[发明专利]数控加工中测量程序的生成及根据该测量程序的加工管理

说明书

本发明涉及在数控(NC)加工中所用的测量程序的生成及使用该测量程序所进行的加工管理。具体地，在使用数字控制信息实现多种加工控制的NC加工中，本发明涉及一种用于生成在实际加工所用的一NC程序的测量程序及用于根据通过执行所生成的测量程序所获得的测量结果进行加工管理的改进的方法和装置。

在本发明中，不管一NC程序是否被运行而可在任何时间生成上述的一测量程序。该测量程序具有通用性以使它能在任何时间被使用，不仅可用于正被进行的加工而且可用于使用另一机床的加工。当一NC程序被修改时，该测量程序也可根据该修改后的程序而被修改。

一数控机床可通过输入一NC程序而自动地控制一机床的操作。近来，作为组合了例如微处理器技术、电力电子技术和软件技术等技术的计算机数控机床(CNC机床)的数控机床已在各个机械领域域得到广泛地使用。

通常，例如一工具索引命令、一主轴转动命令、一进给速率命令、轴移动/插入命令、和一辅助功能命令，连同加工历程一起被结合入例如一NC程序等的数字控制信息中。适用于待被控制的一机床的数字控制信息就这样被形成为一NC程序。

如上所述生成的一NC程序被用于各种加工。但是，对于高质量的加工，加工所需的测量在一最终的加工产品上或在各加工处理期间进行。根据测量结果，在接着待被使用的对一工件的一后续加工处理或在所测量的该工件上进行加工控制补偿。在常规及早期的测量中，根据一处理检查表，使用例如千分尺或游标卡尺的一简单的测量仪器部分地测量部件的尺寸。在最后的检查阶段，对部件的所有重要的部分进行测量。如果测量结果中有一问题，它被反馈给NC加工。将测量结果反映在加工控制上通常是通过具有大量经验的熟练的技术人员通过操作者之间的口述告知或笔记而实现的。实时且自动地反映测量结果是不可能的。

而且，使用一常规的简单的检查处理只能进行有限的测量。因此，精确的测量依靠于最后的检查，导致了延误认识到存在的问题并降低了NC加工的产量。

为解决上述问题，还提出了一种用于测量的自动编程方法，用于在NC加工期间用预先生成的测量程序，在使用一三维坐标测量仪器进行顺序的自动的测量之后，在各加工处理或在最后的加工处理中，将一测量结果反映在NC加工上。根据该常规的技术，考虑到它自身进行的测量，它已能够不需熟练的操作者而快速且精确地执行预定的测量。

然而，该常规的自动编程是由CAD或CAM，通过使用材料数据、最终工件形成数据、工具数据等的复杂的处理而被实现。因此，该常规的自动编程不能被用在所有的NC加工中，且它需要一大规模的机器。而且，除了可用于使用一个且相同的NC程序对大量的产品进行加工的情况外，它很少可被使用。

还有，通过该自动编程的一测量程序是根据最终产品形成数据，特别根据于一加工图而生成的。因此，不能提供对于在实际执行NC程序期间一随意步骤中的一作业要素中、一加工要素中或一加工处理期间的一工件形状是最佳的测量程序。

这里的加工要素是指在一工件的一加工位置进行的一组作业要素。换言之，一作业要素是指通过一工具进行的一单一加工。一加工要素意指通过组合在一工件的一加工位置上进行的若干作业要素而完成加工。例如，在螺纹孔钻孔中，一加工要素被定义为钻中心孔、制备孔(prepared hole)、和攻丝的组合。在本说明书中，一加工处理是指不改变固定在一机床上的一工件的姿态而进行的一系列全部加工操作。

在近来的NC加工趋势中。待被使用的NC程序尽可能地为开放且灵活的。在实际加工中，为了获得最佳的加工方法而经常对程序进行修改。各程序被做成为一模块或具有更多的通用性以使不受限制地改变程序成为可能。结果通过一加工图而被严格地确定的一常规的加工程序不能适用于一加工处理中的各步骤、实际作业要素或加工要素，且因此不能被适用于近来现有的NC机床。

还有，近来现有的NC加工使用不仅单一机床而且使用其它机床的组合来实现CIM(计算机集成生产)。在这样的情况下，一常规的固定的测量程序既不能被应用于其它的机床也不能有条理进行学习以适用于其它的机床。

本发明是考虑到上述常规的问题而提出的。目的在于通过分析一实际加工程序而非依靠于加工图来生成一测量程序。目的还在于提供一种新的方法，用于将通过该测量程序获得的一测量结果反映在NC加工上的加工处理控制。

为实现上述目的，本发明分析一NC程序，抽取在该NC程序中所设置的一实际加工处理的各步骤的一工件形状作为一几何模型，并根据该几何模型生成一测量程序。