[发明专利]一种大口径离轴抛物面零件的加工方法

权利要求书

1.一种大口径离轴抛物面零件的加工方法，应用于立式车床，立式车床具有主轴、X轴移动部件和连接于所述X轴移动部件的Z轴移动部件，所述Z轴移动部件上设置刀具，其特征在于，所述加工方法包括如下步骤：步骤S1、确定工件的加工位置；步骤S2、将工件的笛卡尔坐标转换为柱坐标；步骤S3、设定程序；步骤S4、立式车床执行程序，控制主轴、X轴移动部件和Z轴移动部件协同运动，以在工件上加工出预设的抛物面；

其中，在主轴上设置时基触发器，步骤S4包括：基于PMAC的时基控制执行程序，协同PMAC的时基控制在主轴位置不可控的情况下实现主轴旋转，Z轴移动部件和X轴移动部件精密进刀运动的三轴联动控制；

其中，在步骤S4中包括：立式车床根据主轴旋转作为输入信号的频率来控制运动和程序的执行速率；

其中，在主轴上设置霍尔传感器和编码器，所述根据主轴旋转作为输入信号的频率包括：将主轴上的编码器信号频率作为可控轴的输入信号的频率，使得时基控制一直进行；

其中，步骤S4包括：S41、将主轴编码器信号频率转换为电压信号，将此信号视为输入信号的频率；S42、根据输入信号的频率计算程序执行的更新率，根据更新率控制程序的执行过程。

2.根据权利要求1所述的大口径离轴抛物面零件的加工方法，其特征在于，步骤S1包括：根据需要加工的抛物面方程以及加工范围确定所需加工的工件位置，对工件进行旋转平移变换将其中心转移到车床坐标原点，计算出需要平移与旋转的参数。

3.根据权利要求1所述的大口径离轴抛物面零件的加工方法，其特征在于，步骤S2包括：定义加工坐标系和加工起始位置，将工件的笛卡尔坐标（x,y）转换为柱坐标（r,φ）；

其中，将坐标点平移变换到加工范围后代入抛物面方程计算出所需的z值，根据旋转矩阵对z值进行旋转变换，得出当前位置所需要的z值。

4.根据权利要求1所述的大口径离轴抛物面零件的加工方法，其特征在于，步骤S42中通过如下公式计算更新率：

；

其中，TBSF为时基因子，通过如下公式计算：

；

％value为更新率，RTIF为输入信号的频率，通过如下公式计算：

RTIF＝主轴转速×编码器分辨率。

5.根据权利要求1所述的大口径离轴抛物面零件的加工方法，其特征在于，在步骤S4中，根据时基是否被冻结以及系统是否已运动至跟随零点为判断条件，控制PMAC等待编码器的基点信号，以触发程序。