[發(fā)明專利]五軸孔加工通用后置處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710094517.5
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106802628B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何林林;張博;王聰會;邱立超;劉林峰;惠俊;趙勝軍;強偉;孫鵬程;蒙勝;張恒超;楊全理;張雄飛;王波;賀剛;趙宏偉;王號;張濤;趙建超;張冬生
• 申請（專利權(quán)）人: 西安應(yīng)用光學(xué)研究所
• 主分類號: G05B19/408
• 分類號: G05B19/408
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發(fā)明提供一種專門針對五軸孔加工的后置處理方法，將五軸聯(lián)動孔加工方式轉(zhuǎn)化為五軸定向孔加工方式。可以有效的解決五軸聯(lián)動孔加工處理方式的兩個缺點。1、各大機床廠商，雖然機床結(jié)構(gòu)不同，數(shù)控系統(tǒng)不同，但是均提供統(tǒng)一的五軸定向加工方案，其中應(yīng)用最廣泛的是歐拉角傾斜面加工循環(huán)。因此本發(fā)明提供的方法具有較強的通用性。2、五軸定向的加工方式，可以使用孔加工循環(huán)，從而可以實現(xiàn)在孔底停留、鏜孔退刀設(shè)置等孔加工功能。因此本發(fā)明提供的方法具有重要的意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多軸數(shù)控加工領(lǐng)域，具體是五軸孔加工通用后置處理方法。

背景技術(shù)

隨著數(shù)控加工行業(yè)的迅猛發(fā)展，五軸聯(lián)動數(shù)控加工技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空航天，造船，汽車，能源等工業(yè)的高精密復(fù)雜零件的加工中。五軸聯(lián)動機床相比于三軸與四軸機床，增加了兩個旋轉(zhuǎn)軸，使得刀軸方向更靈活，理論上可以實現(xiàn)刀軸任意角度的加工。然而，CAM軟件生成的刀位軌跡源文件并不能直接驅(qū)動數(shù)控機床。

后置處理就是將刀位文件轉(zhuǎn)換成機床數(shù)控系統(tǒng)可以識別并正確驅(qū)動機床運動的NC代碼的處理過程。通用的后置處理，例如專利“一種多軸數(shù)控機床通用后置處理方法(申請?zhí)枺?01110324388.7)”和專利“五軸聯(lián)動數(shù)控加工的后置處理方法(申請?zhí)枺?01110065169.1)”提供了五軸聯(lián)動數(shù)控程序的后置處理基本方法，但是都沒有對五軸孔加工做特殊處理。

在航空航天、兵器等行業(yè)的零件中，經(jīng)常存在多角度孔系。使用通用的后置處理，CAM軟件只能生成五軸聯(lián)動的孔加工數(shù)控程序，這種處理方式存在兩個缺點：1、五軸聯(lián)動是面向具體機床的后置處理，機床結(jié)構(gòu)不同，所需后置處理不同，通用性較差；2、不能生成孔加工循環(huán)數(shù)控程序，從而不能實現(xiàn)在孔底停留、鏜孔退刀設(shè)置等功能。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有的通用后置處理方法的不足，本發(fā)明提出一種五軸孔加工通用后置處理方法，將五軸聯(lián)動的孔加工方式改變?yōu)槲遢S定向且使用孔加工循環(huán)的方式。五軸聯(lián)動孔加工后置處理原則為：按順序處理每個點位的信息，通過點位的單位矢量計算出對應(yīng)機床結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動量，再計算出旋轉(zhuǎn)后的位移補償量與原坐標(biāo)值疊加，從而獲得三個位置參數(shù)和兩個角度參數(shù)。五軸定向孔加工后置處理原則為：建立主坐標(biāo)系和子坐標(biāo)系，主坐標(biāo)系為加工坐標(biāo)系，然后將主坐標(biāo)系以歐拉角XYZ順序旋轉(zhuǎn)，使Z軸與孔點位單位矢量平行，從而得到子坐標(biāo)系，并計算出三個旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)，即主坐標(biāo)系和子坐標(biāo)系的關(guān)系，再利用孔點位在主加工坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值和三個旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)計算出孔點位在子加工坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值。然后分離出刀位文件中的鉆孔循環(huán)參數(shù)，從而獲得五軸定向孔加工所需要的全部參數(shù)，完成后置處理過程。本發(fā)明為工藝人員提供一種適合于各種機床結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的通用五軸孔加工后置方法，減少了人工計算角度的環(huán)節(jié)，有利于提高數(shù)控編程準(zhǔn)確度和效率。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

所述一種五軸孔加工通用后置處理方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：讀取刀位文件；

步驟2：判斷是否為孔加工操作，如果是，轉(zhuǎn)入下一步驟，如果不是，采用通用后置處理對該段刀位文件進行處理；

步驟3：判斷刀軸是否發(fā)生變化，如果發(fā)生變化，轉(zhuǎn)到步驟4，如果未發(fā)生變化，轉(zhuǎn)到步驟6；

步驟4、利用刀軸矢量，計算出歐拉角；

步驟5、輸出傾斜面循環(huán)，將步驟4算出的歐拉角作為參數(shù)賦值給傾斜面循環(huán)；

步驟6、計算子坐標(biāo)系下孔位點的坐標(biāo)值X，Y，Z；

步驟7、輸出孔加工循環(huán)程序，將步驟6計算出的Z值作為孔加工初始表面參數(shù)賦值給孔加工循環(huán)；

步驟8、輸出步驟6計算出的X，Y值，并調(diào)用孔加工循環(huán)；

步驟9、判斷孔循環(huán)是否結(jié)束，如果是，轉(zhuǎn)到步驟10，如果否，重復(fù)步驟3～步驟9；