螺旋铣削的方法
阅读：1035发布：2020-05-14
专利汇可以提供螺旋铣削的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种螺旋 铣削 的方法。其中，该方法包括：设置用于被螺旋铣削的 工件 的一个或者多个铣削特征的多个特征参数；逐个判断各个特征参数对应的局部变量是否被赋值；当被判断的局部变量未被赋值时，利用局部变量对应的全局变量对局部变量赋值；基于各个赋值的局部变量，逐个判断各个工件的螺旋铣削的加工类型；根据判断出的各个加工类型，执行对应的螺旋铣削加工操作。本发明 实施例 不仅可以提高螺旋铣削工件的效率，而且可以提高工件加工的合格率。，下面是螺旋铣削的方法专利的具体信息内容。
1.一种螺旋铣削的方法，其特征在于，包括：
设置用于被螺旋铣削的工件的一个或者多个铣削特征的多个特征参数；
逐个判断各个特征参数对应的局部变量是否被赋值；
当被判断的局部变量未被赋值时，利用局部变量对应的全局变量对局部变量赋值；
基于各个赋值的局部变量，逐个判断各个工件的螺旋铣削的加工类型；
根据判断出的各个加工类型，执行对应的螺旋铣削加工操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
判断多个工件的各个特征参数是否相同；
当具有相同特征参数时，对相同的特征参数进行缺省设置。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征参数包括以下参数中的一种或者多种：
需要铣削的孔或者圆台圆心的X方向坐标值；
需要铣削的孔或者圆台圆心的Y方向坐标值；
开始执行螺旋铣削加工操作的高度；
结束执行螺旋铣削加工操作的高度；
螺旋铣削孔或者圆台的直径；
螺旋铣削的层高；
螺旋铣削的进给值；
精铣的次数；
刀偏号；
圆台铣削参数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据判断出的各个加工类型，执行对应的螺旋铣削加工操作，包括：
当加工类型是螺旋铣孔类型时，对工件执行螺旋铣孔的操作；
当加工类型是螺旋铣轴类型时，对工件执行螺旋铣轴的操作。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：
基于螺旋铣削的方法设置调用指令，并将指令存储在法兰克系统的机床的指定存储区；
当机床对工件螺旋铣削时，调用指令并执行对应的螺旋铣削加工操作。
螺旋铣削的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及机床的数控加工技术领域，尤其涉及一种螺旋铣削的方法。
背景技术
[0002] 随着机床的数控加工技术的不断进步，针对孔、轴类等特征进行螺旋铣削加工的操作日益增多。当前，螺旋铣削的方法主要通过编制宏程序实现。
[0003] 编制宏程序的方法存在以下缺点：1、程序可读性差，使用者需要反复琢磨才能理解编程者意图；2、编制程序易出错，一段完整的螺旋铣削宏程序涉及多个变量，对变量赋值或者引用不当会造成铣削轨迹不符合预期；3、可移植性差，宏程序只能针对某个特定的孔、轴使用，如果存在多个孔、轴特征需要重新编制程序。
[0004] 由此，受限于宏程序，当前的螺旋铣削工件的总周期较长、效率低下，有时还会因程序编制错误，导致工件报废。
[0005] 如何提高螺旋铣削工件的效率低，提高工件加工的合格率，成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
[0006] 鉴于此，为了解决受限于宏程序，螺旋铣削工件的总周期较长、效率低下，有时还会因程序编制错误，导致工件报废的技术问题，本发明提供了一种螺旋铣削的方法。
[0007] 该方法包括以下步骤：
[0008] 设置用于被螺旋铣削的工件的一个或者多个铣削特征的多个特征参数；
[0009] 逐个判断各个特征参数对应的局部变量是否被赋值；
[0010] 当被判断的局部变量未被赋值时，利用局部变量对应的全局变量对局部变量赋值；
[0011] 基于各个赋值的局部变量，逐个判断各个工件的螺旋铣削的加工类型；
[0012] 根据判断出的各个加工类型，执行对应的螺旋铣削加工操作。
[0013] 一方面，本发明实施例可以通过对被螺旋铣削的工件的一个或者多个铣削特征(如多个孔、轴特征)的多个特征参数进行设置，逐个判断各个特征参数对应的局部变量是否被赋值；当被判断的局部变量未被赋值时，利用局部变量对应的全局变量对局部变量赋值；基于各个赋值的局部变量，逐个判断各个工件的螺旋铣削的加工类型；根据判断出的各个加工类型，执行对应的螺旋铣削加工操作(如通过设置不同的参数可实现螺旋铣孔、铣轴，或者孔、轴精加工)，可以避免针对各个孔、轴进行单独编写宏程序，不仅可以提高螺旋铣削工件的效率，而且可以提高工件加工的合格率；
[0014] 另一方面，本发明实施例可以执行一次完整的螺旋铣削循环，在多次调用该方法的指令时，如果特征参数未变化，则可直接缺省该未变化的特征参数；
[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017] 图1是本发明一实施例的螺旋铣削的方法的流程示意图；
[0018] 图2是本发明另一实施例的螺旋铣削的方法的流程示意图；
[0019] 图3是本发明一实施例的工件的剖视图及其对应的俯视图的示意图。
具体实施方式
[0020] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021] 下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示意性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域的技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体设置和方法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了结构、方法、器件的任何改进、替换和修改。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以避免对本发明造成不必要的模糊。
[0022] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明实施例及实施例中的特征可以互相结合，各个实施例可以相互参考和引用。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0023] 图1是本发明一实施例的螺旋铣削方法的流程示意图。
[0024] 如图1所示，螺旋铣削的方法可以包括：
[0025] S101，设置用于被螺旋铣削的工件的一个或者多个铣削特征的多个特征参数；
[0026] S102，逐个判断各个特征参数对应的局部变量是否被赋值；
[0027] S103，当被判断的局部变量未被赋值时，利用局部变量对应的全局变量对局部变量赋值；
[0028] S104，基于各个赋值的局部变量，逐个判断各个工件的螺旋铣削的加工类型；
[0029] S105，根据判断出的各个加工类型，执行对应的螺旋铣削加工操作。
[0030] 在一些实施例中，螺旋铣削的方法还可以包括：判断多个工件的各个特征参数是否相同；当具有相同特征参数时，对相同的特征参数进行缺省设置。
[0031] 在一些实施例中，特征参数可以包括以下参数中的一种或者多种：需要铣削的孔或者圆台圆心的X方向坐标值；需要铣削的孔或者圆台圆心的Y方向坐标值；开始执行螺旋铣削加工操作的高度；结束执行螺旋铣削加工操作的高度；螺旋铣削孔或者圆台的直径；螺旋铣削的层高；螺旋铣削的进给值；精铣的次数；刀偏号；圆台铣削参数。
[0032] 在一些实施例中，根据判断出的各个加工类型，执行对应的螺旋铣削加工操作的步骤可以包括：当加工类型是螺旋铣孔类型时，对工件执行螺旋铣孔的操作；当加工类型是螺旋铣轴类型时，对工件执行螺旋铣轴的操作。
[0033] 在一些实施例中，该方法还可以包括：基于螺旋铣削的方法设置调用指令，并将指令存储在法兰克系统(于FANUC0I数控系统)的机床的指定存储区；当机床对工件螺旋铣削时，调用指令并执行对应的螺旋铣削加工操作。
[0034] 在一些实施例中，螺旋铣削的方法可以编写为基于FANUC0I数控系统的一种螺旋铣削循环G代码指令。该指令主要用于螺旋铣孔或者螺旋铣圆凸台，为参数模态化指令，人为指定该G代码为G252(在数控系统中设置,用户也可自行设定G1～G255，但不能与系统原有G代码相冲突)；
[0035] 使用全参数格式为：
[0036] G252X_Y_R_Z_D_Q_F_M_H_T_；
[0037] G253；
[0038] X_：需要铣削的孔或者圆台圆心的X方向坐标值，可缺省，缺省时将自动继承执行指令之前的X坐标值；
[0039] Y_:需要铣削的孔或者圆台圆心的Y方向坐标值，可缺省，缺省时将自动继承执行指令之前的Y坐标值；
[0040] R_:循环开始执行的高度，不可缺省，缺少时报错；
[0041] Z_:循环结束执行的高度，不可缺省，缺少时报错；
[0042] D_:螺旋铣削孔或者圆台直径，不可缺省，缺少时报错；
[0043] Q_:螺旋铣削层高，不可缺省，缺少时报错；
[0044] F_:螺旋铣削进给值，不可缺省，缺少时报错；
[0045] M_:精铣次数，默认缺省，缺省时表示精铣一次，M0代表不执行精铣；
[0046] H_:刀偏号，默认缺省，缺省时与当前刀具号保持一致，否则执行指定的刀偏号；
[0047] T_:圆台铣削参数，默认缺省，缺省时表示执行铣孔循环，非缺省状态表示执行铣圆台循环，指定的值表示刀具在落刀时刀具轮廓与凸台轮廓之间的最小距离。
[0048] 该G代码指令参数具有模态化性质，完成该G代码调用后，需要调用另外一个定制的G代码G253(人为指定为G253)来取消当前各个参数中的继承值。
[0049] 该螺旋铣削指令有如下优点：1、功能全面，通过设置不同的参数可实现螺旋铣孔、铣轴，或者孔、轴精加工；2、简洁，一行程序表示执行一次完整的螺旋铣削循环，多次调用该指令时，如果参数未变化，则编程时可直接缺省；3、安全，该指令内置程序中对参数赋值有报错机制，若未正确赋值，系统会及时报错,并终止循环；4、通俗易懂，对使用者而言，很容易理解程序意图。
[0050] 上述发明实施例的效益效果可以如下所示：
[0051] 上述发明实施例可以利用FANUC系统设备自定义区域(可定义10个特殊的G代码用户宏程序)，设计一种基于FANUC0i系统的螺旋铣削G代码，加工时，在程序段输入G代码指令，如：G252，其对应的螺旋铣孔宏程序自动调出。提高了设备运行效率，减少了编程人员的工作量，降低了操作工劳动强度。
[0052] 图2是本发明另一实施例的螺旋铣削的方法的流程示意图。
[0053] 如图2所示，螺旋铣削的方法可以包括：
[0054] S1、判断各个参数对应局部变量是否被赋值，如果未被赋值，则将参数对应的全局变量赋值给参数对应的局部变量；
[0055] S2、判断各个参数对应的局部变量值是否有效，如果检测无效，则终止程序，并弹出错误提示；
[0056] S3、判断特征圆心坐标位置参数对应的局部变量是否为空，如果为空，则将刀具当前位置坐标值赋值给特征圆心坐标位置参数对应的局部变量；
[0057] S4、判断刀偏号参数对应的局部变量是否为空，如果为空，则将当前刀具号赋值给刀偏号参数对应的局部变量；
[0058] S5、判断精铣次数参数对应的局部变量是否为空，如果为空，则将精铣次参数对应的局部变量赋值为1；
[0059] S6、将全部参数对应的局部变量逐个赋值给参数对应的全局变量；
[0060] S7、检查程序中指定刀偏号中对应的刀偏数据是否有效，如果无效，则终止程序，并弹出错误提示；
[0061] S8、判断凸台参数对应的局部变量是否为空，如果为空则执行螺旋铣孔加工，如果不为空，则执行螺旋铣凸台加工；
[0062] S9、撤刀至加工前安全高度。
[0063] 图3是本发明一实施例的工件的剖视图及其对应的俯视图的示意图。
[0064] 如图3所示，上部为某工件剖视图，下部为工件俯视图，工件左侧为台阶孔，小孔直径20，深度10，大孔直径35，深度15；工件中间为台阶孔，小孔直径20，深度20，大孔直径35，深度10；工件右侧为台阶轴，小轴直径15，深度5，大轴直径20，深度10。
[0065] 可以理解，该工件的尺寸可以根据实际加工需要进行个性化设置。
[0066] 以下为按此流程编制的示意性的程序可以如下所示：
[0067] ％
[0068] O9010
[0069] IF[#7EQ#0]THEN#7＝#160
[0070] IF[#26EQ#0]THEN#26＝#161
[0071] IF[#24EQ#0]THEN#24＝#162
[0072] IF[#25EQ#0]THEN#25＝#163
[0073] IF[#18EQ#0]THEN#18＝#164
[0074] IF[#9EQ#0]THEN#9＝#165
[0075] IF[#11EQ#0]THEN#11＝#166
[0076] IF[#13EQ#0]THEN#13＝#167
[0077] IF[#20EQ#0]THEN#20＝#168
[0078] IF[#17EQ#0]THEN#17＝#169
[0079] #4＝#4003
[0080] #33＝#5003
[0081] IF[#7EQ#0]GOTO9100
[0082] IF[#26EQ#0]GOTO9100
[0083] IF[#17EQ#0]GOTO9100
[0084] IF[#9EQ#0]GOTO9100
[0085] IF[#18EQ#0]GOTO9100
[0086] IF[#7LE0]GOTO9100
[0087] IF[#17LE0]GOTO9100
[0088] IF[#26GT#18]GOTO9100
[0089] IF[#9LE0]GOTO9100
[0090] IF[#20LT0]GOTO9100
[0091] IF[#24EQ#0]GOTO1111
[0092] GOTO1112
[0093] N1111#24＝#5001
[0094] N1112 IF[#25EQ#0]GOTO1114GOTO1115
[0095] N1114#25＝#5002
[0096] N1115 IF[#11EQ#0]GOTO1117
[0097] N1116 GOTO1118
[0098] N1117#11＝#4120
[0099] N1118 IF[#13EQ#0]THEN#13＝1
[0100] #160＝#7
[0101] #161＝#26
[0102] #162＝#24
[0103] #163＝#25
[0104] #164＝#18
[0105] #165＝#9
[0106] #166＝#11
[0107] #167＝#13
[0108] #168＝#20
[0109] #169＝#17
[0110] #31＝#[13000+#11]
[0111] IF[#31EQ0]GOTO9100
[0112] IF[#20NE#0]GOTO2222
[0113] G0G90X#24Y#25
[0114] Z#18
[0115] #27＝#18-#26
[0116] #28＝#17
[0117] #7＝[#7/2]
[0118] #30＝FIX[#27/#28]
[0119] #29＝[#27/#28]-#30
[0120] #10＝#30
[0121] #12＝#28
[0122] G1G41D#11X[#24+#7]F[#9*2]
[0123] WHILE[#10GE1]DO1
[0124] G3I[-#7]J0Z[#18-#12]F#9
[0125] #10＝#10-1
[0126] #12＝#12+#28
[0127] END1
[0128] #32＝#29*360
[0129] IF[#29NE0]GOTO200
[0130] GOTO201
[0131] N200G3I[-#7]X[#7*COS[#32]+#24]Y[#7*SIN[#32]+#25]Z#26F#9
[0132] N201 WHILE[#13GT0]DO1
[0133] G3I[-#7*COS[#32]]J[-#7*SIN[#32]]F#9
[0134] #13＝#13-1
[0135] END1
[0136] N9000 G1G40X#24Y#25
[0137] G0Z#33
[0138] GOTO9300
[0139] N2222
[0140] G0G90X[#31+#24+#20+#7/2]Y#25
[0141] Z#18
[0142] #27＝#18-#26
[0143] #28＝#17
[0144] #7＝[#7/2]
[0145] #30＝FIX[#27/#28]
[0146] #29＝[#27/#28]-#30
[0147] #10＝#30
[0148] #12＝#28
[0149] G1G41D#11X[#24+#7]F[#9*2]
[0150] WHILE[#10GE1]DO1
[0151] G2I[-#7]J0Z[#18-#12]F#9
[0152] #10＝#10-1
[0153] #12＝#12+#28
[0154] END1
[0155] #32＝360-#29*360
[0156] IF[#29NE0]GOTO202
[0157] GOTO203
[0158] N202G2I[-#7]X[#7*COS[#32]+#24]Y[#7*SIN[#32]+#25]Z#26F#9
[0159] N203
[0160] WHILE[#13GT0]DO1
[0161] G2I[-#7*COS[#32]]J[-#7*SIN[#32]]F#9
[0162] #13＝#13-1
[0163] END1
[0164] N9001G1G40X[[#7+#20]*COS[#32]+#24]Y[[#7+#20]*SIN[#32]+#25]F#9[0165] G0Z#33
[0166] GOTO9300
[0167] N9100#3000＝199(G252error)
[0168] N9300
[0169] G#4
[0170] M99
[0171] ％
[0172] 与上述程序对应的全局变量清空示意性程序可以如下所示：
[0173] ％
[0174] O9011
[0175] #1＝160
[0176] WHILE[#1LE169]DO1
[0177] #[#1]＝#0
[0178] #1＝#1+1
[0179] END1
[0180] M99
[0181] ％
[0182] 在一些实施例中，在FANUC0I数控系统(法兰克系统)上定制专用G代码流程可以如下所示：
[0183] ①将系统“参数设置”值改为1
[0184] ②找到系统参数3202，将其值改为00010001(取消9000#以后程序保护状态)[0185] ③找到系统参数6050，将其值改为252(可人为设置数值)
[0186] ④找到系统参数6051，将其值改为253(可人为设置数值)
[0187] ⑤将编写的螺旋铣削宏程序改名O9010，清空全局变量宏程序改名O9011[0188] ⑥找到系统参数3202，将其值复原
[0189] ⑦将系统“参数设置”值改为0
[0190] 在一些实施例中，图3对应的应用程序实例可以如下所示：
[0191] ％
[0192] T1
[0193] (LXD12)；
[0194] M6；
[0195] G0G90G54X50Y50S1000M3；
[0196] G43H1Z10；
[0197] G252R2Z-20D20Q3F500；(在X50Y50处铣削直径20，深20孔)
[0198] G252D35Z-10；(在X50Y50处铣削直径35，深10孔)
[0199] G252X0Y0；(在X0Y0处铣削直径35，深10孔)
[0200] G252D20Z-15M2H2；(在X0Y0处铣削直径20，深15孔，指定刀偏号2，精铣2遍)[0201] G253；(所有G252参数归零)
[0202] G252X200Y0R2Z-10D20Q3F500T1；(在X200Y0处铣削直径20，深10凸台，刀具轮廓与凸台轮廓最小距离1)
[0203] G252D15Z-5；(在X200Y0处铣削直径10，深5凸台，刀具轮廓与凸台轮廓最小距离1)[0204] G253；(所有G252参数归零)
[0205] G0G49Z200；
[0206] M30
[0207] 需要说明是，在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以按实际需要将上述的操作步骤的顺序进行灵活调整，或者将上述步骤进行灵活组合等操作。为了简明，不再赘述各种实现方式。另外，各实施例的内容可以相互参考引用。
[0208] 通过上述的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地理解到各实施方式可以借助于软件加必要的硬件平台的方式来实现，当然可以直接通过硬件的方式实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对于现有技术做出贡献的部分可以软件的形式体现出来。该计算机软件可以存储于计算机的可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等。可读存储介质可以存储有程序、指令等，使得计算机设备(如个人计算机、服务器或者网络设备等)执行哥哥实施例所述的方法。
[0209] 本领域的技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各个程序(功能)单元及执行步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者结合的方式来实现。为了清楚的说明硬件和软件的可互换性，上述技术方案的单元或者步骤究竟是以硬件还是软件的方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域的技术人员可以对每个特定的应用来使用不同的方法来实现各个实施例。
[0210] 最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，这些修改或者替换都应该涵盖在本发明的保护范围之内。
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