工件旋转和刀轴摆动数控加工关键技术研究.pdf

2010年 7月 机床与液压 Ju1．20l0 第38卷第 l4期 MACHINET00L HYDRAULICS Vo1．38No．14 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．14．002 工件旋转与刀轴摆动数控加工关键技术研究 周奎 ，曾祥录 ，陶华 (1．西南交通大学机械工程学院，四川成都610031；2．四川工程职业技术学院，四川德阳618000) 摘要：研究工件旋转与刀轴摆动五轴联动数控加工过程中，进给轴之间的协调、插补方式的选取 、刀轴矢量与转角和 摆角间的换算、刀位点从工件坐标系向工作坐标系转换的坐标变换关系、刀轴摆动导致基准点与刀位点之间的位置补偿、 后处理器开发和刀位文件的后处理等关键技术 ，为多轴联动数控加工编程技术提供了参考。 关键词：工件旋转；刀轴摆动；五轴联动；坐标变换；位置补偿 中图分类号：TP391．72 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2010J14—003—3 TheKeyTechniquesof5一axisNC Machining withSwi ngToolAxisIntegratedRotaryTable ZH0U Kui ．ZENG Xianglu ．TAO HuaII (1．SchoolofMechanicalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，ChengduSichuan610031，China； 2．SichuanEngineeringTechnicalCollege，DeyangSichuan618000，China) Abstract：Thekeytechniquesofprogrammingfor5-axisNCmachiningwithswingtoolaxisintegratedrotarytable，suchashar— monizationamongfeedingaxes，theselectionofinterpolationmode，translationbetweenthevectoroftoolaxisandswingangleB orro— taryangleC，coordinatestranslationoftooltipbetweenWCSandMCS，positioncompensationoftooltipoffsetcausedbyswingofB xais，thedevelopmentofpost-processor，po st—processofcutterlocationdata，wereresearched．Itprovidesreferenceofrprogramming ofmulti-axesNCmachining． Keywords：Rotaryworkpiece；Swingtoolaxis；5-xaisNC manufacturing；Coordinatestranslation；Positioncompensation 工件旋转与刀轴摆动五轴联动数控加工时，工 作或状态指令。一般情况下 ，工件旋转与刀轴摆动五 件坐标系中某点在工作坐标系中的位置会随着工作 轴联动数控加工程序多利用 CAD／CAM软件进行。如 台的旋转而动态变化。同时 ，基准点与刀位点间的 某工作台旋转与刀轴摆动五轴联动数控加工机床， 位置也会随着刀轴的摆动而改变…，刀具相对于工 CNC系统为HeidenhainiTNC530，主动轴为3个线性 件所形成的合成运动非常复杂，空间轨迹难以想象 移动轴 (，l，，z)，两个次动轴分别是工作台绕z 和理解 ，编程难度大。在利用 CAD／CAM软件编制 轴旋转的轴c及绕 y轴旋转的轴B，适合叶片、叶轮 其数控加工程序时，必须先按照工件坐标系 WCS 等复杂曲面零件的数控加工。 设计刀位点的运动轨迹