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后置處理中RTCP的應(yīng)用(經(jīng)典干貨)

2021-03-0315:08

前言


后置處理在數(shù)控加工中一直扮演著重要的角色。其定義是相對前置處理來說的。

在數(shù)控編程中一般將定義零件模型到生成刀具軌跡的過程稱為前置處理。

對于不同的工件和不同的加工工藝前置處理是通用的。

但是前置處理不考慮機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)形式和不同數(shù)控系統(tǒng)指令格式之間的差別

要想在特定的數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工,還需要將前置處理得到的刀位文件轉(zhuǎn)換成指定數(shù)控機(jī)床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序這一過程一般稱為后置處理。


對于三坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床來說后置處理更多的關(guān)注如何生成對應(yīng)數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼。而對五坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床,在兼顧指令代碼格式的情況下,更重要的是進(jìn)行運(yùn)動坐標(biāo)的變換。本文研究的內(nèi)容主要針對五坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床的后置處理。

 

本文是對五坐標(biāo)后置處理中的跨象限問題進(jìn)行研究。所謂跨象限問題是指五坐標(biāo)加工中刀軸矢量在不同象限之間來回跨越,導(dǎo)致五坐標(biāo)機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸不斷的大范圍變化。從而對工件的加工過程產(chǎn)生潛在的威脅本文將在節(jié) 1對這一現(xiàn) 象進(jìn)行詳細(xì)的介紹 )。針對這一現(xiàn)象。本文提出利用軟 RTCP功能解決跨象限問題從而為五坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床的后置處理打下了堅實的基礎(chǔ)。

 


1:后置處理中的跨象限問題;

 

為了介紹 RTCP功能在后置處理中的應(yīng)用, 首先 要介紹五坐標(biāo)后置處理中的跨象限問題。


由于五坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)形式多種多樣為了敘述方便, 本文以旋轉(zhuǎn)軸為 BC 軸的數(shù)控機(jī)床為 研究對象并且旋轉(zhuǎn)軸是附加在工件上的。對于其它 形式的數(shù)控機(jī)床, 其原理與本文列舉的機(jī)床類似。


轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的 B、C 軸形式的五坐標(biāo) 數(shù)控機(jī)床后置處理的原理圖如圖 1所示。

 

 

 中向量 代表五坐標(biāo)加工中的刀軸矢量后置處理的原理是設(shè)法將向量 a 繞坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)到與 軸重合的位置從而得到旋轉(zhuǎn)角度 B、C, 在利用繞 指定旋轉(zhuǎn)軸的坐標(biāo)變換公式從而最終推導(dǎo)出后置 處理公式。

對于 B、C 旋轉(zhuǎn)軸的數(shù)控機(jī)床來說, 要想將向量 旋轉(zhuǎn)到與 Z 軸重合, 首先應(yīng)將向量 a Z 軸旋轉(zhuǎn) C 再繞 Y 軸旋轉(zhuǎn) B 角。觀察圖 1, B 角的計算公式為:

 



 

式中, i、j k 代表刀軸矢量在 X、Y  Z 軸方向上的 分量。角的計算公式為:



又令繞 Z 軸的旋轉(zhuǎn) C 的坐標(biāo)變換公式為:



 Y軸旋轉(zhuǎn) B 角的坐標(biāo)變換公式為:

 



 

 

工件原點(diǎn)相對機(jī)床旋轉(zhuǎn)中心的偏移矩陣為:

 


 

 

 

式中, g、分別代表X、Y軸方向的偏移值。利用式( 1)、( 2)、( 3)、( 4)( 5),可以得到BC 旋轉(zhuǎn)軸的五坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床后置處理公式為:

 


, XW、YW   ZW   件坐標(biāo)點(diǎn)X、和 Z 坐標(biāo)值。



雖然式 6)得到了后置處理的計算公式, 可是在 實際的工程應(yīng)用中單純應(yīng)用這個公式并不能完全的解決所有問題。


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