五轴联动数控加工中旋转角度选取和优化.pdf

学兔兔 五 轴 联 动 数 控 加 工 中 旋 转 角 度 ~r9选 取 与 优 化 米 口 吴宝利 口 黄敦新 中国科学 院 沈 阳 自动化研究所广州分所 广州 511458 摘 要 ：在后置处理 中．根据刀轴矢量信息，求得所有旋转角度的可能值。利用最优化理论的方法，以效率最优为 目的， 对所有可能值进行选取。针对高曲率加工案例 ，用对折插值法对 NC代码进行插值优化处理，提高零件的加工精度 ，并通过 VERICUT仿真分析和实际加工实验进行验证 。 关键词 ：后置处理 旋转角度 最优化理论 VERICUT 中图分类号：TH162；TG659 文献标识码：A 文章编号：1000—4998f2013)09—0047—04 Abstract：Inpost-processing，determineallpossiblevaluesofswingangleaccordingtothecutterarborvectorinfomr ation． Byusingtheapproachofoptimizationtheoryselectallpossiblevalueswiththegoalofoptimalefficiency．Aim atthecasesof high curvature processing itrecommends adopting a fold interpolation approa—ch to dealwith NC code interpolation ＆ optimization forupgrading ofthe machiningaccuracy while itisverified via VERICUT simulation analyses and practical processingexperiments． KeyWords：Post-processing SwingAngle OptimizationTheory VERICUT 后 置 处理 就 是 把 CAD／CAM 软 件 生 成 的 刀轨 文件 NC代 码 进行 插 值 处 理 ，以提 高零 件 的加 工精 度 ，并 通 转 换 成特 定 的数 控 机 床 可 识别 和执 行 的程 序 代 码 ，其 过 VERICUT仿真 软件 进行仿 真 和实 际加 工实 验 ，验证 刀 轨文 件是 相对 编 程 坐标 系 的刀 位 点数 据 集 ，包 括所 角度 选取 与优 化 的合理 性 。 有 刀尖 点 坐标信 息 和 刀轴 矢 量信 息 。后 置 处理 的核心 1 角度的计算 任务 是 将编 程坐 标 系下 的刀 轨文 件信 息 ．根据 具 体机 床 的结 构 ，转化 成机 床各 运 动轴 的插 补 量 。 不 同五轴机床 旋转角 度 的范 围有所不 同 ．为求 通用 五 轴联 动数 控 加 工机 床 有 3个平 动 轴 和 2个 旋转 性 ，本文假 设各 旋转 轴 的旋转 角度 范 围都 为一。。一十 。 轴 ．刀 具在 空 间 内相对 于 工 件坐 标 系 的任何 刀 轴 矢量 以A—C型双 转 台机床 为例 ．若 刀具要 从初 始位 置 Po旋 都可 以通过 2个 旋 转轴 旋 转 一定 角度 得 到 。空 间 内刀 转 至刀 轴矢 量 为 ( ，k)的刀位 点 ，求 A、C轴所 旋 转 具 的轴 向是 2个 旋 转轴 共 同作 用 的结 果 ，所 以在后 置 的 角度 。规定 从 轴 向方 向看过 去 ，绕 顺 时针方 向转 为 负 处理 角 度计 算 中 ，需要 考 虑 2个 旋转 角 度 的多 种 不 同 值 ，绕 逆 时针 向转 为 正值 。