专利名称：一种榴弹数控机床加工自动编程系统及编程方法
技术领域：
本发明涉及榴弹机械加工工艺技术，特别是涉及一种用于榴弹数控机床加工自动编程系统及编程方法。
背景技术：
数控加工是现代化生产中必不可少的重要组成部份，是网络化生产的关键。但是现有数控加工的编程主要是依靠人手工来编程和传输，尤其是对于榴弹的生产还没有数控自动编程系统，因为榴弹的生产具有变批量、变品种、任务急的特点，所以必然给数控工艺人员带来繁重的编程工作，例如，切削参数、进退刀参数、进给量、切削速度、加工余量和允差、刀具参数及有关特殊加工参数等，这样就要求数控工艺人员必须具有很高的专业知识，才能满足网络化生产的要求。如何能够有一种数控机床加工自动编程系统和编程方法，它可以方便、快捷高质量的自动编程，同时又对工艺人员素质要求不是太高，易于操作，满足网络化的生产的需求，这正是现有技术中有待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有榴弹数控机床加工工艺编程存在的技术问题，提供一种加工工艺编程效率高、易于操作、质量好，方便快捷的榴弹数控机床加工自动编程系统及编程方法，显著缩短榴弹的机床加工工艺编制周期，保正产品质量、提高生产效率。
本发明的榴弹数控加工自动编程系统及编程方法，基于I-DEAS的创成式加工原理，是三维数字化、网络化数控加工自动编程系统，完成加工走刀轨迹仿真、生成刀位文件、将刀位文件转换成NC代码，由DNC程序传输到数控机床进行加工，显著缩短榴弹的机床加工工艺编制周期，能满足现代战争武器装备快速化研制的需要。
本发明包括数据输入单元、加工实体模型数据库、设计系统CAX集成平台、刀具参数管理模块、走刀轨迹仿真模块、刀位文件生成模块、通用后置处理配置文件模块、传输管理模块、数控代码指令存储器，数据输入单元的数据通过I/O存取模块输送给加工实体模型数据库，加工实体模型数据库是一个能够存取被加工产品几何要素数据和性能要素数据的数据库，同时能够创建三维实体毛坯，加工实体模型数据库的数据通过I/O存取模块输送给设计系统CAX集成平台，设计系统CAX集成平台是一个ES/CAD/CAE/CAPP/CAM集成系统，为分布式、客户机/服务器体系结构，服务器上存放中心数据库(公共数据库)的数据，即设计系统CAX集成平台的数据；客户机上存放局部数据库(私有数据库)的数据，即每个客户终端的数据；设计系统CAX集成平台对中心数据库和局部数据库进行统一管理，每个客户机上配有一套集成化的应用软件；设计系统CAX集成平台的数据通过数据总线分别与刀具参数管理模块、走刀轨迹仿真模块、刀位文件生成模块、通用后置处理配置文件模块相互交换数据；刀具参数管理模块是利用数据库对加工参数进行有效管理，包括切削参数、进退刀参数、进给量、切削速度、加工余量和允差、刀具参数及有关特殊加工参数等，此方法可以大大减少工程技术人员的工作量，有效的提高工作效率，还可以提高加工参数的规范化和统一性，有利于CAM与CAPP的无缝集成；走刀轨迹仿真模块是完成加工时对刀具的运动轨迹仿真；刀位文件生成模块是完成对加工刀具的刀位文件生成；通用后置处理配置文件模块是通过Ideas后处理程序给用户提供机床的选项文件和配置文件，生成NC代码；刀具参数管理模块、走刀轨迹仿真模块、刀位文件生成模块、通用后置处理配置文件模块的数据分别通过I/O存取模块输送到传输管理模块，传输管理模块是一个由硬件保证的数据远程传输系统；传输管理模块的数据通过I/O存取模块输送给数控代码指令存储器，再由MOXA串口485通讯卡和接口服务器KS-232N传输给数控机床，数控机床按照数控NC代码指令来工作。
本发明的榴弹数控加工自动编程方法的工作流程是(1)加工自动编程管理单元，为初始动作，输入榴弹加工零件的相关数据；(2)读入产品图纸参数信息，读取加工榴弹零件的参数；(3)创建毛坯三维实体模型，按照产品图纸的信息创建三维实体毛坯图；(4)加工参数和通用后置配置文件，确定加工参数和选择通用后置配置文件；(5)生成刀位文件和走刀轨迹仿真，在I-DEAS上生成刀位文件和走刀轨迹仿真；(6)创生加工NC代码，在I-DEAS上创生加工NC代码；(7)显示编辑文件文本，对加工NC代码的文件文本进行显示和编辑；(8)传输给数控机床，通过硬件网络传输给数控机床；(9)加工试件；(10)试件检测，对加工的试件进行检验，若不合格，则返回到步骤(4)，若有小偏差，则返回到步骤(7)，若合格，则继续进行；(11)网络化传输管理登记、批量生产，通过网络化传输管理与登记，可进行大批量生产；(12)结束。
本发明具有加工工艺编程效率高、易于操作、质量好，方便快捷等优点，提高加工参数的规范化和统一性，完成加工走刀轨迹仿真、生成刀位文件、将刀位文件转换成NC代码控制数控机床工作，显著缩短榴弹的工艺编制周期，能满足现代战争武器装备快速化研制的需要。
图1是本发明榴弹数控机床加工自动编程系统的结构示意图；图2是本发明榴弹数控机床加工自动编程方法的工作流程图；图1中1数据输入单元、2加工实体模型数据库、3设计系统CAX集成平台、4刀具参数管理模块、5走刀轨迹仿真模块、6刀位文件生成模块、7通用后置处理配置文件模块、8传输管理模块、9数控代码指令存储器、10MOXA串口485通讯卡、11接口服务器KS-232N、12数控机床。
具体实施例方式
下面结合实例进一步说明本发明的结构方案和自动编程方法的工作流程。
如图1所示，一种榴弹数控机床加工自动编程系统，包括数据输入单元1、加工实体模型数据库2、设计系统CAX集成平台3、刀具参数管理模块4、走刀轨迹仿真模块5、刀位文件生成模块6、通用后置处理配置文件模块7、传输管理模块8、数控代码指令存储器9。数据输入单元1的数据通过I/O存取模块输送给加工实体模型数据库2，加工实体模型数据库是一个能够存取被加工产品的几何要素数据和性能要素数据的数据库，同时根据产品的几何要素数据和性能要素数据，能够支持创建三维实体毛坯图。加工实体模型数据库2的数据通过I/O存取模输送给设计系统CAX集成平台3，设计系统CAX集成平台是一个ES/CAD/CAE/CAPP/CAM集成系统，是分布式、客户机/服务器体系结构，服务器上存放中心数据库(公共数据库)，客户机上存放局部数据库(私有数据库)，设计系统CAX集成平台3对中心数据库和局部数据库进行统一管理，每个客户机上配有一套集成化的应用软件。设计系统CAX集成平台3的数据通过数据总线分别与刀具参数管理模块4、走刀轨迹仿真模块5、刀位文件生成模块6、通用后置处理配置文件模块7相互交换数据；刀具参数管理模块4是利用数据库对加工参数进行有效的管理，包括切削参数、进退刀参数、进给量、切削速度、加工余量和允差、刀具参数及有关特殊加工参数等，此方法可以大大减少工程技术人员的工作量，有效的提高工作效率，还可以提高加工参数的规范化和统一性，有利于CAM与CAPP的无缝集成。走刀轨迹仿真模块5是完成加工时对刀具的运动仿真。刀位文件生成模块6是完成对加工刀具的刀位文件的生成。通用后置处理配置文件模块7是通过Ideas后处理程序提供给用户生成机床的选项文件和配置文件，生成NC代码。刀具参数管理模块4、走刀轨迹仿真模块5、刀位文件生成模块6、通用后置处理配置文件模块7的数据分别通过I/O存取模块输送给传输管理模块8，传输管理模块8是由硬件保证数据远程传输系统。传输管理模块8的数据通过I/O存取模块输送给数控代码指令存储器9，再由MOXA串口485通讯卡10和接口服务器KS-232N11传输给数控机床12，数控机床12按照数控NC代码指令来工作。
如图2所示，步骤10为加工自动编程管理单元，为初始动作，输入榴弹加工零件的相关数据，输入时有界面提示；步骤11为读入产品图纸参数信息，读取加工榴弹零件的参数；步骤12为创建毛坯三维实体模型，按照产品图纸的信息创建三维实体毛坯图；步骤13为加工参数和通用后置配置文件，确定加工参数和选择通用后置配置文件；步骤14为生成刀位文件和走刀轨迹仿真，在I-DEAS上生成刀位文件和走刀轨迹仿真；步骤15为创生加工NC代码，在I-DEAS上创生加工NC代码；步骤16为显示编辑文件文本，对加工NC代码的文件文本进行显示和编辑；步骤17为传输给数控机床，通过硬件网络传输给数控机床；步骤18为加工试件；步骤19为试件检测，对加工的试件进行检验，若不合格，则返回到步骤13，若有小偏差，则返回到步骤16，若合格，则继续进行；步骤20为网络化传输管理登记、批量生产，通过网络化传输管理与登记，可进行大批量生产；步骤21结束。
权利要求
1.一种榴弹数控机床加工自动编程系统，其特征是，包括数据输入单元、加工实体模型数据库、设计系统CAX集成平台、刀具参数管理模块、走刀轨迹仿真模块、刀位文件生成模块、通用后置处理配置文件模块、传输管理模块、数控代码指令存储器，数据输入单元的数据通过I/O存取模块依次输送给加工实体模型数据库和设计系统CAX集成平台，加工实体模型数据库是一个能够存取被加工产品几何要素数据和性能要素数据的数据库，同时能够支持创建三维实体毛坯，设计系统CAX集成平台的数据通过数据总线分别与刀具参数管理模块、走刀轨迹仿真模块、刀位文件生成、通用后置处理配置文件相互交换数据，通用后置处理配置文件模块给用户提供机床选项文件和配置文件，生成NC代码，刀具参数管理模块、走刀轨迹仿真模块、刀位文件生成模块、通用后置处理配置文件模块的数据分别通过I/O存取模块依次输送给传输管理模块、数控代码指令存储器，再由MOXA串口485通讯卡和接口服务器KS-232N输送给数控机床，数控机床按照数控NC代码指令来工作。
2.如权利要求1所述的榴弹数控机床加工自动编程系统，其特征是，设计系统CAX集成平台是一个ES/CAD/CAE/CAPP/CAM集成系统，为分布式、客户机/服务器体系结构，服务器上存放中心数据库，即设计系统CAX集成平台的数据；客户机上存放局部数据库，即每个客户终端的数据；设计系统CAX集成平台对中心数据库和局部数据库进行统一管理，每个客户机上配有一套集成化的应用软件。
3.如权利要求1所述的榴弹数控机床加工自动编程系统，其特征是，刀具参数管理模块是利用数据库对加工参数进行有效的管理，包括切削参数、进退刀参数、进给量、切削速度、加工余量和允差、刀具参数及有关特殊加工参数。
4.一种榴弹数控机床加工自动编程方法，其特征是，自动编程方法的工作流程是(1)加工自动编程管理单元，为初始动作，输入榴弹加工零件的相关数据。(2)读入产品图纸参数信息，读取加工的榴弹零件的参数；(3)创建毛坯三维实体模型，按照产品图纸的信息创建三维实体毛坯图(4)加工参数和通用后置配置文件，确定加工参数和选择通用后置配置文件；(5)生成刀位文件和走刀轨迹仿真，在I-DEAS上生成刀位文件和走刀轨迹仿真；(6)创生加工NC代码，在I-DEAS上创生加工的NC代码；(7)显示编辑文件文本，对加工NC代码的文件文本进行显示和编辑；(8)传输给数控机床，通过硬件网络传输给数控机床；(9)加工试件；(10)试件检测，对加工的试件进行检验，若不合格，则返回到步骤(4)，若有小偏差，则返回到步骤(7)，若合格，则继续进行；(11)网络化传输管理登记、批量生产，通过网络化传输管理与登记，可进行大批量生产；(12)结束。
全文摘要
一种榴弹数控机床加工自动编程系统及编程方法，数据输入单元的数据通过I/O存取模块依次输送给加工实体模型数据库、设计系统CAX集成平台，设计系统CAX集成平台的数据通过数据总线分别与刀具参数管理模块、走刀轨迹仿真模块、刀位文件生成模块、通用后置处理配置文件模块相互交换数据；然后通过I/O存取模块依次输送给传输管理模块、数控代码指令存储器，数控机床按照数控NC代码指令来工作，本发明具有加工工艺编程效率高、易于操作、质量好，方便快捷等优点，提高加工参数的规范化和统一性，完成加工走刀轨迹仿真、生成刀位文件、将刀位文件转换成NC代码控制数控机床工作，显著缩短榴弹的工艺编制周期，能满足现代战争武器装备快速化研制的需要。
文档编号G05B19/18GK1588257SQ200410050529
公开日2005年3月2日 申请日期2004年9月29日 优先权日2004年9月29日
发明者郝博, 袁志华, 魏永合 申请人:沈阳理工大学