數控工具機用的序列的建立過程和設備的製作方法
2023-06-10 05:09:46
專利名稱：數控工具機用的序列的建立過程和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於數控工具機的工作指令序列的建立過程和設備。
實現它的該類過程和設備是已知的。因此，通常的作法是，由計算機輔助製造(CAM)設計操作員建立工作路線，並將其傳遞或發送給車間操作員，由操作員認真實施。若沒能獲得最好的成品，那麼，車間操作員與CAM操作員商量，進行可能的改進，來建立新的路線，再把新路線提供給車間操作員。因此，根據實踐的最後結果進行一系列隨後的重校正，而這種重新校正的數目太大。
因此，Ioannides M.et al.vom Modell zum Fer.tigteil.VD1-2,1.5.94,pp.66-68公開了關於工具機外形的數據建立過程，這些數據可按車間的標準由最終用戶修改。但是，該文獻沒有公開在最終用戶標準作為校準化NC程序的參數的修改能力。
其它現有技術文獻，即WO-A-9398482；Hofman.CAD/CAM-Einsatz,Werkstatt und Betrieb,1.6.89,pp CA-93-94；和Vom Designznm prototypen.Progrommiersystem und Windos,ZWF 1.5.96,p236,公開了操作NC工具機的過程和設備，其中，最終用戶不能直接影響修改參數值。
因此，這些方法總是造成該領域內的專業化程度提高，這就對中等規模的公司帶來了問題，而且也因為有給車間操作帶來更多負擔的傾向，因此，這些特徵和實踐經驗不可能允許他們根據得到的結果而有效的重新校正程序。由此，已開發出一種允許車間操作員更直接影響機械控制程序的系統，以改進「在該領域中」的直接路線。但是，這些系統給組織機構和人員都會帶來問題，因為，在該情況下，CAM操作員協調程序的任務被剝奪了，由於把通常由CAM操作員負責的工作指令集中在一起，因此，在中等規模的公司中還要保證與由公司自身開發的總方針保持一致。
本發明的目的是，為克服上述現有技術中存在的問題，提供能降低數控機械的工作路線的成本的過程和設備。
本發明的另一目的是，最佳開發用於上述實現中的人力資源潛力，一方面能提高響應性，並使這些製備步驟中的車間操作員滿意；另一方面保持CAM操作員在準備工作指令中的總訪問職能。
通過對權利要求1和7中所公開的已獲得的過程和設備的說明，將會理解本發明的上述的和其它的目的和優點。本發明的優選實施例和不平凡的變化已由從屬權利要求公開。
參見
圖1所示的實現本發明的系統的優選實施例的方塊圖，用作為無限制的實例的優選實施例更好地說明本發明。
參見圖1，實現本發明的系統的實施例包括現有技術中已知的工作站1，它通常由中央處理單元(CPU)3，顯示5和鍵盤7組成。工作站1通過線9或同等裝置與計算數字控制單元11連接，它也可由CPU與顯示和鍵盤組成，它再與工具機13連接。例如，與磨床連接。本發明的設備部分裝入工作站1中，用於與CAM操作員的工作步驟的設計和確定相關所有方面，並部分進入計算數字控制單元11，用於與工作階段相關的參數校正，及與車間操作員相關聯的工具機工具路線的建立和執行相關的所有方面。
事實上，由於本發明的過程和設備，一方面可分配給車間操作員對CAM操作員建立的參數的部分重校正工作，由於他的直接知識和實踐經驗使該工作簡化，可省去現有過程的長的中間步驟。另一方面，分配CAM操作員準備總工作指令的任務。
按本發明的過程設置一系列工作步驟，該工作步驟系列由適於這樣的目的即簡化說明的相關設備實施，為簡化敘述，將只說明本發明的設備，該設備執行過程步驟由其本身的結構表明很清楚。
因此，按本發明的建立數控工具機的工作路線用的設備包括首先，按已知方式，讀出要加工的物體的數學說明的讀出裝置，這些裝置由例如按照描述數學表面格式中的一個寫成的文件，如IGES(初始圖形交換說明)或VDA-FS(Verband der Automobilindustrie FlaechenSchnittstelle即，汽車工業平面切削位置結構)構成。
設備還包括根據數學說明讀出裝置得到的數據來計算物體的內部數學模型的計算裝置；這些裝置包括通用的和已知類的算法，適合於用適當的表達式來近似數字表面。實際上，這一步也可以除去，或者說無論何種方式一種系統至另一系統有很大差別。
而且還有從計算出的數學模型開始準備待加工物體的工作區的準備裝置，裝置包括用於管理操作員接口的通用的已知算法，適於用點擊裝置(如滑鼠或圖表)允許確定區域本身或用鍵盤插入參數和它們的相關的適合於說明區域的值來確定工作區本身。
之後，還有裝置根據待加工物體和已準備好的加工區確定工作參數，該裝置包括適於把多個參數和操作員確定的用於當前工作的相關值，存入文本文件所採用的專門算法。作為實例在這一步驟中操作過程由多個命令和有其相關值的參數組成，列於表1中。
表Ⅰ過程實例確定工作參數的這些裝置把操作員輸入的工作數據和技術數據轉換譯成有相關值的多個參數這種操作的多個新方面之一是，這些參數的值適於最終用戶修改，存成有參數和值的文件，以窗口形式顯示在屏幕上，宜於按本技術領域公知的方法修改。例如，按另一種允許做此修改的可能的變型，參數和值的文件按宜於用戶直接修改的程序形式顯示在屏幕上。
本發明的設備還包括根據準備的加工區和準備的加工參數建立工作路線的裝置；在具體實施例中，這些裝置包括適於把包含許多參數及其數值的文件寫成指令序列用的算法，以允許數控裝置解讀它們並開動工具機。文件寫成由數控裝置可共同解讀格式之一，例如ISO6983，生成的工具機路線的實例列於表Ⅱ中。
表Ⅱ最後，設備包括裝置，用於最後用戶按本領域內通常實踐，使用建立的工作路線控制工具機。使用工作參數的裝置允許由最終用戶按新方式一階段一階段地使用，這可使他按所希望的得到的實際結果，修改每個工作階段中的參數值。
本發明設備的靈活性表示上述全部裝置，即讀出數學說明的讀出裝置、計算模型裝置、加工區準備裝置、工作參數確定裝置和路線建立裝置，把它本身的控制數據編譯並表達有相關值的多個參數，這些參數均宜於由最終用戶修改。
本發明的設備允許把CAM環境中的任務分成兩個不同的階段在第一個階段中，有專門設計知識的CAM操作員按公司的指示，確定對策和生成工具機路線的全部參數；第二階段中，上機，車間操作員接收在第一階段已確定的參數，並在受數控機器上起動生成的路線及以後的操作，可隨機幹預、對上述參數修改，以便更好滿足當前工作的需足，例如，採用修改已經確定的參數，增加或減少某些步驟，以此來更好完成工作任務。
權利要求
1．建立用於數控工具機的工作指令序列的過程，所述過程包括步驟-讀取待加工物體的數學說明；-基於所述讀出數學說明步驟中獲得的數據，計算所述物體的數學模型；-從預先已建立的數學模型，準備所述物體的工作區；-根據待加工物體和已準備好的工作區，確定工作參數；-根據已準備好的工作區所述和已定義的工作參數，建立工作路線；-由最終用戶使用建立的工作路線，控制工具機實現物體；其特徵在於，-所述的定義工作參數的步驟包括，將由操作員輸入的工作數據和技術數據譯成有相關值的多個技術參數，所述參數的所述值適於最終用戶修改；-使用工作參數的步驟一階段一階段地進行，最終用戶可在所述每個工作階段修改所述參數的所述值。
2．建立用於數控工具機的工作指令序列的過程，所述過程包括步驟-讀取待加工物體的數學說明；-從預先已建立的數學模型，準備所述物體的工作區；-根據待加工物體和已準備好的工作區，定義工作參數；-根據已準備好的工作區和所述已定義的工作參數，建立工作路線；-由最終用戶使用建立的工作路線，控制工具機實現目標；其特徵在於，-所述的定義工作參數的步驟包括將由操作員輸入的工作數據和技術數據譯成有相關值的多個技術參數，所述參數的所述值適於最終用戶修改；以及-使用工作參數的步驟一階段一階段地進行，最終用戶可在所述每個工作階段，修改所述參數的所述值。
3．按權利要求1或2所述的過程，其特徵是，所述編譯步驟包括建立帶有相關值的參數的文件。
4．按權利要求3的過程，其特徵是，所述參數和值的文件以宜於修改的窗體形式顯示在屏幕上。
5．按權利要求3的過程，其特徵是，所述參數和值的文件以宜於修改的程序形式顯示在屏幕上。
6．按權利要求1或2的過程，其特徵是，所述的全部步驟，即讀出數學說明，任選計算模型，準備工作區，確定工作參數和建立路線均宜於編譯並表達成多個具有宜於最終用戶修改過的數值的參數。
7．按上述任一項權利要求的過程，其特徵是，最終用戶是負責在數控工具機上工作的車間操作員並且操作員是CAM操作員。
8．建立數控工具機用的工作指令序列的設備，所述設備包括-用於讀出待加工物體的數學說明的裝置；-可選裝置，根據從讀出數學說明用的裝置得到的數據，計算所述物體的數學模型；-從計算出的數學模型為所述物體準備工作區的裝置；-根據要加工的物體和已準備好的工作區，確定工作參數的裝置；-根據所述的已準備好的工作區和所述確定的工作參數，建立工作路線的裝置；和-由操作員使用已建立的工作路線，控制工具機實現目標的裝置；其特徵是，-所述確定工作參數的裝置，用於將由操作員輸入的工作數據和技術數據，譯成有相關值的多個參數，所述參數的所述值宜於最終用戶修改；-所述使用工作參數的裝置，可以一階段一階段使用工作參數，最終用戶可在所述每個工作階段修改所述參數的所述值。
9．按權利要求8的裝置，其特徵是所述編譯裝置建立帶相關值的參數的文件。
10．按權利要求9的設備，其特徵是，所述參數和值的文件是採用宜於修改的窗體形式顯示在屏幕上。
11．按權利要求9的設備，其特徵是，所述參數和值的文件是用宜於修改的程序形式顯示在屏幕上的。
12．按權利要求8的設備，其特徵是，用於讀出待加工物體的數學說明的所述裝置，包括寫成與描述數學表面的一種格式如IGES或VDA格式兼容的文件。
13．按權利要求8的設備，其特徵是，用於計算所述物體的數學模型的所述裝置，包括適合於與等價幾何表面進行近似數學表面的通用型計算法。
14．按權利要求8的設備，其特徵是，根據計算出的數學模型用於準備所述物體工作區的所述裝置，包括用於管理操作員接口的通用計算法，它允許用點擊裝置確定區域本身，或用鍵盤插入適合於描述所述區域的參數和相關值來確定工作區本身。
15．按權利要求8的設備，其特徵是，根據待加工的物體確定工作參數的所述裝置，包括專用計算法，適於將操作員對當前工作定義的多個參數和它們的相關值的儲存到文本文件中。
16．按權利要求8的設備，其特徵是，用於建立工作路線的所述裝置包括計算方法，宜於把含多個參數及其相關值的文件寫成指令序列，以允許數控裝置解讀它並隨後移動工具，所述文件寫成可由數控裝置共同解讀格式中的一種。
17．按權利要求8的設備，其特徵是，所有的裝置，即讀出數學說明的讀出裝置、可選計算模型的裝置、準備工作區裝置、確定工作參數和建立路線等裝置，均把它們自己的控制數據翻譯並表示成宜於由最終用戶修改的帶有相關值的多個參數。
18．按權利要求8至17中任一項的設備，其特徵是，最終用戶是負責在數控工具機上工作的車間操作員，並且操作員是CAM操作員。
全文摘要
建立工具機工作指令的序列的過程和設備,允許執行步驟包括:讀出待加工物體的數學說明;按得到的數據可選地計算物體的數學模型;為物體制定工作區;把操作員輸入的工作和技術數據譯成具有可由最後用戶修改的數值的多個參數,以確定工作參數;建立工作路線;最終用戶一階段一階段地按已建立的工作路線控制工具機,可修改參數值。
文檔編號G05B19/4099GK1302394SQ99806521
公開日2001年7月4日 申請日期1999年5月7日 優先權日1998年5月22日
發明者吉斯皮·莫菲諾 申請人:菲迪亞公司