摆头转台五轴机床倾斜面加工的后处理研究.pdf

模具工业 2 0 1 6 年第4 2 卷第 1 期 摆 头 转 台 五 轴 机 床 倾 斜 面 加 工 的 后 处 理 研 究 卢辉，蔡玉俊，李国和 天津职业技术师范大学 机械工程学院，天津3 0 0 2 2 2 摘要 针对五轴机床加工带倾斜面类零件时使用刀尖跟随功能， 不能输出圆弧插补且加工时没有锁定 旋转轴导致加工精度差及刚性不高的问题， 采用五轴联动数控系统的倾斜面加工功能， 提出了基于齐 次坐标变换 的后处理算法。通过在加工时将工件坐标 系围绕原点进行旋转使X ／ Y 平面与加工平面平 行， 然后利用齐次变换矩阵， 分析摆头转台混合型五轴数控机床空间运动坐标系， 并对其进行齐次变换 运算得到机床运动坐标。最后， 使用U G N X 8 ． 5 ／ P o s t B u i l d e r 编写后处理文件 ， 通过N C 代码分析、 程序 仿真及 实际加工验证 了后处理方法的正确性。 关键 词 五轴加工； 后 处理 ； 倾斜面加工； 齐次坐标 变换 中图分类号 T G 7 6 ； T P 3 9 1 ． 7 3 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 2 1 6 8 2 0 1 6 0 1 0 0 6 1 0 4 D oI l 0 ． 1 6 7 8 7 ． e n k i ． 1 0 0 1 2 1 6 8 ． d m i ． 2 0 1 6 ． 0 1 ． 0 1 7 Re s e a r c h o f p o s t p r o c e s s o r f o r t h e i n c l i n e d s u r f a c e ma c h i n i n g o f t a b l e ．． r o t a t i n g fiv e ．． a x i s ma c h i n e L U Hu i ，CA I Y u - j u n，L I Gu o - h e C o l l e g e o f Me c h a n i c a l En g i n e e r i n g ，a n j i n Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y a n d Ed u c a t i o n ，W i a r 0 i n 3 0 0 2 2 2 ，Ch i na Ab s t r a c t Ac c o r di ng t o t h e t o ol no s e f o l l o ws f u nc t i o n of fiv e ． a xi s m a c hi n i ng wi t h i nc l i ne d p l a ne pa r t s ，whi c h c o ul d n’ t o u t pu t c i r c ul a r i nt e r po l a t i o n an d r e s u l t e d in poo r pr e c i s i on an d r i d i ty wi t h o u t l o c k i n g t h e r o t a ti o n a x i s ，a p o s t p r o c e s s i n g a l g o rithm wa s p r o p o s e d b ase d o n t he ho m o g e ne o u s c oo r dina t e t r a ns f o r ma t i on by u s i ng t he i n c l i n e d a x i s s ur f a c e、 ma c hin i n g f u nc tion o f CNC s y s t e m ．The wo r k pi e c e c oo r dina t e s y s t e m r o t a t e d ar o un d th e o rig in d u r i ng ma c hini ng t i l l X／ Y pl an e Was parall e l t o th e ma c hi ni n g pl an e ．The n m o t i o n c o or d i n a t e s y s - t e rn o f 5 一 a xi s NC wi t h r o t a r y he a d an d t a b l e Was an aly z e d a n d ho mog e ne o us t r an s f o r ma - t i on ma t rix Was u s e d t o c o n ve x t o ol pa t h i n t o m a c h i n e mo t i o n c oo r d i na t e s ．Fin all y ， th e UG NX8 _ 5 ／ Po s t Bu i l d e r us e d t o g e t th e po s t - p r oc e s s i ng f ile s ．whi c h ve r i f i e d th e c o r r e c t n e s s of t h e p r o pos e d alg o rit hm by th e NC c od e an aly s i s ，pr o g r a m s i m u l a t i o n a nd a c t u al m a c hi n i n g ． Ke y wo r d s fi v e -- a x i s ma c hin i n g ；p o s tpr o c e s s o r ；i n c fi n e d s u r f a c e ma c h i n i n g ；h o mo g e n e o u s C O -- or d i n a t e tran s f o rm a t i o n l 引 言 随着数控加工技术 的不断发展， 五轴机床 的使 收稿 日期 2 0 1 5 一 l 0 1 7 。 基金项 目 天津市高校“ 学科领军人才培养计划” R C 1 4 0 2 1 ； 3 D 打印设计制造服务平 台建设与应用示范 1 3 Z C Z D G X 0 1 m8 。 作者简介 卢辉 1 9 8 9 一 ， 男 汉族 ， 广西玉林人 。 硕士研究牛， 研究方向 模具数字化制造 。 用 越米越广泛- ． I ， 一 些复杂 曲面 的零部什需要 五轴 机床联动加工， 而人多数零件 的 l k l 只 需五轴定轴 加 例如 ， 在实 际生产中遇 到需要在 零什 的斜面 上进行铣削、 钻孔或是加 i 箱体类零件时， 通常是 加工一个面 以后经 过旋转再加工另一个面 。五轴 机床加工此类零件大 多使用刀尖跟随功能， 即始终