利用机床制造能由锥体部段确定的表面制造技术

本发明专利技术涉及一种利用机床(20)制造和/或加工工件(5，41，43，W)的能由锥体(50，K)的部段确定的非锥形表面的方法，该表面特别是多偏心截止阀(40)的密封面，其中，机床(20)为了产生工具(1，60)与工件(5，41，43，W)之间的相对运动而具有至少两个线性轴(X，Y，Z)和至少一个旋转轴(A，B，C)以及用于控制轴(X，Y，Z，A，B，C)的数控装置(30)，该方法具有以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用机床制造能由锥体部段确定的表面


[0001]本专利技术涉及一种利用机床制造和/或加工工件的非锥形的表面的方法，该表面能由锥体的部段确定，其中，该机床为了产生工具与工件之间的相对运动而具有至少两个线性轴和至少一个旋转轴以及用于控制这些轴的数控装置。此外，本专利技术涉及用于执行这种方法的循环、具有这种循环的数控装置和具有这种数控装置的机床。

技术介绍

[0002]如今，机床借助于诸如CNC(计算机数控)控制器等控制装置进行控制。在此，控制装置根据子程序来“控制”机器元件的运动，并进而“控制”例如通过工具保持装置安装在机床中的工具相对于工件的运动，该工件也被安装在机床中。在此，本领域技术人员很清楚术语“控制”是通常表述，而不是控制调节技术的意义上的“控制”。这里的“控制”首先是指轴的位置控制，这隐藏了调节技术意义上的调节过程。
[0003]子程序至少主要由控制装置读入和解释的控制指令组成。根据控制指令，控制装置控制机床的机器元件的运动并因此控制工具相对于工件的运动。
[0004]在此，为了创建子程序，CAM(计算机辅助制造)系统优选以标准化数据格式生成关于工具要执行的运动的运动信息，并由下游后置处理器读取该信息。后置处理器基于由CAM系统生成的运动信息生成机床的运动和机器数据以及CNC控制装置的指令集和PLC(可编程逻辑控制器)控制装置的指令集，对于在其上应该实行加工过程的专门的机床来说适合的子程序，该子程序有适合机床的专门的控制装置的控制指令的形式。通过这种方式，由CAM系统优选以标准化的数据格式生成的运动信息由后置处理器转换为控制指令，控制装置能够读取这些控制指令并适用于相应的控制装置。
[0005]除了专门提供的CNC指令集外，后置处理器还考虑了机床的具体机床特定的运动学条件、例如运动学、几何比例、驱动轴的最大行驶范围和机器元件的最大速度。该数据采用机器数据的形式。此外，后置处理器在生成控制指令时会考虑机器特定的PLC(可编程逻辑控制器)功能，例如考虑润滑、换刀、门锁定等，其中，将可专门提供的PLC功能以PLC指令集的形式提供给后置处理器。
[0006]循环是存储在CNC控制装置中的程序，其能够以子程序的形式被调用并且能够以方便的方式直接在机床上实现编程和特殊加工的执行，即无需外部CAM系统的干预。在大多数情况下，编程或加工只需要循环调用和用户输入少量参数即可。然后CNC控制装置自动生成或以参数设置相应的子程序以加工工件。钻孔循环、铣削循环或车削循环的生成和使用是已知的。特别地，车削循环是已知的，借助于该车削循环能够通过规定两个半径和高度规格来车削部件、特别是轴上的旋转对称的圆锥体。
[0007]在路径生成时的一个特殊挑战是生成用于制造截止阀的阀座或关闭件的运动路径。例如，在化学工业、石油和天然气工业或水和废水工业中，使用所谓的偏心截止阀很常见。除了二通偏心阀外，三通偏心阀(三偏心蝶阀)和四通偏心阀在工业上的应用也越来越多。
[0008]通过偏心性，阀门的密封面具有复杂的、特别是关于相关部件的表面法线或工件轴线非旋转对称的并进而非锥形的表面几何轮廓，因此至今为止为其生成而需要以开头部分所述的方式借助于CAD(计算机辅助设计)/CAM系统和后置处理器来创建子程序。
[0009]由文献DE102019100474A1已知一种用于控制机床的方法，其包括：提供机床；提供包括多个制造步骤的制造顺序，其中为每个制造步骤定义至少一个工具和工具路径；生成控制数据，其包括：控制指令，其中，控制指令根据制造顺序的制造步骤规定机床的加工操作，并且机床被设置成将控制指令转换为加工操作，以及附加数据，其中，附加数据包括列表，该列表规定由控制指令提取的参数；在机床的控制单元中提供控制数据；在控制单元中接收输入数据，其中输入数据指示用户输入；通过控制单元生成修改的控制指令，其中，该修改的控制指令是根据附加数据和输入数据由控制指令生成的；通过控制单元使用修改后的控制指令驱控机床。
[0010]由文献EP2216698A2公开了用于生成转换控制数据的方法和设备，以便控制机床上的工具，以通过机加工来加工夹紧在机床夹紧装置中的工件，其具有以下方法步骤：确定控制数据，当工件根据指示出工件夹持在夹紧装置中的夹持额定状态的夹持情况额定状态被夹持在夹紧装置中时，该控制数据指示出通过机床的工具以哪些第一工具指向行驶哪些第一工具路径，以加工被夹紧的工件，其特征在于另外的方法步骤，其中确定夹持情况实际状态，其指出在夹紧工具中夹持的工件的夹持情况的实际状态，检测在夹持情况实际状态与夹持情况额定状态之间的夹持情况偏差，其指出夹持情况实际状态与夹持情况额定状态之间的偏差，以及通过根据检测出的夹持情况偏差实施的确定的控制数据的至少一部分的转换来生成转换的控制数据，其中，当工件对应于具有确定夹持情况偏差的检测夹持情况实际状态被夹持在夹紧装置中时，该转换的控制数据指出，机床的工具要以哪些第二工具指向行驶哪些第二工具路径，以加工夹紧的工件。
[0011]文件EP3151073A1公开了一种用于生成控制数据的方法，其用于控制机床上的工具，以通过加工过程、特别是机加工来加工夹紧的工件，其中机床包括控制装置和工具，以用于使工具以三维自由工具运动针对夹紧的工件被控制，通过根据由额定几何轮廓生成的额定参数来生成路径程序，从而控制机床，其中，路径由多个支撑点和线元组成并且每个线元将一对支撑点彼此连接，并且根据产生的路径程序实现对机床的控制。该方法包括以下步骤：
‑
通过反馈回路记录加工过程的实际参数，
‑
通过记录的实际参数迭代优化路径程序以生成具有新路径的新路径程序，其在机床的加工期间被提供并且其动态地改变和/或动态地替换以前的路径程序和以前的路径。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的是简化多偏心止回阀的情况中的密封面的制造或加工。
[0013]该目的通过一种利用机床制造和/或加工工件的能由锥体的部段确定的非锥形表面的方法来实现，其中，该机床为了在工具和工件之间产生相对运动而具有至少两个线性轴和至少一个旋转轴以及用于控制这些轴的数控装置，方法的步骤如下：
[0014]‑
在数控装置上提供循环，
[0015]‑
由机床的用户调用循环，
[0016]‑
由用户进行循环的参数设置，
[0017]‑
通过循环和数控装置生成能由数控装置处理的子程序，
[0018]‑
为了制造或加工工件的表面，通过数控装置执行子程序以产生沿着路径的相对运动。
[0019]在本专利技术的一个优选的设计方案中，工件加工以车削加工的形式实现。然而，本专利技术不限于此设计方案。例如，铣削加工工件也是可能的。
[0020]此外，本专利技术不限于通过机加工对工件进行加工，而是其他加工也是可能的，例如材料施加加工。
[0021]能由数控装置处理的子程序的生成能够直接在调用循环并由操作者使用输入需要的参数后通过循环和数控装置直接实现。此外，能由数控装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种利用机床(20)制造和/或加工工件(5，41，43，W)的非锥形的表面(42，44)的方法，所述表面能由锥体(50，K)的部段确定，其中，所述机床(20)为了产生工具(1)与所述工件(5，41，43，W)之间的相对运动而具有至少两个线性轴(X，Y，Z)和至少一个旋转轴(A，B，C)以及用于控制轴(X，Y，Z，A，B，C)的数控装置(30)，所述方法具有以下步骤：
‑
在所述数控装置(30)上提供循环(34)，
‑
由所述机床(20)的用户调用所述循环(34)，
‑
由所述用户进行所述循环(34)的参数设置，其中检测至少一个与所述锥体相关的参数，
‑
借助于所述循环(34)和所述数控装置(30)生成能由所述数控装置(30)处理的子程序(33)，
‑
为了制造或加工所述工件(5，41，43，W)的所述表面，借助于所述数控装置(30)执行所述子程序(33)以产生沿着由所述子程序(33)确定的路径(70)的所述相对运动。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述表面能够由斜锥体、特别是斜圆锥体(50)的部段确定。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述表面能够由具有不平行于工件法线地定向的高度线(h)的锥体、特别是直圆锥体(K)的部段确定。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述表面被设计为环形闭合锥体部段(57)。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，执行对所述工件(5，41，43，W)的车削加工。6.根据前述权利要求中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：约亨，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：