[发明专利]基于特征的数控加工程序移植方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械零件加工方法，尤其是一种机械零件数控加工程序的生成方法，具体地说是一种能根据生产状态快速将已生产的加工程序移值到新的生产状态中，从而节省大量编程时间，减少加工预备周期的基于特征的数控加工程序移植方法。

背景技术

目前，随着数控加工行业应用的深入以及用户要求的提升，数控加工行业出现越来越多多批次小批量、高附加值的零件，其对加工精度与生产周期的要求越来越高，数控加工过程的工况趋向于复杂，对加工过程的控制提出了更高的要求。在实际生产过程中，由于调度或者各种紧急情况，生产条件如机床、刀具等常常会临时发生变化，而目前的数控程序是面向机床与刀具的，不能适应这种变化。当机床或刀具发生变化时，因为其相应的切削参数包括主轴转速、进给速度、切削切宽需要改变，尤其是切深和切宽的改变，需要改变刀轨，所以需要重新编程，而重新编程会严重影响零件的交货周期，同时也影响生产计划。

目前的数控编程方法是通过工艺决策系统决策出机床、刀具和切削参数，然后选择驱动几何，进而生成刀轨，直接生成数控程序，即G&M代码，没有中间数据。而G&M代码只包含简单的运动控制信息，几何信息丢失，而且是面向特定的机床与数控系统的，一旦机床发生改变，数控程序即不能使用，需要面向新的机床重新编程。对于生产状态更改频繁的多品种小批量零件的生产来说，目前的数控编程方法已经严重影响了其生产效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有的数控加工程序通用性差，一旦生产状态（包括机床参数和刀具参数等）发生变化，则必须根据新的生产状态重新从头开始生成新的数控加工程序，造成生产准备周期长，影响生产效率提高的问题，发明一种只要零件特征不发生变化，只需输入新的生产状态即能快速生产相匹配的数控加工程序的基于特征的数控加工程序移植方法。

本发明的技术方案是：

一种基于特征的数控加工程序移植方法，其特征是在进行数控加工程序生成时采取以下措施，以便当所述零件的生产状态发生变化时能利用CAM软件的刀轨生成功能生成刀轨，进而输出与改变后的生产状态相匹配的数控加工程序；所述的措施包括以下步骤：

步骤一：利用CAD三维模型对零件的特征进行识别；

 步骤二：根据特征识别结果生成特征加工区域，提取用来生成刀轨的驱动几何；

步骤三：从工艺数据库中选择相应的工艺规程进行初步的工艺决策，生成加工顺序、加工操作类型、加工特征的刀轨策略；

步骤四：根据所得的零件特征将驱动几何、属性信息与初步工艺决策结果存储在XML文件中，将零件的总体信息也存入XML文件，作为进一步工艺决策的基础；

步骤五：根据XML文件中的信息，加入实际生产状态参数，进一步决策机床、刀具以及切削参数；

步骤六：根据进一步决策后的参数，利用CAM软件的刀轨生成功能生成刀轨，进而输出数控加工程序；

如果实际生产状态发生改变，不需重新从步骤一开始，只需重复步骤五、六即可得到生产状态改变后的数控加工程序，从而实现数控加工程序从一个生产状态向另一个生产状态的快速移植。

所述的生产状态包括机床参数和刀具参数。

所述的特征识别的识别结果包含特征的几何信息及其几何属性，其中几何信息又包含特征的组成几何元素，几何属性包括特征的相关尺寸。

所述刀轨策略包括进退刀方式及参数、走刀方式及参数、刀轨层间连接方法、驱动几何之间的刀轨连接方法和过渡圆角半径。

所述的驱动几何的存储利用几何元素在CAD/CAM软件中的唯一标识码存储，能与三维CAD模型的几何元素自动进行唯一对应。

所述的零件的总体信息包括零件编号、零件类型、零件尺寸、材料和公差要求。

所述的XML文件的存储格式为：首先存放零件的总体信息，然后按照加工顺序以特征为单元组织驱动几何信息、刀轨策略信息。

本发明的有益效果：

本发明改变了传统数控程序的生成步骤，基于XML保存了基于特征的驱动几何信息、刀轨策略信息与零件总体信息，当生产状态发生改变时，可基于XML进行决策机床、刀具和切削参数，不需要重新编程，提高了数控加工的生产效率。

本发明因为单独生成了基于特征的驱动几何与刀轨策略，这些信息不依赖与机床与刀具，可以根据实际生产状态智能移植数控程序，适应不同的机床与刀具，不需要重新编程，提高了生产效率。