五坐標聯動機床數控程序后置處理方法技術

本發明專利技術公開一種五坐標聯動機床數控程序后置處理方法，包括步驟（1）引用機床幾何誤差補償參數的方法編寫數控程序，實現代碼在同類系統的機床上通用，（2）將機床軟件生成的數控程序點反算到編程坐標系中的點位，再將編程坐標系中的點位順算到其它系統的機床，實現代碼在各類系統的機床上通用。解決了傳統編程模式程序不能通用的問題，也解決了RPCP&RTCP編程模式和車間工人調試程序傳統習慣的矛盾，調試簡單、快捷、可靠，杜絕了出錯。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種，屬于數控加工

技術介紹
對于復雜型面的異形工件例如汽輪機葉片，需要用五坐標聯動機床加工，當工件批量很大時，就需要用很多臺機床同時加工。對于加工企業來說，要考慮滿足加工各種異形工件的需要，有針對性的配置五坐標聯動機床，例如西門子系統、FANUC系統、MAZAK系統等，每一系統的機床又有多種結構，不可能配備太多數量的同系統同結構的五坐標聯動機床，只好用各種系統、各種結構的五坐標聯動機床來加工同一種工件。依照傳統的編程模式編寫的數控程序，程序坐標不隨機床轉盤轉動，微調程序時，其坐標方向始終與機床坐標一致，操作簡便，機床操作員不易出錯，這是它的優點，但存在缺點，即數控程序后置處理時，需要將每臺機床的幾何誤差和刀具長度針對每臺機床算單獨計算，程序沒有通用性，既不能在同系統不同結構的機床上通用，更不能在不同系統的機床上通用。也就是說，每臺機床都必須單獨編程，工藝編程人員的工作量很大。RTCP&RPCP編程模式問世之后，有效地解決了上述問題，用該模式編寫的數控加工程序具有通用性，不用更改就可以在不同系統的五坐標聯動機床上直接使用。但也帶來一個新的問題，即數控程序坐標隨機床轉盤同步轉動，A=O和A=ISO時程序微調方向剛好相反，當A介于0-180之間時，無法單方向微調程序，必須經過三角函數換算，幾個坐標同時調整才行，調整效率很低，機床的有效利用時間降低，導致加工成本增高，且機床操作員無法判斷調整方向，很容易出錯，導致工件報廢。
技術實現思路
`本專利技術的目的，是克服上述兩種編程模式的缺點，提供一種，用該方法處理的數控程序，既可在同系統相同結構的機床上通用，通過簡單調整也可在不同系統、不同結構的機床上通用，程序調整簡便、可靠，不會出錯，且不受刀具長度限制，更換不同長度的刀具，無需更改程序。具體技術方案是一種，根據工件的特征參數，用編程軟件編寫機床的數控程序，該程序包括前置程序和后置處理程序，所述后置處理程序的編寫步驟是(I)、引用機床幾何誤差補償參數的方法編寫數控程序，實現代碼在同系統不同結構的機床上通用，詳細步驟如下1、建立機床運動鏈數學模型設刀具上一點在刀具坐標系Oc中、工件坐標系Qw中和機床坐標系Ob中的坐標分別為I^rw和rB,固連在刀具上的兩個正交矢量m、n在刀具坐標系、工件坐標系和機床坐標系中的方向余弦分別為(m, mff, mB)和(n。, nw, nB),則根據機床運動鏈可得本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種五坐標聯動機床數控程序后置處理方法，根據工件的特征參數，用編程軟件編寫機床的數控程序，該程序包括前置程序和后置處理程序，其特征在于，所述后置處理程序的編寫步驟是：（1）、引用機床幾何誤差補償參數的方法編寫數控程序，實現代碼在同系統不同結構的機床上通用，詳細步驟如下：I、建立機床運動鏈數學模型設刀具上一點在刀具坐標系Oc中、工件坐標系Qw中和機床坐標系Ob中的坐標分別為rc、rW和rB,固連在刀具上的兩個正交矢量m、n在刀具坐標系、工件坐標系和機床坐標系中的方向余弦分別為（m，mW，mB）和（nc，nW，nB），則根據機床運動鏈可得rBmBnB100=MBC·rCmCnC100=Πi=1m+1[P(rCi)·M(nCi,sCi)]·rCmCnC100---(1)rBmBnB100=MBW·rWmWnW100=Πi=1m+1[P(rWi)·M(nWi,sWi)]·rWmWnW100---(2)Πi=1m+1[P(rCi)·M(nCi,sCi)]·rCmCnC100=Πi=1n+1[P(rWi)·M(nWi,sWi)]·rWmWnW100---(3)式中：MBC=Πi=1m+1QCi=Πi=1m+1[P(rCi)·M(nCi,sCi)]MBW=Πi=1n+1QWi=Πi=1n+1[P(rWi)·M(nWi,sWi)]式中：P(rWi)――由坐標系之間的初始位置關系決定的平移變換矩陣；P(rWi)=ErWi01---(4)式中：rWi――坐標系OWi的原點在坐標系OW(j?1)中的位置矢量；M(nWi，SWi)――坐標系OWi隨其運動副動構件沿nWi或者繞nWi相對初始位置移動或者轉動運動量SWi的變換矩陣，當機床坐標軸為平動軸時，SWi為直線運動位移，M(nWi，SWi)為平動變換矩陣；M(nWi,SWi)=T(nWi,SWi)=EsWinWi01=100sWilWi010sWimWi001sWinWi0001當機床坐標軸為轉動軸時，SWi為轉角位移，M(nWi，SWi)為旋轉變換矩陣；M(nWi,sWi)=T(nWi,sWi)=EsWinWi01=abc0def0ghi00001---(5)式中：a=lWi2+<1-lWi2>cossWib＝lWimWi(1?cossWi)?nWisinsWic＝nWilWi(1?cossWi)+mWisinsWid＝lWimWi(1?cosSWi)+nWisinsWie=mWi2+<1-mWi2>cossWif＝mWinWi(1?cossWi)?lWisinsWig＝nWilWi(1?cosSWi)?mWisinsWih＝mWinWi(1?cosSWi)+lWisinsWii=nWi2+<1-nWi2>cossWiII、引用機床幾何參數，將之存入R參數，將刀具與距離刀具最近的一個運動副之間的平移和旋轉變換計算寫入含R參數的G代碼，讓機床軟件自行計算，按下式計算機床x、y、z三個軸的平動運動量；x=xw?tcr*sin(b)y=?zw*sin(a)?yw*cos(a)z=zw*cos(a)?tcr*cos(b)+yw*sin(a)式中：tcr=L1+L2，L1為機床幾何誤差尺寸，L2為刀具尺寸；a為機床A旋轉軸的旋轉角度值；b為機床B旋轉軸的旋轉角度值；xw、yw、zw分別為前置程序編制軟件給出的x、y、z軸到位點坐標；令x1=xwy1=?zw*sin(a)?yw*cos(a)z1=zw*cos(a)+yw*sin(a)（2）、將機床軟件生成的數控程序點反算到編程坐標系中的點位，再將編程坐標系中的點位順算到其它系統的機床，實現代碼在各類系統的機床上通用，詳細步驟如下：A、按下式將機床的G代碼各軸運動量反算到機床軟件的編程坐標系下：R5?1*P1*P2*P3*R4*(0?0?0?1)T=(xw?zw?yw?1)T????(6)式中：R代表旋轉運動變換矩陣即式5所示矩陣；Xw，yw，zw分別代表編程坐標系各平動軸的點位坐標；B、求解式(6)，得到以機床xf，yf，zf三個平動軸運動量為變量的編程坐標系xw，yw，zw代數式：P14*P15*R16*(0?0?tcr?1)T=P11*R12*(xw?zw...

【技術特征摘要】
1.一種五坐標聯動機床數控程序后置處理方法，根據工件的特征參數，用編程軟件編寫機床的數控程序，該程序包括前置程序和后置處理程序，其特征在于，所述后置處理程序的編寫步驟是 (1)、引用機床幾何誤差補償參數的方法編寫數控程序，實現代碼在同系統不同結構的機床上通用，詳細步驟如下1、建立機床運動鏈數學模型 設刀具上一點在刀具坐標系Oc中、工件坐標系Qw中和機床坐標系Ob中的坐標分別為re,rw和rB，固連在刀具上的兩個正交矢量m、n在刀具坐標系、工件坐標系和機床坐標系中的方向余弦分別為(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鐘成明，李啟元，甘娜，梁鵬，熊凱，
申請(專利權)人：東方電氣集團東方汽輪機有限公司，
類型：發明
國別省市：