一种液压阀块的数控铣切刀具轨迹生成方法技术

发明专利技术公开了一种液压阀块的数控铣削加工自动化智能快速编程方法，包括以下步骤：1）多工位夹具实体模型的初始化设置；2）读入阀块数据，插入夹具，初始化各工位编程坐标系，建立编程模型；3）进行阀体表面加工；4）进行特征孔加工；5）生成多工位液压阀块的加工路径；6）对编程生成的加工刀具轨迹进行后置处理，得到数控机床可识别的加工指令代码。本发明专利技术中所述的液压阀块的数控铣削加工自动化智能快速编程方法，利用夹具进行多工位的液压阀块零件加工，一次能够装夹多个液压阀块零件，进行多工位零件的自动化快速编程，快速地编制多个阀块的数控铣削加工程序，提高了数控程序的编制效率和零件的加工效率。

A NC milling cutter path generation method for hydraulic valve block

The invention discloses an automatic intelligent and fast programming method for NC milling of hydraulic valves, including the following steps: 1) the initialization of the solid model of the multi position fixture; 2) reading the data of the valve block, inserting the clamp, initializing the programming coordinate system of each station, establishing the programming model; 3) the body surface processing; 4) into the valve body. The processing path of multi position hydraulic valve block is generated by the machining of feature holes; (5) 6) after processing tool path generated by programming, the processing instruction code which can be recognized by CNC machine tool is obtained. The automatic intelligent fast programming method of the numerical control milling processing of the hydraulic valve block in the invention is used to process the multi position hydraulic valve block parts with the fixture, one time can clamp a number of hydraulic valve parts, carry out the automatic rapid programming of the multi position parts, and quickly compile the NC Milling program of multiple valve blocks. It improves the efficiency of NC programming and parts processing efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种液压阀块的数控铣切刀具轨迹生成方法
本专利技术涉及机械装备中液压系统的液压阀块的数控铣切加工自动化智能编程方法，特别涉及一种用于六面体形状的液压阀块的数控铣削加工的智能化和自动化的编程方法。本方法属于机械制造中的数控加工工艺与编程学科

技术介绍
液压阀块主要用于螺纹插装阀和板式叠加阀之间的油路连接，将众多的结构复杂的液压阀、传感器和过滤器等统一安装在一个阀块体上，是现代高压大流量和集成式液压系统应用上的主要结构元件，为系统集成和连接的重要方式。为提高液压阀块的制造精度和生产效率，现代在制造工程上普遍采用的加工方法是数控机床铣削加工，阀块的典型加工工艺为铣面、钻孔、扩孔、铰孔和攻螺纹，要求全部工序在数控机床上加工完成，加工工艺复杂，加工刀具的种类和样式繁多。从数控加工程序编制的工程实践上看，一些企业编制液压阀块程序需要手工计算基点坐标、节点坐标和刀具路径的其它特征点坐标，并利用宏程序等指令手工编写加工程序代码，数控程序的加工自动化程度较高，但数控编程效率低下，加工指令容易发生错误；首件试切加工阶段程序的调试费时、费力，严重地制约了液压阀块的制造质量和生产效率。随着现代数控编程技术的发展，数控程序编制广泛采用计算机图形交互编程的手段实现，但使用此方式编制数控加工程序，虽然可以利用设计人员设计的三维实体液压阀块模型数据进行数控编程，但因为粗加工、半精加工和精加工阶段的划分，工序的安排，导致需要构造不同的加工几何元素，需要频繁地选择元素定义，输入切削工艺参数，程序的编制效率低下，并且容易出现程序错误，导致零件报废。总结已有的工程实践，液压阀块的加工和数控编程通常单件加工生产，不断的进行重复定位和装夹，生产效率也不能满足现代化制造生产的需求。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术要解决的技术问题是改进液压阀块数控加工编程的效率，能够以最快的速度编制出来原来需要数日编制出来的零件数控加工的程序，进而提高加工效率，缩短整个产品的生产时间，提高企业的经济效益。技术方案：本专利技术所叙述的一种液压阀块的数控铣削加工自动化智能快速编程方法，是在当前的自动化加工编程技术的基础上应用的新方法，利用夹具进行多工位的零件加工，一次能够装夹多个液压阀块零件，进行多工位零件的自动化快速编程，快速地编制多个阀块的数控铣削加工程序，提高了数控程序的编制效率和零件的加工效率，包括以下步骤。步骤1：多工位夹具实体模型的初始化设置，设置夹位号码。步骤2：读入阀块数据，建立对接坐标系，选择夹紧位置，插入夹具，初始化各工位编程坐标系。步骤3：选择1号位零件欲加工的阀体表面，识别面特征，构建加工轮廓区域，计算面铣切刀具轨迹元素点坐标。步骤4：对1号位液压阀块进行孔特征识别，针对孔类型，选择加工方案，构建加工元素，计算加工刀具轨迹元素点坐标。步骤5：多工位刀具路径实体元素的变换，生成多工位阀体的加工路径。步骤6：对编程生成的加工刀具轨迹进行后置处理，得到数控机床可识别的加工指令代码。进一步，所述步骤1包括以下步骤。步骤1.1：读入一个液压阀块的三维实体模型数据，建立夹具的插入坐标系。步骤1.2：自动特征识别，求得夹具的最大外廓尺寸。步骤1.3：在夹具三维实体模型中建立各个装夹位置的坐标系LTGCPLi，其中i=1，2，…，n，其中i为夹位的序号，n为夹具夹位的总数目。步骤1.4：设置夹具定位块参数数据。进一步，所述步骤2包括以下步骤。步骤2.1：打开液压阀块三维实体模型，建立在夹具1号位置的编程坐标系。步骤2.2：设置被加工液压阀块零件的毛坯余量。步骤2.3：坐标变换，生成装夹于夹位i的加工编程三维实体模型，模型具有1个夹具和m个液压阀块零件，其中m≦n。步骤2.4：建立m个夹位的数控编程坐标系，每个夹位由左加工位、正加工位和右加工位3个数控编程位置组成，左加工位、正加工位和右加工位分别具有单独的编程坐标系。进一步，所述步骤3包括以下步骤。步骤3.1：选择1号工位阀块要加工的阀面，识别阀面平面的最大外轮廓特征元素，遍历元素，生成外轮廓的基本元素，基本元素包括圆弧、直线段和组合直线段。步骤3.2：求得元素所在的坐标平面，根据坐标平面得到阀面的编程坐标系。步骤3.3：求生成的基本元素的最大包围盒，得到最大外廓的坐标最值，即X轴方向的最小坐标点XMIN、X轴方向的最大坐标点XMAX、Y轴方向的最小坐标点YMIN和Y轴方向的最大坐标点YMAX。步骤3.4：根据最大外轮廓坐标，智能选择刀具，从数据库提取刀具几何参数和切削数据。步骤3.5：根据最大外轮廓坐标，构建加工刀具路径，刀具路径由进刀路线、加工路线和退刀路线三类组成，其中进刀和退刀路线都包括垂直直线进（退刀）刀、圆弧转向和直线转接等三条路线组成。进一步，所述步骤4包括以下步骤。步骤4.1：选择1号工位的液压阀块进行孔特征识别，进行孔特征参数提取。步骤4.2：建立孔加工元素，进行孔加工的智能化编程操作定义，生成加工刀具路径数据点坐标。进一步，所述步骤5包括以下步骤。步骤5.1：针对生成的1号工位的刀具路径数据点坐标，读取液压阀块的工位信息，进行坐标变换，生成不同工位的加工路径刀位点。步骤5.2：针对不对刀具的刀位点，按照优化顺序，生成加工刀具路径的实体元素。进一步的，所述步骤6即为将编程后的文件，经过依据编程机床的运动建模、几何建模和数控系统建模编制的后置处理文件处理后，转换为机床可识别的运动代码，即完成了编程操作，可以进行后续的加工操作。附图说明图1液压阀块的数控铣切刀具轨迹生成方法。图2典型的液压阀块。图3具有8个工位的典型液压阀块定位夹具及其零件定位状态。图4阀面铣加工表面示意图。图5阀面铣的轮廓和加工轨迹示意图。图6孔特征参数示意图。附图标记说明：1.液压阀块、2.夹具、2-1夹具底板、2-2夹具立柱、2-3阀块零件活动定位件、2-4阀块零件固定定位件、2-5为阀块上移动夹紧件，2-6为阀块下定位件。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图1、附图2、附图3、附图4、附图5和附图6，对本专利技术实施实例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。本专利技术所叙述的一种液压阀块的数控铣削加工自动化智能快速编程方法，是在当前的自动化加工编程技术的基础上应用的新方法，利用夹具进行多工位的零件加工，一次能够装夹多个液压阀块零件，进行多零件的自动快速编程，能够快速地编制多个阀块的数控铣削加工程序，提高了数控程序的编制效率和零件的加工效率，如附图1所示，具体包括多工位夹具实体模型的初始化设置、阀块的插入、阀面铣、孔特征识别和加工、后置处理等步骤内容。步骤1：多工位夹具实体模型的初始化设置，设置夹位号码。步骤2：读入阀块数据，建立对接坐标系，选择夹紧位置，插入夹具，初始化各工位坐标系。步骤3：选择1号位零件欲加工的阀体表面，识别面特征，构建加工轮廓区域，计算面铣切刀具轨迹元素点坐标。步骤4：对1号位液压阀块孔特征识别，针对孔类型，选择加工方案，构建加工元素，生成加工刀具轨迹元素点位坐标信息。步骤5：多工位刀具路径实体元素的变换，生成多工位阀体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压阀块的数控铣切刀具轨迹生成方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：多工位夹具实体模型的初始化设置，设置夹位号码；步骤2：读入阀块数据，建立对接坐标系，选择夹紧位置，插入夹具，初始化各工位编程坐标系；步骤3：选择1号位零件欲加工的阀体表面，识别面特征，构建加工轮廓区域，计算面铣切刀具轨迹元素点坐标；步骤4：对1号位液压阀块进行孔特征识别，针对孔类型，选择加工方案，构建加工元素，计算加工刀具轨迹元素点坐标；步骤5：多工位刀具路径实体元素的变换，生成多工位阀体的加工路径；步骤6：对编程生成的加工刀具轨迹进行后置处理，得到数控机床可识别的加工指令代码。

【技术特征摘要】
1.一种液压阀块的数控铣切刀具轨迹生成方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：多工位夹具实体模型的初始化设置，设置夹位号码；步骤2：读入阀块数据，建立对接坐标系，选择夹紧位置，插入夹具，初始化各工位编程坐标系；步骤3：选择1号位零件欲加工的阀体表面，识别面特征，构建加工轮廓区域，计算面铣切刀具轨迹元素点坐标；步骤4：对1号位液压阀块进行孔特征识别，针对孔类型，选择加工方案，构建加工元素，计算加工刀具轨迹元素点坐标；步骤5：多工位刀具路径实体元素的变换，生成多工位阀体的加工路径；步骤6：对编程生成的加工刀具轨迹进行后置处理，得到数控机床可识别的加工指令代码。2.根据权利要求1所述液压阀块的数控铣切刀具轨迹生成方法，其特征在于：所述步骤1具体包括以下步骤：步骤1.1：读入一个液压阀块的三维实体模型数据，建立夹具的插入坐标系；步骤1.2：自动特征识别，求得夹具的最大外廓尺寸；步骤1.3：在夹具三维实体模型中建立各个装夹位置的坐标系LTGCPLi，其中i=1，2，…，n，其中i为夹位的序号，n为夹具夹位的总数目；步骤1.4：设置夹具定位块参数数据。3.根据权利要求1所述液压阀块的数控铣切刀具轨迹生成方法，其特征在于：所述步骤2具体包括以下步骤：步骤2.1：打开液压阀块三维实体模型，建立在夹具1号位置的编程坐标系；步骤2.2：设置被加工液压阀块零件的毛坯余量；步骤2.3：坐标变换，生成装夹于夹位i的加工编程三维实体模型，模型具有1个夹具和m个液压阀块零件，其中m≦n；步骤2.4：建立m个夹位的数控编程坐标系，每个夹位由左加工位、正加工位和右加工位3个数控编程位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：李铁钢，王海飞，王黎明，
申请(专利权)人：沈阳工程学院，
类型：发明
国别省市：辽宁,21