[发明专利]利用宏程序在四轴卧式加工中心实现刀尖跟随功能的方法

摘要

本发明属于数控加工技术领域，具体为利用宏程序实现四轴卧式加工中心的刀尖跟随功能的技术方法，基于Siemens840Dsl数控系统平台，通过使用相应的系统变量，来编制所需的宏程序，通过调用宏程序，实现自动补偿数控程序中每一点的位置偏移，从而在四轴卧式加工中心上实现刀尖跟随(RTCP)功能。

主权项

1.利用宏程序在四轴卧式加工中心实现刀尖跟随功能的方法，其特征在于，基于Siemens840Dsl数控系统平台，通过使用相应的系统变量，来编制所需的宏程序，具体步骤如下：1)相对于刀长基准点，测量机床工作台回转中心在机械坐标系下的X坐标和Z坐标，分别设为XRT_MCS，ZRT_MCS，作为后续编制宏程序的常量输入；2)调用系统变量，读取当前工件坐标系G54原点在机械坐标系下的X坐标、Y坐标、Z坐标和B坐标，分别设为XRT_WCS、YRT_WCS、ZRT_WCS、BRT_WCS，通过调用Siemens840Dsl数控系统的$P_UIFR系统变量来实现这一目的，即：XRT_WCS＝$P_UIFR[1,AX1,TR]+$P_UIFR[1,AX1,FI]YRT_WCS＝$P_UIFR[1,AX2,TR]+$P_UIFR[1,AX2,FI]ZRT_WCS＝$P_UIFR[1,AX3,TR]+$P_UIFR[1,AX3,FI]BRT_WCS＝$P_UIFR[1,AX4,TR]+$P_UIFR[1,AX4,FI]；3)在机床工作台回转中心处构建新的工件坐标系G57，将步骤2)中的XRT_MCS、ZRT_MCS、YRT_WCS、BRT_WCS的值赋值给G57，通过调用Siemens840Dsl数控系统的$P_UIFR系统变量来实现这一目的，即：$P_UIFR[4,AX1,TR]＝XRT_MCS，$P_UIFR[5,AX1,FI]＝0$P_UIFR[4,AX3,TR]＝ZRT_MCS，$P_UIFR[5,AX3,FI]＝0$P_UIFR[4,AX2,TR]＝YRT_WCS，$P_UIFR[5,AX2,FI]＝0$P_UIFR[4,AX4,TR]＝BRT_WCS，$P_UIFR[5,AX4,FI]＝0；4)在每一次工作台旋转之前，即B轴坐标值发生变化之前，插入对应的子坐标系，进行坐标变换，通过调用Siemens840Dsl数控系统的TRANS指令来实现，即：TRANS X＝R_W*COS($AA_IW[B]‑Angle_W0)Z＝R_W*SIN($AA_IW[B]‑Angle_W0)，其中，R_W为(XRT_MCS，ZRT_MCS)与(XRT_WCS，ZRT_WCS)两点之间的距离，Angle_W0为(XRT_MCS，ZRT_MCS)与(XRT_WCS，ZRT_WCS)两点连线与Z轴正方向的夹角，根据ASIN函数的单调区间，为将其结果限定在[‑180°,180°]区间内，将第一、二、三、四象限内的计算表达式分别写出：第一象限：Angle_W0＝‑ASIN((ZRT_WCS‑ZRT_MCS)/R_W)第二象限：Angle_W0＝‑ASIN((ZRT_WCS‑ZRT_MCS)/R_W)‑180第三象限：Angle_W0＝ASIN((ZRT_WCS‑ZRT_MCS)/R_W)+180第四象限：Angle_W0＝ASIN((ZRT_WCS‑ZRT_MCS)/R_W)；这样每一条NC中的4轴插补运动均是在其对应的子坐标系之后进行，自动补偿了数控程序中每一点因工件坐标系G54原点与机床工作台回转中心的位置偏移而造成的误差；5)将以上内容写入Siemens840Dsl宏程序；并定制CAM软件(NX10.0)相匹配的后置处理，在数控程序每一需要补偿的点的位置自动输出调用宏程序的指令，即：首先在“开始移动”中写入TCL语句MOM_output_literal"TRCP_THD63100III_Sub1；*RO*"调用第一个宏程序，以实现在工作台旋转中心建立新的工件坐标系；然后在“线性移动”中写入TCL语言MOM_output_literal"TRCP_THD63100III_Sub2；*RO*"调用第二个宏程序，从而实现在四轴卧式加工中心上实现刀尖跟随(RTCP)功能。