非圓異形外圓活塞的數(shù)控加工系統(tǒng)及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)控加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種非圓異形外圓活塞的數(shù)控加工系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)活塞加工工藝大約需要十一個(gè)工序，將環(huán)槽工序、精切頂面、鐵環(huán)、倒角、外圓精加等工序用獨(dú)立的加工設(shè)備單工位加工，占用人力資源多，設(shè)備投資大，由于多工序加工精度難以保證，活塞質(zhì)量不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出一種非圓異形外圓活塞的數(shù)控加工系統(tǒng)及控制方法，解決了現(xiàn)有加工工藝工序多、精度低的問題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種非圓異形外圓活塞的數(shù)控加工系統(tǒng)，包括:程序模塊，用于提供控制加工的程序；數(shù)據(jù)模塊，用于提供與程序相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；和，控制執(zhí)行模塊，用于匹配程序和數(shù)據(jù)，并控制車床的各加工部件運(yùn)行；控制執(zhí)行模塊同時(shí)匹配一組或多組程序和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)同時(shí)執(zhí)行一種或多種工序的加工。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，程序模塊包括:用于輸入程序的代碼輸入模塊，和，用于檢查程序是否正確、并將正確程序下載到控制執(zhí)行模塊的代碼下載編譯模塊；數(shù)據(jù)模塊包括:用于輸入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸入模塊，用于檢查數(shù)據(jù)是否正確的數(shù)據(jù)生成模塊，和，用于將正確數(shù)據(jù)下載到控制執(zhí)行模塊的數(shù)據(jù)下載模塊。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，數(shù)據(jù)輸入模塊包括:電機(jī)軸參數(shù)輸入模塊，電機(jī)軸參數(shù)包括機(jī)床水平軸和垂直軸的位置以及相應(yīng)的偏移量；和，型線參數(shù)輸入模塊，包括:橢圓度模塊、形線模塊和橫截面參數(shù)模塊；橢圓度模塊中橢圓度參數(shù)包括:活塞裙部的多個(gè)高度以及與高度一一對(duì)應(yīng)的橢圓度，和活塞頭部的多個(gè)高度以及與高度一一對(duì)應(yīng)的橢圓度；形線模塊中形線參數(shù)包括:活塞裙部的多個(gè)高度以及與高度一一對(duì)應(yīng)的直徑減量，和活塞頭部的多個(gè)高度以及與高度一一對(duì)應(yīng)的直徑減量；橫截面參數(shù)模塊中橫截面參數(shù)包括:標(biāo)準(zhǔn)橢圓、對(duì)稱偏心正圓和不對(duì)稱偏心橢圓。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，數(shù)據(jù)輸入模塊還包括:系統(tǒng)參數(shù)模塊；系統(tǒng)參數(shù)包括車床各個(gè)軸的正負(fù)軟限位、手動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)加速度、最大運(yùn)動(dòng)速度、最大加速度、回零速度、潤滑時(shí)間、潤滑周期和主軸轉(zhuǎn)速調(diào)整系數(shù)。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，代碼輸入模塊包括:精加工模塊，用于實(shí)現(xiàn)精外圓加工、精頂加工、精插槽加工、圓弧倒角加工和直線插補(bǔ)倒角加工；和，車銑模塊，用于實(shí)現(xiàn)切槽和銑頂功能。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，代碼輸入模塊還包括:校正模塊，用于對(duì)水平軸和垂直軸進(jìn)行補(bǔ)償矯正。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括:人機(jī)數(shù)據(jù)交換模塊，用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互；控制信息顯示模塊，用于顯示當(dāng)前的控制執(zhí)行狀態(tài)；報(bào)警信息顯示模塊，用于通知用戶，當(dāng)前系統(tǒng)的工作狀態(tài)，以及是否有報(bào)警信息；和，加密模塊，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)軟件的合法性。
[0012]本發(fā)明還涉及上述非圓異形外圓活塞的數(shù)控加工系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:a、根據(jù)要加工的工序選擇一組或多組程序和數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)與程序相對(duì)應(yīng)山、將程序和數(shù)據(jù)匹配后，同時(shí)輸出，實(shí)現(xiàn)一種或多種工序同時(shí)執(zhí)行。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟a中，輸入程序的代碼后，檢查程序是否正確，如果程序正確，則下載程序，否則，重新輸入；輸入數(shù)據(jù)后，檢查數(shù)據(jù)是否正確，如果數(shù)據(jù)正確，則下載數(shù)據(jù)，否則，重新輸入。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，數(shù)據(jù)包括:電機(jī)軸參數(shù)、橢圓度參數(shù)、形線參數(shù)和橫截面參數(shù)；電機(jī)軸參數(shù)包括機(jī)床各個(gè)軸的位置以及相應(yīng)的偏移量；橢圓度參數(shù)包括:活塞裙部的多個(gè)高度以及與高度一一對(duì)應(yīng)的橢圓度，和活塞頭部的多個(gè)高度以及與高度一一對(duì)應(yīng)的橢圓度；形線參數(shù)包括:活塞裙部的多個(gè)高度以及與高度一一對(duì)應(yīng)的直徑減量，和活塞頭部的多個(gè)高度以及與高度一一對(duì)應(yīng)的直徑減量；橫截面參數(shù)包括:標(biāo)準(zhǔn)橢圓、對(duì)稱偏心正圓和不對(duì)稱偏心橢圓；程序包括:精加工程序和車銑程序；精加工程序?qū)崿F(xiàn)精外圓加工、精頂加工、精插槽加工、圓弧倒角加工和直線插補(bǔ)倒角加工；車銑程序?qū)崿F(xiàn)切槽和銑頂功會(huì)K。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:
[0016]1、本發(fā)明將多種加工工藝融為一體，一次性裝夾就能完成多個(gè)工序的加工，減少了上下料的時(shí)間，保持著高精度，高速度的優(yōu)勢(shì)，大大提高了加工效率和精度。
[0017]2、本發(fā)明完成了橢圓加型線的功能，把活塞的加工簡單化，模塊化，減少了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度提高了生產(chǎn)效率，使得活塞的整體尺寸到了保證，經(jīng)過專用檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)，完全在公差范圍內(nèi)。
[0018]3、本發(fā)明通過模塊化設(shè)計(jì)、使用Vs2008平臺(tái)，采用最先進(jìn)的c#編程語言，配合強(qiáng)大的活塞控制算法，提高了控制性能，降低了控制難度，大大提高了加工產(chǎn)品的精度和效率。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本發(fā)明非圓異形外圓活塞的數(shù)控加工系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明中數(shù)據(jù)輸入模塊的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明代碼輸入模塊的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明中非圓異形外圓活塞的數(shù)控加工系統(tǒng)的控制方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0024]圖中:
[0025]1、人機(jī)數(shù)據(jù)交換模塊；11、代碼輸入模塊；111、精加工模塊；112、車銑模塊；12、代碼下載編譯模塊；21、數(shù)據(jù)輸入模塊；211、電機(jī)軸參數(shù)輸入模塊；212、型線參數(shù)輸入模塊；2121、橢圓度模塊；2122、形線模塊；2123、橫截面參數(shù)模塊；22、數(shù)據(jù)生成模塊；23、數(shù)據(jù)下載模塊；2、控制執(zhí)行模塊；3、加密模塊；4、制信息顯示模塊；5、報(bào)警信息顯示模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]如圖1所示，為根據(jù)一些說明性實(shí)施例非圓異形外圓活塞的數(shù)控加工系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]—些說明性實(shí)施例的非圓異形外圓活塞的數(shù)控加工系統(tǒng)，包括:程序模塊，用于提供控制加工的程序；數(shù)據(jù)模塊，用于提供與程序相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；和，控制執(zhí)行模塊2，用于匹配程序和數(shù)據(jù)，并控制車床的各加工部件運(yùn)行；控制執(zhí)行模塊2同時(shí)匹配一組或多組程序和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)同時(shí)執(zhí)行一種或多種工序的加工。
[0029]優(yōu)選地，程序模塊包括:用于輸入程序的代碼輸入模塊11，和，用于檢查程序是否正確、并將正確程序下載到控制執(zhí)行模塊2的代碼下載編譯模塊12 ;數(shù)據(jù)模塊包括:用于輸入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸入模塊21，用于檢查數(shù)據(jù)是否正確的數(shù)據(jù)生成模塊22，和，用于將正確數(shù)據(jù)下載到控制執(zhí)行模塊2的數(shù)據(jù)下載模塊23。代碼下載編譯模塊12將各程序下載到控制執(zhí)行模塊2，數(shù)據(jù)下載模塊23將數(shù)據(jù)下載到控制執(zhí)行模塊2，程序和數(shù)據(jù)相互獨(dú)立，由控制執(zhí)行模塊2根據(jù)要完成的工序選擇匹配程序和數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)同時(shí)執(zhí)行多種工序的加工。
[0030]如圖2所示，為根據(jù)一些說明性實(shí)施例數(shù)據(jù)輸入模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]—些說明性實(shí)施例的數(shù)據(jù)輸入模塊21包括:電機(jī)軸參數(shù)輸入模塊211和型線參數(shù)輸入模塊212，兩者相互獨(dú)立，其中:電機(jī)軸參數(shù)包括機(jī)床各個(gè)軸的位置、進(jìn)給量以及相應(yīng)的偏移量；型線參數(shù)輸入模塊212包括:橢圓度模塊2121、形線模塊2122和橫截面參數(shù)模塊 2123。
[0032]實(shí)施例中，電機(jī)軸包括垂直軸和水平軸，相應(yīng)地，電機(jī)軸參數(shù)包括垂直方向和水平方向電機(jī)軸的位置以及相應(yīng)的偏移量；活塞分為裙部和頭部，分別將裙部和頭部的高度按照不同的橢圓度劃分為多個(gè)高度范圍，相應(yīng)地，橢圓度參數(shù)包括:活塞裙部的多個(gè)高度以及與高度一一對(duì)應(yīng)的橢圓度，和活塞頭部的多個(gè)高度以及與高度一一對(duì)應(yīng)的橢圓度；形線參數(shù)包括:活塞裙部的多個(gè)高度以及與高度一一對(duì)應(yīng)的直徑減量，和活塞頭部的多個(gè)高度以及與高度對(duì)應(yīng)的直徑減量；橫截面參數(shù)包括:標(biāo)準(zhǔn)橢圓、對(duì)稱偏心正圓和不對(duì)稱偏心橢圓。
[0033]上述實(shí)施例中將活塞的型線參數(shù)分為橢圓度、高度、直徑減量以及橫截面，并且將活塞的高度根據(jù)不同的橢圓度劃分不同的范圍，將高度與直徑減量對(duì)應(yīng)，結(jié)合橫截面參數(shù)，實(shí)現(xiàn)通過一個(gè)工序就完成對(duì)活塞外形的加工。
[0034]如圖3所示，為根據(jù)一些說明性實(shí)施例代碼輸入模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]—些說明性實(shí)施例的代