[發明專利]多軸機床工件坐標偏移校正方法、裝置、計算機設備及介質

在審

• 申請號: 201910849147.0
• 申請日: 2019-09-09
• 公開（公告）號: CN112454011A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 張存玉;管采薇;高杰
• 申請（專利權）人: 蘇州微創骨科醫療工具有限公司
• 主分類號: B23Q17/22
• 分類號: B23Q17/22;G05B19/408
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 李鑫

本發明涉及一種多軸機床工件坐標偏移校正方法，包括：獲取工件的初始坐標G(x,y,z)、工件的初始坐標G(x,y,z)繞第一旋轉軸轉動的第一旋轉角α和繞第二旋轉軸轉動的第二旋轉角θ；基于工件的初始坐標G(x,y,z)、第一旋轉角α和第二旋轉角θ，計算得到工件實時坐標并構建換算關系；輸入加工指令坐標，并處理加工指令坐標得到基于工件的初始坐標的實時加工坐標。工件實時坐標的換算關系，變量只有旋轉角度。不管旋轉中心在哪里，加工指令坐標在換算關系的轉換下隨之旋轉，得到實時加工坐標，這樣能夠提高工作效率且不易出錯，減少了了機床的調試時間，降低操作者的工作強度。

技術領域

本發明涉及多軸機床技術領域，特別是涉及一種多軸機床工件坐標偏移校正方法、裝置、計算機設備及介質。

背景技術

數控加工技術作為現代機械制造技術的基礎，使得機械制造過程發生了顯著的變化。我們熟悉的多軸機床有XYZ三個直線坐標軸，多軸指在一臺機床上至少具備第4軸。多軸數控加工中心具有高效率、高精度的特點，工件在一次裝夾后能完成5個面的加工。如果配置5軸聯動的高檔數控系統，還可以對復雜的空間曲面進行高精度加工。

在現有技術加工工件時，工件裝在旋轉工作臺上，操作者需要先找正工件，然后將找正數值輸入到數控系統的坐標偏置寄存器中，這樣就確定了一個工件坐標系。如公開號為CN106292545A的中國專利《利用宏程序數控加工圓柱曲面的方法》，公開了一種在加工過程中實現刀尖跟隨繼而在編程坐標系下不需考慮機床結構的方法，但是這種方法是正對五軸聯動加工中心的，而3+N軸機床為定向加工，無法實現五軸聯動。

對于3+1軸機床而言，包括X、Y、Z三個坐標軸和繞其中一個坐標軸旋轉的第一旋轉軸，機床坐標原點極易發生偏移，在實際加工過程中，工件坐標便會繞著新的機床坐標系進行旋轉，依照現有技術無法得到工件旋轉任一角度后的新坐標。對于3+2軸機床，包括X、Y、Z三個坐標軸和分別繞其中兩個坐標軸旋轉的第一旋轉軸和第二旋轉軸，機床坐標原點不易發生偏移，但是坐標軸在加工的過程中也會旋轉變化方向。工件坐標繞著機床坐標X軸旋轉的同時，原機床坐標系也會隨之旋轉，隨后，工件坐標繞著新的集裝坐標Z軸進行旋轉，依照現有技術同樣無法獲得工件旋轉過后的新坐標。

因此每次夾裝都要進行細心繁瑣的計算以求出所現機床坐標與工件坐標的偏移量，這樣不僅效率極為低下并且易出錯，而且大量占用了機床的調試時間，增加操作者的工作強度。

發明內容

基于此，有必要針對上述問題，提供一種多軸機床工件坐標偏移校正方法、裝置、計算機設備及介質，以提高工作效率，減少錯誤率和機床調試的時間，減輕操作者的工作強度。

一種多軸機床工件坐標偏移校正方法，所述多軸機床包括第一坐標軸、第二坐標軸、第三坐標軸和第一旋轉軸，其特征在于，包括：

獲取工件的初始坐標G(x,y,z)和所述工件繞所述第一旋轉軸轉動的第一旋轉角α；

基于所述工件的初始坐標G(x,y,z)和所述第一旋轉角α計算工件實時坐標并構建換算關系；

獲取基于工件的初始坐標的加工指令坐標，并基于所述加工指令坐標和換算關系獲得基于所述工件的實時加工坐標。

上述多軸機床工件坐標偏移校正方法，使得操作者在獲取工件的初始坐標G(x,y,z)、和第一旋轉角α后，能夠獲得工件實時坐標的換算關系，變量只有旋轉角度。不管旋轉中心在哪里，輸入的加工指令坐標都是相對于工件的初始坐標G(x,y,z)的，當工件旋轉后，加工指令坐標在換算關系的轉換下轉換成基于工件初始座標的實時加工坐標，因此使得3+N軸機床利用實時加工坐標進行定向加工，這樣能夠提高工作效率且不易出錯，減少了了機床的調試時間，降低操作者的工作強度。

在一個可選的實施例中，所述多軸機床為3+1軸機床，所述多軸機床為3+1軸機床，所述第一旋轉軸與所述第一坐標軸重合。