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CN115179108A - 一种数控加工过程中的刀具防呆方法 - Google Patents

一种数控加工过程中的刀具防呆方法 Download PDF

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CN115179108A
CN115179108A CN202210710298.XA CN202210710298A CN115179108A CN 115179108 A CN115179108 A CN 115179108A CN 202210710298 A CN202210710298 A CN 202210710298A CN 115179108 A CN115179108 A CN 115179108A
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China
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cutter
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setting gauge
numerical control
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周义成
李东奇
甘卫华
罗云涛
伍仕平
范鹏飞
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Sichuan Aerospace Changzheng Equipment Manufacturing Co Ltd
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Sichuan Aerospace Changzheng Equipment Manufacturing Co Ltd
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    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种数控加工过程中的刀具防呆方法，包括基于对刀仪与机床Y向平行度、对刀仪与XY水平面的平行度和对刀仪的高度及位置相对主轴的可用行程范围，将对刀仪安装在机床工作台上；根据不同零件所需刀具的加工需求，建立零件类型与所需刀具参数的映射关系；对待加工零件的类型进行判定，根据零件类型与所需刀具参数的映射关系，提取对应零件所需刀具参数；实时测量对待加工零件进行加工的刀具参数；判断实时测量的刀具参数是否满足对应零件所需刀具参数的要求；若是，则利用该刀具对待加工零件进行加工；否则控制机床关机并报警。本发明通过事前判定的方法，可以有效的实现加工过程防呆防错，提高零件加工合格率。

Description

一种数控加工过程中的刀具防呆方法
技术领域
本发明涉及数控加工技术领域，具体涉及一种数控加工过程中的刀具防呆方法。
背景技术
机械加工过程中由于缺乏过程管控引发的质量问题较多，常见的问题包括：加工过程中由于Z向切削力变化造成的刀具长度变化；人为输入刀补时的输入错误；刀具长时间加工产生的微量磨损；加工过程中的刀尖破损；上述问题都会对零件最终的加工质量产生较大影响，严重的会造成批量超差报废。且由于问题发生的情况大多比较隐蔽，不容易被认为发现，往往在问题发生后才能人为介入，缺乏足够的过程质量控制措施。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种数控加工过程中的刀具防呆方法。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种数控加工过程中的刀具防呆方法，包括以下步骤：
S1、基于对刀仪与机床Y向平行度、对刀仪与XY水平面的平行度和对刀仪的高度及位置相对主轴的可用行程范围，将对刀仪安装在机床工作台上；
S2、根据不同零件所需刀具的加工需求，建立零件类型与所需刀具参数的映射关系；
S3、对待加工零件的类型进行判定，根据零件类型与所需刀具参数的映射关系，提取对应零件所需刀具参数；
S4、实时测量对待加工零件进行加工的刀具参数；
S5、判断实时测量的刀具参数是否满足对应零件所需刀具参数的要求；若是，则利用该刀具对待加工零件进行加工；否则控制机床关机并报警。
可选地，步骤S1中对刀仪与机床Y向平行度不大于0.1mm。
可选地，步骤S1中对刀仪与XY水平面的平行度不大于0.005mm。
可选地，步骤S1中对刀仪的高度及位置限定在相对主轴的可用行程范围内。
可选地，所述所需刀具参数包括刀具的长度和/或直径参数。
可选地，步骤S5具体包括：
根据对应零件所需刀具参数中刀具标准直径和刀具最大容差计算刀具最小直径；
判断实时测量的刀具参数是否小于刀具最小直径；若是，则控制机床关机并报警；否则利用该刀具对待加工零件进行加工。
可选地，步骤S5具体包括：
判断实时测量的刀具参数是否小于对应零件所需刀具参数中刀具最小长度；若是，则控制机床关机并报警；否则利用该刀具对待加工零件进行加工。
本发明具有以下有益效果：
发明考虑多种位置关系将对刀仪安装在机床工作台上，能够保证刀具参数测量的准确性；并且根据不同零件所需刀具的加工需求，建立零件类型与所需刀具参数的映射关系，在零件加工前对零件的刀具长度、刀具直径、刀具破损进行检测，并对刀具信息进行识别和判断，在加工前辨识问题点并及时停机报警。通过事前判定的方法，可以有效的实现加工过程防呆防错，提高零件加工合格率。
附图说明
图1为本发明实施例中一种数控加工过程中的刀具防呆方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中对刀仪在机床工作台上的安装位置示意图。
图中，1、对刀仪，2、机床工作台，3、机床主轴，4、刀具。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，本发明实施例提供了一种数控加工过程中的刀具防呆方法，包括以下步骤S1至S5：
S1、基于对刀仪与机床Y向平行度、对刀仪与XY水平面的平行度和对刀仪的高度及位置相对主轴的可用行程范围，将对刀仪安装在机床工作台上；
在本发明的一个可选实施例中，为了保证刀具参数测量的准确性，本发明基于对刀仪与机床Y向平行度、对刀仪与XY水平面的平行度和对刀仪的高度及位置相对主轴的可用行程范围对对刀仪的安装位置进行限定。
如图2所示，本发明将对刀仪1安装在工作台2上时，保证对刀仪与机床Y向平行度不大于0.1mm，与XY水平面的平行度不大于0.005mm。且对刀仪1的高度及位置均在主轴3的可用行程范围内，保证对刀仪能够对一定长度的刀具进行测量。
S2、根据不同零件所需刀具的加工需求，建立零件类型与所需刀具参数的映射关系；
在本发明的一个可选实施例中，本发明根据不同零件所需刀具的加工需求，分别确定各种零件类型所需刀具的具体参数，这里所需刀具参数包括刀具的长度和/或直径参数。从而建立零件类型与所需刀具参数的映射关系。
S3、对待加工零件的类型进行判定，根据零件类型与所需刀具参数的映射关系，提取对应零件所需刀具参数；
S4、实时测量对待加工零件进行加工的刀具参数；
S5、判断实时测量的刀具参数是否满足对应零件所需刀具参数的要求；若是，则利用该刀具对待加工零件进行加工；否则控制机床关机并报警。
在本发明的一个可选实施例中，步骤S5具体包括：
根据对应零件所需刀具参数中刀具标准直径和刀具最大容差计算刀具最小直径；
判断实时测量的刀具参数是否小于刀具最小直径；若是，则控制机床关机并报警；否则利用该刀具对待加工零件进行加工。
可选地，步骤S5具体包括：
判断实时测量的刀具参数是否小于对应零件所需刀具参数中刀具最小长度；若是，则控制机床关机并报警；否则利用该刀具对待加工零件进行加工。
本发明以数控程序T19M6；G65P9862B3T19为例，通过数控编程实现刀具长度和半径参数的测量。
对于零件A，在加工前确定加工该零件所需刀具的标准直径为DA，通过识别该刀具加工尺寸的公差值，确定刀具最大容差为XA，通过数控编程实现刀尖破损后的自动报警，数控程序为：G65P9863T19Y(DA-XA)；
对于零件A，在加工前确定加工该零件所需刀具的最小长度为LA，可以通过数控程序实现检测及报警，数控程序为：T19M6；G65P9862B3T19；#804＝#11019；IF[#804GELA]GOTO104；#3000＝0；N104；
具体而言，对刀仪安装完成后，可用数控程序实现刀具长度和半径值的测量，同时将测量刀具长度值存储于#11019，半径值存储于#13019，便于后期对刀具参数信息进行调用。具体测量程序为：T19M6；G65P9862B3T19；
在加工零件A时，假设需要用到的刀具标准直径为DA，且刀具最大容差为XA，则需要将数控程序写进加工程序中，在刀具用于正式加工前使用数控程序对刀具直径进行核对，当刀具因为人为装刀错误或刀具出现破损时，在运行该程序时机床自动报警，不再执行加工程序，防止问题刀具加工零件导致的报废。如：加工零件所用刀具为直径20mm刀具，设定刀具最大容差值为0.1mm，则数控程序为G65P9863T19Y19.9，当刀具直径小于19.9mm时，程序段自动报警停机。
在加工零件A时，假设加工此零件所需刀具的最小长度为LA，则需要将数控程序写进加工程序中，在刀具用于正式加工前使用数控程序对刀具长度进行核对，当刀具因为Z向切削力过大造成的刀具长度缩短时，在运行该程序时机床自动报警，不再执行加工程序，防止问题刀具加工零件导致的报废。如：加工腔槽类零件所需的最短刀长为100mm，使用程序T19M6；G65P9862B3T19；#804＝#11019；IF[#804GE100]GOTO104；#3000＝0；N104；进行检测。当刀具长度小于100mm时，程序自动停机报警。
本发明通过引入对刀仪设备，在零件加工前对零件的刀具长度、刀具直径、刀具破损进行检测，并将测量值放在机床临时寄存器中，然后运用数控程序编制方法对刀具信息进行识别和判断，在加工前辨识问题点并及时停机报警。通过事前判定的方法，可以有效的实现加工过程防呆防错，提高零件加工合格率。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种数控加工过程中的刀具防呆方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、基于对刀仪与机床Y向平行度、对刀仪与XY水平面的平行度和对刀仪的高度及位置相对主轴的可用行程范围，将对刀仪安装在机床工作台上；
S2、根据不同零件所需刀具的加工需求，建立零件类型与所需刀具参数的映射关系；
S3、对待加工零件的类型进行判定，根据零件类型与所需刀具参数的映射关系，提取对应零件所需刀具参数；
S4、实时测量对待加工零件进行加工的刀具参数；
S5、判断实时测量的刀具参数是否满足对应零件所需刀具参数的要求；若是，则利用该刀具对待加工零件进行加工；否则控制机床关机并报警。
2.根据权利要求1所述的数控加工过程中的刀具防呆方法，其特征在于，步骤S1中对刀仪与机床Y向平行度不大于0.1mm。
3.根据权利要求1所述的数控加工过程中的刀具防呆方法，其特征在于，步骤S1中对刀仪与XY水平面的平行度不大于0.005mm。
4.根据权利要求1所述的数控加工过程中的刀具防呆方法，其特征在于，步骤S1中对刀仪的高度及位置限定在相对主轴的可用行程范围内。
5.根据权利要求1所述的数控加工过程中的刀具防呆方法，其特征在于，所述所需刀具参数包括刀具的长度和/或直径参数。
6.根据权利要求1所述的数控加工过程中的刀具防呆方法，其特征在于，步骤S5具体包括：
根据对应零件所需刀具参数中刀具标准直径和刀具最大容差计算刀具最小直径；
判断实时测量的刀具参数是否小于刀具最小直径；若是，则控制机床关机并报警；否则利用该刀具对待加工零件进行加工。
7.根据权利要求1所述的数控加工过程中的刀具防呆方法，其特征在于，步骤S5具体包括：
判断实时测量的刀具参数是否小于对应零件所需刀具参数中刀具最小长度；若是，则控制机床关机并报警；否则利用该刀具对待加工零件进行加工。
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