一种基于刀具光学检测技术的刀具磨削加工控制方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种基于刀具光学检测技术的刀具磨削加工控制方法，其包括：预先载入磨削工艺控制程序和光学检测控制程序；用户输入待加工参数；主控制程序赋予磨削工艺程序机床控制权进行磨削加工；达到光学检测条件时，主控制程序赋予光学检测程序机床控制权进行光学检测并生成检测报告；确定是否进行控制权切换，是则继续进行磨削加工；否则下发超差参数；磨削工艺控制程序基于所述超差参数重新生成磨削工艺加工程序后，所述主控制程序赋予磨削工艺程序机床控制权，继续对下一批次的磨削加工；重复上述步骤直至完成全部待加工刀具的磨削加工工序。本发明专利技术实现了集加工与测量一体化的自动调机功能，提高了加工精度和精度保持性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于刀具光学检测技术的刀具磨削加工控制方法
本专利技术涉及刀具磨削
，尤其涉及一种基于刀具光学检测技术的刀具磨削加工控制方法。
技术介绍
随着现代制造技术的发展，对高精度复杂刃型刀具品种的数量需求越来越大，而这类复杂刃型高精度刀具，采用普通工具磨床和传统工艺方法来制造是很难实现的，为了满足这一要求，数控工具磨床得到了快速的发展。高精度、高刚度、结构紧凑、操作方便、效率高、软件编程灵活、合适的功率和可视化效果一直都是刀具制造企业对数控工具磨床的追求，数控工具磨床必须配置用于磨削加工、刀具测量等软件才能完成相应操作，制造出高品质的刀具，因此，机床的软件功能已经成为判断数控工具磨床先进性水平的主要标志之一。刀具磨削工艺软件是专业的刀具设计软件，也是数控工具磨床的大脑，国外比较知名的刀具磨削软件有ToolStudio、ToolRoom、NUMROTOplus等。目前，我国各数控工具磨床生产厂家也积极与各科研院所合作，开发具有自我知识产权的刀具磨削工艺软件系统，例如科德数控股份有限公司自主开发的GTool刀具磨削软件、上海黑格数控的HELIXCNC-5A五轴工具磨床配置自行开发设计的刀具磨削软件等。刀具光学检测系统是一种基于视觉图像的刀具几何参数快速检测系统，在线进行刀具几何参数检测和质量检查。在刀具的连续加工过程中，可能出现砂轮磨损等情况，直接影响到刀具的加工尺寸精度，因此，在刀具的磨削生产过程中，对刀具状态的检测具有非常重要的意义。在实际的生产过程中，目前数控机床技术中刀具磨削工艺系统和刀具光学检测系统是两套独立的系统，通常是各自与数控系统进行交互来分别实现刀具的生产和测量，但是各自独立的系统在生产配合过程中易引入过多的人工干预。因此，随着现代生产和制造技术的不断发展，人们对机械加工中的自动化和智能水平的要求越来越高，应该尽可能地避免由于人工干预导致的刀具补偿参数误判断和误输入问题。如果补偿参数的补偿方向判断错误，将导致刀具尺寸报废。如果刀具补偿参数误输入，撞机的风险可能成倍增加，轻则砂轮崩损，重则机床轴受损，同时维修时长延误交货工期。因此可以说，实现集加工与检测一体化的自动调机功能，已成为刀具磨削领域未来的发展趋势。
技术实现思路
基于此，为解决在现有技术存在的不足，特提出了一种基于刀具光学检测技术的刀具磨削控制加工方法。一种基于刀具光学检测技术的刀具磨削加工控制方法，其用于机床数控系统的加工控制过程，其特征在于，包括：S1、在所述机床数控系统的主控制程序中预先载入磨削工艺控制程序和光学检测控制程序；S2、用户通过主控制程序输入的待加工参数，其中，所述待加工参数至少包括磨削工艺加工参数和光学检测加工参数；S3、所述主控制程序调用磨削工艺控制程序并通过磨削工艺控制程序赋予磨削工艺程序机床控制权，使得其基于所述磨削工艺加工参数控制机床加工部件对待加工刀具进行磨削加工；S4、在达到光学检测条件时，所述主控制程序调用光学检测控制程序并通过光学检测控制程序赋予光学检测程序机床控制权，光学检测控制程序初始化后使得其基于所述磨削工艺加工参数控制机床加工部件对当前磨削完成刀具进行光学检测并生成检测报告；S5、使得光学检测控制程序基于本次生成的检测报告确定是否通知主控制程序进行控制权切换，是则将控制权交还给磨削工艺控制程序继续对下一批次的待加工刀具进行磨削加工；否则将检测报告所给定的超差参数通过主控制程序下发给磨削工艺控制程序；S6、所述磨削工艺控制程序基于所述超差参数重新生成磨削工艺加工参数后，所述主控制程序再次调用磨削工艺控制程序并赋予磨削工艺程序机床控制权，使得其继续对下一批次的待加工刀具进行磨削加工；S7、重复上述步骤S4-S6直至完成全部待加工零件的磨削加工工序。可选的，在其中一个实施例中，所述机床加工部件至少包括：直线轴、旋转轴、砂轮主轴以及图像采集单元，所述图像采集单元安装在砂轮主轴上。可选的，在其中一个实施例中，所述磨削工艺加工参数至少包括：刀具直径、周刃螺旋角、切削刃长度、刀具端齿数、倒锥、刀具外露长度；所述光学检测加工参数至少包括：第一光学检测控制参数，其用于确认是否开启光学检测程序，以向传递给数控系统执行信号；以及第二光学检测控制参数，其包括用户设定的检测周期。实施本专利技术实施例，将具有如下有益效果：本专利技术实现了集加工与测量一体化的自动调机功能，本专利技术成功将光学检测系统集成在刀具磨削工艺系统中，在刀具的连续加工中实现了刀具的在线监控，并将检测结果实时反馈给刀具磨削工艺程序中，及时给出合适的精度补偿，提高了国产五轴工具的加工精度和精度保持性，具有广泛的经济前景和社会效益。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。其中：图1为一个实施例中所述方法对应的步骤流程图；图2为一个实施例中所述方法对应的磨削工艺程序基础工作步骤流程图；图3为一个实施例中所述方法对应的光学检测程序基础工作步骤流程图；图4为一个实施例中所述方法对应的磨削工艺程序与学检测程序交互步骤流程图；图5为一个实施例中所述方法对应的控制权切换过程示意图；图6为一个实施例中所述方法应用到五轴工具磨床的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本专利技术。可以理解，本专利技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一元件称为第二元件，且类似地，可将第二元件为第一元件。第一元件和第二元件两者都是元件，但其不是同一元件。鉴于现有技术所存在的不足，在本实施例中，特提出了一种刀具光学检测系统与刀具磨削工艺系统的协同部署设计方案，其旨在将刀具的在线检测技术成功地应用于刀具的连续磨削加工中，在刀具的连续加工中实现了刀具的在线监控，并将检测结果实时反馈给刀具磨削工艺系统，及时给出合适的精度补偿，从而提高刀具生产的自动化程度(特别是提高了国产五轴工具等设备的加工精度和精度保持性)，可以说其实现了集加工与测量一体化的自动调机功能(即其能在自动化批量加工过程中,通过采取上述方式或方法,自动判别加工产品的几何尺寸变化量,并根据尺寸超差量自动调整程序,从而达到全程无人工干预的自动化加工目标)，进而使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于刀具光学检测技术的刀具磨削加工控制方法，其用于机床数控系统的加工控制过程，其特征在于，包括：/nS1、在所述机床数控系统的主控制程序中预先载入磨削工艺控制程序和光学检测控制程序；/nS2、用户通过主控制程序输入的待加工参数，其中，所述待加工参数至少包括磨削工艺加工参数和光学检测加工参数；/nS3、所述主控制程序调用磨削工艺控制程序并通过磨削工艺控制程序赋予磨削工艺程序机床控制权，使得其基于所述磨削工艺加工参数控制机床加工部件对待加工刀具进行磨削加工；/nS4、在达到光学检测条件时，所述主控制程序调用光学检测控制程序并通过光学检测控制程序赋予光学检测程序机床控制权，光学检测控制程序初始化后使得其基于所述磨削工艺加工参数控制机床加工部件对当前磨削完成刀具进行光学检测并生成检测报告；/nS5、使得光学检测控制程序基于本次生成的检测报告确定是否通知主控制程序进行控制权切换，是则将控制权交还给磨削工艺控制程序继续对下一批次的待加工刀具进行磨削加工；否则将检测报告所给定的超差参数通过主控制程序下发给磨削工艺控制程序；/nS6、所述磨削工艺控制程序基于所述超差参数重新生成磨削工艺加工程序后，所述主控制程序再次调用磨削工艺控制程序并赋予磨削工艺程序机床控制权，使得其继续对下一批次的待加工刀具进行磨削加工；/nS7、重复上述步骤S4-S6直至完成全部待加工刀具的磨削加工工序。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于刀具光学检测技术的刀具磨削加工控制方法，其用于机床数控系统的加工控制过程，其特征在于，包括：
S1、在所述机床数控系统的主控制程序中预先载入磨削工艺控制程序和光学检测控制程序；
S2、用户通过主控制程序输入的待加工参数，其中，所述待加工参数至少包括磨削工艺加工参数和光学检测加工参数；
S3、所述主控制程序调用磨削工艺控制程序并通过磨削工艺控制程序赋予磨削工艺程序机床控制权，使得其基于所述磨削工艺加工参数控制机床加工部件对待加工刀具进行磨削加工；
S4、在达到光学检测条件时，所述主控制程序调用光学检测控制程序并通过光学检测控制程序赋予光学检测程序机床控制权，光学检测控制程序初始化后使得其基于所述磨削工艺加工参数控制机床加工部件对当前磨削完成刀具进行光学检测并生成检测报告；
S5、使得光学检测控制程序基于本次生成的检测报告确定是否通知主控制程序进行控制权切换，是则将控制权交还给磨削工艺控制程序继续对下一批次的待加工刀具进...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘静文，李耀东，林猛，张鹤，李兴岳，邓世杰，董大鹏，
申请(专利权)人：科德数控股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21