[发明专利]一种带C轴车加工的通用后置处理方法和装置

摘要

本发明公开了一种带C轴车加工的通用后置处理方法和装置，装置包括文件输入模块、机床设置界面、数控机床结构及通用运动学建模模块、后置处理坐标求解模块、误差控制与处理模块、数控指令格式控制模块、输出模块；本发明相比于传统的通过进行分类处理的通用后置处理方法，此后置处理的编程相对简单，无需大量的分类处理；本发明适用于所有的带C轴的三轴数控机床。

主权项

1.一种带C轴车加工的通用后置处理装置，包括文件输入模块、机床设置界面、数控机床结构及通用运动学建模模块、后置处理坐标求解模块、误差控制与处理模块、数控指令格式控制模块、输出模块；机床设置界面，设置机床各种格式的定义以及机床各种参数的定义，通过机床设置界面定义的格式和参数将传送给数控指令格式控制模块和数控机床结构及通用运动学建模模块；数控机床结构及通用运动学建模模块根据机床设置界面输出的机床各种参数的定义中的机床结构信息，进行机床结构和机床运动学建模，两个模型建立完毕，得到后置处理坐标求解所需的信息，输出至后置处理坐标求解模块，进行后置处理坐标的求解；后置处理坐标求解模块读入刀具轨迹信息，通过建立的机床结构和运动学模型，进行后置处理坐标的求解，得到应用于带C轴车加工机床的各进给轴坐标[x,z,C]T；误差控制与处理模块将各进给轴坐标[x,z,C]T中出现的非线性误差及奇异现象进行插值优化处理；数控指令格式控制模块将机床设置界面输出的机床各种格式的定义进行储存，并根据定义的格式对后置处理坐标求解模块求解出的坐标进行数控指令的控制；文件输入模块是刀位文件的读入，是要处理的代码文件；输出模块实现NC代码的输出，即根据数控系统指令格式和内存中有关的坐标求解得到的刀位数据输出为NC加工程序；所述的数控机床结构及通用运动学建模模块中的机床结构模型具体为：对于X、Z、C三轴数控机床，X轴、Y轴、C轴是运动构件，得到运动链，建立机床结构运动链后，获取各运动构件之间的相对运动关系，完成机床的结构模型；在机床初始状态下，机床的各个构件之间的尺寸为机床的结构尺寸，各构件之间的运动坐标系转换需要初始状态下的结构尺寸与运动副之间的相对运动类型和方向作为坐标系转换依据，将机床的结构尺寸和各构件间相对运动类型及方向作为机床的结构参数进行建模；将构成运动副的两个构件其中一个看作相对静止，称之为静构件，另一个看作相对静构件做移动或旋转运动，称之为动构件，其中每个运动件都有一个独立的坐标系OLi‑xLiyLizLi，第Li个运动件所在的坐标系，i＝1，2，3，…N‑1，运动副的动构件相对于静构件的运动方向用方向矢量ni表示，则针对相对平移运动，有其中：为静构件固连坐标系中O_Li‑x_Liy_Liz_Li定义的相对平移运动方向矢量n_i在坐标系O_Li‑x_Liy_Liz_Li在各坐标轴上的投影；di为方向矢量ni在坐标系OLi‑xLiyLizLi X轴上的投影；ei为方向矢量ni在坐标系OLi‑xLiyLizLi Y轴上的投影；fi为方向矢量ni在坐标系OLi‑xLiyLizLi Z轴上的投影；针对相对旋转运动，有其中：为在静构件固连坐标系中O_Li‑x_Liy_Liz_Li定义的相对旋转运动按照右手定则确定的方向矢量；gi为方向矢量ni在坐标系OLi‑xLiyLizLi X轴上的投影；hi为方向矢量ni在坐标系OLi‑xLiyLizLi Y轴上的投影；ki为方向矢量ni在坐标系OLi‑xLiyLizLi Z轴上的投影。