一种工件工序加工时间的计算方法及装置与流程

1.本发明涉及数控加工技术领域，尤其涉及一种工件工序加工时间的计算方法及装置。


背景技术：

2.在自动化生产中，提前了解某个工件或某道工序的加工时间，并根据加工时间合理安排生产过程中的其他环节，是提高生产效率的有效手段。
3.关于加工时间的计算，目前行业内仍比较少见，当前加工时间计算方法是利用各种仿真功能实现的，诸如各类加工仿真平台，或者是数控系统的仿真功能。
4.然而，高性能的全自动化生产线要求从编制好路径程序，到加工出符合精度和效果要求的产品，全程无人参与，加工过程中机床能实现对自身加工条件的智能管控。也就是说，现有技术中的加工时间计算方法难以直接引用到自动化的生产当中。


技术实现要素：

5.本发明提供一种工件工序加工时间的计算方法和装置，用以解决现有技术中的加工时间计算方法难以直接引用到自动化生产当中的缺陷。
6.第一方面，本发明提供一种工件工序加工时间的计算方法，包括：根据加工时间计算指令确定目标工件的加工程序中的任一加工路径程序节；获取所述任一加工路径程序节所对应工序的工序加工时间；所述加工时间计算指令是预先设置在所述加工程序中的。
7.根据本发明提供的一种工件工序加工时间的计算方法，所述根据加工时间计算指令确定目标工件的加工程序中的任一加工路径程序节，包括：读取所述加工程序；根据所述加工时间计算指令的位置标识参数，确定所述任一加工路径程序节；每个所述位置标识参数与每个加工路径程序节一一对应。
8.根据本发明提供的一种工件工序加工时间的计算方法，所述获取所述任一加工路径程序节所对应工序的工序加工时间，包括：获取所述任一加工路径程序节中的任一加工指令所对应的指令加工时间；累计每个所述指令加工时间，获取所述任一加工路径程序节所对应工序的工序加工时间。
9.根据本发明提供的一种工件工序加工时间的计算方法，所述获取所述任一加工路径程序节中的任一加工指令所对应的指令加工时间，包括：根据所述目标工件的当前加工信息，计算所述任一加工指令所对应的指令加工时间；所述当前加工信息包括以下信息中的至少一种：机床运动特性参数、当前工件位置信息、当前刀具补偿信息、当前进给速度。
10.根据本发明提供的一种工件工序加工时间的计算方法，在获取所述任一加工路径程序节所对应工序的工序加工时间之后，还包括：根据所述工序加工时间与当前刀具的状态信息，确定对所述目标工件的加工策略；执行所述加工策略以实现对所述工序的管控。
11.根据本发明提供的一种工件工序加工时间的计算方法，在当前刀具的状态信息包括当前刀具寿命的情况下，所述根据所述工序加工时间与当前刀具的状态信息，确定对所
述目标工件的加工策略，包括：在所述工序加工时间大于所述当前刀具寿命的情况下，更换所述当前刀具以完成对所述目标工件的加工；在所述工序加工时间小于或等于当前刀具寿命的情况下，采用所述当前刀具完成对所述目标工件的加工。
12.根据本发明提供的一种工件工序加工时间的计算方法，在获取所述任一加工路径程序节所对应工序的工序加工时间之后，还包括：累计每个所述工序加工时间，获取所述目标工件的总加工时间；根据所述总加工时间，确定所述目标工件的加工报价。
13.第二方面，本发明还提供一种工件工序加工时间的计算装置，包括：定位模块，用于根据加工时间计算指令确定目标工件的加工程序中的任一加工路径程序节；其中，所述加工时间计算指令是预先设置在所述加工程序中的；工序加工时间计算模块，用于获取所述任一加工路径程序节所对应工序的工序加工时间。
14.第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种工件工序加工时间的计算方法的步骤。
15.第四方面，本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述工件工序加工时间的计算方法的步骤。
16.本发明提供的工件工序加工时间的计算方法及装置，通过加工时间计算指令计算加工程序中每个加工路径程序节所对应的工序加工时间，从而将工序加工时间的计算引入到了目标工件的加工过程中，可以更加方便的在加工过程中根据工序加工时间实现对生产的管控，有利于提高对目标工件的加工效率。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本发明提供的工件工序加工时间的计算方法的流程示意图之一；图2是本发明提供的工件工序加工时间的计算方法的流程示意图之二；图3是本发明提供的工件工序加工时间的计算方法的流程示意图之三；图4是本发明提供的利用工序加工时间进行生产管控的流程示意图；图5是本发明提供的工件工序加工时间的计算装置的结构示意图；图6是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
19.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.需要说明的是，在本发明实施例的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
21.下面结合图1-图6描述本发明实施例所提供的工件工序加工时间的计算方法和装置。
22.图1是本发明提供的工件工序加工时间的计算方法的流程示意图之一，如图1所示，包括但不限于以下步骤：步骤101：根据加工时间计算指令确定目标工件的加工程序中的任一加工路径程序节。
23.本发明中的加工程序为数字控制（numerical control，nc）程序，用户通过可以根据目标工件的造型图或工程图，编制相应的总加工路径，并生成nc程序，进一步的通过数控系统运行nc程序从而实现对目标工件的加工。
24.加工路径程序节为加工程序中的一段程序。可选地，该加工路径程序节可以对应目标工件的总加工路径中的一道加工的工序。即数控系统通过执行该加工路径程序节可以实现对目标工件的一道工序。
25.该工序为一个或多个加工指令的集合，可以为平面加工工序、打孔加工工序、粗加工工序、半精加工工序等。当然，一个加工路径程序节中所对应的具体的工序的类型和数量都可以根据用户的需要，进行自主的设定，这里不做具体的限定。
26.加工时间计算指令为可编程数据输入输出指令。位置标识参数为加工时间计算指令的输入参数，可以通过位置标识参数确定对应的加工路径程序节。位置标识参数可以为加工路径程序节在加工程序中的位置标号，并且每个加工路径程序节与每个位置标号一一对应。这样便可以通过加工程序中的位置标号确定一个唯一的加工路径程序节。
27.步骤102：获取所述任一加工路径程序节所对应的工序加工时间。
28.在设置完成加工时间计算指令的位置标识参数，并且数控系统执行上述加工时间计算指令后，可以通过加工时间计算指令的输出确定该位置标识参数所对应的加工路径程序节的工序加工时间。
29.可选地，依次计算加工程序中的每个加工路径程序节所对应的工序加工时间，并且在计算出所有的工序加工时间后，对所有的工序加工时间进行累加求和便可以获得目标工件的加工时间。
30.图2是本发明提供的工件工序加工时间的计算方法的流程示意图之二，如图2所
示，在总的加工路径一共有两道工序的情况下，即工序1和工序2。可以依次计算工序1所对应的工序加工时间1和工序2所对应的工序加工时间2。最终将工序加工时间1和工序加工时间2相加，即可得到目标工件的总加工时间。并且可以根据总加工时间确定目标工件的加工报价。
31.需要说明的是，在本实施例进行总加工时间计算的过程中，并没有真正的执行工序1和工序2，只是利用工序1和工序2所对应的加工路径程序节，计算相应的工序加工时间。
32.本发明提供了一种工件工序加工时间的计算方法，通过加工时间计算指令计算加工程序中每个加工路径程序节所对应的工序加工时间，从而将工序加工时间的计算引入到了目标工件的加工过程中，可以更加方便的在加工过程中根据工序加工时间实现对生产的管控，有利于提高对目标工件的加工效率。
33.图3是本发明提供的工件工序加工时间的计算方法的流程示意图之三，下面结合图3对工件工序加工时间的计算方法进行说明，如图3所示，该方法包括以下步骤：步骤301：根据目标工件的造型图或工程图，编制总的加工路径，生成包含加工时间计算指令的加工程序。
34.可以根据加工程序的工步顺序，合理的对加工过程中的所有环节进行配置，如设置加工时间计算指令在加工程序中的位置，以及输入参数等。
35.在计算任一加工路径程序节所对应的工序加工时间时，只需要根据任一加工路径程序节的位置标号设置好加工时间计算指令的位置标识参数，便可以获取任一加工路径程序节所对应的工序加工时间。
36.可以通过多次调用执行加工时间计算指令，分别计算多个加工路径程序节所对应的工序加工时间。
37.步骤302：将加工程序导入机床上的数控系统，运行加工程序。
38.数控系统运行加工程序并开始执行译码，译码到加工时间计算指令时，开始转入虚拟译码。
39.步骤303：根据加工时间计算指令的位置标识参数，确定对应加工路径程序节，并计算对应的工序加工时间。
40.可选地，计算任一加工路径程序节所对应的工序加工时间，包括：首先，计算所述任一加工路径程序节中的任一加工指令所对应的指令加工时间；然后累计每个指令加工时间，通过对所有的指令加工时间累加求和，便可以计算任一加工路径程序节所对应的工序加工时间。
41.通常情况下，每个加工路径程序节中具有多个加工指令。加工指令可以为插补指令或定位指令。其中，插补指令的类别可以为：直线插补，圆弧插补，螺线插补，渐开线插补，样条插补等指令。
42.进一步地，可以通过目标工件的当前加工信息，计算任一加工指令所对应的指令加工时间。当前加工信息包括但不限于：机床运动特性参数、当前工件位置信息、当前刀具补偿信息、当前进给速度。
43.可选地，机床运动特性参数还包括对目标工件进行加工时的机床中刀架、主轴等的运动速度参数。
44.在计算出加工路径程序节中每个加工指令所对应的指令加工时间后，对所有的指
令加工时间累加求和，即可获得该加工路径程序节所对应的工序加工时间。
45.步骤304：将工序加工时间存储在存储器中。
46.可以为加工程序中的加工路径程序节设置一个结束标志，在数控系统识别到加工路径程序节的结束标志后，在已经完成工序加工时间计算的前提下，可以将工序加工时间以特定格式存入到存储器中。例如，可以为该工序加工时间分配一个存储器单元，并且设置一个编号，方便后续数控系统根据编号调用工序加工时间。
47.步骤305：根据工序加工时间，完成后续对应的生产管理任务。
48.可选地，本发明提供的一种工件工序加工时间的计算方法，根据所述工序加工时间与当前刀具的状态信息，确定对所述目标工件的加工策略。
49.当前刀具的状态信息包括但不限于当前刀具的磨损情况、温度情况、刀具寿命等。数控系统可以通过存储器单元的编号调用之前存储的对应的加工路径程序节所对应的工序加工时间，并且利用该工序加工时间，结合当前刀具的状态信息，为后续对目标工件进行正式加工时，制定相应的加工策略。例如，提前更换刀库刀具或者自动更换刀具等。
50.可选地，在当前刀具的状态信息包括当前刀具寿命的情况下，可以根据工序加工时间与当前刀具的状态信息，制定对目标工件的加工策略。例如，当工序加工时间大于当前刀具寿命的情况下，可以制定更换刀具的加工策略，以便于数控系统控制机床完成对目标工件的加工；在工序加工时间小于或等于当前刀具寿命的情况下，则可以采用当前刀具完成对目标工件的加工，而不用更换刀具。
51.图4是本发明提供的利用工序加工时间进行生产管控的流程示意图，如图4所示，加工程序一共涉及到两个加工路径程序节，分别对应两道工序，即工序a和工序b。其中，工序a为使用刀具t1对目标工件进行粗加工，工序b为使用刀具t2对目标工件进行精加工。加工程序一共使用了两次加工时间计算指令。
52.数控系统对加工程序进行译码后，对工序a和工序b所对应的加工路径程序节分别执行了加工时间计算指令，分别得到了工序加工时间a和工序加工时间b。
53.具体地，数控系统可以先通过加工时间计算指令计算工序a的工序加工时间a，并且根据工序加工时间a制定对工序a的加工策略，也即生产管控a；然后，数控系统再通过加工时间计算指令计算工序b的工序加工时间b，并进行相应的生产管控b。
54.可选地，采用如下方式分别设置生产管控a和生产管控b。通过计算得到工序加工时间a大于刀具t1的当前剩余寿命，则生产管控a可以为对刀具t1的更换操作或者发出报警信息提醒用户更换刀具；进一步地，通过计算得到工序加工时间b小于刀具t1的当前剩余寿命，则生产管控b可以为保留刀具t2，不必对刀具t2进行更换。
55.在通过工序加工时间完成对各个工序的生产管控后，也即为各个工序确定完成了各自的加工策略。数控系统便可以继续正式执行工序a和工序b以完成对目标工件的正式加工，并且在执行工序a时，刀具t1已经被更换，刀具t2未被更换。
56.本发明提供的工件工序加工时间的计算方法，在数控系统中通过nc指令的形式计算加工时间，可实现从编制总的加工路径，到根据工序加工时间合理规划加工过程，再到正式加工生产等一系列全闭环自动化加工，使生产过程极大的减少了人为干预及停机等待时间，提高了生产效率。
57.图5是本发明提供的工件工序加工时间的计算装置的结构示意图，如图5所示，该
装置包括：定位模块501、工序加工时间计算模块502。
58.其中，定位模块501，用于根据加工时间计算指令确定目标工件的加工程序中的任一加工路径程序节；其中，所述加工时间计算指令是预先设置在所述加工程序中的；工序加工时间计算模块502，用于获取所述任一加工路径程序节所对应工序的工序加工时间。
59.需要说明的是，本发明实施例提供的计算工件的加工时间的装置，在具体运行时，可以执行上述任一实施例所述的工件工序加工时间的计算方法，对此本实施例不作赘述。
60.本发明提供的计算工件的加工时间的装置，通过加工时间计算指令计算加工程序中每个加工路径程序节所对应的工序加工时间，从而将工序加工时间的计算引入到了目标工件的加工过程中，可以更加方便的在加工过程中根据工序加工时间实现对生产的管控，有利于提高对目标工件的加工效率。
61.图6是本发明提供的电子设备的结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器（processor）610、通信接口（communications interface）620、存储器（memory）630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令，以执行工件工序加工时间的计算方法，该方法包括：根据加工时间计算指令确定目标工件的加工程序中的任一加工路径程序节；获取所述任一加工路径程序节所对应工序的工序加工时间；所述加工时间计算指令是预先设置在所述加工程序中的。
62.此外，上述的存储器630中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器（rom，read-only memory）、随机存取存储器（ram，random access memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
63.另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的工件工序加工时间的计算方法，该方法包括：根据加工时间计算指令确定目标工件的加工程序中的任一加工路径程序节；获取所述任一加工路径程序节所对应工序的工序加工时间；所述加工时间计算指令是预先设置在所述加工程序中的。
64.又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的工件工序加工时间的计算方法，该方法包括：根据加工时间计算指令确定目标工件的加工程序中的任一加工路径程序节；获取所述任一加工路径程序节所对应工序的工序加工时间；所述加工时间计算指令是预先设置在所述加工程序中的。
65.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可
以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
66.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
67.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。