[发明专利]一种用于数控多轴联动刀具长度补偿的计算方法

说明书

本发明公开了一种用于数控多轴联动刀具长度补偿的计算方法，其涉及一种机械加工数控铣削任意摆轴用程序刀具长度补偿精确计算方法。本计算方法以任意角度的内外斜面截面为铣削加工模型，结合数控铣削原理与数控机床刀具轴矢量定义和实际切削加工经验，经过实际反复加工论证总结出的一种关于数控多轴联动铣削刀具长度补偿计算方法。本方法可作为一种数控多轴联动铣削刀具长度补偿的有效方法来运用，尤其适用于数控铣多轴加工任意角度斜面，曲率半径不等的截面的数控铣削刀具长度补偿计算，亦可以作为铣削程序实际切削验真，降低程序出错率，提高产品加工精度以及产品合格率。尤其对成本昂贵的大型单一结构件的数控铣削加工风险可控度有很大的帮助。

技术领域

本发明涉及机械制造业数控加工，工业机器人等领域尤其是5轴数控加工中心等，特别涉及一种关于数控多轴联动刀具长度补偿的计算方法。

背景技术

在带刀具轴的工业机器人以及数控加工中心进行较为复杂的零件加工时，在很大程度上，机器的加工程式（也称程序）多数是用UG，PROE，CATIA，SOLIDWORKS等自动编程软件生成的程序，这些程式一般有成千上万段，有的甚至更多。这些程序虽然都经过计算机数值仿真软件处理，可以大致确定程式的正确与否，但是在细微的尺寸控制准确度上还是不能做到绝对的准确，尤其是对刀具参数的精确补偿方面往往束手无策。因此确定这些计算机软件生成的程式（注：机器参数编程式同样也实用）的准确与否是一让人头痛的事，尤其是在制造周期极长，成本昂贵的大型零部件上切削，产品的合格率，生产效率等因素如何保证，这套数控多轴联动刀具长度补偿的计算方法的重要性就显而易见了。

本发明一种用于数控多轴联动刀具长度补偿的计算方法，运用本计算方法可以大大降低零件产品制造的风险系数，对产品零质量缺陷具有深远的意义。

发明内容

针对当前工业发展中，带刀具轴的工业机器人或多轴数控加工中心的生产现状情况，本发明的目的是为了提高产品制造的合格率和生产效率而提供一种用于数控多轴联动刀具长度补偿的计算方法。

一种关于数控多轴联动刀具长度补偿的计算方法为：

W_L=L₀+[H₀-Z₀]/ sinα±D×cosβ

本发明需要用到的计算参数是：

（1）材料坯体型面为内包络轮廓截面时，机器的摆轴计算用“-”号运算；材料坯体型面为外包络轮廓截面时，机器的摆轴计算用“+”号运算；

（2）α为机器摆轴与工作面的夹角（α≤π/2）；

（3）D为使用刀具的半径值；

（4）α+β=π/2；

（5）L₀ 为刀具长度值测量值；

（6）H₀为待加材料型面的毛坯高度（与机器加工坐标系零点偏移与否有关）；

（7）Z₀ 为运行程序中设定值（或最小Z值，注意有方向性）；

（8）β为程序中刀具轴（即图示中的A轴）的摆角。

附图说明

图1为本发明一种关于数控多轴联动刀具长度补偿的计算方法在数控机床或机器人刀具轴上的实际使用效果示意图；

图2为本发明一种关于数控多轴联动刀具长度补偿的计算方法的一个在实际加工中机器轴（或刀具轴）与零件状态截面示意图，通过参阅以下附图可以对实施例作进行详尽的描述和充分理解本发明一种关于数控多轴联动刀具长度补偿的计算方法的具体含义和各个计算参数的内涵。

图中所用各参数解释如下：