[发明专利]基于五轴数控系统进行斜边加工的方法

权利要求书

1.一种基于五轴数控系统进行斜边加工的方法，其特征在于，所述的五轴数控系统包括X轴、Z轴两个线性坐标轴、Y轴转台以及绕Z轴旋转的C旋转轴、绕X轴旋转的A旋转轴，所述的方法包括以下步骤：

(1)根据工件轮廓的加工文件获得刀具加工的刀路；

(2)根据刀具形状与姿态获得任一加工点相对于五轴的坐标关系，包括以下步骤：

预设倾斜角α，使得砂轮状刀具以所述的预设倾斜角α进行加工，用于避免砂轮状刀具与工件之间的刀具干涉；

设置偏置R，用于补偿X轴安装时产生的误差；

所述的步骤(2)具体包括以下步骤：

(21)根据加工文件，获得工件进行斜边加工所需的斜边长度l、斜边角度θ、沿加工方向对加工曲线上任一加工点的切向量V_d；

(22)根据所述的斜边长度l确定刀触点P在刀具上对应点B的位置，从而获得刀具中心点O到点P的向量V_OP、点P到点B的向量V_PB以及旋臂中心点O'到点O的向量V_O'O；

(23)根据所述的斜边角度θ，将向量V_OP、V_PB、V_O'O转换成围绕切向量V_d旋转θ的对应的绕向量

(24)将绕向量与绕旋转倾斜角α，获得对应的V_P与V_S；

(25)由此，根据点P的位置获得旋臂中心点O'位置＝P-(V_P+V_S)，获得O'的三维坐标系坐标O'(x,y,z)，点O'的z坐标值作为该点在Z轴的坐标，e_z为Z轴正方向上单位向量，则A轴坐标为：

X轴坐标为：

Y轴坐标为：

C轴坐标为：

其中向量V_Y＝(1，tanY，0)，V_S'＝(x，y，0)，从而获得曲线加工点相对于五轴的X、Y、Z、A、C坐标，获得刀具加工相对于五轴的实际路径；

所述的步骤(23)中根据下式将向量V_OP、V_PB、V_O'O转换成围绕切向量V_d旋转θ的对应的绕向量其中M_θ为绕V_d旋转θ角对应的旋转矩阵；

所述的步骤(24)中根据下式将绕向量与绕旋转倾斜角α，获得对应的V_P与V_S：其中M_α为绕旋转角度α对应的旋转矩阵；

(3)根据任一加工点相对于五轴的坐标关系获得刀具加工相对于五轴的实际加工路径，以对工件进行斜边加工。

2.根据权利要求1所述的基于五轴数控系统进行斜边加工的方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体包括：以Y轴转台为中心建立三维坐标系O_Y-xyz，并根据工件轮廓的加工文件获得工件轮廓曲线上各加工点坐标，以获得刀具加工的刀路。

3.根据权利要求1所述的基于五轴数控系统进行斜边加工的方法，其特征在于，所述的工件为异形玻璃工件或者异形钢材工件；所述的刀具为砂轮刀具。