[发明专利]木工CNC加工中心工序的优化方法

说明书

技术领域

本发明属于木料加工领域，尤其涉及一种木工CNC加工中心工序的优化方法。

背景技术

对CNC木工用加工中心而言，程序设计的先后顺序非常重要。一般情况下，CNC程序设计的顺序随加工顺序而定。程序员考虑加工顺序时，如果不注意对程序进行合理地编排，会增加刀头的移动距离，导致加工时间延长。因此，通常需要熟练的专业人员来编程。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工序优化方法，无需专业人员，加工中心可规划出加工时间最合理的路径。

本发明采用以下技术方案：

一种木工CNC加工中心工序的优化方法，其特征是将工序分类并设加工群，对属于同一个加工群的工序集中进行加工，包括如下步骤：

(1)设原点作为刀头移动的参照位置；

(2)整理加工参数，排出多道工序，同种工序归到一个加工群中；

(3)按先设定的加工群顺序进行加工。

在规划加工路径时，由于先分加工群，对工序进行分类，使同种类的工序集中在一起加工，这样节省了刀具间反复转换所花费的时间，既提高效率又保证安全。操作者只需设定加工参数和加工群的顺序，非常方便。

优选地，所述一个加工群中所有工序的加工起点为离原点最近的位置。

优选地，在结束一个加工群中的一道工序后，下一道工序的起点与本道工序的终点最近。

附图说明

图1为采用本发明进行加工的一个实施例。

具体实施方式

木工用CNC加工中心通常包括多个工位，如铣削、切削、钻孔等。相应于不同种类的加工，加工中心配备多把刀具以满足工件的不同加工需求。

操作者先输入参数，及加工顺序。如按照切削、铣削、钻孔的顺序加工。根据本方法，在得到相关指令后，首先对加工要求进行分析，将同种工序归为一个加工群，由此产生切削加工群、铣削加工群、和钻孔加工群。加工中心将规划出一条所需时间最合理的加工路径，对属于同一个群组的区域进行集中加工。

每个群内所有工序的起点遵循原点最近原则。即开始一个加工群或切换到另一个加工群时，都是从离原点最近的加工点开始。(原点为加工中心自设的一个不随刀头变化的固定位置，在本实施例中为刀头未工作时的最初位置。)每个加工群中会包含多道分布在工件不同位置上的工序。第一道工序完成，刀头停留在该工序结束点的位置上，搜寻下一道工序的起点。加工中心会一一排列出其它工序的始末端点，分别计算它们与刀头现位置的距离，离现位置最近的端点，将作为下一道工序的起点。每完成一道工序，就计算该道工序结束位置与剩余待加工任务端点的距离，选择最近的端点作为下一个加工目标。以此类推，直至完成一个加工群组中的所有加工工序。

当工序种类发生变化时，加工中心需花费一定时间来切换刀具。例如：由钻孔加工改为铣削加工。由于铣刀的工作转速很高(在18000rpm～24000rpm之间)，从开启到停止运转用时过多。如果反复在钻孔与铣削间进行切换，将造成时间上的浪费，且非常麻烦。设加工群后，所有的铣削加工任务可一次完成，省去重复开停铣刀的困扰，减少了总加工时间。另外，如果在钻孔加工时，其它刀具仍在继续旋转的话，是很不安全的。采用本方法就不会产生上述问题，一旦进行铣削，就意味着执行所有的铣削工序，整个铣削过程不会参入其他类型的加工，既安全又高效率。而且在同一个加工群中的两道工序之间，刀具空转到位的速度很快，不会耽误时间。对操作者而言，只需设定加工参数及加工顺序，很方便。

以图1为例进一步说明采用本方法进行工序优化。

图1所示为工件及加工路径。区域1为刀具的起始位置，也是加工中心所设的原点位置。

首先，根据切削——铣削——钻孔的加工顺序设定参数。分切削加工群、铣削加工群、和钻孔加工群。

刀头根据NC装置指令从原点出发，沿图示箭头所示方向移动。先进行切削加工，选择离原点最近的作为起点，从位置2-1开始切削到2-2。当切割至2-2并完成后，寻找下一个离2-2最近的起点。计算2-2～2-3、2-2～2-4、2-2～2-5、2-2～2-6、2-2～2-7和2-2～2-8的距离。选出最小值，即2-2～2-3，由此，下一道切削工序从2-3开始，直至切割到2-4。以此类推，可确定2-5～2-6、2-7～2-8的切削路径。

然后换成铣削加工。