[发明专利]一种用于高能束加工的智能数控机床

摘要

本发明提供了一种用于高能束加工的智能数控机床，包括介质源、介质通道、多轴联动运动系统、高能束切割头和数控系统；数控系统包括上位机和下位机；上位机内设置有CAD模块、CAM模块和CNC模块；下位机用于把多维度预规划信息分别发送给各轴的驱动器进行加工。本发明所述的用于高能束加工的智能数控机床的几何运算、切割模型和插补计算等工作均由上位机完成，能够最大程度的发挥上位机的计算功能，简化下位机的计算工作量，增加下位机工作的稳定性。同时，本发明通过设计优化的切割方案，能够有效消除由射出点和射入点流束表现形态不同引起的形状误差，有效优化切割过程，以最短时间切割出质量等级最高的工件，显著提高加工效率和加工精度。

主权项

一种用于高能束加工的智能数控机床，包括介质源、介质通道、多轴联动运动系统、高能束切割头和数控系统；介质源与介质通道相连，用于向高能束切割头内送入工作介质；高能束切割头安装在多轴联动运动系统上，由多轴联动运动系统带动而运动；数控系统用于向多轴联动运动系统的各运动轴发出控制指令；其特征在于，所述数控系统包括一上位机和一下位机；所述上位机内设置有CAD模块、CAM模块和CNC模块；CAD模块，用于生成矢量化的切割图形，将矢量化后的切割图形拆分成若干个线段单元；并根据加工工件和切割图形，设计切入线和切出线；CAM模块，用于根据切割图形的各个线段单元、切入线和切出线，设计射出点在加工工件下表面运动的规划路径；并根据射出点的规划路径，设计切割方案；CNC模块，用于根据加工工件、射出点的规划路径、切割方案和预先设计的加工工艺参数，计算出射入点在加工工件上表面运动的多维空间轨迹，以及与多维空间轨迹上每个空间点相应的多维度运动预规划信息，并把所述多维度预规划信息发送到下位机；所述下位机，用于接收上位机中CNC模块发送的多维度预规划信息，并把多维度预规划信息分别发送给各轴的驱动器进行加工。