[發明專利]基于五軸數控系統進行斜邊加工的方法

有效

• 申請號: 201711336007.0
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN107942930B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 孫玉財;易珺;李清濤;薛愛軍
• 申請（專利權）人: 上海維宏電子科技股份有限公司;上海維宏智能技術有限公司
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔;鄭暄

1.一種基于五軸數控系統進行斜邊加工的方法，其特征在于，所述的五軸數控系統包括X軸、Z軸兩個線性坐標軸、Y軸轉臺以及繞Z軸旋轉的C旋轉軸、繞X軸旋轉的A旋轉軸，所述的方法包括以下步驟：

(1)根據工件輪廓的加工文件獲得刀具加工的刀路；

(2)根據刀具形狀與姿態獲得任一加工點相對于五軸的坐標關系，包括以下步驟：

預設傾斜角α，使得砂輪狀刀具以所述的預設傾斜角α進行加工，用于避免砂輪狀刀具與工件之間的刀具干涉；

設置偏置R，用于補償X軸安裝時產生的誤差；

所述的步驟(2)具體包括以下步驟：

(21)根據加工文件，獲得工件進行斜邊加工所需的斜邊長度l、斜邊角度θ、沿加工方向對加工曲線上任一加工點的切向量V_d；

(22)根據所述的斜邊長度l確定刀觸點P在刀具上對應點B的位置，從而獲得刀具中心點O到點P的向量V_OP、點P到點B的向量V_PB以及旋臂中心點O'到點O的向量V_O'O；

(23)根據所述的斜邊角度θ，將向量V_OP、V_PB、V_O'O轉換成圍繞切向量V_d旋轉θ的對應的繞向量

(24)將繞向量與繞旋轉傾斜角α，獲得對應的V_P與V_S；

(25)由此，根據點P的位置獲得旋臂中心點O'位置＝P-(V_P+V_S)，獲得O'的三維坐標系坐標O'(x,y,z)，點O'的z坐標值作為該點在Z軸的坐標，e_z為Z軸正方向上單位向量，則A軸坐標為：

X軸坐標為：

Y軸坐標為：

C軸坐標為：

其中向量V_Y＝(1，tanY，0)，V_S'＝(x，y，0)，從而獲得曲線加工點相對于五軸的X、Y、Z、A、C坐標，獲得刀具加工相對于五軸的實際路徑；

所述的步驟(23)中根據下式將向量V_OP、V_PB、V_O'O轉換成圍繞切向量V_d旋轉θ的對應的繞向量其中M_θ為繞V_d旋轉θ角對應的旋轉矩陣；

所述的步驟(24)中根據下式將繞向量與繞旋轉傾斜角α，獲得對應的V_P與V_S：其中M_α為繞旋轉角度α對應的旋轉矩陣；

(3)根據任一加工點相對于五軸的坐標關系獲得刀具加工相對于五軸的實際加工路徑，以對工件進行斜邊加工。

2.根據權利要求1所述的基于五軸數控系統進行斜邊加工的方法，其特征在于，所述的步驟(1)具體包括：以Y軸轉臺為中心建立三維坐標系O_Y-xyz，并根據工件輪廓的加工文件獲得工件輪廓曲線上各加工點坐標，以獲得刀具加工的刀路。

3.根據權利要求1所述的基于五軸數控系統進行斜邊加工的方法，其特征在于，所述的工件為異形玻璃工件或者異形鋼材工件；所述的刀具為砂輪刀具。