CN115061428A - 一种模具制造的数控加工方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及控制系统技术领域，具体涉及一种模具制造的数控加工方法及控制系统，包括：控制终端，是系统的主控端，用于发出执行命令；识别模块，用于识别数控机床加工模具的加工工艺及参数特征；部署模块，用于部署称重辅助设备及收集辅助设备于数控机床上；收集模块，用于收集数控机床上模具加工所得金属碎屑；本发明在模具使用数控机床进行加工的过程能够对模具加工过程所产出的金属碎屑进行收集，进一步的推算出模具坯料通过机床进行加工所需的更小的模具坯料规格，进而以此为基础，对模具坯料的规格参数进行改进，可以使得模具坯料加工成为模具成品过程产出的金属碎屑更少，从而提升模具加工效率，节省模具加工时间。

Description

一种模具制造的数控加工方法及控制系统

技术领域

本发明涉及控制系统技术领域，具体涉及一种模具制造的数控加工方法及控制系统。

背景技术

机床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机械设备，在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工，车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类。

目前数控机床在对模具机械加工时，加工技术相对较为成熟完善，但在加工技术进步的同时，相关技术领域技术人员忽略了模具通过机床进行加工的加工过程成本控制与改进，如不能较好的控制数控机床在对模具进行加工过程中的用料损耗，则会进一步的影响到模具坯料的加工效率。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种模具制造的数控加工方法及控制系统，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

第一方面，一种模具制造的数控控制系统，包括：

控制终端，是系统的主控端，用于发出执行命令；

识别模块，用于识别数控机床加工模具的加工工艺及参数特征；

部署模块，用于部署称重辅助设备及收集辅助设备于数控机床上；

收集模块，用于收集数控机床上模具加工所得金属碎屑；

称重模块，用于获取称重辅助设备上实时称取金属碎屑的质量；

创建模块，用于创建模具加工任务控制数控机床运行；

监测模块，用于监测数控机床家加工模具成品是否合格；

视觉检测模组，用于采集数控机床实时加工制得模具成品的规格参数。

更进一步地，所述识别模块可识别数控机床加工模具的加工工艺包括：金属切削、特种加工、板材加工；所述识别模块可识别数控机床加工模具的参数特征包括模具坯料的原始规格参数及质量。

更进一步地，所述识别模块中设置有子模块，包括：

记忆单元，用于接收储存识别模块运行识别的模具加工工艺及参数特征；

计算模块，用于计算模具坯料的可缩减值。

更进一步地，所述计算模块由以下子模块组成：

获取单元，用于获取记忆单元及称重模块中运行得到的模具参数特征；

采集单元，用于采集模具加工过程损耗数值；

反馈单元，用于接收获取单元及采集单元运行所得数据向计算模块反馈；

其中，所述计算模块运行计算模具坯料和缩减值后，参考可缩减值构建模具坯料虚拟三维模型，同步获取机床精度值，参考机床精度值对模具坯料三维模型配置削切演示动画，判定模具坯料可缩减值可行性。

更进一步地，所述收集模块中设置有子模块，包括：

电磁模组，用于控制电源在通电状态下吸取模具坯料加工过程产出金属碎屑；

引导模组，用于引导金属碎屑滑落；

风机模组，用于吸取细小金属碎屑；

其中，所述风机模组的输出目标为引导模组，所述引导模组的输出目标为称重模块。

更进一步地，所述创建模块运行创建模具加工任务通过用户在系统搭载的数控机床上自定义设定；所述视觉检测模组运行采集到模具成品的规格参数设置弹窗供用户端确认当前模具成品是否合格，在用户端确认为不合格是控制系统再次运行，当系统连续两次的弹窗被用户确认为不合格时，系统结束运行。

更进一步地，所述计算模块（22）中模具坯料可缩减值计算公式为：

； 式中：W为模具坯料可缩减质量；

Q为模具坯料质量；

Z为模具成品质量；

t为由模具坯料加工制得模具成品过程所得的金属碎屑质量；

其中，系统获取模具坯料原始规格参数特征并参考计算模块运行计算所得可缩减值对模具坯料规格参数进行适应性缩减。

更进一步地，所述控制终端通过介质电性连接有识别模块，所述识别模块介质电性连接有记忆单元及计算模块，所述识别模块介质电性连接有部署模块及收集模块，所述收集模块中介质电性连接有电磁模组、引导模组及风机模组，所述收集模块通过介质电性连接有称重模块、创建模块及监测模块，所述监测模块中介质电性部署有视觉检测模组，所述称重模块通过介质电性与计算模块相连接；

所述计算模块中介质电性连接有获取单元、采集单元及反馈单元。

第二方面，一种模具制造的数控加工方法，包括以下步骤：

Step1：采集数控机床加工模具应用坯料的参数数据；

Step2：获取数控机床加工模具成品参数数据，收集模具加工过程产出金属碎屑；

Step3：根据收集到的模具加工过程产出金属碎屑质量计算模具坯料体积质量比；

Step4：将模具加工所得金属碎屑质量合计值与模具坯料体积质量比反馈至用户端；

Step5：用户端接收Step1反馈内容，参考反馈内容数据对模具坯料的规格参数进行修改，用户端根据修改后的模具坯料规格参数制得模具坯料提供至加工机床。

更进一步地，所述Step5中用户端对模具坯料的规格参数修改涉及模具坯料的每条外形棱线，且每条所述外形棱线的修改数值默认相等。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明提供一种模具制造的数控控制系统，通过该系统在模具使用数控机床进行加工的过程能够对模具加工过程所产出的金属碎屑进行收集，以便于后续通过金属碎屑进行重铸来制得模具，从而一定程度的节约了模具的生产成本，同时还借由模具生产过程中产出金属碎屑的质量称重及相关数据进一步的推算出模具坯料通过机床进行加工所需的更小的模具坯料规格，进而以此为基础，对模具坯料的规格参数进行改进，可以使得模具坯料加工成为模具成品过程产出的金属碎屑更少，相应的加工过程耗用时间减少，从而提升模具加工效率，节省模具加工时间。

2、本发明提供一种模具制造的数控加工方法，通过该方法的步骤执行进一步的辅助系统的运行，该方法能够通过数据反馈的方式为系统与用户之间提供交互渠道，使模具坯料的规格参数修改数据能够被用户所了解。

3、本发明通过构建坯料虚拟三维模型并以削切演示动画相互配合的方式进一步验证了模具坯料可缩减值可行性，从而使得模具坯料的缩减在节省模具坯料用料的同时依然满足模具加工需求，使得搭载该系统的数控机床运行更加稳定可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种模具制造的数控控制系统的结构示意图；

图2为计算模块中子模块的结构示意图；

图3为收集模块中子模块于数控机床上安装部署的概念演示示意图；

图4为一种模具制造的数控加工方法的流程示意图；

图中的标号分别代表：1、控制终端；2、识别模块；21、记忆单元；22、计算模块；221、获取单元；222、采集单元；223、反馈单元；3、部署模块；4、收集模块；41、电磁模组；42、引导模组；43、风机模组；5、称重模块；6、创建模块；7、监测模块；71、视觉检测模组。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

本实施例的一种模具制造的数控加工方法及控制系统，如图1所示，包括：

控制终端1，是系统的主控端，用于发出执行命令；

识别模块2，用于识别数控机床加工模具的加工工艺及参数特征；

部署模块3，用于部署称重辅助设备及收集辅助设备于数控机床上；

收集模块4，用于收集数控机床上模具加工所得金属碎屑；

称重模块5，用于获取称重辅助设备上实时称取金属碎屑的质量；

创建模块6，用于创建模具加工任务控制数控机床运行；

监测模块7，用于监测数控机床家加工模具成品是否合格；

视觉检测模组71，用于采集数控机床实时加工制得模具成品的规格参数。

在本实施例中，控制终端1控制识别模块2运行识别数控机床加工模具的加工工艺及参数特征，同步的部署模块3部署称重辅助设备及收集辅助设备于数控机床上，再由收集模块4收集数控机床上模具加工所得金属碎屑，称重模块5后置运行获取称重辅助设备上实时称取金属碎屑的质量；

在系统于数控机床中数控机床待机状态下，创建模块6根据用户设定实时运行创建模具加工任务控制数控机床运行执行模具加工任务，视觉检测模组71采集数控机床实时加工制得模具成品的规格参数，通过监测模块7监测数控机床家加工模具成品是否合格。

如图1所示，识别模块2可识别数控机床加工模具的加工工艺包括：金属切削、特种加工、板材加工；识别模块2可识别数控机床加工模具的参数特征包括模具坯料的原始规格参数及质量。

实施例2

具体实施层面，在实施例1的基础上，本实施例参照图1和2所示对实施例1中一种模具制造的数控加工方法及控制系统做进一步具体说明：

如图1所示，识别模块2中设置有子模块，包括：

记忆单元21，用于接收储存识别模块2运行识别的模具加工工艺及参数特征；

计算模块22，用于计算模具坯料的可缩减值。

如图2所示，计算模块22由以下子模块组成：

获取单元221，用于获取记忆单元21及称重模块5中运行得到的模具参数特征；

采集单元222，用于采集模具加工过程损耗数值；

反馈单元223，用于接收获取单元221及采集单元222运行所得数据向计算模块22反馈；

其中，计算模块22运行计算模具坯料和缩减值后，参考可缩减值构建模具坯料虚拟三维模型，同步获取机床精度值，参考机床精度值对模具坯料三维模型配置削切演示动画，判定模具坯料可缩减值可行性。

在本实施例中，获取单元221获取记忆单元21及称重模块5中运行得到的模具参数特征，同步的采集单元222采集模具加工过程损耗数值，再由反馈单元223接收获取单元221及采集单元222运行所得数据向计算模块22反馈提供计算模块22运行依据。

如图1所示，收集模块4中设置有子模块，包括：

电磁模组41，用于控制电源在通电状态下吸取模具坯料加工过程产出金属碎屑；

引导模组42，用于引导金属碎屑滑落；

风机模组43，用于吸取细小金属碎屑；

其中，风机模组43的输出目标为引导模组42，引导模组42的输出目标为称重模块5。

如图1所示，创建模块6运行创建模具加工任务通过用户在系统搭载的数控机床上自定义设定；视觉检测模组71运行采集到模具成品的规格参数设置弹窗供用户端确认当前模具成品是否合格，在用户端确认为不合格是控制系统再次运行，当系统连续两次的弹窗被用户确认为不合格时，系统结束运行。

如此设置，可以使得系统借由重新启动运行的方式使系统具备了一定程度的校正功能，确保供数控机床加工的模具坯料在系统中计算得出的缩减值不满足模具加工时，系统能够迅速反应，通过重新启动运行的方式，主动性尝试解决这一问题。

如图1所示，计算模块22中模具坯料可缩减值计算公式为：

； 式中：W为模具坯料可缩减质量；

Q为模具坯料质量；

Z为模具成品质量；

t为由模具坯料加工制得模具成品过程所得的金属碎屑质量；

其中，系统获取模具坯料原始规格参数特征并参考计算模块22运行计算所得可缩减值对模具坯料规格参数进行适应性缩减。

如图1所示，控制终端1通过介质电性连接有识别模块2，识别模块2介质电性连接有记忆单元21及计算模块22，识别模块2介质电性连接有部署模块3及收集模块4，收集模块4中介质电性连接有电磁模组41、引导模组42及风机模组43，收集模块4通过介质电性连接有称重模块5、创建模块6及监测模块7，监测模块7中介质电性部署有视觉检测模组71，称重模块5通过介质电性与计算模块22相连接；

计算模块22中介质电性连接有获取单元221、采集单元222及反馈单元223。

实施例3

具体实施层面，在实施例1的基础上，本实施例参照图4所示对实施例1中一种模具制造的数控加工方法及控制系统做进一步具体说明：

一种模具制造的数控加工方法，包括以下步骤：

Step1：采集数控机床加工模具应用坯料的参数数据；

Step2：获取数控机床加工模具成品参数数据，收集模具加工过程产出金属碎屑；

Step3：根据收集到的模具加工过程产出金属碎屑质量计算模具坯料体积质量比；

Step4：将模具加工所得金属碎屑质量合计值与模具坯料体积质量比反馈至用户端；

Step5：用户端接收Step1反馈内容，参考反馈内容数据对模具坯料的规格参数进行修改，用户端根据修改后的模具坯料规格参数制得模具坯料提供至加工机床。

如图4所示，Step5中用户端对模具坯料的规格参数修改涉及模具坯料的每条外形棱线，且每条外形棱线的修改数值默认相等。

通过该设置可以使得模具坯料的参数修改更加匀称。

如图3所示，图中a1侧代表为称重模块5提供金属碎屑质量称重数值的设备，a2侧代表电磁模组41及引导模组42的总成，a3侧代表风机模组43及引导模组42的总成，a3侧的风机模组43与图中所绘制的管道相连接，a4代表机床上对模具坯料加工的设备；

在模具坯料通过a4进行加工过程中，产生的金属碎屑会掉落至a2及a3之间，a2通过电磁吸附金属碎屑，a3通过风力吸取更细的金属碎屑从对接的管道中传输，在关闭a2及a3后，通过二者的斜坡度即引导模组42传导至a1表面，通过a1进行金属碎屑质量的称重，再将称重数值数据反馈至称重模块5供称重模块在系统中运行所使用。

综上而言，通过上述实施例的使用，数控机床能够对模具加工过程所产出的金属碎屑进行收集，以便于后续通过金属碎屑进行重铸来制得模具，从而一定程度的节约了模具的生产成本，同时还借由模具生产过程中产出金属碎屑的质量称重及相关数据进一步的推算出模具坯料通过机床进行加工所需的更小的模具坯料规格，进而以此为基础，对模具坯料的规格参数进行改进，可以使得模具坯料加工成为模具成品过程产出的金属碎屑更少，相应的加工过程耗用时间减少，从而提升模具加工效率，节省模具加工时间；并且通过提供方法的步骤执行进一步的辅助系统的运行，该方法能够通过数据反馈的方式为系统与用户之间提供交互渠道，使模具坯料的规格参数修改数据能够被用户所了解；另外通采用构建坯料虚拟三维模型并以削切演示动画相互配合的方式进一步验证了模具坯料可缩减值可行性，从而使得模具坯料的缩减在节省模具坯料用料的同时依然满足模具加工需求，使得搭载该系统的数控机床运行更加稳定可靠。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种模具制造的数控控制系统，其特征在于，包括：

控制终端（1），是系统的主控端，用于发出执行命令；

识别模块（2），用于识别数控机床加工模具的加工工艺及参数特征；

部署模块（3），用于部署称重辅助设备及收集辅助设备于数控机床上；

收集模块（4），用于收集数控机床上模具加工所得金属碎屑；

称重模块（5），用于获取称重辅助设备上实时称取金属碎屑的质量；

创建模块（6），用于创建模具加工任务控制数控机床运行；

监测模块（7），用于监测数控机床家加工模具成品是否合格；

视觉检测模组（71），用于采集数控机床实时加工制得模具成品的规格参数。

2.根据权利要求1所述的一种模具制造的数控控制系统，其特征在于，所述识别模块（2）可识别数控机床加工模具的加工工艺包括：金属切削、特种加工、板材加工；所述识别模块（2）可识别数控机床加工模具的参数特征包括模具坯料的原始规格参数及质量。

3.根据权利要求1所述的一种模具制造的数控控制系统，其特征在于，所述识别模块（2）中设置有子模块，包括：

记忆单元（21），用于接收储存识别模块（2）运行识别的模具加工工艺及参数特征；

计算模块（22），用于计算模具坯料的可缩减值。

4.根据权利要求3所述的一种模具制造的数控控制系统，其特征在于，所述计算模块（22）由以下子模块组成：

获取单元（221），用于获取记忆单元（21）及称重模块（5）中运行得到的模具参数特征；

采集单元（222），用于采集模具加工过程损耗数值；

反馈单元（223），用于接收获取单元（221）及采集单元（222）运行所得数据向计算模块（22）反馈；

其中，所述计算模块（22）运行计算模具坯料和缩减值后，参考可缩减值构建模具坯料虚拟三维模型，同步获取机床精度值，参考机床精度值对模具坯料三维模型配置削切演示动画，判定模具坯料可缩减值可行性。

5.根据权利要求1所述的一种模具制造的数控控制系统，其特征在于，所述收集模块（4）中设置有子模块，包括：

电磁模组（41），用于控制电源在通电状态下吸取模具坯料加工过程产出金属碎屑；

引导模组（42），用于引导金属碎屑滑落；

风机模组（43），用于吸取细小金属碎屑；

其中，所述风机模组（43）的输出目标为引导模组（42），所述引导模组（42）的输出目标为称重模块（5）。

6.根据权利要求1所述的一种模具制造的数控控制系统，其特征在于，所述创建模块（6）运行创建模具加工任务通过用户在系统搭载的数控机床上自定义设定；所述视觉检测模组（71）运行采集到模具成品的规格参数设置弹窗供用户端确认当前模具成品是否合格，在用户端确认为不合格是控制系统再次运行，当系统连续两次的弹窗被用户确认为不合格时，系统结束运行。

7.根据权利要求3所述的一种模具制造的数控控制系统，其特征在于，所述计算模块（22）中模具坯料可缩减值计算公式为：

； 式中：W为模具坯料可缩减质量；

Q为模具坯料质量；

Z为模具成品质量；

t为由模具坯料加工制得模具成品过程所得的金属碎屑质量；

其中，系统获取模具坯料原始规格参数特征并参考计算模块（22）运行计算所得可缩减值对模具坯料规格参数进行适应性缩减。

8.根据权利要求1所述的一种模具制造的数控控制系统，其特征在于，所述控制终端（1）通过介质电性连接有识别模块（2），所述识别模块（2）介质电性连接有记忆单元（21）及计算模块（22），所述识别模块（2）介质电性连接有部署模块（3）及收集模块（4），所述收集模块（4）中介质电性连接有电磁模组（41）、引导模组（42）及风机模组（43），所述收集模块（4）通过介质电性连接有称重模块（5）、创建模块（6）及监测模块（7），所述监测模块（7）中介质电性部署有视觉检测模组（71），所述称重模块（5）通过介质电性与计算模块（22）相连接；

所述计算模块（22）中介质电性连接有获取单元（221）、采集单元（222）及反馈单元（223）。

9.一种模具制造的数控加工方法，所述方法是对如权利要求1-8中任意一项所述一种模具制造的数控控制系统的实施方法，其特征在于，包括以下步骤：

Step1：采集数控机床加工模具应用坯料的参数数据；

Step2：获取数控机床加工模具成品参数数据，收集模具加工过程产出金属碎屑；

Step3：根据收集到的模具加工过程产出金属碎屑质量计算模具坯料体积质量比；

Step4：将模具加工所得金属碎屑质量合计值与模具坯料体积质量比反馈至用户端；

Step5：用户端接收Step1反馈内容，参考反馈内容数据对模具坯料的规格参数进行修改，用户端根据修改后的模具坯料规格参数制得模具坯料提供至加工机床。

10.根据权利要求9所述的一种模具制造的数控加工方法，其特征在于，所述Step5中用户端对模具坯料的规格参数修改涉及模具坯料的每条外形棱线，且每条所述外形棱线的修改数值默认相等。

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