基于UG的五軸後置處理器實現與運動學模型研究


0 引言

      刀位源文件CLSF(CutLocationSourceFile)是由计算机辅助制造编程软件在假定工作台或工件不动、刀具运动的前提下经刀轨操作等前置处理生成的刀轨数据文件,在文件中描述工件坐标系下的刀具中心点坐标、刀轴单 位 矢 量、刀 具 转 速、进给速度等信息[1]。这些刀轨文件不能直接驱动机床,因为每台机床控制系统对程序格式和指令都有不同要求。后置处理器的任务就是把刀位源文件中的信息转换成特定机床控制器能接受的NC程序 格 式。西 门 子 公 司 的UGNX软件提供的PostBuilder功能模块是一个非常方便的创建后置处理器的工具,用户通过PostBuilder工具灵活定义后置处理后的NC程序段格式和输出内容,以及程序头尾、操作头尾、换刀、循环等每一事件的处理方式[2]。PostBuilder在构建后置处理器过程中人机对话简单易懂,广泛应用于不同數控系统加工中心的后置处理 器 开 发。比 如 伍 文 进[3],于 斐[4]基 于Heiden-hain数 控 系 统,梁 蔓 安[5]基 于Siemens数 控 系 统,王勃[6]基于Fanuc數控系统等开发的五轴后置处理器。但由于某些工程技术人员对机床控制系统的RTCPRPCP功能理解不够透彻,在利用PostBuilder开发五轴后置处理器时,存在误设第四、第五轴偏置值或枢轴距离值,或刀尖跟踪功能代码与刀具长度补偿指令代码混淆使用等问题,这些问题甚至造成五轴机床使用效益的降低。本文利用PostBuilder工具,以日本牧野V33-5XB立式加工中心的後置處理器開發爲例,闡述了RPCP模式下G43.4代碼的設置流程及RPCP與非RPCP模式下“機床”參數項的不同設置,並深入對機床的運動學模型和後置處理器的算法進行了研究。

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結論

      本文介绍了机床數控系 统 的RPCP功 能,并 以 牧野V33-5XB五轴立式加工中心後置處理器的開發爲例,闡述了G43.4代碼的設置流程及RPCP與非RPCP模式下“機床”參數項的不同設置,由此闡明RPCP功能對後置處理器構建的影響。最後在分析雙轉台五軸機床的坐標系平移與旋轉變換關系圖的基礎上,提出坐標系線性變換矩陣及逆矩陣的運動學模型,並推導出兩旋轉軸運動及三軸直線軸運動的坐標公式。

標簽: 五軸加工中心  
分類: 五軸加工中心  
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