[发明专利]基于五轴数控系统进行斜边加工的方法

说明书

本发明涉及一种基于五轴数控系统进行斜边加工的方法，五轴数控系统包括X轴、Z轴两个线性坐标轴、Y轴转台以及绕Z轴旋转的C旋转轴、绕X轴旋转的A旋转轴，方法包括：根据工件轮廓的加工文件获得刀具加工的刀路、根据刀具形状与姿态获得任一加工点相对于五轴的坐标关系、根据任一加工点相对于五轴的坐标关系获得刀具加工相对于五轴的实际加工路径，以对工件进行斜边加工。采用了该发明的基于五轴数控系统进行斜边加工的方法，利用五轴坐标建立了各个加工点相对于五轴坐标的对应关系，根据任一加工点相对于五轴的坐标关系获得刀具加工相对于五轴的实际加工路径。

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，特别涉及五轴机床应用技术领域，具体是指一种基于五轴数控系统进行斜边加工的方法。

背景技术

五轴机床，即五坐标联动数控机床，通常用于复杂曲面加工，例如汽轮机叶片、航空发动机零件等的加工。但在用于加工工件斜边时，存在精度不高，操作和应用复杂，不利于大规模地推广应用。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种加工精度高、便于操作的基于五轴数控系统进行斜边加工的方法。

为了实现上述目的，本发明的基于五轴数控系统进行斜边加工的方法如下：

所述的五轴数控系统包括X轴、Z轴两个线性坐标轴、Y轴转台以及绕Z轴旋转的C旋转轴、绕X轴旋转的A旋转轴，所述的方法包括以下步骤：

步骤(1)、根据工件轮廓的加工文件获得刀具加工的刀路；

步骤(2)、根据刀具形状与姿态获得任一加工点相对于五轴的坐标关系；

步骤(3)、根据任一加工点相对于五轴的坐标关系获得刀具加工相对于五轴的实际加工路径，以对工件进行斜边加工。

该基于五轴数控系统进行斜边加工的方法中，所述的步骤(1)具体包括：以Y轴转台为中心建立三维坐标系O_Y-xyz，并根据工件轮廓的加工文件获得工件轮廓曲线上各加工点坐标，以获得刀具加工的刀路。

该基于五轴数控系统进行斜边加工的方法中，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：

预设倾斜角α，使得刀具以所述的预设倾斜角α进行加工，用于避免刀具与工件之间的刀具干涉；

设置偏置R，用于补偿X轴安装时产生的误差。

该基于五轴数控系统进行斜边加工的方法中，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：

(21)根据加工文件，获得工件进行斜边加工所需的斜边长度l、斜边角度θ、沿加工方向对加工曲线上任一加工点的切向量V_d；

(22)根据所述的斜边长度l确定刀触点P在刀具上对应点B的位置，从而获得刀具中心点O到点P的向量V_OP、点P到点B的向量V_PB以及旋臂中心点O'到点O的向量V_O'O；

(23)根据所述的斜边角度θ，将向量V_OP、V_PB、V_O'O转换成围绕切向量V_d旋转θ的对应的绕向量

(24)将绕向量与绕旋转倾斜角α，获得对应的V_P与V_S；

(25)由此，根据点P的位置获得旋臂中心点O'位置＝P-(V_P+V_S)，获得O'的三维坐标系坐标O'(x,y,z)，点O'的z坐标值作为该点在Z轴的坐标，e_z为Z轴正方向上单位向量，则A轴坐标为：

X轴坐标为：

Y轴坐标为：