【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及程序控制，尤其涉及一种智能数控机床编程方法及系统。
技术介绍
1、程序控制
，这是一种应用于自动化机械加工设备的技术。程序控制技术主要涉及使用特定的软件和硬件系统来指导机床的操作，以确保加工的准确性和效率。这种技术包括开发和使用计算机程序来控制机床的运动和加工过程，使机床能够执行复杂的加工任务，而这些任务在没有计算机辅助的情况下难以实现。
2、其中，智能数控机床编程方法的核心在于提高机床的智能化和自动化水平。该方法的目的是通过优化编程和控制流程，提高加工精度、效率和灵活性，从而减少人工干预，降低生产成本，提升产品质量。这种方法利用先进的算法和控制系统，实现对机床操作的精确控制，以满足更高的工业生产要求。
3、传统方法主要依赖固定编程和控制流程，在动态变化的加工环境中显得不够灵活。固定参数设置无法有效适应材料属性的多样性，导致加工精度和效率受限。缺乏先进的冲突检测和路径优化功能，常见机械干涉和工具磨损，增加维护成本和降低设备使用寿命。未能实时调整切削参数和轨迹导致加工过程中不必要的停机和重复工作，浪费时间且损伤昂贵的机床部件。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种智能数控机床编程方法及系统。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种智能数控机床编程方法，包括：
3、s1：基于数控机床的操作需求和刀具运动轨迹，采用材料属性和刀具规格数据，设定切削速度、进给率和切深，
4、s2：通过所述初步路径设计，评估材料去除率，采用动态调整策略调节切削速度和进给率，得到调整后的切削参数；
5、s3：利用所述调整后的切削参数，执行数控机床刀具运动路径的三维仿真，通过冲突检测，识别路径中的潜在碰撞和机械干涉，标注并记录问题区域，获取碰撞检测结果；
6、s4：根据所述碰撞检测结果，对刀具轨迹进行微调，通过对检测到的冲突区域进行刀具轨迹空间优化分析，调整轨迹控制点避开路径障碍物，同时对机床的空行程进行测量和调整，建立优化后的切削路径。
7、作为本专利技术的进一步方案，所述初步路径设计包括参数集、模拟输出、性能指标，所述调整后的切削参数具体为速度参数、进给参数、硬度匹配，所述碰撞检测结果包括冲突坐标、障碍识别、安全区划，所述优化后的切削路径包括路径精确度、运行效率、安全调整。
8、作为本专利技术的进一步方案，所述初步的切削路径参数的获取步骤具体为：
9、s111：根据材料属性和刀具规格，通过切削速度、进给率和切深的初步设定，从切削数据库或经验表中调用推荐值，参数选择匹配材料和刀具的处理能力；
10、s112：通过对比历史加工数据，对初始参数进行调整，调用公式：
11、；
12、其中，为调整系数，为切削速度，为进给率，为切深；
13、s113：将调整后的参数与性能要求的阈值进行比较，若大于等于预期性能，则设定为初步的切削路径参数，性能阈值基于加工精度和表面完整性要求设定。
14、作为本专利技术的进一步方案，所述初步路径设计的获取步骤具体为：
15、s121：使用cad，输入经过调整的切削路径参数，包括速度、进给率、切深，切削路径参数根据计算结果调整匹配材料和刀具；
16、s122：在cad中运行刀具运动的仿真模型，通过调用刀具规格和材料属性数据，使用仿真软件内置的物理引擎和切削力模型，模拟刀具在预设路径上的动态行为；
17、s123：分析模拟结果，检查刀具在模拟过程中的运动轨迹是否出现偏差或碰撞，调用公式：
18、；
19、其中，和为权重系数，trajectorydeviation代表轨迹偏差值，collisionrisk代表碰撞风险指数，辅助评估和优化轨迹的设计和执行；
20、s124：根据模拟的总体评估分数t与设定的安全和精度阈值进行比较，若低于阈值，定义为初步路径设计，阈值的设定基于预先定义的加工质量和安全标准。
21、作为本专利技术的进一步方案，所述调整后的切削参数的获取步骤具体为：
22、s221：评估当前切削参数下的材料去除率与加工质量，通过收集加工过程数据包括切削速度、进给率以及实际的材料去除率，从数控机床的监控系统中获取参数；
23、s222：根据加工材料的硬度和精度要求，动态调整切削速度和进给率，运用公式：
24、；
25、其中，为调整系数，为材料硬度指数；
26、s223：将调整后的切削参数与预定的加工效率和质量标准进行比较，若满足要求则确定为调优切削参数。
27、作为本专利技术的进一步方案，所述碰撞检测结果的获取步骤具体为：
28、s311：利用调整后的切削参数在mastercam软件中设置模拟环境，输入刀具轨迹和机床结构数据；
29、s312：执行路径模拟，通过mastercam软件调用刀具轨迹和机械结构模型，检测出现的碰撞和机械干涉，采用动态仿真预见并评估潜在的冲突点，获取碰撞检测结果；
30、s313：标注并记录模拟中识别的问题区域，运用公式：
31、；
32、其中，conflictareas表示冲突区域数据，为每个冲突区域根据严重性赋予的权重；
33、s314：将计算出的碰撞检测结果c与预设的安全标准阈值进行比较，若c低于阈值，表明路径设计安全可执行，阈值的设定基于行业标准和先前的安全记录。
34、作为本专利技术的进一步方案，所述优化后的切削路径的获取步骤具体为：
35、s411：根据碰撞检测结果，分析和识别冲突区域的位置和性质，通过地图分析工具调用检测到的冲突区域数据，冲突区域数据源自三维仿真的输出结果；
36、s412：对每个检测到的冲突区域，计算当前轨迹控制点，规避路径障碍物，运用公式：
37、；
38、其中，代表原始切削路径，为调整因子，表示冲突控制点的调整向量总和；
39、s413：测量并调整机床的空行程，实际执行的新轨迹不受机械限制干扰，通过调用机床动态参数并进行空行程测量，计算机床可用运动范围与新轨迹的兼容性；
40、s414：将新轨迹与机床的实际运动能力对比，验证无冲突后，建立优化后的切削路径。
41、一种智能数控机床编程系统，所述一种智能数控机床编程系统用于执行上述一种智能数控机床编程方法，所述系统包括：
42、路径设计模块基于材料属性和刀具规格数据，设定切削路径参数，采用数值模拟对刀具运动轨迹进行细化，针对材料的机械性能和刀具的尺寸限制进行路径优化，并进行轨迹的初步模拟，生成初步路径设计；
43、动态调整模块通过所述初步路径设计，评估材料去除率，根据检测到的硬度和加工误差，对本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能数控机床编程方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种智能数控机床编程方法，其特征在于，所述初步路径设计包括参数集、模拟输出、性能指标，所述调整后的切削参数具体为速度参数、进给参数、硬度匹配，所述碰撞检测结果包括冲突坐标、障碍识别、安全区划，所述优化后的切削路径包括路径精确度、运行效率、安全调整。
3.根据权利要求1所述的一种智能数控机床编程方法，其特征在于，所述初步的切削路径参数的获取步骤具体为：
4.根据权利要求1所述的一种智能数控机床编程方法，其特征在于，所述初步路径设计的获取步骤具体为：
5.根据权利要求1所述的一种智能数控机床编程方法，其特征在于，所述调整后的切削参数的获取步骤具体为：
6.根据权利要求1所述的一种智能数控机床编程方法，其特征在于，所述碰撞检测结果的获取步骤具体为：
7.根据权利要求1所述的一种智能数控机床编程方法，其特征在于，所述优化后的切削路径的获取步骤具体为：
8.一种智能数控机床编程系统，其特征在于，根据权利要求1-7任一项所述的一种智能数
...【技术特征摘要】
1.一种智能数控机床编程方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种智能数控机床编程方法，其特征在于，所述初步路径设计包括参数集、模拟输出、性能指标，所述调整后的切削参数具体为速度参数、进给参数、硬度匹配，所述碰撞检测结果包括冲突坐标、障碍识别、安全区划，所述优化后的切削路径包括路径精确度、运行效率、安全调整。
3.根据权利要求1所述的一种智能数控机床编程方法，其特征在于，所述初步的切削路径参数的获取步骤具体为：
4.根据权利要求1所述的一种智能数控机床编程方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：于文彪，姚晨明，郭世俊，
申请(专利权)人：深圳市嘉鑫精密智造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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