[发明专利]一种双旋转工作台五轴机床旋转刀具刀尖控制方法

摘要

本发明公开了一种双旋转工作台五轴机床旋转刀具刀尖控制方法，在标准带有RTCP功能的数控系统的基础上，根据五轴数控机床的结构形式，编写后处理。所谓后处理就是把刀具位置源文件转化为机床控制系统识别的数控程序的过程。本发明的控制系统上带有RTCP选项功能，坐标变换由控制器来计算，加工程序可以保持不变，对于同一批零件，不会因为装夹位置变化而总是改变程序。只需要将相应坐标位置写入参数中即可。同时也带来了以下几点好处：加工工件多样性；加工效率提高；加工精度高。

主权项

1.一种双旋转工作台五轴机床旋转刀具刀尖控制方法，所述五轴机床加工点定位坐标系包括3个线性轴和2个旋转轴，其中3个线性轴构成三维坐标系，一个旋转轴围绕三维坐标系中X轴旋转并设定为A轴，另一旋转轴围绕三维坐标系中的Y轴旋转并设定为C轴，其特征在于包括以下步骤：步骤一、基本参数设定，按下表对各参数进行定义和设定值：参数号码设定值参数含义Pr30012五轴机构类型:双旋转工作台pr30023刀具万向:z轴Pr30030刀具倾斜角度pe30040刀具倾斜角度pr30051lst旋转轴:A轴pr300632nd旋转轴:C轴pr30072lst旋转轴万向:左手定则pr300822nd旋转轴万向:左手定则pr3009250000lst旋转轴角度起点:250度pr301015000lst旋转轴角度终点:15度pr301102nd旋转轴角度起点:0度pr301202nd旋转轴角度终点:0度Pr30130刀座长度pr30310由A轴往C轴在X万向之偏移量pr3032实际量测值Yca由A轴往C轴在Y万向之偏移量pr3033实际量测值Zca由A轴往C轴在z万向之偏移量pr3034实际量测值XOA轴轴X轴心机械坐标Pr3035实际量测值YOA轴轴Y轴心机械坐标pr3036实际量测值A轴轴心之z轴机械座标表中，Pr3009～3012、Pr3032～Pr3036的单位为BLU；步骤二、C轴轴心位置量测首先将千分表架设在机床主轴上，使千分表探针降至中心孔内，移动探针使其触碰工作台内侧的远端，并左右移动X轴确认Y方向上的最远端后，固定X轴；然后移动Y轴使千分表探针计数归零，记录此时Y轴坐标值为Y1；接着，将A轴旋转至-90°位置后，移动千分表探针触碰工作台面使千分表探针计数归零，并记录此时Y轴坐标值为Y2；接着，移动千分表探针使其触碰工作台中心孔下缘，使得千分表计数归零，并记录此时Z轴坐标值为Z2；接着，将A轴旋转至0°位置后，移动千分表探针触碰工作台面，使千分表计数归零，并记录此时Z轴坐标值Z1；最后通过以下方法计算获取各参数值：a、假设C轴在A轴的负Y方向，并通过公式（1）和（2）得到Pr3032和Pr3033的输入值：Yca=|Y1-Y2|-|Z1-Z2|2---(1)]]>Zca=|Y1-Y2|+|Z1-Z2|2-R---(2)]]>其中，R为工作台中心孔的半径；当Yca为正数时，Zca即为Pr3033的值，而Pr3032的值则为-Yca；当Yca为负数时，，Zca即为Pr3033的值，而Pr3032的值则为Yca；步骤三、A轴轴心位置量测首先，将千分表固定在主轴鼻端确保千分表能随主轴旋转，然后移动Z轴使千分表探针处于能触碰到工作台中心孔内缘的高度，接着移动X轴和Y轴使千分表探针触碰到工作台中心孔内缘；接着，缓慢转动主轴，并逐步调整X轴和Y轴，直到千分表计数不再变动为止，此时主轴对准工作台中心孔的中心，并记录下此时X轴和Y轴的坐标值分别为XO和Y0；并将XO输入Pr3034，而Y0-Pr3032作为Pr3035的输入值；接着，将A轴旋转至0°，并在工作台上放置高度设定器，并下调Z轴使主轴鼻端触碰高度设定器，并使计数归零，记录此时Z轴坐标值为Z0；并将Z0-(高度设定器高度)-Pr3033作为Pr3036的输入值；步骤四、RTCP功能测试首先，引入2个Rbit，分别为R518和R519，当移动直线轴时，R518和R519不同情形时的设定值和含义定义如下表：然后，测量刀具外露长度，并作为刀长补偿；所有参数设定完成后，将R519设定为1，此时手动操作旋转轴回转为刀尖点控制，并在MDI模式下达G43.4H指令，执行加工处理；最后，切换到手轮模式，移动线性轴使刀具刀尖移动到方便识别的位置，再转动旋转轴，此时刀具刀尖点与工作台之间的相对位置固定不变。