[发明专利]应用对话式控制器生成CNC机床切削路径的方法

说明书

本发明切削路径生成方法包含：选择二维图纸档案，将二维图纸档案的资料转换为多个线段，并由多个线段组合形成至少两个封闭曲线，随后选择一第一封闭曲线以及一第二封闭曲线，并设定第一封闭曲线共平面的第一深度以及第二封闭曲线共平面的第二深度，后续在第一深度至第二深度之间产生拟合介中封闭曲线，再把第一封闭曲线、第二封闭曲线以及拟合介中封闭曲线结合产生带状曲面；由带状曲面演算产生切削路径。通过让对话式控制器协助加工人员来补足CAM程序进行机械加工，减少聘用CAD/CAM程序员的成本，适用于快速且少量的多样性制造，可大幅节省制作成本。

技术领域

本发明有关于一种应用对话式控制器生成CNC机床切削路径的方法，特别是指一种无需编撰CAD/CAM程序而是采用2维图纸形成2.5维或是简易3维模具的切削路径生成方法。

背景技术

电脑数控(Computer Numeric Control；CNC)机床包含CNC车床、CNC铣床、CNC线切割…等等，工业用的CNC机床里都必需配备专属的控制器才能精密操作，因此，CNC机床的控制器即为CNC加工机具的大脑，它的型号通常标示在机床屏幕的上方。

当CNC机床开始执行加工时，CNC程序的指令就被送到CNC控制器做解读，而CNC控制器于指令解读完成后，将通过CNC机床里的机电系统及驱动系统(例如：伺服马达、滚珠螺杆及轴承、光学尺及其回授系统)做出符合CNC程序指令所要求的操作。

早期CNC控制器只接受CNC码、Macro或APT来操作，但是随着PC的发展，后来便以PC为基础来发展控制器，并有对话式(Conversational)或是参数式(Parametric)的控制器诞生，它可以不用依靠CNC程序，只需要接受用户输入工件图形上的参数数值即可进行加工。

PC-Based CNC控制器的核心软件组件包括：作业系统(OS)、人机界面(MMI)、可程序逻辑控制(PLC)、解译器(Interpreter)、运动控制、传输控制等；而核心硬件组件包括：工业级电脑、I/O板、运动控制轴卡、资料传输板、类比讯号控制板等。另外，伺服组件包括：AC/DC伺服驱动器、马达、步进马达及主轴马达等。

由于PC-Based控制器的发展，日后CNC控制器将能与CAD/CAM、网络、制程监控软件结合，未来可预期将会有智能式的CNC加工机诞生于世，而有关于加工机的智能化将有多个面向发展，如：加工智能化以及生产智能化。

其中，加工智能化要求控制器可承担工件图形的辨识，能针对不同的加工区块安排不同的切削刀具、不同的多刀工法组合，自动的残料切除、特殊不同材料的切削参数，工序的先后流程，有完整的加工对策与智能；沟通人性化要求具有语音、文字和视讯影像等通讯功能，能与生产计划调度系统联网，下载工作指令和加工程序，工件试切时可在荧幕上观察加工过程，并可以通过手机查询。

生产智能化要求将工作数据进行统计分析和管理刀具寿命，以及故障报警显示。未来的机台能连网并排除故障，会配备各种微型传感器来监控切削力、振动、热变形等所产生的误差，并自动加以补偿或调整机床工作状态，以提高机床的工作精度和稳定性。

而在CNC控制器进入高阶的Windows-based之后，CNC已进入模块化时代，就像手机一样各种功能会不断的加入，例如原本只做切削模拟的厂商，现在已经和某些机床所生产的机台做同步连接，除了可做基本的刀具路径模拟之外，也可做刀具与机台或夹治具之间的防撞模拟。

CNC机床的规格表，通常都会说明采用哪一种CNC控制器，但也有些机床厂会列出几种控制器，好让用户自己指定要哪种控制器。其中对话式控制器较著名的如Hurco对话式控制器或Fanuc对话式控制器，仅针对2.5D形状加工。