本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程的刀具使用防錯(cuò)技術(shù)，具體地，涉及一種適用于數(shù)控機(jī)床的數(shù)控加工過(guò)程刀具適用的防錯(cuò)方法。

背景技術(shù)：

數(shù)控機(jī)床(Numerical Control Machine)作為制造行業(yè)進(jìn)行機(jī)械加工的先進(jìn)工具，其自動(dòng)化程度越來(lái)越高，加工精度、加工效率大幅度提高，通過(guò)采用數(shù)控機(jī)床替代傳統(tǒng)的非數(shù)控機(jī)床，可有效提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，降低操作工人勞動(dòng)強(qiáng)度，因此，數(shù)控加工技術(shù)(Numerical Control Machining)是機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。

因此，在數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，如何充分利用數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化程度高、加工效率高的特點(diǎn)，開展數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程的輔助準(zhǔn)備工作研究，通過(guò)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究對(duì)于提高數(shù)控機(jī)床利用率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低機(jī)床及產(chǎn)品故障率具有重要意義。

通常，數(shù)控機(jī)床操作過(guò)程主要由數(shù)控加工前準(zhǔn)備、數(shù)控程序運(yùn)行及加工后清理三個(gè)主要階段，其中，數(shù)控加工前的操作準(zhǔn)備階段，一般包括以下幾個(gè)步驟：

? 數(shù)控機(jī)床操作工根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)指令，借閱相關(guān)工藝資料；

? 根據(jù)工藝文件獲取相應(yīng)的NC程序；

? 人工借用/接收所需的數(shù)控刀具，工裝夾具，檢具；

? 刀具、工裝/夾具安裝、調(diào)配，刀具加載到數(shù)控機(jī)床，工裝夾具安裝到工作臺(tái)面；

? 數(shù)控機(jī)床相關(guān)加工參數(shù)設(shè)置（刀具參數(shù)錄入，刀具加載到主軸等）。

從上可以看出，目前數(shù)控加工前的準(zhǔn)備工作較多，由于工作特點(diǎn)，大量環(huán)節(jié)需要操作工人參與并人工設(shè)定及錄入相關(guān)參數(shù)，如刀具借用，刀具加載及刀具參數(shù)錄入數(shù)控機(jī)床操作系統(tǒng)等環(huán)節(jié)。由于人為失誤導(dǎo)致刀具借用錯(cuò)誤、刀具加載錯(cuò)誤及刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)錄入錯(cuò)誤直接導(dǎo)致所加工產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題甚至直接報(bào)廢的情況屢見不鮮，已成為影響數(shù)控加工零件產(chǎn)品質(zhì)量提升的一個(gè)重要因素，因此，建立一種可以有效防止操作工人在數(shù)控刀具使用過(guò)程發(fā)生人為錯(cuò)誤的防錯(cuò)方法，有效避免刀具使用錯(cuò)誤，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，本發(fā)明研究并提供一種能夠有效避免數(shù)控加工過(guò)程刀具使用中的人為錯(cuò)誤的有效方法：適用于數(shù)控機(jī)床數(shù)控加工過(guò)程刀具使用防錯(cuò)方法。

本發(fā)明一種數(shù)控加工過(guò)程刀具使用防錯(cuò)方法，步驟為：

A、加載數(shù)控機(jī)床NC程序代碼，對(duì)該NC程序?qū)?yīng)的產(chǎn)品加工所需刀具的有效配送數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)檢索并生成刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)，有效配送數(shù)據(jù)包括配送的刀具規(guī)格、刀具長(zhǎng)度、刀具直徑和底角半徑等，刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)用于數(shù)控機(jī)床的NC程序；

B、對(duì)已加載的NC程序進(jìn)行刀具補(bǔ)償指令、自動(dòng)換刀指令有效性檢查；如發(fā)現(xiàn)非法的刀具補(bǔ)償指令及自動(dòng)換刀指令，或者自動(dòng)換刀指令調(diào)用的刀具不正確，則軟件對(duì)操作者進(jìn)行操作提示；

C、在已加載的NC程序中進(jìn)行數(shù)控機(jī)床刀具補(bǔ)償指令、自動(dòng)換刀指令修正，并添加刀具加載防錯(cuò)檢查指令和刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)防錯(cuò)檢查指令；

D、在數(shù)控機(jī)床人機(jī)操作界面(HMI)環(huán)境下加載經(jīng)過(guò)上述步驟處理的NC程序，在NC程序運(yùn)行時(shí)調(diào)用數(shù)控刀具加載、數(shù)控刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)有效性檢查指令進(jìn)行刀具使用防錯(cuò)檢查；

E、根據(jù)刀具使用防錯(cuò)檢查結(jié)果，在數(shù)控機(jī)床人機(jī)操作界面（HMI）環(huán)境下自動(dòng)生成刀具防錯(cuò)報(bào)警信息（如防錯(cuò)檢查不通過(guò)，則自動(dòng)報(bào)警并中止NC程序運(yùn)行），并記錄報(bào)警結(jié)果及操作日志。

所述步驟A步驟中自動(dòng)檢索并生成的刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)包括：刀具規(guī)格，刀具名稱、刀具類型、刀具長(zhǎng)度、刀具直徑、刀具底角半徑、刀具齒數(shù)，同時(shí)包括對(duì)上述數(shù)據(jù)的規(guī)格化處理后形成的特定數(shù)控系統(tǒng)識(shí)別的規(guī)格化數(shù)據(jù)。

所述步驟B中，對(duì)NC程序中刀具補(bǔ)償指令、自動(dòng)換刀指令進(jìn)行有效性檢查方法包括：

B1：刀具補(bǔ)償指令有效性檢查：檢查刀具補(bǔ)償指令是否存在，是否符合數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)指令要求，刀具號(hào)/刀具名是否在數(shù)控機(jī)床的刀具列表中存在，是否是當(dāng)前NC程序中工藝指定的合法刀具，刀具補(bǔ)償?shù)刂肥欠裾_；

B2：自動(dòng)換刀指令有效性檢查：檢查自動(dòng)換刀指令是否存在，是否符合數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)指令要求，換刀的刀具號(hào)/刀具名是否在刀庫(kù)中存在，是否是當(dāng)前NC程序指定的有效刀具；

所述步驟C中，對(duì)NC程序中刀具補(bǔ)償指令、自動(dòng)換刀指令的修正方法包括：

C1：根據(jù)刀具補(bǔ)償指令有效性檢查結(jié)果，對(duì)以下情況分別進(jìn)行指令校正：

不存在刀具補(bǔ)償指令：分析NC程序帶頭，在確定的位置添加刀具補(bǔ)償指令；

刀具補(bǔ)償指令不符合數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)要求：指令修正；

刀具號(hào)/刀具名不正確：修改補(bǔ)償指令中的刀具號(hào)/刀具名；

刀具補(bǔ)償?shù)刂凡徽_：修改補(bǔ)償指令中的刀補(bǔ)號(hào)。

C2：根據(jù)自動(dòng)換刀指令有效性檢查結(jié)果，對(duì)以下情況分別進(jìn)行指令校正：

不存在自動(dòng)換刀指令：分析NC程序帶頭，在正確的位置添加自動(dòng)換刀指令；

自動(dòng)換刀指令不符合數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)要求：通過(guò)字符匹配算法，對(duì)換刀指令進(jìn)行修正；

換刀的刀具號(hào)/刀具名不正確：通過(guò)字符匹配算法，修改補(bǔ)償指令中的刀具號(hào)/刀具名，保證該刀具在自動(dòng)刀庫(kù)中存在且是當(dāng)前NC程序工藝指定的合法刀具；

刀具補(bǔ)償?shù)刂凡徽_：采用字符匹配方法，修改補(bǔ)償指令中的刀補(bǔ)地址。

所述步驟C中，添加的刀具補(bǔ)償指令檢查代碼，刀具加載檢查代碼，添加的代碼內(nèi)容為：

C3：刀具補(bǔ)償指令檢查代碼：

在NC程序的合適位置添加刀具補(bǔ)償指令檢查代碼，該代碼內(nèi)容為：檢查本NC程序工藝指定的刀具規(guī)格與數(shù)控機(jī)床中已建立的刀具列表中對(duì)應(yīng)刀號(hào)的刀具規(guī)格是否一致（刀具類型、刀具直徑、刀具底角半徑），檢查當(dāng)前數(shù)控機(jī)床中已建立的刀具列表中對(duì)應(yīng)刀號(hào)的刀具規(guī)格是否與該NC程序?qū)?yīng)零件實(shí)際發(fā)放的加工刀具的刀具規(guī)格是否一致（刀具類型，刀具長(zhǎng)度、刀具直徑、刀具底角半徑），檢查通過(guò)，則生成檢查通過(guò)的通知信息，NC程序可繼續(xù)運(yùn)行，否則，直接調(diào)用E步驟的數(shù)控刀具防錯(cuò)報(bào)警及操作日志生成模塊，生成報(bào)警信息，NC程序中止運(yùn)行。

C4：刀具加載合法性檢查代碼：

在NC程序的自動(dòng)換刀指令之后，添加刀具加載合法性檢查代碼，代碼內(nèi)容為：自動(dòng)檢索當(dāng)前機(jī)床主軸上實(shí)際加載的刀具號(hào)，與該NC程序工藝指定的合法刀具號(hào)進(jìn)行比對(duì)，檢查結(jié)果相符則生成檢查通過(guò)的通知信息，NC程序繼續(xù)運(yùn)行，否則，直接調(diào)用E步驟的數(shù)控刀具防錯(cuò)報(bào)警及操作日志生成模塊，生成報(bào)警信息，NC程序中止運(yùn)行。

本發(fā)明一種數(shù)控加工過(guò)程刀具使用防錯(cuò)方法，基于對(duì)數(shù)控機(jī)床工藝文件及數(shù)控機(jī)床NC程序的分析和預(yù)處理，獲取該NC程序工藝指定的合法刀具信息（包括刀具類型，刀具長(zhǎng)度、刀具直徑、刀具底角半徑），自動(dòng)檢索該NC程序?qū)?yīng)產(chǎn)品當(dāng)前借用的實(shí)際刀具數(shù)據(jù)（包括實(shí)際發(fā)放刀具的刀具類型，刀具長(zhǎng)度、刀具直徑、刀具底角半徑），通過(guò)對(duì)NC程序中的刀具補(bǔ)償指令、自動(dòng)換刀指令合法性進(jìn)行檢查和修正，通過(guò)字符匹配算法，在NC程序的合適位置添加刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)有效性檢查指令和刀具加載有效性檢查指令，上述操作完成后，形成經(jīng)過(guò)處理的保存并加載到數(shù)控機(jī)床HMI（人機(jī)操作界面）中，數(shù)控機(jī)床操作工人運(yùn)行程序，程序啟動(dòng)后，實(shí)際加工前，通過(guò)前述預(yù)先植入的防錯(cuò)檢查指令，可自動(dòng)對(duì)刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)、自動(dòng)換刀指令合法性、刀具使用工藝合法性及實(shí)際加載刀具正確性進(jìn)行檢查，一旦檢查出不合法的刀具使用情況，則防錯(cuò)指令模塊會(huì)自動(dòng)調(diào)用刀具防錯(cuò)報(bào)警和操作日志生成模塊，生成報(bào)警信息，并立即中止NC程序運(yùn)行，有效防止由于錯(cuò)誤使用刀具導(dǎo)致的產(chǎn)品實(shí)物故障。

附圖說(shuō)明

圖1是數(shù)控加工過(guò)程數(shù)控刀具使用防錯(cuò)方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合幅圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

見圖1：

1）、加載數(shù)控機(jī)床NC程序代碼，對(duì)該NC程序?qū)?yīng)的產(chǎn)品加工所需刀具的有效配送數(shù)據(jù)（包括配送的刀具規(guī)格、刀具長(zhǎng)度、刀具直徑、底角半徑等）進(jìn)行自動(dòng)檢索并生成刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)（用于數(shù)控機(jī)床的NC程序）；

2）、對(duì)已加載的NC程序進(jìn)行刀具補(bǔ)償指令、自動(dòng)換刀指令有效性檢查（如發(fā)現(xiàn)非法的刀具補(bǔ)償指令及自動(dòng)換刀指令，或者自動(dòng)換刀指令調(diào)用的刀具不正確，則軟件對(duì)操作者進(jìn)行操作提示）；

3）、在已加載的NC程序中進(jìn)行數(shù)控機(jī)床刀具補(bǔ)償指令、自動(dòng)換刀指令修正，并添加刀具加載防錯(cuò)檢查指令和刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)防錯(cuò)檢查指令；

4）、在數(shù)控機(jī)床人機(jī)操作界面(HMI)環(huán)境下加載經(jīng)過(guò)上述步驟處理的NC程序，在NC程序運(yùn)行時(shí)調(diào)用數(shù)控刀具加載、數(shù)控刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)有效性檢查指令進(jìn)行刀具使用防錯(cuò)檢查；

5）、根據(jù)刀具使用防錯(cuò)檢查結(jié)果，在數(shù)控機(jī)床人機(jī)操作界面（HMI）環(huán)境下自動(dòng)生成刀具防錯(cuò)報(bào)警信息（如防錯(cuò)檢查不通過(guò)，則自動(dòng)報(bào)警并中止NC程序運(yùn)行），并記錄報(bào)警結(jié)果及操作日志。