[发明专利]一种五轴数控机床数控程序生成方法

权利要求书

1.一种五轴数控机床数控程序生成方法，其特征在于，所述数控机床中包括三个线性轴和两个旋转轴，三个线性轴为X轴、Y轴和Z轴，两个旋转轴为第一旋转A轴和第二旋转轴C轴；所述五轴数控机床数控程序生成方法中包括以下步骤：

S1根据刀具的基本参数建立刃线方程；

S2根据所述刃线方程得到刃线上任意一点的位置矢量和方向矢量；

S3根据刀位文件定义刀具中心点位置矢量和方向矢量；

S4根据数控机床的运动情况依次得到线性轴发生平移运动和/或旋转轴发生旋转运动过程中的变换矩阵；包括：

(1)刀具坐标系平移到刀轴坐标系；

(2)刀轴坐标系绕第二旋转轴C轴旋转；

(3)刀轴坐标系平移到工件坐标系；

(4)工件坐标系围绕第一旋转轴A轴旋转；

(5)工件坐标系平移到固定坐标系；

S5根据步骤S3中的刀具中心点位置矢量和方向矢量与变换矩阵计算处理得到机床各轴运动公式；

S6根据所述机床各轴运动公式借助编程软件生成加工程序；

在步骤S5中具体包括：

S51依照数控机床的运动顺序将平移运动和/或旋转运动的变换矩阵相乘得到总变换矩阵；

S52根据所述总变换矩阵与刀尖位置矢量和刀尖切向矢量左乘得到可执行的点位坐标文件；

在步骤S2中，采用齐次矩阵表示所述刃线上任意一点的位置矢量和方向矢量；在步骤S3中，采用齐次矩阵表示所述刀具中心点位置矢量和方向矢量。

2.如权利要求1所述的五轴数控机床数控程序生成方法，其特征在于，在步骤S52中，所述点位坐标文件包括机床可识别的刀具加工程序。

3.如权利要求1所述的五轴数控机床数控程序生成方法，其特征在于，在步骤S3中，所述数控机床的空间坐标系中具体包括刀具坐标系、刀轴坐标系、工件坐标系以及固定坐标系。

4.如权利要求3所述的五轴数控机床数控程序生成方法，其特征在于，

在所述刀具坐标系中，坐标原点为刀具中心点；

在所述刀轴坐标系中，坐标原点为主轴绕一旋转轴的回转平面与该旋转轴轴线的交点，所述刀具安装在主轴上；

在所述工件坐标系中，坐标原点为工件中心；

在所述固定坐标系中，坐标原点为机床机械原点，且该点与刀具坐标系中坐标原点之间的距离、与工件坐标系中坐标原点之间的距离为已知定长。