[發(fā)明專利]一種五軸數(shù)控機(jī)床數(shù)控程序生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710059468.1
• 申請(qǐng)日: 2017-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN108345266B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉海斌;冒益海;王曉峰;莊源昌;徐美芳;于東;房建;羊笑金;包劍波;陳匯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州數(shù)控技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G05B19/19
• 分類號(hào): G05B19/19
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 張榮

1.一種五軸數(shù)控機(jī)床數(shù)控程序生成方法，其特征在于，所述數(shù)控機(jī)床中包括三個(gè)線性軸和兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，三個(gè)線性軸為X軸、Y軸和Z軸，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸為第一旋轉(zhuǎn)A軸和第二旋轉(zhuǎn)軸C軸；所述五軸數(shù)控機(jī)床數(shù)控程序生成方法中包括以下步驟：

S1根據(jù)刀具的基本參數(shù)建立刃線方程；

S2根據(jù)所述刃線方程得到刃線上任意一點(diǎn)的位置矢量和方向矢量；

S3根據(jù)刀位文件定義刀具中心點(diǎn)位置矢量和方向矢量；

S4根據(jù)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)情況依次得到線性軸發(fā)生平移運(yùn)動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)軸發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過程中的變換矩陣；包括：

(1)刀具坐標(biāo)系平移到刀軸坐標(biāo)系；

(2)刀軸坐標(biāo)系繞第二旋轉(zhuǎn)軸C軸旋轉(zhuǎn)；

(3)刀軸坐標(biāo)系平移到工件坐標(biāo)系；

(4)工件坐標(biāo)系圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸A軸旋轉(zhuǎn)；

(5)工件坐標(biāo)系平移到固定坐標(biāo)系；

S5根據(jù)步驟S3中的刀具中心點(diǎn)位置矢量和方向矢量與變換矩陣計(jì)算處理得到機(jī)床各軸運(yùn)動(dòng)公式；

S6根據(jù)所述機(jī)床各軸運(yùn)動(dòng)公式借助編程軟件生成加工程序；

在步驟S5中具體包括：

S51依照數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)順序?qū)⑵揭七\(yùn)動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的變換矩陣相乘得到總變換矩陣；

S52根據(jù)所述總變換矩陣與刀尖位置矢量和刀尖切向矢量左乘得到可執(zhí)行的點(diǎn)位坐標(biāo)文件；

在步驟S2中，采用齊次矩陣表示所述刃線上任意一點(diǎn)的位置矢量和方向矢量；在步驟S3中，采用齊次矩陣表示所述刀具中心點(diǎn)位置矢量和方向矢量。

2.如權(quán)利要求1所述的五軸數(shù)控機(jī)床數(shù)控程序生成方法，其特征在于，在步驟S52中，所述點(diǎn)位坐標(biāo)文件包括機(jī)床可識(shí)別的刀具加工程序。

3.如權(quán)利要求1所述的五軸數(shù)控機(jī)床數(shù)控程序生成方法，其特征在于，在步驟S3中，所述數(shù)控機(jī)床的空間坐標(biāo)系中具體包括刀具坐標(biāo)系、刀軸坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系以及固定坐標(biāo)系。

4.如權(quán)利要求3所述的五軸數(shù)控機(jī)床數(shù)控程序生成方法，其特征在于，

在所述刀具坐標(biāo)系中，坐標(biāo)原點(diǎn)為刀具中心點(diǎn)；

在所述刀軸坐標(biāo)系中，坐標(biāo)原點(diǎn)為主軸繞一旋轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)平面與該旋轉(zhuǎn)軸軸線的交點(diǎn)，所述刀具安裝在主軸上；

在所述工件坐標(biāo)系中，坐標(biāo)原點(diǎn)為工件中心；

在所述固定坐標(biāo)系中，坐標(biāo)原點(diǎn)為機(jī)床機(jī)械原點(diǎn)，且該點(diǎn)與刀具坐標(biāo)系中坐標(biāo)原點(diǎn)之間的距離、與工件坐標(biāo)系中坐標(biāo)原點(diǎn)之間的距離為已知定長(zhǎng)。