[发明专利]一种用三轴机床系统实现五轴机床系统加工的方法

说明书

技术领域

本发明涉及数控机床系统领域，特别涉及数控机床系统位置控制技术领 域。

背景技术

制造业是国民经济的基础产业，制造业的水平高低是衡量一个国家工业 发达程度的重要标志。数控机床质量水平高低，关系着国家制造业水平的高 低。

通常说的五轴机床代指五坐标联动数控机床。该类机床在传统X/Y/Z三 向之外另加A/B旋转轴联动加工，主要用于复杂曲面加工，例如汽轮机叶片、 航空发动机零件等在现有技术领域，五轴机床已经能够加工具有复杂外形的 工件，如船舶用螺旋桨，并且能够做到很好的加工精度，但是五轴系统成本 高，价格昂贵，操作复杂，各方面的要求都极为严格；在对工件精度要求不 很严格，并且加工工件外形比较接近球面的时候，可以用三轴机床完成需要 五轴机床才能完成的加工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供一 种用三轴机床系统实现五轴机床系统加工的方法。

为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的：

一种用三轴机床系统实现五轴机床系统加工的方法，

首先将三维立体空间控制数据x，y，z转换为三维球面坐标系下数据r， θ，Ψ，具体转换公式如下：

r=x2+y2+z2;]]>

θ=arctgx2+y2z;]]>

ψ=arctgyx;]]>

然后由三维球面坐标系下数据r，θ，Ψ得到三轴控制数据A，B，C；

最后将三轴控制数据A，B，C输入到三轴机床中进行工件加工。

其中上述的三轴机床，包括一个旋转轴，一个摆动轴，一个平动轴；旋 转轴可以托着加工工件顺时针，逆时针旋转；摆动轴可以控制刀具切割工件 时与转动轴轴心的夹角；平动轴可以控制刀具切割工件的深度。

有益效果，本发明所述的三轴机床结构简单，操作简便，对各方面的要 求都比较低，使用本发明所述的方法可以达到需要五轴机床加工才能得到的 效果，大大降低了加工工件的成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明所述的三轴机床的三轴结构示意图；

图2为本发明所述的三维立体空间控制数据转换为三维球面坐标数据的 转换示意图。

图3为本发明所述的B轴控制数据转换示意图。

图4为本发明所述的C轴控制数据转换示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了 解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参看图1

对机床进行结构上的设计，设置一个旋转轴A轴，摆动轴B轴，平动轴C 轴，旋转轴可以托着加工工件顺时针，逆时针旋转；摆动轴可以控制刀具切 割工件时与转动轴轴心的夹角；平动轴可以控制刀具切割工件的深度。

图1中A轴可以顺时针，逆时针旋转；B轴可以摆动以增加和减小同A轴 夹角；C轴可以沿着B轴上下平动。

参看图2

加工过程中主要为：