[发明专利]一种图形化交互式辅助数控编程方法及软件系统

说明书

本发明涉及数控编程技术领域，公开了一种图形化交互式辅助数控编程方法及软件系统，本发明中的方法包括：数控加工程序文件输入、程序文件编辑、文件合并、程序排刀优化和程序输出几个步骤；其中，所述程序文件编辑步骤包括单文件确认和多文件混合拼版两个子步骤；所述文件合并步骤是指将多个数控程序文件合并为一个数控文件；所述程序排刀优化步骤是指将包含相同刀具的程序段代码自动调整在一起；所述程序输出步骤是指将排刀优化完毕的数控加工程序文件输出保存至存储介质，供数控机床在使用时调用。本发明可以方便地对数控加工程序文件进行后处理，快捷实现“多产品数控文件混合拼版和编程”功能需求。

技术领域

本发明涉及数控编程技术领域，具体涉及一种图形化交互式辅助数控编程方法及软件系统。

背景技术

数控机床是一种高效的自动化加工设备，它严格按照预先编好的数控加工程序文件，自动的对被加工工件进行加工。从数控系统外部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序，数控加工程序包含了数控机床要完成的全部动作指令。

在印制板制造领域，数控加工的应用主要体现在钻孔和外形铣切两个方面。印制板数控加工程序文件的制作，主要是通过CAM软件(如CAM350、GCCAM、UCAM、Genesis)的数控加工转程模块完成的。这些软件都是为批量生产型的印制版设计开发的，一个产品的数控加工程序文件制作完毕后，直接在数控机床上调用该程序，完成相应的钻孔和铣切工作。

对于“小批量多品种”型印制电路板的生产(比如微波印制电路的打样或小批量生产)，这种直接调用加工文件使用的方式，在实际应用中显示了较大的局限性。因为微波印制电路的单件产品尺寸通常较小(通常在10cm以下)，需求数量也较少(一般少则几件，多则几十件)，加之微波印制电路基板材料成本昂贵(比常规的FR4环氧基板高10倍甚至数十倍)，为了兼顾任务需求和基板材料的有效利用，每一种产品的版面尺寸通常在100mm*100mm～200*200mm范围内。以这样的小尺寸印制板加工版面，在一般的印制版数控机床大的加工台面(通常在600*650mm以上)来加工，数控机床的产出效率很低，造成巨大的设备资源浪费。针对“小批量多品种”型印制板数控加工效率的提升，一种有效的加工方式是将多个相同或不同的产品在数控加工工序进行组合加工，一次性将组合的多个产品装夹到机床，并通过一个连续加工程序完成所有组合的产品。这种组合式的加工模式最大程度利用了设备加工台面范围，将数控机床的产出效率提升2～5倍，具有非常显著的经济价值。

然而，组合式的“小批量多品种”印制板数控加工模式能够实施的前提是，须将多个产品的数控加工程序按照印制板在机床台面上组合的位置和方向拼版和重新编程，也就是必须实现高效、准确的“多产品数控文件混合拼版和编程”。

为了实现“多产品数控文件混合拼版和编程”，通常会有两种做法：一是将多个产品的数控加工文件输入CAM软件中进行处理。现有的商业CAM软件不直接支持多产品数控文件的混合拼版的功能，尤其是很难兼顾到各种复杂产品多铣切路径的设置要求，需要编程人员对CAM软件非常精通的基础上，加之繁琐的操作才可生成拼版的新数控程序文件。第二种做法，将多个产品的数控加工文件的程序内容，分别复制粘贴到记事本或写字板等软件中，然后按照数控程序代码规则，对多个程序段进行编辑、调整。这一方面需要人员对数控编程的代码和指令等专业知识有较深的理解，另一方面，这样的操作完全依靠手工完成，效率很低、容易出错，且无法有效验证结果正确与否。含有错误的加工程序必然会加工出废品，因此程序正确性的验证非常重要。可以将加工程序装载到数控设备，然后通过模拟运行检查，然而机床上的模拟运行虽然能够给出实际的加工情况，但排错的辅助功能并不强大。比如刀具直径补偿方向，机床上的模拟运行很难确认是否正确。更重要的是，模拟检查会占用宝贵的设备时间，降低设备产出效率，违背了组合式加工提高设备产出效率的初衷。

综上，现有技术方案，均无法方便快捷和准确的实现“多产品数控文件混合拼版和编程”功能需求。

发明内容