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

背景技術：

數(shù)控機床(Numerical Control Machine)作為制造行業(yè)進行機械加工的先進工具，其自動化程度越來越高，加工精度、加工效率大幅度提高，通過采用數(shù)控機床替代傳統(tǒng)的非數(shù)控機床，可有效提高產品生產效率，降低操作工人勞動強度，因此，數(shù)控加工技術(Numerical Control Machining)是機械加工技術發(fā)展的主要方向之一。

因此，在數(shù)控加工技術應用過程中，如何充分利用數(shù)控機床自動化程度高、加工效率高的特點，開展數(shù)控機床加工過程的輔助準備工作研究，通過作業(yè)標準化研究對于提高數(shù)控機床利用率，提高產品質量，降低機床及產品故障率具有重要意義。

通常，數(shù)控機床操作過程主要由數(shù)控加工前準備、數(shù)控程序運行及加工后清理三個主要階段，其中，數(shù)控加工前的操作準備階段，一般包括以下幾個步驟：

? 數(shù)控機床操作工根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)指令，借閱相關工藝資料；

? 根據(jù)工藝文件獲取相應的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、調配，刀具加載到數(shù)控機床，工裝夾具安裝到工作臺面；

? 數(shù)控機床相關加工參數(shù)設置（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)控加工前的準備工作較多，由于工作特點，大量環(huán)節(jié)需要操作工人參與并人工設定及錄入相關參數(shù)，如刀具借用，刀具加載及刀具參數(shù)錄入數(shù)控機床操作系統(tǒng)等環(huán)節(jié)。由于人為失誤導致刀具借用錯誤、刀具加載錯誤及刀具補償數(shù)據(jù)錄入錯誤直接導致所加工產品出現(xiàn)質量問題甚至直接報廢的情況屢見不鮮，已成為影響數(shù)控加工零件產品質量提升的一個重要因素，因此，建立一種可以有效防止操作工人在數(shù)控刀具使用過程發(fā)生人為錯誤的防錯方法，有效避免刀具使用錯誤，具有重要的應用價值。

技術實現(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)控加工過程刀具使用中的人為錯誤的有效方法：適用于數(shù)控機床數(shù)控加工過程刀具使用防錯方法。

本發(fā)明一種數(shù)控加工過程刀具使用防錯方法，步驟為：

A、加載數(shù)控機床NC程序代碼，對該NC程序對應的產品加工所需刀具的有效配送數(shù)據(jù)進行自動檢索并生成刀具補償數(shù)據(jù)，有效配送數(shù)據(jù)包括配送的刀具規(guī)格、刀具長度、刀具直徑和底角半徑等，刀具補償數(shù)據(jù)用于數(shù)控機床的NC程序；

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

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

D、在數(shù)控機床人機操作界面(HMI)環(huán)境下加載經過上述步驟處理的NC程序，在NC程序運行時調用數(shù)控刀具加載、數(shù)控刀具補償數(shù)據(jù)有效性檢查指令進行刀具使用防錯檢查；

E、根據(jù)刀具使用防錯檢查結果，在數(shù)控機床人機操作界面（HMI）環(huán)境下自動生成刀具防錯報警信息（如防錯檢查不通過，則自動報警并中止NC程序運行），并記錄報警結果及操作日志。

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

所述步驟B中，對NC程序中刀具補償指令、自動換刀指令進行有效性檢查方法包括：

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

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

所述步驟C中，對NC程序中刀具補償指令、自動換刀指令的修正方法包括：

C1：根據(jù)刀具補償指令有效性檢查結果，對以下情況分別進行指令校正：

不存在刀具補償指令：分析NC程序帶頭，在確定的位置添加刀具補償指令；

刀具補償指令不符合數(shù)控機床控制系統(tǒng)要求：指令修正；

刀具號/刀具名不正確：修改補償指令中的刀具號/刀具名；

刀具補償?shù)刂凡徽_：修改補償指令中的刀補號。

C2：根據(jù)自動換刀指令有效性檢查結果，對以下情況分別進行指令校正：

不存在自動換刀指令：分析NC程序帶頭，在正確的位置添加自動換刀指令；

自動換刀指令不符合數(shù)控機床控制系統(tǒng)要求：通過字符匹配算法，對換刀指令進行修正；

換刀的刀具號/刀具名不正確：通過字符匹配算法，修改補償指令中的刀具號/刀具名，保證該刀具在自動刀庫中存在且是當前NC程序工藝指定的合法刀具；

刀具補償?shù)刂凡徽_：采用字符匹配方法，修改補償指令中的刀補地址。

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

C3：刀具補償指令檢查代碼：

在NC程序的合適位置添加刀具補償指令檢查代碼，該代碼內容為：檢查本NC程序工藝指定的刀具規(guī)格與數(shù)控機床中已建立的刀具列表中對應刀號的刀具規(guī)格是否一致（刀具類型、刀具直徑、刀具底角半徑），檢查當前數(shù)控機床中已建立的刀具列表中對應刀號的刀具規(guī)格是否與該NC程序對應零件實際發(fā)放的加工刀具的刀具規(guī)格是否一致（刀具類型，刀具長度、刀具直徑、刀具底角半徑），檢查通過，則生成檢查通過的通知信息，NC程序可繼續(xù)運行，否則，直接調用E步驟的數(shù)控刀具防錯報警及操作日志生成模塊，生成報警信息，NC程序中止運行。

C4：刀具加載合法性檢查代碼：

在NC程序的自動換刀指令之后，添加刀具加載合法性檢查代碼，代碼內容為：自動檢索當前機床主軸上實際加載的刀具號，與該NC程序工藝指定的合法刀具號進行比對，檢查結果相符則生成檢查通過的通知信息，NC程序繼續(xù)運行，否則，直接調用E步驟的數(shù)控刀具防錯報警及操作日志生成模塊，生成報警信息，NC程序中止運行。

本發(fā)明一種數(shù)控加工過程刀具使用防錯方法，基于對數(shù)控機床工藝文件及數(shù)控機床NC程序的分析和預處理，獲取該NC程序工藝指定的合法刀具信息（包括刀具類型，刀具長度、刀具直徑、刀具底角半徑），自動檢索該NC程序對應產品當前借用的實際刀具數(shù)據(jù)（包括實際發(fā)放刀具的刀具類型，刀具長度、刀具直徑、刀具底角半徑），通過對NC程序中的刀具補償指令、自動換刀指令合法性進行檢查和修正，通過字符匹配算法，在NC程序的合適位置添加刀具補償數(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，形成經過處理的保存并加載到數(shù)控機床HMI（人機操作界面）中，數(shù)控機床操作工人運行程序，程序啟動后，實際加工前，通過前述預先植入的防錯檢查指令，可自動對刀具補償數(shù)據(jù)、自動換刀指令合法性、刀具使用工藝合法性及實際加載刀具正確性進行檢查，一旦檢查出不合法的刀具使用情況，則防錯指令模塊會自動調用刀具防錯報警和操作日志生成模塊，生成報警信息，并立即中止NC程序運行，有效防止由于錯誤使用刀具導致的產品實物故障。

附圖說明

圖1是數(shù)控加工過程數(shù)控刀具使用防錯方法的流程圖。

具體實施方式

下面結合幅圖對本發(fā)明作進一步說明。

見圖1：

1）、加載數(shù)控機床NC程序代碼，對該NC程序對應的產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、刀具長度、刀具直徑、底角半徑等）進行自動檢索并生成刀具補償數(shù)據(jù)（用于數(shù)控機床的NC程序）；

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

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

4）、在數(shù)控機床人機操作界面(HMI)環(huán)境下加載經過上述步驟處理的NC程序，在NC程序運行時調用數(shù)控刀具加載、數(shù)控刀具補償數(shù)據(jù)有效性檢查指令進行刀具使用防錯檢查；

5）、根據(jù)刀具使用防錯檢查結果，在數(shù)控機床人機操作界面（HMI）環(huán)境下自動生成刀具防錯報警信息（如防錯檢查不通過，則自動報警并中止NC程序運行），并記錄報警結果及操作日志。