一種主從控制數控加工方法及多軸數控機床的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種主從控制數控加工方法，利用多軸數控機床對工件進行手動加工，該手動加工的步驟包括：1)建立理想成品模型，將理想成品模型的所有坐標值圍成的空間坐標區域定義為多軸數控機床的刀具避讓區域；2)使用者操作手柄，手柄將使用者的操作傳送到多軸數控機床，多軸數控機床的刀具根據手柄的動作而在刀具避讓區域以外進行相應的動作。還公開了一種主從控制多軸數控機床，包括多軸數控機床本體和與多軸數控機床本體連接的手柄，手柄將使用者的操控傳遞給多軸數控機床本體，刀軸數控機床本體帶動刀具對工件進行加工。本發明將主從控制方式用于工件的加工，有效提高了產品的質量和工作效率，尤其適用于疏松程度不同的木質工藝品加工。
【專利說明】
一種主從控制數控加工方法及多軸數控機床
技術領域
[0001 ]本發明涉及多軸數控機床加工領域。
【背景技術】
[0002]隨著數控加工技術的進步，對木質工藝品的雕刻大都采用多軸數控加工機床進行加工。但是木頭由于其本身的特性，疏松程度不同，有的地方實，有的地方松。采用多軸數控機床進行數控加工時，即使采用統一編程方式，形成同樣的刀具運動軌跡，加工出的成品也是品質各不相同，成品質量不盡人意，甚至會產生很多殘品。而采用人工雕刻，雖然可以大大提高成品的質量，但是工作效率低，成本高。同時，采用多軸數控機床進行數控加工時，需要利用cam軟件預先編制刀具的運動軌跡，不能隨心所欲的調整刀具的運動軌跡，而且根線、角落的處理效果不是很好。
【發明內容】
[0003]為了解決上述問題，本發明提供一種采用手動加工與數控加工相配合的主從控制數控加工方法，以及該方法采用的一種多軸數控機床，成品質量高、工作效率高。
[0004]本發明為了實現上述目的，采用的技術解決方案是:
[0005]—種主從控制數控加工方法，利用多軸數控機床對工件進行手動加工，該手動加工的步驟包括:
[0006]I)建立理想成品模型，將理想成品模型的所有坐標值圍成的空間坐標區域定義為多軸數控機床的刀具避讓區域；
[0007]2)使用者操作手柄，手柄將使用者的操作傳送到多軸數控機床，多軸數控機床的刀具根據手柄的動作而在刀具避讓區域以外進行相應的動作。
[0008]該技術方案中，將主從控制用于數控加工，可以將手動加工與數控加工結合，利用兩者的優勢，先將理想成品模型建立起來，并將該理想成品模型所在的空間坐標區域定義為刀具避讓區域，使用者手動操作時，可以有效避讓手抖或不注意時的操作失誤，使用者可以放心的任意發揮，提高工作效率，同時，使用者手工操作，可以考慮根據木頭的疏松程度進行調整，成品質量高。
[0009]同時，利用本技術方案，由于刀具實際使用過程中走的運動軌跡上位機都會有記錄，這樣可以將使用者人工操作得到的刀具運動軌跡轉化為程序代碼，這些程序代碼會比原先通過毛坯模型和理想成品模型計算生成的刀具運動軌跡所采用的程序代碼更加合理，將操作首件工件得到的程序代碼用于后續的加工，可以大大提高加工效率和減少廢品率。
[0010]如上所述的主從控制數控加工方法，為了讓使用者從觸覺上也能感受到刀具加工時反饋的力度，所述多軸數控機床還設有力反饋模塊，該力反饋模塊將多軸數控機床的刀具在實際情況中遇到的力傳輸給手柄。
[0011]如上所述的主從控制數控加工方法，所述手動加工與數控自動加工相配合，在工件加工過程中手動加工功能與數控自動加工功能可相互切換;所述數控加工的方法包括，根據理想成品模型和工件毛坯模型規劃出多軸數控機床刀具的運動軌跡，刀具沿該運動軌跡進行動作。將數控加工與手動加工配合使用，在部分區域采用手動加工，在部分區域采用數控加工，根據實際需要進行自由選擇，工作效率高。
[0012]如上所述的主從控制數控加工方法，加工首件工件時采用使用者操作手柄的方式，將該加工過程中刀具的運動軌跡轉化為程序代碼，并將該程序代碼用于后續其他工件的數控加工。
[0013]—種主從控制多軸數控機床，包括多軸數控機床本體，還包括與多軸數控機床本體連接的手柄，所述手柄將使用者的操控傳遞給多軸數控機床本體，刀軸數控機床本體帶動刀具對工件進行加工。
[0014]如上所述的主從控制多軸數控機床，還包括力反饋模塊，該力反饋模塊將刀具在實際情況中遇到的力傳輸給手柄。
[0015]本發明能夠產生的有益效果:一是，本發明利用主從控制方式，將手動加工與多軸數控機床配合，使用者手動操作時，可以有效避讓手抖或不注意時的操作失誤，使用者可以放心的任意發揮，提高工作效率，而且，使用者手工操作，可以考慮根據木頭的疏松程度進行調整，成品質量高。二是，實際使用時，可以在首件加工中發現現有cam軟件預先編程所不能預見到的加工受力突變，材料強度在加工受力時不夠導致的即使刀具路徑正確但是還是產生了損壞的情況，采用本申請，可以在做首件工件時人工進行過程干預，這種方法做出完好的首件之后生成的程序代碼可以重復自動使用，這樣做出來的程序更加合理，會使后續自動加工時候的廢品率大大降低。三是，人做示教時候充分發揮人對工件空間結構智能識別特征的主觀能動性，可以做出比cam軟件有限的刀路方法更加靈活高效的路徑，可以隨心所欲的編制刀具的運動軌跡，可以非常優秀的清理根線、角落，把現有的cam軟件不能靈活表達的軌跡用手動示教的方式走出來。
【具體實施方式】
[0016]下面對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0017]—種主從控制數控加工方法，利用多軸數控機床對工件進行手動加工，該手動加工的步驟包括:I)建立理想成品模型，將理想成品模型的所有坐標值圍成的空間坐標區域定義為多軸數控機床的刀具避讓區域;2)使用者操作手柄，手柄將使用者的操作傳送到多軸數控機床，多軸數控機床的刀具根據手柄的動作而在刀具避讓區域以外進行相應的動作。該多軸數控機床可以為三軸、四軸或五軸數控機床等多軸數控機床。
[0018]該多軸數控機床還設有力反饋模塊，該力反饋模塊將多軸數控機床的刀具在實際情況中遇到的力傳輸給手柄。
[0019]更優的，將手動加工與數控自動加工相配合，在工件加工過程中手動加工功能與數控自動加工功能可相互切換;所述數控加工的方法包括，根據理想成品模型和工件毛坯模型規劃出多軸數控機床刀具的運動軌跡，刀具沿該運動軌跡進行動作。
[0020]同時，該方法還可以包括:加工首件工件時采用使用者操作手柄的方式，將該加工過程中刀具的運動軌跡轉化為程序代碼，并將該程序代碼用于后續其他工件的數控加工。[0021 ]本實施方式還涉及一種主從控制多軸數控機床，用于實現上述主從控制數控加工方法，包括多軸數控機床本體，還包括與多軸數控機床本體連接的手柄，所述手柄將使用者的操控傳遞給多軸數控機床本體，刀軸數控機床本體帶動刀具對工件進行加工。還包括力反饋模塊，該力反饋模塊將刀具在實際情況中遇到的力傳輸給手柄。
[0022]當然，上述說明并非是對本發明的限制，本發明也并不僅限于上述舉例，本技術領域的技術人員在本發明的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種主從控制數控加工方法，利用多軸數控機床對工件進行手動加工，其特征在于，該手動加工的步驟包括: 1)建立理想成品模型，將理想成品模型的所有坐標值圍成的空間坐標區域定義為多軸數控機床的刀具避讓區域； 2)使用者操作手柄，手柄將使用者的操作傳送到多軸數控機床，多軸數控機床的刀具根據手柄的動作而在刀具避讓區域以外進行相應的動作。2.根據權利要求1所述的主從控制數控加工方法，其特征在于，所述多軸數控機床還設有力反饋模塊，該力反饋模塊將多軸數控機床的刀具在實際情況中遇到的力傳輸給手柄。3.根據權利要求1所述的主從控制數控加工方法，其特征在于，所述手動加工與數控自動加工相配合，在工件加工過程中手動加工功能與數控自動加工功能可相互切換;所述數控加工的方法包括，根據理想成品模型和工件毛坯模型規劃出多軸數控機床刀具的運動軌跡，刀具沿該運動軌跡進行動作。4.根據權利要求1或2或3所述的主從控制數控加工方法，其特征在于，加工首件工件時采用使用者操作手柄的方式，將該加工過程中刀具的運動軌跡轉化為程序代碼，并將該程序代碼用于后續其他工件的數控加工。5.一種主從控制多軸數控機床，包括多軸數控機床本體，其特征在于，還包括與多軸數控機床本體連接的手柄，所述手柄將使用者的操控傳遞給多軸數控機床本體，刀軸數控機床本體帶動刀具對工件進行加工。6.根據權利要求5所述的主從控制多軸數控機床，其特征在于，還包括力反饋模塊，該力反饋模塊將刀具在實際情況中遇到的力傳輸給手柄。
【文檔編號】B23P13/00GK105904153SQ201610280774
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】于浩源
【申請人】于浩源, 青島佳通機器人有限公司