刀位文件、將刀位文件轉換成NC代碼控制數(shù)控機床工作，顯著縮短榴彈的工藝編制周期，能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭武器裝備快速化研制的需要。
文檔編號G05B19/18GK1588257SQ200410050529
公開日2005年3月2日 申請日期2004年9月29日 優(yōu)先權日2004年9月29日
發(fā)明者郝博, 袁志華, 魏永合 申請人:沈陽理工大學