[實用新型]五軸加工數值控制系統

有效

• 申請號: 201420643442.3
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN204360178U
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 詹其樺;王芝峰;李哲維
• 申請（專利權）人: 新代科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/41
• 分類號: G05B19/41
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 吳俊

技術領域

本實用新型是有關于一種數值控制系統，特別是有關于一種五軸加工數值控制系統。

背景技術

近年來，隨著制造技術的加工水平日漸升高，汽車業、半導體制造工業、電子工業，航天工業和各類模具制造業等，因應產品美觀與功能需求的連續曲面造型日益普遍，產品外型也日趨復雜化與多樣化，因此，在精度、效率、復雜曲面的加工需求下，具有高效率、高加工精度與高表面加工質量的五軸加工技術顯得日益重要。

五軸加工切削方式可分為端銑與側銑兩種，端銑是利用刀具的刀尖進行材料移除，側銑則是利用刀具的刀刃進行材料移除，而目前五軸加工技術為根據原始加工幾何形狀透過五軸加工路徑規劃方法所規劃出來的刀具姿態與加工路徑，故其加工質量取決于五軸加工路徑的規劃方法，當規劃方法不恰當的時候，加工質量隨之下降。

另一方面，根據加工產品的幾何形狀選擇適當的路徑規劃方法難度相當高，通常以既有方式加工后的成品，其成品外觀常呈鋸齒狀或是凹凸不平，即非平滑面，然五軸加工的加工程序數據量龐大，修正加工程序需耗費大量時間，并且修正加工程序的好壞取決于用戶的經驗與技術，而使得五軸加工程序的使用門坎高，故如何將用戶所規劃的五軸加工路徑的加工程序達到加工路徑平滑化、降低用戶修正加工程序所需耗費的時間及降低五軸加工程序的使用門坎以提升加工質量，為目前所需解決的問題。

實用新型內容

為了解決背景技術所述的問題，本實用新型的主要目的在于提供一種五軸加工數值控制系統，藉由五軸加工數值控制系統的運算單元，可將用戶所規劃的五軸加工路徑的加工程序達到加工路徑平滑化，并且用戶無須將加工程序大幅修改，也無須將加工程序中大量的數據逐一檢查異常處，以達到降低用戶修正加工程序所需耗費的時間、降低五軸加工程序的使用門坎及提升加工品質的目的。

根據上述目的，本實用新型主要目的在于提供一種五軸加工數值控制系統，包括數值控制裝置及加工裝置，數值控制裝置電性連接于加工裝置，加工裝置具有刀具、三個幾何軸及兩個旋轉軸，刀具電性連接于幾何軸與旋轉軸，刀具于幾何軸上移動且于旋轉軸上轉動，其特征在于:數值控制裝置包括:用戶界面，其接收包含有多個加工數據點的加工程序，每一個加工數據點包含多個旋轉軸命令與多個幾何軸命令，加工數據點形成第一曲線，用戶界面輸出加工數據點與第一曲線；運算單元，電性連接于用戶界面，且接收用戶界面所輸出的加工數據點與第一曲線，并依據每一個加工數據點的旋轉軸命令決定刀具矢量，并計算垂直于所有二個相鄰的刀具矢量的法矢量，并判斷法矢量之間的夾角是否大于默認值，再根據幾何軸命令的移動量線性比例地調整旋轉軸命令，并將加工數據點的幾何軸命令嵌合為第二曲線，將位于第一曲線的加工數據點以垂直投影的方式找出位于第二曲線的多個對應點，計算對應點的起始點至每一個其他對應點的曲線長度，并形成多個新加工數據點，每一個新加工數據點位于第二曲線上，每一個新加工數據點包含曲線長度與第一及第二旋轉軸命令，每一個新加工數據點的曲線長度與第一旋轉軸命令形成第一矢量點，每一個新加工數據點的曲線長度與第二旋轉軸命令形成第二矢量點，第一矢量點形成第三曲線，第二矢量點形成第四曲線，利用第二曲線、第三曲線及第四曲線插值計算出多個新旋轉軸命令與多個新幾何軸命令，運算單元輸出新旋轉軸命令與新幾何軸命令；及控制模塊，電性連接至運算單元，且接收運算單元輸出的新旋轉軸命令與新幾何軸命令，用以控制旋轉軸帶動刀具的旋轉及幾何軸帶動刀具的移動。