具自動設定車牙退刀距離與角度的CNC車床控制器制造技術

本發明專利技術涉及具自動設定車牙退刀距離與角度的CNC車床控制器，至少包括一車牙循環模擬核心模塊和一退刀處理核心模塊，車牙循環模擬核心模塊，在于尚未實際進行車削動作前，先透過車牙循環加工路徑生成單元、車牙動態行為仿真單元，進行動態仿真，以掌握實際車削工件時的動態行為；退刀處理核心模塊，透過車牙循環仿真核心的所記錄的運動信息，傳到有效牙最佳化單元、退刀計算單元、車牙退刀路徑調整單元中，以規劃適當的車牙循環退刀動作。確保使用者在進行車牙循環時，可不需指定車牙退刀距離與角度，控制器將自動在避免退刀震動的情況下，最佳化有效牙長度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種具自動指定退刀距離與角度的CNC車床控制器，屬于CNC車床設備

技術介紹
傳統車牙循環動作，如圖I所示，在執行前使用者必須手動操作，輸入退刀距離11與退刀角度12后，才可進行實際的車牙循環加工。此時，若使用者所設定的退刀距離不足，則可能引發退刀震動的現象產生，對車床機構造成損傷，降低機臺使用期限。若為避免上述現象發生，使用者應當適度增加所設定的退刀距離，但若過度放大此距離，又會導致有效牙段長度的限縮。于是，車床使用者可能必須經過多次的調整退刀距離，才得以避免機臺震動問題并同時滿足顧客可接受的車牙工件質量與有效牙長度標準。換句話說，在必須兼顧車牙加工質量與機臺壽命的情況下，車床使用者對于退刀距離與退刀角度設定不易的事實，將嚴重造成生產效率低下。因此，為適應車床產業高速自動化的需求，需開發一具自動指定·退刀距離與角度的CNC車床控制器，用以改善車床加工效率與質量。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種具自動指定退刀距離與角度的CNC車床控制器，以便于使用者在使用車牙循環功能，在不需指定退刀距離與退刀角度的情況下，規劃適當的退刀動作，達到最佳化有效牙長度，并避免退刀時產生機構振動。本專利技術的目的通過以下技術方案來實現 具自動設定車牙退刀距離與角度的CNC車床控制器，特點是 所述控制器至少包括一車牙循環模擬核心模塊和一退刀處理核心模塊，車牙循環模擬核心模塊包含車牙循環加工路徑生成單元和車牙動態行為仿真單元，尚未實際進行車削動作前通過車牙循環加工路徑生成單元和車牙動態行為仿真單元進行動態仿真，控制實際車削工件時的動態行為；其中，車牙循環加工路徑生成單元將使用者所輸入車牙循環加工程序解譯成實際的車牙循環路徑，車牙動態行為仿真單元根據車牙循環加工路徑生成單元所得到的車牙循環加工路徑仿真車牙循環過程中所有時間點的速度、加速度、沖量，由車牙動態行為仿真單元控制在車牙循環過程中每個時間點的運動情形； 退刀處理核心模塊包含有效牙最佳化單元、退刀計算單元和車牙退刀路徑調整單元，通過將車牙循環仿真核心模塊所記錄的運動信息傳輸到有效牙最佳化單元、退刀計算單元和車牙退刀路徑調整單元中，規劃適當的車牙循環退刀動作；其中，有效牙最佳化單元在避免退刀時產生機構振動的限制條件下最佳化有效牙的長度；退刀計算單元，根據有效牙最佳化的長度計算出所對應的退刀距離與退刀角度；車牙退刀路徑調整單元，根據退刀計算單元所得到的退刀距離與退刀角度，重新修正車牙循環在退刀時的加工路徑，以輸出車牙循環路徑。進一步地，上述的具自動設定車牙退刀距離與角度的CNC車床控制器，所述車牙循環模擬核心模塊，提供車刀對工件進行車牙切削時車刀的一行進路徑，并仿真車刀與工件于車牙切削時的相對運動情形；車牙循環加工路徑生成單元，其提供行進路徑；車牙動態行為仿真單元，其以車牙循環路徑生成單元所提供的行進路徑，結合使用者所輸入的車刀與工件之間的相對速度、相對加速度及相對加加速度的上限，模擬出車刀以行進路徑行進時，車刀與工件于各時間點的相對運動信息，相對運動信息包含速度、加速度及加加速度。更一步地，上述的具自動設定車牙退刀距離與角度的CNC車床控制器，所述退刀處理核心模塊，其決定車刀于行進路徑的一退刀起始點，并對行進路徑做最佳化處理；有效牙最佳化單元，其根據工件的車牙切削深度及車牙動態仿真單元仿真出車刀與工件于各時間點的相對運動信息，計算出車刀于行進路徑的退刀起始點；車牙退刀路徑調整單元，根據有效牙最佳化單元計算得到的退刀 起始點修正行進路徑。本專利技術技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在 本專利技術控制器確保使用者在進行車牙循環時，可不需指定車牙退刀距離與角度，控制器將自動在避免退刀震動的情況下，最佳化有效牙長度。車牙循環模擬核心模塊，主要作用在于尚未實際進行車削動作前，先透過車牙循環加工路徑生成單元、車牙動態行為仿真單元，進行動態仿真，以掌握實際車削工件時的動態行為。退刀處理核心模塊，透過車牙循環仿真核心的所記錄的運動信息，傳到有效牙最佳化單元、退刀計算單元、車牙退刀路徑調整單元中，以規劃適當的車牙循環退刀動作。附圖說明下面結合附圖對本專利技術技術方案作進一步說明 圖I:
技術介紹
中車牙循環動作示意 圖2 :本專利技術CNC車床控制器的模塊示意圖；。具體實施例方式具自動設定車牙退刀距離與角度的CNC車床控制器，如圖2所示，控制器2至少包括一車牙循環模擬核心模塊22和一退刀處理核心模塊23，車牙循環模擬核心模塊22包含車牙循環加工路徑生成單元221和車牙動態行為仿真單元222，尚未實際進行車削動作前通過車牙循環加工路徑生成單元221和車牙動態行為仿真單元222進行動態仿真，控制實際車削工件時的動態行為；其中，車牙循環加工路徑生成單元221將使用者所輸入車牙循環加工程序21解譯成實際的車牙循環路徑，車牙動態行為仿真單元222透過使用者依照車床機構特性，為使機構運動平順與避免振動以增加使用壽命，所輸入的速度、加速度、沖量等限制，根據車牙循環加工路徑生成單元221所得到的車牙循環加工路徑，藉此仿真車牙循環過程中，所有時間點的速度、加速度、沖量，由車牙動態行為仿真單元222控制在車牙循環過程中每個時間點的運動情形； 退刀處理核心模塊23包含有效牙最佳化單元231、退刀計算單元232和車牙退刀路徑調整單元233，通過將車牙循環仿真核心模塊22所記錄的運動信息傳輸到有效牙最佳化單元231、退刀計算單元232和車牙退刀路徑調整單元233中，規劃適當的車牙循環退刀動作；其中，有效牙最佳化單元231在避免退刀時產生機構振動的限制條件下最佳化有效牙的長度；退刀計算單元232，根據有效牙最佳化的長度計算出所對應的退刀距離與退刀角度；車牙退刀路徑調整單元233，根據退刀計算單元所得到的退刀距離與退刀角度，重新修正車牙循環在退刀時的加工路徑，以輸出車牙循環路徑24。車牙循環模擬核心模塊22，提供車刀對工件進行車牙切削時車刀的一行進路徑，并仿真車刀與工件于車牙切削時的相對運動情形；車牙循環加工路徑生成單元221，其提供行進路徑；車牙動態行為仿真單元222，其以車牙循環路徑生成單元所提供的行進路徑，結合使用者所輸入的車刀與工件之間的相對速度、相對加速度及相對加加速度的上限，模擬出車刀以行進路徑行進時，車刀與工件于各時間點的相對運動信息，相對運動信息包含速度、加速度及加加速度。退刀處理核心模塊23，其決定車刀于行進路徑的一退刀起始點，并對行進路徑做最佳化處理；有效牙最佳化單元231，其根據工件的車牙切削深度及車牙動態仿真單元仿真出車刀與工件于各時間點的相對運動信息，計算出車刀于行進路徑的退刀起始點；車牙 退刀路徑調整單元233，根據有效牙最佳化單元計算得到的退刀起始點修正行進路徑。綜上所述，本專利技術控制器確保使用者在進行車牙循環時，可不需指定車牙退刀距離與角度，控制器將自動在避免退刀震動的情況下，最佳化有效牙長度。車牙循環模擬核心模塊，主要作用在于尚未實際進行車削動作前，先透過車牙循環加工路徑生成單元、車牙動態行為仿真單元，進行動態仿真，以掌握實際車削工件時的動態行為。退刀處理核心模塊，透過車牙循環仿真核心的所記錄的運動信息，傳到有效牙最佳化單元、退刀計本文檔來自技高網...

【技術保護點】
具自動設定車牙退刀距離與角度的CNC車床控制器，其特征在于：所述控制器至少包括一車牙循環模擬核心模塊（22）和一退刀處理核心模塊（23），車牙循環模擬核心模塊（22）包含車牙循環加工路徑生成單元（221）和車牙動態行為仿真單元（222），尚未實際進行車削動作前通過車牙循環加工路徑生成單元（221）和車牙動態行為仿真單元（222）進行動態仿真，控制實際車削工件時的動態行為；其中，車牙循環加工路徑生成單元（221）將使用者所輸入車牙循環加工程序（21）解譯成實際的車牙循環路徑，車牙動態行為仿真單元（222）根據車牙循環加工路徑生成單元（221）所得到的車牙循環加工路徑仿真車牙循環過程中所有時間點的速度、加速度、沖量，由車牙動態行為仿真單元（222）控制在車牙循環過程中每個時間點的運動情形；退刀處理核心模塊（23）包含有效牙最佳化單元（231）、退刀計算單元（232）和車牙退刀路徑調整單元（233），通過將車牙循環仿真核心模塊（22）所記錄的運動信息傳輸到有效牙最佳化單元（231）、退刀計算單元（232）和車牙退刀路徑調整單元（233）中，規劃適當的車牙循環退刀動作；其中，有效牙最佳化單元（231）在避免退刀時產生機構振動的限制條件下最佳化有效牙的長度；退刀計算單元（232），根據有效牙最佳化的長度計算出所對應的退刀距離與退刀角度；車牙退刀路徑調整單元（233），根據退刀計算單元所得到的退刀距離與退刀角度，重新修正車牙循環在退刀時的加工路徑，以輸出車牙循環路徑（24）。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李柏瑩，
申請(專利權)人：蘇州新代數控設備有限公司，
類型：發明
國別省市：