用于数控机床的控制程序的基于循环的编程的方法和设备技术

本公开涉及一种用于在机床的控制设备处用于数控机床的控制程序的基于循环的编程的方法和设备。将几何特征与相应的一机床控制循环关联，几何特征在基于包括3D工件模型的工件数据执行的数据分析处理中已被检测和/或识别，每个检测和/或识别的几何特征与相应的一预定的加工操作相关联，相应的一机床控制循环与相应的一预定的加工操作相关联，相应的相关联的几何特征可以利用相应的一预定的加工操作产生。此外，通过机床的控制设备的控制面板的显示屏上的图形用户界面提供一或多个用户可选项，用于机床的控制程序的基于循环的编程，每个用户可选项使用户能够选择相应的一机床控制循环，机床控制循环分别与检测和/或识别的相应几何特征相关联。别的相应几何特征相关联。别的相应几何特征相关联。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于数控机床的控制程序的基于循环的编程的方法和设备


[0001]本公开涉及用于在机床的控制设备处用于数控机床的控制程序的基于循环的编程的方法和设备。

技术介绍

[0002]在数控机床领域中，在诸如铣床、车床、加工中心等的机床处对工件的加工通常由给定的控制程序(通常称为NC程序)控制。
[0003]NC程序可以例如定义刀具相对于工件的一个或多个相对运动，用于一个或多个加工操作和/或用于一个或多个进给运动。这样的NC程序可以手动编程，然而，通常，NC程序的编程的至少一部分以自动方式或半自动方式来完成，例如通过计算机的支持。
[0004]例如，已知通过计算机化的CAD/CAM系统的支持自动生成用于加工复杂工件几何形状的复杂NC程序，其中在办公环境中的台式计算机上利用计算机化的CAD/CAM系统的支持来计算刀具路径数据，然后将生成的NC程序加载到车间环境中的机床的控制装置中。
[0005]虽然可以为复杂的工件几何形状(例如自由曲面)生成复杂的NC程序，但这种过程的缺点是机床操作员不容易理解或修改NC程序，如果机床操作员意识到程序需要在车间环境中修改，整个过程需要通过返回到办公环境在计算机化的CAD/CAM系统中重新计算NC程序来重复。
[0006]对于具有更简单、可识别的几何特征的更简单的工件几何形状，机床的控制装置通常配备有用户界面支持的编程环境，用于NC程序的基于循环的编程(有时也称为车间编程或面向车间的编程)。
[0007]例如，SIEMENS的机床控制系统SINUMERIK提供这样的相应CNC车间管理软件，用于机床的操作者在由机床的控制面板处的机床控制提供的用户界面处对NC程序进行基于循环的编程。
[0008]通常，对于所谓的Shopfloor编程，有两种合适的提供2D图纸的情况。最常见的是2D图纸作为手动打印输出，其中机床操作员通过使用控制器特定的循环池手动编辑到NC程序中来传输几何信息。编辑过程从选择适当的加工循环开始，操作员用几何和技术参数值填充相应的循环掩码(cycle mask)。
[0009]从2D图纸编程工件的第二种半自动方法有时可以通过将2D数据导入机床的控制中来获得，并通过从显示的2D图纸中选择识别的几何信息来支持编辑过程。
[0010]例如，这种半自动方式用于识别轮廓元素，这将导致用机床控制的编辑器进行编辑的大量工作。对于诸如钻孔之类的简单特征，将仅从图中获取位置信息。
[0011]在一些情况下，操作员可能需要另外手动输入几何参数以用作与适当的加工循环相关联的机床控制循环的输入值。例如，在钻孔的情况下，可能提供用于钻孔的预设的机床控制循环，并且可能需要进一步利用基于输入的几何参数确定的参数来手动传播加工循环。
[0012]通过这样的过程，操作员可以半自动地创建包括一个或多个加工循环的NC程序，
以便然后在机床的机床控制装置的程序控制下基于所创建的NC程序来执行相应的加工操作序列。
[0013]在这样的过程中，工件数据需要与工件的视图的一个或多个2D图纸一起输入，并且这样的2D图纸通常通过使用计算机化的、用于将工件的3D模型投影到不同的平面以创建二维视图的CAD/CAM系统来生成，这些2D图纸然后被用作用于几何特征的自动识别的输入。
[0014]然而，在上述基于循环的编程过程中存在一些缺点。例如，2D视图的自动扫描可能不允许可靠地提取所识别的工件的几何特征的所有特征和尺寸参数。因此，对于某些加工循环，可能需要手动输入不可提取的参数，或者可能需要提供工件数据内的附加数据或信息。
[0015]鉴于已知的机床控制装置的基于循环的编程功能的上述缺点，本专利技术的目的是提供改进的用于机床控制装置的基于循环的编程功能，优选地实现更高效和更可靠的基于循环的编程功能，优选用户操作更方便灵活。

技术实现思路

[0016]为了解决上述目的，提出了一种计算机实现的方法，用于根据权利要求1的用于在机床的控制设备处、用于数控机床的控制程序的基于循环的编程。
[0017]此外，提出了根据其它独立权利要求的相应的控制设备、相应的控制系统、相应的机床和相应的计算机程序产品。从属权利要求涉及优选的示例性实施例。
[0018]根据一个方面，提出了一种计算机实现的方法，用于在机床的控制设备处用于数控机床的控制程序的基于循环的编程。
[0019]该方法可以包括：提供多个机床控制循环，其中每个机床控制循环与在机床上加工工件的一相应的预定的加工操作相关联；提供工件数据，特别是原始零件数据和/或加工零件数据，包括指示待在机床上加工的工件的3D模型的至少一部分的3D数据；将几何特征与相应的一机床控制循环关联起来，所述几何特征在基于所提供的工件数据执行的数据分析处理中已被检测和/或识别，每个检测和/或识别的几何特征都与相应的一个预定的加工操作相关联，所述相应的一机床控制循环与相应的一个预定的加工操作相关联，相应的相关联的几何特征可以利用所述相应的一个预定的加工操作产生；和/或通过所述机床的所述控制设备的控制面板的显示屏上的图形用户界面提供一个或多个用户可选项，用于所述机床的所述控制程序的基于循环的编程，每个用户可选项使用户能够选择相应的一机床控制循环，所述机床控制循环分别与相应的一个检测和/或识别的几何特征相关联。
[0020]根据优选的示例性方面，该方法还进一步包括：基于所提供的工件数据的所述3D模型，为检测和/或识别的几何特征中的至少一个确定与相应的几何特征相关联的一组一个或多个参数，特别是包括一个或多个几何参数中的至少一个和一个或多个位置参数；和/或使用确定的与相应的几何特征相关联的一组一个或多个参数作为与相应的几何特征相关联的所述机床控制循环的输入。
[0021]根据优选的示例性方面，该方法还进一步包括：基于所提供的工件数据的所述3D模型，在所述机床的所述控制设备处执行所述数据分析处理，用于检测和/或识别至少一个预定的加工操作可生产的所述工件的一个或多个几何特征，和/或用于检测和/或识别与至少一个预定的加工操作相关联的一个或多个过程参数。根据优选的示例性方面，所述工件
clearance turning)的车削操作相关联的机床控制循环。
[0029]在此，应当理解，机床控制循环基本上是用于控制工件上加工操作的至少一部分的控制程序，其中，可以基于从工件几何形状的特征分析获得的几何参数(例如，基于3D模型数据)和/或基于从工件几何形状的特征分析获得的几何参数和/或预设标准获得或计算的参数来预设或自动生成加工操作的步骤。
[0030]根据另一方面，提供一种用于控制数控机床的控制设备，该控制设备适于执行根据以上方面或示例中的任何一个的方法。
[0031]根据另一方面，提供一种系统，该系统包括用于控制数控机床的控制设备和经由网络可通信地连接到控制设备的服务器，该系统适于执行根据以上方面或示例中的任何一个的方法。
[0032]根据另一个方面，提供包括上述控制设备的机床。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种计算机实现的方法，用于在机床的控制设备处用于数控机床的控制程序的基于循环的编程，所述方法包括：
‑
提供多个机床控制循环，其中每个机床控制循环与在所述机床上加工工件的一相应的预定的加工操作相关联；
‑
提供工件数据，特别是原始零件数据和/或加工零件数据，包括指示待在所述机床上加工的工件的3D模型的至少一部分的3D数据；
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将几何特征与相应的一机床控制循环关联起来，所述几何特征在基于所提供的工件数据执行的数据分析处理中已被检测和/或识别，每个检测和/或识别的几何特征都与相应的一个预定的加工操作相关联，所述相应的一机床控制循环与相应的一个预定的加工操作相关联，相应的相关联的几何特征可以利用所述相应的一个预定的加工操作产生；且
‑
通过所述机床的所述控制设备的控制面板的显示屏上的图形用户界面提供一个或多个用户可选项，用于所述机床的所述控制程序的基于循环的编程，每个用户可选项使用户能够选择相应的一机床控制循环，所述机床控制循环分别与相应的一个检测和/或识别的几何特征相关联。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
‑
基于所提供的工件数据的所述3D模型，为检测和/或识别的几何特征中的至少一个确定与相应的几何特征相关联的一组一个或多个参数，特别是包括一个或多个几何参数中的至少一个和一个或多个位置参数；以及
‑
使用确定的与相应的几何特征相关联的一组一个或多个参数作为与相应的几何特征相关联的所述机床控制循环的输入。3.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括：
‑
基于所提供的工件数据的所述3D模型，在所述机床的所述控制设备处执行所述数据分析处理，用于检测和/或识别至少一个预定的加工操作可生产的所述工件的一个或多个几何特征，和/或用于检测和/或识别与至少一个预定的加工操作相关联的一个或多个过程参数。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述工件数据在所述机床的所述控制设备处被提供或输入到所述机床的所述控制设备。5.根据权利要求3或4所述的方法，其中在所述机床的所述控制设备处执行所述的将几何特征与相应的一机床控制循环关联起来，所述几何特征在基于所提供的工件数据执行的数据分析处理中已被检测和/或识别，所述相应的一机床控制循环与相应的一个预定的加工操作相关联，所述相应的相关联的几何特征可以利用所述相应的一个预定的加工操作产生。6.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：
‑
基于所提供的工件数据的所述3D模型，在可通信地连接到所述机床的所述控制设备的服务器处执行数据分析处理，用于检测和/或识别至少一个预定的加工操作可生产的所述工件的一个或多个几何特征，和/或用于检测和/或识别与至少一个预定的加工操作相关联的一个或多个过程参数。7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：
‑
通过网络将输入到所述机床的所述控制设备的工件数据从所述控制设备传输到所述服务器；或
‑
通过所述机床的所述控制设备的所述控制面板的所述显示屏上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰尼斯，
申请(专利权)人：德马吉森精机数字有限公司，
类型：发明
国别省市：