[发明专利]切削刀具的匹配辨识方法与系统

说明书

一种切削刀具的匹配辨识方法与系统，该方法包括：利用图像拍摄装置获取加工设备上各刀号位置上所装配的刀具的二维图像；根据所获取的二维图像，解析刀具轮廓特征点与刀具装配姿态，并将解析结果转换成刀具装配状态数据串；获取加工程序中每一个工序所对应的刀具需求，并将刀具需求转换成工序刀具需求数据串；将刀具装配状态数据串与工序刀具需求数据串进行匹配，并将结果以程序与刀具匹配数据串输出。

技术领域

本发明涉及加工技术，尤其涉及一种加工程序与其所对应的切削刀具的匹配辨识方法与系统。

背景技术

通常在CNC工具机加工中采用自动化控制，在CNC工具机装设切削刀具后，CNC控制器读取刀具的加工路线和加工量(加工路线与加工量的结合通称为加工程序)之后，刀具按照既定的加工程序执行零件的加工程序。然而，在实际进行加工时，由于工件外形复杂因此整体加工规划上，将视加工外形需求采用不同的加工路径并搭配特定的切削刀具，以达成复杂外型的零件的加工。

以车铣复合加工为例，一个完整的加工过程中是由不同的工序搭配相对应的切削刀具所组成。例如，车铣复合工具机将执行一个外轮廓车削加工，其工序的规划需采用外径车刀并搭配外轮廓车削的加工程序；执行一个外轮廓车槽加工，其工序的规划需采用外径车槽刀并搭配外径车槽的加工程序；执行一个内轮廓车牙加工，其工序的规划需采用内径车牙并搭配内径车牙的加工程序；执行一个端面钻孔加工，其工序的规划需采用钻削刀具并搭配端面钻削的加工程序。因此，面对一个复杂外型的加工需求，产业所采用的方法大多以商用CAD/CAM软件进行加工程序的编辑。该编辑完成的加工程序包含有完成该零件加工所需具备的所有工序，并可依使用需求利用软件功能，可产出一加工工序单。该加工工序单内容包括各工序所需对应刀具类型与规格及其装配于工具机上的刀具姿态。使用者可依加工工序单的内容，选用规定的具类型与规格并按工序单的指示以特定姿态安装于工具机上(以车铣复合加工机为例，其刀具安装于旋转式刀塔上，可依加工需求安装为特定姿态，如轴向或是径向安装)。然后执行零件的加工程序，即可完成一零件的切削加工。

然而，依加工工序单上的规划，操作者需于工具机上进行各工序所定义的切削刀具的装设，并进行相关的安装确认，诸如刀具的类型，装设的位置(加工工序单所定义的刀具安装于特定刀座位置，通称之为刀号位置)，装设的姿态(刀具安装方向为轴向或是径向)及刀尖点指向等。此一安装与确认程序常需人力进行，如此将存在着人为不确定性的问题，诸如刀具类型及规格选用错误，刀具安装的刀号位置、刀具姿态及刀尖指向等等安装程序上的错误，导致进入加工程序后，由于刀具与加工程序的不匹配(例如刀具类型错误，用钻削刀具进行车削加工；例如刀具姿态错误，用径向装配的钻削刀具进行轴向钻孔加工。诸如此类加工程序与刀具不匹配的错误)，造成加工零件全部变成废品或不合格品，甚至撞机造成安全危害，如此将产生了大量资源的浪费，增加了生产成本。

据此，有必要提供一种加工程序与所对应的切削刀具的匹配辨识方法与系统，可协助用户于进入实际切削加工程序前，根据零件加工程序的内容，针对程序内各别工序的加工程序与其对应于工具机上所安装的切削刀具，执行两者之间是否匹配的辨识系统及方法。该系统与方法可排除人为的不确定因素，从而使得零件的切削加工程序得以正确执行，实现高质量及高安全度的产品加工，是相关技术领域人士亟待解决的课题。

发明内容

在一实施例中，本发明提出一种切削刀具的匹配辨识方法，此方法包括：利用图像拍摄装置获取加工设备上各刀号位置上所装配的刀具的二维图像；根据所获取的二维图像，解析刀具轮廓特征点与刀具装配姿态，并转换成刀具装配状态数据串；获取加工程序中每一个工序所对应的刀具需求，并换成工序刀具需求数据串；将刀具装配状态数据串与工序刀具需求数据串进行匹配对应，并将结果以程序与刀具匹配数据串输出。