[發明專利]一種雙旋轉工作臺五軸機床旋轉刀具刀尖控制方法

有效

• 申請號: 201410087489.0
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN103862326A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 王斌;周國紅;周成龍
• 申請（專利權）人: 南京高傳四開數控裝備制造有限公司
• 主分類號: B23Q15/22
• 分類號: B23Q15/22
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王華

1.一種雙旋轉工作臺五軸機床旋轉刀具刀尖控制方法，所述五軸機床加工點定位坐標系包括3個線性軸和2個旋轉軸，其中3個線性軸構成三維坐標系，一個旋轉軸圍繞三維坐標系中X軸旋轉并設定為A軸，另一旋轉軸圍繞三維坐標系中的Y軸旋轉并設定為C軸，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、基本參數設定，按下表對各參數進行定義和設定值：

參數號碼設定值參數含義Pr30012五軸機構類型:雙旋轉工作臺pr30023刀具萬向:z軸Pr30030刀具傾斜角度pe30040刀具傾斜角度pr30051lst旋轉軸:A軸pr300632nd旋轉軸:C軸pr30072lst旋轉軸萬向:左手定則pr300822nd旋轉軸萬向:左手定則pr3009250000lst旋轉軸角度起點:250度pr301015000lst旋轉軸角度終點:15度pr301102nd旋轉軸角度起點:0度pr301202nd旋轉軸角度終點:0度Pr30130刀座長度pr30310由A軸往C軸在X萬向之偏移量pr3032實際量測值Yca由A軸往C軸在Y萬向之偏移量pr3033實際量測值Zca由A軸往C軸在z萬向之偏移量pr3034實際量測值XOA軸軸X軸心機械坐標Pr3035實際量測值YOA軸軸Y軸心機械坐標pr3036實際量測值A軸軸心之z軸機械座標

表中，Pr3009～3012、Pr3032～Pr3036的單位為BLU；

步驟二、C軸軸心位置量測

首先將千分表架設在機床主軸上，使千分表探針降至中心孔內，移動探針使其觸碰工作臺內側的遠端，并左右移動X軸確認Y方向上的最遠端后，固定X軸；然后移動Y軸使千分表探針計數歸零，記錄此時Y軸坐標值為Y1；

接著，將A軸旋轉至-90°位置后，移動千分表探針觸碰工作臺面使千分表探針計數歸零，并記錄此時Y軸坐標值為Y2；

接著，移動千分表探針使其觸碰工作臺中心孔下緣，使得千分表計數歸零，并記錄此時Z軸坐標值為Z2；

接著，將A軸旋轉至0°位置后，移動千分表探針觸碰工作臺面，使千分表計數歸零，并記錄此時Z軸坐標值Z1；

最后通過以下方法計算獲取各參數值：

a、假設C軸在A軸的負Y方向，并通過公式（1）和（2）得到Pr3032和Pr3033的輸入值：

Yca=|Y1-Y2|-|Z1-Z2|2---(1)]]>

Zca=|Y1-Y2|+|Z1-Z2|2-R---(2)]]>

其中，R為工作臺中心孔的半徑；當Yca為正數時，Zca即為Pr3033的值，而Pr3032的值則為-Yca；當Yca為負數時，，Zca即為Pr3033的值，而Pr3032的值則為Yca；

步驟三、A軸軸心位置量測

首先，將千分表固定在主軸鼻端確保千分表能隨主軸旋轉，然后移動Z軸使千分表探針處于能觸碰到工作臺中心孔內緣的高度，接著移動X軸和Y軸使千分表探針觸碰到工作臺中心孔內緣；

接著，緩慢轉動主軸，并逐步調整X軸和Y軸，直到千分表計數不再變動為止，此時主軸對準工作臺中心孔的中心，并記錄下此時X軸和Y軸的坐標值分別為XO和Y0；并將XO輸入Pr3034，而Y0-Pr3032作為Pr3035的輸入值；

接著，將A軸旋轉至0°，并在工作臺上放置高度設定器，并下調Z軸使主軸鼻端觸碰高度設定器，并使計數歸零，記錄此時Z軸坐標值為Z0；并將Z0-(高度設定器高度)-Pr3033作為Pr3036的輸入值；

步驟四、RTCP功能測試

首先，引入2個Rbit，分別為R518和R519，當移動直線軸時，R518和R519不同情形時的設定值和含義定義如下表：

然后，測量刀具外露長度，并作為刀長補償；所有參數設定完成后，將R519設定為1，此時手動操作旋轉軸回轉為刀尖點控制，并在MDI模式下達G43.4H指令，執行加工處理；

最后，切換到手輪模式，移動線性軸使刀具刀尖移動到方便識別的位置，再轉動旋轉軸，此時刀具刀尖點與工作臺之間的相對位置固定不變。