CN107063149A - 数控电火花加工设备自动检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控电火花加工设备自动检测系统及方法，自动检测系统包括：模型及基础设置准备模块，用于获得三维模型、基准坐标、选取的与探针的参数以及自动化检测轨迹信息；检测位置记录模块，用于获得需要检测的检测位置的坐标，并将该坐标转换到相对于基准坐标表示的坐标；检测位置判定模块，用于根据三维模型、探针的参数，并结合坐标，通过自动化检测轨迹信息进行轨迹干涉检查；自动化检测轨迹生成模块，用于根据安全的检测位置及设置的自动化检测轨迹信息，生成检测路径轨迹；以及检测数据表及NC代码输出模块，用于将检测路径轨迹转化成NC代码和《数据检测表》。本发明的数控电火花加工设备自动检测系统具有效率高、难度低的优点。

Description

数控电火花加工设备自动检测系统及方法

技术领域

本发明涉及检测技术领域，特别是涉及一种数控电火花加工设备自动检测系统及方法。

背景技术

目前，数控电火花加工设备(以下简称“EDM设备”)进行加工后的待检测工件的在机数据检测，需要电极设计人员在三维设计软件上手动给出需检测位置的坐标(X、Y、Z)并手动作成《检测数据表》，由现场人员通过EDM设备控制手轮，在《检测数据表》的指引下，一个个坐标值通过控制手轮手摇确认并手动登记。具体操作如下：依据电极设计员给出的X、Y、Z值，先手动将设备移动至指定的X、Y坐标值位置处，再慢慢的移动Z值，直到探针与工件接触，自动停止，此时操作人员记录机床显示的Z值坐标，并将此数据与检测表的理论数值进行对比，判定加工精度。此方法效率低，难度大，严重影响了现场的产出。

发明内容

针对上述现有技术现状，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种效率高、难度低的数控电火花加工设备自动检测系统及方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种数控电火花加工设备自动检测系统，包括：

模型及基础设置准备模块，用于获得待检测工件的三维模型、用户设置的三维模型的基准坐标(X0，Y0，Z0)、用户选取的与待检测工件相匹配的探针的参数以及用户设置的自动化检测轨迹信息；

检测位置记录模块，用于获得用户在三维模型上自由选取的需要检测的检测位置的坐标(X1，Y1，Z1)，并将该坐标(X1，Y1，Z1)转换到相对于所述基准坐标(X0，Y0，Z0)表示的坐标(X2，Y2，Z2)；

检测位置判定模块，用于根据所述三维模型、所述探针的参数，并结合所述坐标(X2，Y2，Z2)，通过所述自动化检测轨迹信息进行轨迹干涉检查，得到安全的检测位置；

自动化检测轨迹生成模块，用于根据所述安全的检测位置及所述自动化检测轨迹信息，按照检测位置选取的先后顺序生成检测路径轨迹；以及

检测数据表及NC代码输出模块，用于将所述检测路径轨迹转化成NC代码和《数据检测表》。

在其中一个实施例中，所述自动化检测轨迹信息包括退出距离和安全高度。

在其中一个实施例中，所述探针的参数包括探针的头部的形状和长度。

本发明所提供的一种数控电火花加工设备自动检测方法，包括如下步骤：

S1、获得待检测工件的三维模型、用户设置的三维模型的基准坐标(X0，Y0，Z0)、用户选取的与待检测工件相匹配的探针的参数以及用户设置的自动化检测轨迹信息；

S2、获得用户在三维模型上自由选取的需要检测的检测位置的坐标(X1，Y1，Z1)，并将该坐标(X1，Y1，Z1)转换到相对于所述基准坐标(X0，Y0，Z0)表示的坐标(X2，Y2，Z2)；

S3、根据所述三维模型、所述探针的参数，并结合所述坐标(X2，Y2，Z2)，通过步骤S1设置的所述自动化检测轨迹信息进行轨迹干涉检查，得到安全的检测位置；以及

S4、根据得到的安全的检测位置及设置的自动化检测轨迹信息，按照检测位置选取的先后顺序生成安全可靠的检测路径轨迹；以及

S5、将所述检测路径轨迹转化成NC代码和《数据检测表》。

在其中一个实施例中，所述自动化检测轨迹信息包括退出距离和安全高度。

在其中一个实施例中，所述探针的参数包括探针的头部的形状和长度。

本发明提供的数控电火花加工设备自动检测系统及方法，具有以下有益效果：

1、提高电极设计员自检表输出效率10倍，原先需要10min完成的自检表，提高至1min完成；

2、实现电火花自动在机检测，提高检测效率5倍，提高机床稼动率3％，降低人员劳动强度；

3、通过快速的在机检测保证模具加工质量，不输出不合格品，减少返工浪费，缩短模具交期；

4、对于大型待检测工件(CMM设备超程的)可以安排EDM设备上完成，解决汽车模具等大型待检测工件的检测难点。

本发明附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书具体实施方式部分进行说明。

附图说明

图1为本发明实施例中的数控电火花加工设备自动检测系统的原理框图；

图2为本发明实施例中的数控电火花加工设备自动检测方法的流程图。

具体实施方式

下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参见图1所示，是本发明其中一个实施例中的数控电火花加工设备自动检测系统的原理框图。本实施例中，数控电火花加工设备自动检测系统10包括模型及基础设置准备模块11、检测位置记录模块12、检测位置判定模块13、自动化检测轨迹生成模块14以及检测数据表及NC代码输出模块15。所述模块是指能完成一特定功能的程序段。

模型及基础设置准备模块11用于用于获得待检测工件的三维模型、用户设置的三维模型的基准坐标(X0，Y0，Z0)、用户选取的与待检测工件相匹配的探针的参数以及用户设置的自动化检测轨迹信息。模型及基础设置准备模块11作为检测前的基础信息集中设置及存储的模块。

检测位置记录模块12用于获得用户在三维模型上自由选取的需要检测的检测位置的坐标(X1，Y1，Z1)，并将该坐标(X1，Y1，Z1)转换到相对于所述基准坐标(X0，Y0，Z0)表示的坐标(X2，Y2，Z2)。检测位置记录模块12具有待检测工件检测位置快速选取及保存的功能。

检测位置判定模块13用于根据所述三维模型、所述探针的参数，并结合所述坐标(X2，Y2，Z2)，通过所述自动化检测轨迹信息进行轨迹干涉检查，得到安全的检测位置。

自动化检测轨迹生成模块14用于根据所述三维模型、所述探针的参数，并结合所述坐标(X2，Y2，Z2)，通过所述自动化检测轨迹信息进行轨迹干涉检查，得到安全的检测位置。

检测数据表及NC代码输出模块15用于将所述检测路径轨迹转化成NC代码和《数据检测表》。

各个模块的具体功能在下面的检测方法部分进行详细说明。

图2所示是本发明其中一个实施例中的数控电火花加工设备自动检测方法的流程图。如图2所示，数控电火花加工设备自动检测方法包括如下步骤：

步骤S1、获得待检测工件的三维模型、用户设置的三维模型的基准坐标(X0，Y0，Z0)、用户选取的与待检测工件相匹配的探针的参数(如探针的头部的形状、长度)、用户设置的自动化检测轨迹信息(如安全高度、退出距离)以及待检测工件及设计人员基本信息(如待检测工件编号、设计人员姓名、时间等)。

步骤S2、获得用户在三维模型上自由选取的需要检测的检测位置的坐标(X1，Y1，Z1)，并将该坐标(X1，Y1，Z1)转换到相对于所述基准坐标(X0，Y0，Z0)表示的坐标(X2，Y2，Z2)。

步骤S3、根据所述三维模型、所述探针的参数，并结合所述坐标(X2，Y2，Z2)，通过步骤S1设置的所述自动化检测轨迹信息进行轨迹干涉检查，得到安全的检测位置。具体如下：①通过上面得到的坐标(X2，Y2，Z2)在三维模型上生成一条垂直于待检测面的法向轴线，加上选取的探针的直径数据补偿计算得到探针在待检测位置的中心坐标，再在这个中心坐标上生成一个探针中心点坐标；②用ProAsmcompAssemble装函数安装探针到探针的中心坐标上；③再分别计算检测位置和退出安全位置两个位置是否干涉，如果此点干涉取消此检测位置，提示设计人员重新选择检测位置，从而起到防止撞针的目的。用户继续重新选择合适的检测位置，得到安全的检测位置，最终实现高效、不断续的连续打点检测。

步骤S4、在步骤S1、S2完成基本信息设置及选取完需检测的检测位置后，根据得到的安全的检测位置及设置的自动化检测轨迹信息，按照检测位置选取的先后顺序生成安全可靠的检测路径轨迹。具体如下：将每个安全的检测位置坐标值记录好，通过初始化记录的探针直径和安全退出距离等参数计算出进入、退出以及检测位置的坐标，将所有检测位置的坐标串联起来，并生成轨迹坐标文件。

步骤S5、将所述检测路径轨迹转化成NC代码和《数据检测表》。具体如下：根据EDM设备的检测运行格式，结合步骤S4获得的轨迹坐标点，得到EDM设备可识别的、安全的、高效连续的自动化检测的NC代码，并将检测数据输出图文并茂的《数据检测表》，自动化详细注明检测位置的位置及坐标值。

这样，加工现场只需在EDM设备上拷入并运行NC代码，机床便可自动执行检测程序，程序执行完毕后并自动保存及输出检测报表。检测报表已进行判定与理论数值的差值，操作员只需将检测报表的数据结果登记在电极设计员打印的数据检测表空格出即可，效率大大提高，并且降低了人员劳动强度。

本发明实施例提供的数控电火花加工设备自动检测系统及方法具有以下有益效果：

1、提高电极设计员自检表输出效率10倍，原先需要10min完成的自检表，提高至1min完成；

2、实现电火花自动在机检测，提高检测效率5倍，提高机床稼动率3％，降低人员劳动强度；

3、通过快速的在机检测保证模具加工质量，不输出不合格品，减少返工浪费，缩短模具交期；

4、对于大型待检测工件(CMM设备超程的)可以安排EDM设备上完成，解决汽车模具等大型待检测工件的检测难点。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种数控电火花加工设备自动检测系统，其特征在于，包括：

模型及基础设置准备模块，用于获得待检测工件的三维模型、用户设置的三维模型的基准坐标(X0，Y0，Z0)、用户选取的与待检测工件相匹配的探针的参数以及用户设置的自动化检测轨迹信息；

检测位置记录模块，用于获得用户在三维模型上自由选取的需要检测的检测位置的坐标(X1，Y1，Z1)，并将该坐标(X1，Y1，Z1)转换到相对于所述基准坐标(X0，Y0，Z0)表示的坐标(X2，Y2，Z2)；

检测位置判定模块，用于根据所述三维模型、所述探针的参数，并结合所述坐标(X2，Y2，Z2)，通过所述自动化检测轨迹信息进行轨迹干涉检查，得到安全的检测位置；

自动化检测轨迹生成模块，用于根据所述安全的检测位置及所述自动化检测轨迹信息，按照检测位置选取的先后顺序生成检测路径轨迹；以及

检测数据表及NC代码输出模块，用于将所述检测路径轨迹转化成NC代码和《数据检测表》。

2.根据权利要求1所述的数控电火花加工设备自动检测系统，其特征在于，所述自动化检测轨迹信息包括退出距离和安全高度。

3.根据权利要求1所述的数控电火花加工设备自动检测系统，其特征在于，所述探针的参数包括探针的头部的形状和长度。

4.一种数控电火花加工设备自动检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、获得待检测工件的三维模型、用户设置的三维模型的基准坐标(X0，Y0，Z0)、用户选取的与待检测工件相匹配的探针的参数以及用户设置的自动化检测轨迹信息；

S2、获得用户在三维模型上自由选取的需要检测的检测位置的坐标(X1，Y1，Z1)，并将该坐标(X1，Y1，Z1)转换到相对于所述基准坐标(X0，Y0，Z0)表示的坐标(X2，Y2，Z2)；

S3、根据所述三维模型、所述探针的参数，并结合所述坐标(X2，Y2，Z2)，通过步骤S1设置的所述自动化检测轨迹信息进行轨迹干涉检查，得到安全的检测位置；以及

S4、根据得到的安全的检测位置及设置的自动化检测轨迹信息，按照检测位置选取的先后顺序生成安全可靠的检测路径轨迹；以及

S5、将所述检测路径轨迹转化成NC代码和《数据检测表》。

5.根据权利要求4所述的数控电火花加工设备自动检测方法，其特征在于，所述自动化检测轨迹信息包括退出距离和安全高度。

6.根据权利要求4所述的数控电火花加工设备自动检测方法，其特征在于，所述探针的参数包括探针的头部的形状和长度。