大型結(jié)構(gòu)件制造過程中的防錯(cuò)方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種大型結(jié)構(gòu)件制造過程中的防錯(cuò)方法，包括在工作臺(tái)設(shè)檢測棒；輸入刀具、檢測棒參數(shù)和位置、工位信息；獲取加工時(shí)工位狀態(tài)；獲取加工程序的加工坐標(biāo)系序號(hào)并與機(jī)床原點(diǎn)比較，比較結(jié)果存儲(chǔ)在系統(tǒng)；當(dāng)?shù)毒哐a(bǔ)償號(hào)激活，長度補(bǔ)償號(hào)存入系統(tǒng)；否則讀取當(dāng)前產(chǎn)品加工坐標(biāo)系的Z坐標(biāo)值；當(dāng)?shù)都狻⒓庸ぷ鴺?biāo)原點(diǎn)和角度變化，當(dāng)前輸入?yún)?shù)與存儲(chǔ)值比較，增量改變則標(biāo)志位邏輯值更新，存儲(chǔ)相關(guān)參數(shù)；當(dāng)工位逆序、工位超越、程序不變而工位跳轉(zhuǎn)、批量原點(diǎn)或角度不變而工位變化、機(jī)床坐標(biāo)系偏移值超范圍輸入，報(bào)警。本發(fā)明專利技術(shù)模塊開放、檢測可靠、普遍適用，能夠預(yù)防因刀具、對刀原點(diǎn)、工位匹配、機(jī)床坐標(biāo)系的偏移補(bǔ)償?shù)儒e(cuò)誤而引起的大型結(jié)構(gòu)件的報(bào)廢。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，特別涉及一種大型結(jié)構(gòu)件制造過程中的防錯(cuò)方法。
技術(shù)介紹
近年來，在機(jī)械加工領(lǐng)域里用于制造大型結(jié)構(gòu)件的材料主要以附加值高的超高強(qiáng)度鋼、鈦合金等為主。在現(xiàn)有技術(shù)中，大型機(jī)構(gòu)件在制造過程中存在下述缺陷：第一，由于現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床設(shè)備使用壽命超限，刀庫處于“停擺”狀態(tài)，因此容易造成操作者使用的刀具和程序不相符(不是用錯(cuò)規(guī)格，就是刀尖參數(shù)不匹配加工程序)。第二，任務(wù)較多，容易遺忘是否已經(jīng)確定對刀原點(diǎn)。第三，粗加工和半精加工處理的數(shù)據(jù)量大，復(fù)雜的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)導(dǎo)致程序的數(shù)量多達(dá)200個(gè)，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性尚不能支撐在線加工，而機(jī)床的內(nèi)存小，程序調(diào)用頻繁，操作者易錯(cuò)調(diào)或漏調(diào)，加工或返修成本高。第四，編程數(shù)據(jù)不體現(xiàn)對應(yīng)工位，操作者調(diào)用程序與加工工位不匹配，致使產(chǎn)品銑傷。第五，工裝夾具的累積制造誤差嚴(yán)重影響產(chǎn)品精度，常需操作人員糾正補(bǔ)償其偏差值；余量去除過程中，余量去除大、調(diào)用程序多、刀具更換頻繁，狀態(tài)過程不穩(wěn)定。因此，需要專利技術(shù)一種簡易有效、占據(jù)空間小、普遍適用的針對機(jī)械加工過程中防止大型結(jié)構(gòu)件錯(cuò)誤加工的方法，既有市場潛力，又有客戶需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于，針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種大型結(jié)構(gòu)件制造過程中的防錯(cuò)方法，可以預(yù)防刀具使用錯(cuò)誤、加工刀具與調(diào)用程序的符合性錯(cuò)誤、對刀錯(cuò)誤、原點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤、工位與程序匹配性錯(cuò)誤等，減少產(chǎn)品的超差、報(bào)廢，同時(shí)根據(jù)算法設(shè)計(jì)的程序占據(jù)空間較小，簡單易懂，便于調(diào)用。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是：一種大型結(jié)構(gòu)件制造過程中的防錯(cuò)方法，包括以下步驟：步驟一，在機(jī)床工作臺(tái)上設(shè)置一檢測棒；步驟二，輸入刀具參數(shù)、檢測棒參數(shù)、檢測棒在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置信息和數(shù)控程序在機(jī)床坐標(biāo)系中的工位信息；所述刀具參數(shù)包括刃口最大直徑和刀尖楔角值；所述檢測棒參數(shù)包括橫截面直徑和高度；步驟三，獲取加工時(shí)產(chǎn)品在機(jī)床坐標(biāo)系中的工位狀態(tài)信息；步驟四，獲取當(dāng)前加工程序所選用的加工坐標(biāo)系序號(hào)，并將當(dāng)前加工坐標(biāo)系原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)進(jìn)行比較，將比較結(jié)果以增量的形式存儲(chǔ)在數(shù)控系統(tǒng)中緩沖；當(dāng)?shù)毒哐a(bǔ)償號(hào)激活時(shí)，識(shí)別換刀方式，并將長度補(bǔ)償號(hào)存入數(shù)控系統(tǒng)中緩沖；當(dāng)?shù)毒哐a(bǔ)償號(hào)未激活時(shí)，讀取當(dāng)前產(chǎn)品加工坐標(biāo)系的Z坐標(biāo)值存入數(shù)控系統(tǒng)緩沖；當(dāng)當(dāng)前刀具相對于前一刀具刀尖改變、且當(dāng)前加工坐標(biāo)原點(diǎn)和角度坐標(biāo)相對于前一加工坐標(biāo)原點(diǎn)和角度坐標(biāo)在機(jī)床坐標(biāo)系內(nèi)發(fā)生變化時(shí)，將當(dāng)前程序輸入?yún)?shù)與寄存器的存儲(chǔ)值進(jìn)行比較，增量發(fā)生改變的，標(biāo)志位邏輯值同步動(dòng)態(tài)更新，并存儲(chǔ)刀具參數(shù)、產(chǎn)品安裝角度、對刀值和相應(yīng)的增量值；當(dāng)涉及程序調(diào)用過程中的工位逆序、工位超越、程序不變而工位跳轉(zhuǎn)、批量生產(chǎn)的當(dāng)前加工坐標(biāo)原點(diǎn)或角度相對于前一加工坐標(biāo)原點(diǎn)或角度不變而加工工位變化時(shí)、機(jī)床坐標(biāo)系偏移值超范圍輸入時(shí)，報(bào)警。上述過程中，借助一套檢測棒，通過增量設(shè)計(jì)、斷電記憶、標(biāo)志位管理、條件判斷與邏輯運(yùn)算，根據(jù)編程參數(shù)判定使用刀具和編程刀具的符合性，工位狀態(tài)和調(diào)用程序的匹配性，單件研制和批量生產(chǎn)的適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)初始工位參數(shù)的選擇。通過條件判斷限制操作者對機(jī)床坐標(biāo)偏移值的輸入，針對出現(xiàn)的操作問題給出警示。進(jìn)一步地，所述步驟四中還包括，如果當(dāng)前刀具相對前一刀具較長，且沒進(jìn)行對刀確認(rèn)，則以銑傷檢測棒頂端的方式警示，并在后續(xù)處理中設(shè)置提醒操作者檢查動(dòng)作狀態(tài)的單步動(dòng)作。進(jìn)一步地，所述步驟四中還包括，通過程序首先控制刀尖圓角繞行檢測棒邊緣以預(yù)防裝錯(cuò)刀片，再運(yùn)行至刀具邊緣以預(yù)防刀具用錯(cuò)。控制安裝刀具在檢測棒上運(yùn)行設(shè)定的軌跡，依據(jù)實(shí)際軌跡狀況(過切或干涉)，判斷使用刀具的正確性。進(jìn)一步地，所述步驟四中還包括，批量生產(chǎn)過程中，當(dāng)當(dāng)前加工坐標(biāo)原點(diǎn)和角度坐標(biāo)相對于前一加工坐標(biāo)原點(diǎn)和角度坐標(biāo)在機(jī)床坐標(biāo)系內(nèi)變化時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)工位輸入值對工位存儲(chǔ)值進(jìn)行初始化；當(dāng)輸入值為第一工位且坐標(biāo)原點(diǎn)變化時(shí)，無論角度是否變化，工位存儲(chǔ)值自動(dòng)初始化；當(dāng)坐標(biāo)原點(diǎn)無變化時(shí)，初始化過程需操作者確認(rèn)。作為一種優(yōu)選方式，所述步驟一中的檢測棒包括圓柱形防錯(cuò)棒體和圓柱形防錯(cuò)棒頭，所述防錯(cuò)棒體的一端固定于機(jī)床工作臺(tái)上，防錯(cuò)棒體的另一端與防錯(cuò)棒頭固連，防錯(cuò)棒體與防錯(cuò)棒頭同軸。作為一種優(yōu)選方式，所述步驟二中，程序組合按工位管理，同工位的程序指定相同的數(shù)值代碼，并按增量從小到大組合排列，對于使用夾具加工的，按加工順序歸類工位。作為一種優(yōu)選方式，所述步驟三中，變異回轉(zhuǎn)體的加工由旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)安裝固定，首件加工坐標(biāo)原點(diǎn)的變化由加工坐標(biāo)原點(diǎn)相對于機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)的改變判定，工位狀態(tài)變化由機(jī)床回轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行角度控制，并通過控制回轉(zhuǎn)臺(tái)角度和加工坐標(biāo)原點(diǎn)增量的方式來實(shí)現(xiàn)；批量生產(chǎn)過程中，如果當(dāng)前加工坐標(biāo)原點(diǎn)和角度坐標(biāo)相對于前一加工坐標(biāo)原點(diǎn)和角度坐標(biāo)在機(jī)床坐標(biāo)系內(nèi)均無變化，則系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警提示，由操作者進(jìn)行狀態(tài)確認(rèn)。作為一種優(yōu)選方式，所述步驟三中，非回轉(zhuǎn)體的加工由夾具固定或擺頭加工時(shí)，加工坐標(biāo)原點(diǎn)的變化由加工坐標(biāo)原點(diǎn)相對于機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)的改變判定，以加工坐標(biāo)原點(diǎn)增量的方式去獲取工位狀態(tài)，后續(xù)工位無加工坐標(biāo)原點(diǎn)變化的，操作者根據(jù)報(bào)警提示進(jìn)行狀態(tài)確認(rèn)。作為一種優(yōu)選方式，所述步驟四中，當(dāng)工位逆序、工位超越、程序不變而工位跳轉(zhuǎn)時(shí)，報(bào)警并按強(qiáng)行終止處理。作為一種優(yōu)選方式，所述步驟四中，當(dāng)批量生產(chǎn)的當(dāng)前加工坐標(biāo)原點(diǎn)或角度相對于前一加工坐標(biāo)原點(diǎn)或角度不變而加工工位變化時(shí)，由操作者對所加工工件進(jìn)行狀態(tài)確認(rèn)后再執(zhí)行后續(xù)加工程序；當(dāng)機(jī)床坐標(biāo)系偏移值超范圍輸入時(shí)，在設(shè)定范圍內(nèi)修正偏置值。本專利技術(shù)模塊開放、檢測可靠、普遍適用，能夠在制造過程中預(yù)防因刀具、對刀原點(diǎn)、工位匹配、機(jī)床坐標(biāo)系的偏移補(bǔ)償?shù)儒e(cuò)誤而引起的大型結(jié)構(gòu)件的報(bào)廢。附圖說明圖1為本專利技術(shù)中檢測棒的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本專利技術(shù)方法實(shí)施過程的流程圖。其中，1為防錯(cuò)棒體，2為防錯(cuò)棒頭。具體實(shí)施方式如圖2所示，本專利技術(shù)的一實(shí)施方法包括以下步驟：步驟一，在機(jī)床工作臺(tái)上設(shè)置一檢測棒；所述檢測棒包括圓柱形防錯(cuò)棒體1和圓柱形防錯(cuò)棒頭2，所述防錯(cuò)棒體1的一端固定于機(jī)床工作臺(tái)上，防錯(cuò)棒體1的另一端與防錯(cuò)棒頭2固連，防錯(cuò)棒體1與防錯(cuò)棒頭2同軸。檢測棒的結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中防錯(cuò)棒體1由經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低的45#鋼加工而成，由螺栓、螺帽自由固定于機(jī)床工作臺(tái)上，原則上安裝在不影響加工工件位置處，不宜太近也不宜太遠(yuǎn)。防錯(cuò)棒頭2由韌性較高的四氟乙烯加工而成，通過螺紋配合固定于防錯(cuò)棒體1上。使用四氟材料可以有效地避免刀片崩裂和刀桿擠斷情形發(fā)生，減少刀具損失，可以提高防錯(cuò)棒頭2的可互換性，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。步驟二，輸入刀具參數(shù)、檢測棒參數(shù)、檢測棒在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置信息和數(shù)控程序在機(jī)床坐標(biāo)系中的工位信息；所述刀具參數(shù)包括刃口最大直徑和刀尖楔角值；所述檢測棒參數(shù)包括橫截面直徑和高度。鑒于鉆頭、鉸刀和鏜刀的對刀方式，鉆頭刀尖楔角值按120°賦值，鉸刀和鏜刀刀尖楔角值按90°賦值。根據(jù)產(chǎn)品加工的需要，以及數(shù)控系統(tǒng)輸入輸出接口特點(diǎn)，在數(shù)控加工程序中不能直接體現(xiàn)的包括刀具和檢測棒的參數(shù)、檢測棒的位置信息、數(shù)控程序的工位特征信息。刀具參數(shù)(刃口最大直徑和刀尖楔角值)、檢測棒參數(shù)和工位信息必須由外部輸入，并通過完善后置處理文件實(shí)現(xiàn)。步驟三，獲取加工時(shí)產(chǎn)品在機(jī)床坐標(biāo)系中的工位狀態(tài)信息。根據(jù)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程的差異(完全回轉(zhuǎn)體不予討論)，變異回轉(zhuǎn)體的實(shí)現(xiàn)依靠轉(zhuǎn)臺(tái)或復(fù)合轉(zhuǎn)臺(tái)，而非回轉(zhuǎn)體本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種大型結(jié)構(gòu)件制造過程中的防錯(cuò)方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一，在機(jī)床工作臺(tái)上設(shè)置一檢測棒；步驟二，輸入刀具參數(shù)、檢測棒參數(shù)、檢測棒在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置信息和數(shù)控程序在機(jī)床坐標(biāo)系中的工位信息；所述刀具參數(shù)包括刃口最大直徑和刀尖楔角值；所述檢測棒參數(shù)包括橫截面直徑和高度；步驟三，獲取加工時(shí)產(chǎn)品在機(jī)床坐標(biāo)系中的工位狀態(tài)信息；步驟四，獲取當(dāng)前加工程序所選用的加工坐標(biāo)系序號(hào)，并將當(dāng)前加工坐標(biāo)系原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)進(jìn)行比較，將比較結(jié)果以增量的形式存儲(chǔ)在數(shù)控系統(tǒng)中緩沖；當(dāng)?shù)毒哐a(bǔ)償號(hào)激活時(shí)，識(shí)別換刀方式，并將長度補(bǔ)償號(hào)存入數(shù)控系統(tǒng)中緩沖；當(dāng)?shù)毒哐a(bǔ)償號(hào)未激活時(shí)，讀取當(dāng)前產(chǎn)品加工坐標(biāo)系的Z坐標(biāo)值存入數(shù)控系統(tǒng)緩沖；當(dāng)當(dāng)前刀具相對于前一刀具刀尖改變、且當(dāng)前加工坐標(biāo)原點(diǎn)和角度坐標(biāo)相對于前一加工坐標(biāo)原點(diǎn)和角度坐標(biāo)在機(jī)床坐標(biāo)系內(nèi)發(fā)生變化時(shí)，將當(dāng)前程序輸入?yún)?shù)與寄存器的存儲(chǔ)值進(jìn)行比較，增量發(fā)生改變的，標(biāo)志位邏輯值同步動(dòng)態(tài)更新，并存儲(chǔ)刀具參數(shù)、產(chǎn)品安裝角度、對刀值和相應(yīng)的增量值；當(dāng)涉及程序調(diào)用過程中的工位逆序、工位超越、程序不變而工位跳轉(zhuǎn)、批量生產(chǎn)的當(dāng)前加工坐標(biāo)原點(diǎn)或角度相對于前一加工坐標(biāo)原點(diǎn)或角度不變而加工工位變化時(shí)、機(jī)床坐標(biāo)系偏移值超范圍輸入時(shí)，報(bào)警。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種大型結(jié)構(gòu)件制造過程中的防錯(cuò)方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一，在機(jī)床工作臺(tái)上設(shè)置一檢測棒；步驟二，輸入刀具參數(shù)、檢測棒參數(shù)、檢測棒在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置信息和數(shù)控程序在機(jī)床坐標(biāo)系中的工位信息；所述刀具參數(shù)包括刃口最大直徑和刀尖楔角值；所述檢測棒參數(shù)包括橫截面直徑和高度；步驟三，獲取加工時(shí)產(chǎn)品在機(jī)床坐標(biāo)系中的工位狀態(tài)信息；步驟四，獲取當(dāng)前加工程序所選用的加工坐標(biāo)系序號(hào)，并將當(dāng)前加工坐標(biāo)系原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)進(jìn)行比較，將比較結(jié)果以增量的形式存儲(chǔ)在數(shù)控系統(tǒng)中緩沖；當(dāng)?shù)毒哐a(bǔ)償號(hào)激活時(shí)，識(shí)別換刀方式，并將長度補(bǔ)償號(hào)存入數(shù)控系統(tǒng)中緩沖；當(dāng)?shù)毒哐a(bǔ)償號(hào)未激活時(shí)，讀取當(dāng)前產(chǎn)品加工坐標(biāo)系的Z坐標(biāo)值存入數(shù)控系統(tǒng)緩沖；當(dāng)當(dāng)前刀具相對于前一刀具刀尖改變、且當(dāng)前加工坐標(biāo)原點(diǎn)和角度坐標(biāo)相對于前一加工坐標(biāo)原點(diǎn)和角度坐標(biāo)在機(jī)床坐標(biāo)系內(nèi)發(fā)生變化時(shí)，將當(dāng)前程序輸入?yún)?shù)與寄存器的存儲(chǔ)值進(jìn)行比較，增量發(fā)生改變的，標(biāo)志位邏輯值同步動(dòng)態(tài)更新，并存儲(chǔ)刀具參數(shù)、產(chǎn)品安裝角度、對刀值和相應(yīng)的增量值；當(dāng)涉及程序調(diào)用過程中的工位逆序、工位超越、程序不變而工位跳轉(zhuǎn)、批量生產(chǎn)的當(dāng)前加工坐標(biāo)原點(diǎn)或角度相對于前一加工坐標(biāo)原點(diǎn)或角度不變而加工工位變化時(shí)、機(jī)床坐標(biāo)系偏移值超范圍輸入時(shí)，報(bào)警。2.如權(quán)利要求1所述的大型結(jié)構(gòu)件制造過程中的防錯(cuò)方法，其特征在于，所述步驟四中還包括，如果當(dāng)前刀具相對前一刀具較長，且沒進(jìn)行對刀確認(rèn)，則以銑傷檢測棒頂端的方式警示，并在后續(xù)處理中設(shè)置提醒操作者檢查動(dòng)作狀態(tài)的單步動(dòng)作。3.如權(quán)利要求1所述的大型結(jié)構(gòu)件制造過程中的防錯(cuò)方法，其特征在于，所述步驟四中還包括，通過程序首先控制刀尖圓角繞行檢測棒邊緣以預(yù)防裝錯(cuò)刀片，再運(yùn)行至刀具邊緣以預(yù)防刀具用錯(cuò)。4.如權(quán)利要求1所述的大型結(jié)構(gòu)件制造過程中的防錯(cuò)方法，其特征在于，所述步驟四中還包括，批量生產(chǎn)過程中，當(dāng)當(dāng)前加工坐標(biāo)原點(diǎn)和角度坐標(biāo)相對于前一加工坐標(biāo)原點(diǎn)和角度坐標(biāo)在機(jī)床坐標(biāo)系內(nèi)變化時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)工位輸入值對工位存儲(chǔ)值進(jìn)行初始化；當(dāng)輸入值為第一工位...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：何多政，李運(yùn)龍，劉新文，黃國華，楊鵬飛，潘西俠，徐弘彥，
申請(專利權(quán))人：中航飛機(jī)起落架有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：湖南;43