第５期郑厩默等：基于通用运动模型的五轴机床后置处理１００９ 式（４）中每列分别表示刀具轴为ｘ，ｙ，Ｚ轴的旋转运动。从第二列可以看出，在ＡＢ为旋转轴的刀具旋转型五轴机床中，因为旋转轴Ｂ（吼）的运动并没有在式（４）中显现，所以在这种类型的五轴机床中刀具轴为ｙ轴的情况是不适合的，刀具轴方向只能在Ｘ轴或Ｚ轴上。旋转轴运动分量的求解在表１ 表１旋转角度求解
Ｋ，
链条传动
Ｋｙ
Ｋ。
Ｏ中已经详细给出，ａｒｃｔａｎ２（Ｙ，ｚ）的值域还需要根据Ｙ和ｚ的情况来确定，其他结构类型正交五轴机床的角度处理也可以采用同样的方法。
非正交的倾斜旋转轴的五轴机床如图３所示。以刀具旋转型的倾斜旋转轴五轴机床为例，此时仍。－一协。ｚ一０，第二旋转轴的初始矢量ｔ。一ｔ。．，ｉ＋ｔ。．√＋ｔ。．。ｋ。通过式（３）计算可得刀具轴方向矢量的表达式：
图３带有倾斜旋转卡轴头的卧式加１１二中心
（￡一．，８伽ｓ２一ｋ．：ｔ一．。。协５２＋ｔ。．ｘｔ…）。协蛆＋（ｏ．，嘞蛇＋ｋ．，ｔ。．：。仍，２一ｆ。．≯。：）８伽《（一￡。．ｚ５铷蛇一ｔ，ｍｙｔ。．：嗡袍＋ｔ。．ｙｌ。．：）。铷观＋（￡。．ｙ蹄ｓ２一￡…￡…。伽砣＋ｔａＴ．ｙｔ。．：）５铷观
匕．：＋（１一ｆ乙．：）ｃ伽砣
Ｏ对式（５）进行逆运算，可以分别求出两个旋转运
动垆“和仍“
伽。ｌ—ａｒｃｔａｎ２（Ｋｙ［ｏ．，ｔ。．：（１一ＣＯＳ协茈）＋ｏ．，
ｓｉｎ伽ｓ２］一Ｋ；［ｋ．，ｔ。．：（１一ＣＯＳ似）一ｋ，ｓｉｎ伽５２］，
ｋ．；Ｖｔ＝．，ｔ。．：（１一ＣＯＳ私ｓ２）＋ｋ．，ｓｉｎ伽：Ｉｚ］
＋Ｋ正ｋ．，ｔ。．。（１一ＣＯＳ铷）一乞．。ｓｉｎ伽也］），
一丌≤铷ｌ≤７ｒ；
纰＝ａｒｃｃｏｓ（等亭），一丌≤纰≤丌。
对Ｐ树，９。８２的求解中，ａｒｃｔａｎ２（ｙ，ｚ）的值域同样
也需要根据ｙ和ｚ的情况来确定。
２．２．２平移运动求解
类似旋转运动求解，对于平移运动，由式（１）和
式（２）得
『．？］：：讹，ｌｓ（Ｌ。，。：．。，Ｌ。．。：．，，Ｌ。，。：，：）砌ｆ（，ｚｗ２，
一仍，２）×Ｔｒａｎｓ（－，。．，，Ｊ。．，，Ｊ。。。）Ｒｏｔ（ｎｗｌ，
一伽。１）×Ｔｒａｎｓ（Ｐ＿。，Ｐ，，Ｐ：）ｌ胁ｔ（ｎｓｌ，体目）
ｘｍ州Ｌ√。以Ｊ酬础咖）［：ｐ］。（６）。（５）
运里商蛋承出二个平移重ｔ，尸，和尸。，议ＬＰ１Ｊ１一［只只Ｐｚ１］Ｔ，
［宇］＝＝ｍｎｓｃＬ。，。：．，，Ｌ…。．，，Ｌ。，。。．：，砌ｔｃ卯ｖｒ２，dmm1
一仍。２）×Ｔｒａｎｓ（．，～，Ｊ。．ｙ，Ｊ。．；）×Ｒｏｔ（ｎｗｌ，
一鼽。。，×｛［：］＋Ｒ。ｔｃ咒ｓ，，驴。。，，ｎ口ｎｓ
ｃ．，。，，，—ｒ。．，，ｊｒ。，：，，＜Ｒｏｔ（ｎｓ２，ｑ．．２）［：９］｝。ｃ，，式（７）变化可得
通用模型［：］＝＝ｔｍｎｓｃＬ。，。：．。，Ｌ。．。：．，，Ｌ。．。。．：，砌ｒｃ押ｖｖ２，一ｆｏ删）×Ｔｒａｎｓ（Ｊ。∥Ｊ。∥Ｊ。）Ｒｏｔ（ｎｗｌ，
一Ｐ。。，，，一１［芋］一Ｒ。ｔｃ行ｓ，，９。，。，Ｔ，口ｎｓ
石棉布规格ｃ—ｒ，．，，．，。，，，．，。．：，，ｃＲｏｔ（ｎｓ２，Ｔ．．ａ）［：９］。ｃ８，需要说明的是，Ｐ，，Ｐ，和Ｐ：并不是在实际ＮＣ
数据里面描述的（Ｘ，Ｙ，Ｚ）。机床平动纳的鹈动指
计算机集成制造系统第１６卷
ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｙｓ—
ｔｅｒｎ）中定义的，在这里把固定在机床坐标系上的工件坐标系作为编程坐标系。由于五轴加工中，刀具中心点对工作台（工件）的速度为所指定的进给速度，这样的设定容易对切削速度进行控制。同时，把固定在工作台上的坐标系作为编程坐标系时，虽然由于工作台的旋转，固定在其上的工件位置和方向会发生变化，但因为编程坐标系对工作台是固定的，所以可以不考虑工作台的旋转而运行加工程序。为了得到ＮＣ数据中Ｘ，ｙ，Ｚ的值，还需要将上面得到的Ｐ，，Ｐ，，Ｐ：再进行转换，取ｐ。，ｌ一９础一‰。。一仍。。一ｏ，此时［Ｑ，Ｑ，Ｑ：
１１Ｔ一［Ｘ
ｙＺ
１］７，由
式（８）得
匡］＝乃Ⅵ，ｚｓ
ｃＬ。，，ｚ．，，Ｌ，，。。．，，Ｌ。，。：．：，西一口ｎｓｃＪ。。：，l349
Ｊ。．，，．，。，：，×｛［：］＋ｎ口咒ｓｃ．厂。，，，Ｊ。，，，Ｊ，，。，［？］）一
Ｔｒａｎｓ（Ｌ√。＾Ｊ砌ｔ（ｎｗｌ，－－９。ｗ１））－ｌ盱
伽；ｚ，［？］＋ｎ口ｎｓｃ－，。．，，Ｊ。．，，－，，，：，［？］｝。
（９）
图４通用后簧处理程Ｊ予界曲
２，Ｊ，＝０ｉ＋ＯＪ一７０ｋ，Ｌ。．ｗ２—０ｉ＋ｏｊ一２００ｋ，第二台为刀具旋转型五轴机床，刀具轴为Ｚ轴，ｎｓｌ—Ｙ，ｎｓ２一ｚ，Ｊ。一５０ｉ＋２０ｊ＋１０是，Ｌ一５００。结构参数确定后，后置处理程序自动将相同的刀位数据转换为指定机床的ＮＣ代码，图５和图６为针对上述两种
机床类型进行ＮＣ转换的截图。
图５工作台Ａｃ旋转型五轴机床后置处理执行圈
通用后置处理程序，通过简单的机床结构参数设定
３．２
ｖＥＲＩｃｕＴ仿真和】ＩｌＩＴ实验
：兰三曼．竺’要苎竺，登妻篓？等警磐譬苎妻冀曼，本文使用ｖＥＲＩｃｕＴⅢ仿真软件对３．１节中得
煤气化炉
璧耋詈竺！！擘！’，翟量输企曼妻恐蹙譬．鬯曼奠跫，’
到的三磊泛嵩进行仿真，机亲磊藉笃。工耗台≤毒当：
要苎处理程序也可以将№代码转换为相应的刀位：：０ｉ芝：：≥三一。二０ｉ＋…０ｊ－－…７０ｋ，艺２’二。一ｉ＋
４…设。定两台五轴机床结构的参数，第一台为工作
Ｏ。ｊ－－，２。０，０一ｋ，刀具轴为ｚ轴。ＶＥＲＩｃｕＴ仿真实验如
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议