[发明专利]数控机床刀具轨迹部件加工程序修正系统

说明书

技术领域

本发明涉及在NC（数控）机床中为了缩短部件加工程序（part program）的加工时间而能够减少不必要的空切（Air Cut，未切削刀具移送状态）的数控系统，上述部件加工程序为进行攻螺纹、车削、铣削的自动加工而制作。

背景技术

用于NC机床的刀具轨迹（Tool Path）的生成，一般由操作员直接制作，或者利用CAM、交互式系统等自动化方式制作。

在通过CAM、交互式系统等自动化系统来生成刀具轨迹的情况下，使用者会输入为进行实际切削而所需的有关切削部件的尺寸、切削刀具、加工顺序、加工方法的信息，此外还会输入为生成用于实际切削之间的移动的移动轨迹而所需的附加的各参数。此时，使用者不仅考虑所生成的刀具轨迹的加工效率，而且还考虑刀具与工件或刀具与机床之间的碰撞避免等加工安全等，而会输入各参数，各自动化系统基于所输入的参数来生成适当的刀具轨迹。

此时，刀具轨迹是决定加工生产率的主要要素，适当刀具的选择、适当移送速度等的选择是关系到加工时间的主要因素，因此，CAM、交互式系统等自动化的刀具轨迹生成软件帮助使用者能够输入适当的参数，或者提供自动化的算法等各种功能，从而有助于生成效率高的刀具轨迹。

但是，实际上除了实际切削以外，空切（Air Cut）的最小化是决定刀具轨迹的效率的重要的另一个要素，是在很多自动化系统中忽视的部分。

即，为了方便且快速地生成庞大的部件加工程序，有关空切的刀具的后退、移动、接近轨迹是根据由使用者输入的几种参数来决定，一般这种参数被决定为考虑了安全的有富余的值。这种方式在快速生成部件加工程序方面具有有点，但是还产生使空切过度生成的问题。

发明内容

技术课题

本发明为解决这种问题而做出，本发明的目的是将以自动化方式一概生成的转变（transition）轨迹（刀具的后退、移动、接近轨迹）按照各状况进行区分并对其进行最优化，从而缩短加工时间。

解决技术课题的方法

为了达到上述目的，利用能够与实际相同地仿真加工中机床的动作的三维图解加工仿真器，认知在实际部件加工程序中产生的空切，将空切轨迹（path）修正为预先确定的图形（patten），利用仿真器确认在已修正的轨迹上是否发生碰撞，从而将刀具轨迹修正为预先确定的图形。

并且，对NC内核部（NC Kernel）导入能够命令本发明的执行和中止的特殊G代码，从而能够使本发明根据使用者的意图而仅适用于特定位置。

更具体而言，本发明的数控机床刀具轨迹部件加工程序修正系统包括：人机界面部100，其被输入刀具轨迹部件加工程序，该刀具轨迹部件加工程序由自动地执行用于利用数控机床的刀具加工加工物的刀具轨迹的一个以上的加工块构成；NC内核部200，其按照每个加工块对输入到上述数控部100的上述部件加工程序进行分析而生成各个加工块信息；以及刀具轨迹模块部300，其依次调用由上述数控（NC）内核部200分析的上述加工块信息，在存在连续包含预先设定的基准个数以上的包含快速移送命令的加工块的连续快速移送加工块组的情况下，以能减小刀具轨迹并能避免使上述刀具与上述加工物之间不发生碰撞的方式，修正上述连续快速移送加工块组。

优选本发明的系统还包括仿真部400，仿真部400能够按照由上述NC内核部200分析的每个上述加工块对上述部件加工程序以三维方式进行仿真。

利用仿真部400，刀具轨迹修正模块部300在对包含于连续快速移送加工块组的各加工块进行修正之后，利用上述仿真部400对已修正的加工块进行仿真，在上述刀具与上述加工物之间不发生碰撞的情况下，选择已修正的加工块。

而且，本发明的系统还可以包括存储有与连续快速移送加工块组相对应的一个以上的修正加工块图形的刀具轨迹图形修正数据库（DB）500。

利用刀具轨迹图形修正数据库500，刀具轨迹修正模块部300能够在从上述刀具轨迹图形修正数据库500中抽取与上述连续快速移送加工块组相对应的一个以上的修正加工块图形之后，选择其中刀具轨迹最短的修正加工块图形。

而且，根据本发明，优选上述部件加工程序还包括能够使上述NC内核部200识别上述加工块的分析的起点和终点的作为特殊G代码的分析起点代码10及分析终点代码40。

发明效果

如上所述，本发明具有通过缩短连续快速移送加工块的移送时间而减少总加工时间的功能，并提供利用三维仿真部400和刀具轨迹修正模块部300，没有使用者的介入而能自动提高部件加工程序的效率的功能。

附图说明