[发明专利]一种多轴电火花机床加工闭式叶轮轨迹后置处理方法

说明书

一种多轴电火花机床加工闭式叶轮轨迹后置处理方法，属于机床加工技术领域，本发明为了解决目前没有可用的多轴电火花机床后置处理方法的问题。步骤a，建立工件坐标系；步骤b，电极顶面法向矢量的转换，即电极相对于工件的转动或摆动，建立A角和C角计算公式；步骤c，建立机床电极运动坐标矩阵，代入电极摆动后电极顶面中心C_h0在工件坐标系OX_mY_mZ_m中的坐标系位置关系式，推导出机床运动坐标X、Y、Z的轨迹方程，完成轨迹后置处理。本发明的一种多轴电火花机床加工闭式叶轮轨迹后置处理方法可以直接利用后处理器，后处理并输出电火花机床数控程序，节约时间，提高效率。

技术领域

本发明涉及多轴电火花机床后置处理方法，具体涉及一种多轴电火花机床加工闭式叶轮轨迹后置处理方法，属于机床加工技术领域。

背景技术

高温合金开、闭式叶轮类零件广泛应用于航天、武器装备等领域，但该类零件具有以下特点：①高温合金材料的难加工性、②叶轮类零件结构的复杂性、③闭式叶轮的低开敞性、④加工刀具与加工型面的易干涉性、⑤叶片多且大弯扭性，这五种特点导致了机械加工中直柄刀具加工盲区常具有较差的可加工性，随之造成了低效率与高成本的问题。

针对中国制造2025提出的增材制造3D打印技术以快速成形，节约材料等特点被逐渐的应用于航天，医疗等领域，但是3D打印增材制造的精度与强度还有待于进一步的提高，因此目前还不适用于开、闭式叶轮类零件的精密制造。目前通用的手段是用多轴数控铣加工，但由于刀具损耗严重，制造成品极高。故现采用一种新的加工方式，即利用多轴电火花机床进行闭式叶轮的加工，但目前无可用的后置处理方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种多轴电火花机床加工闭式叶轮轨迹后置处理方法，以解决目前没有可用的多轴电火花机床后置处理方法的问题。

一种多轴电火花机床加工闭式叶轮轨迹后置处理方法，包括以下步骤：

步骤a，建立工件坐标系；工件坐标系为OX_mY_mZ_m，电极绕坐标轴Z摆动A，0°<A<90°，电极可绕坐标轴X转动C角，电极顶面中心C_h0，偏到对刀点C₀的距离为L，对刀点C₀在工件坐标系中的位置为(Z_C0、Y_C0、-X_C0)，电极顶面法向矢量α(单位矢量)在工件坐标系中的位置(α_z、α_y、α_x)；

步骤b，电极顶面法向矢量的转换，即电极相对于工件的转动或摆动，建立A角和C角计算公式；

步骤c，建立机床电极运动坐标矩阵，代入电极摆动后电极顶面中心C_h0在工件坐标系OX_mY_mZ_m中的坐标系位置关系式，推导出机床运动坐标X、Y、Z的轨迹方程，完成轨迹后置处理。

优选的：步骤b中电极顶面法向矢量的转换方法为：工作台工件相对电极转动，其转角以顺时针方向为正方向，将电极顶面法向矢量α绕X_C轴顺时针转动A角到(-Y_A)(-X_A)平面上，再将电极顶面法向矢量绕-Z_C轴顺时针转动A角到与X_A坐标方向一致，这样转动可以保证

这样就完成了电极顶面法向矢量的转换，工作台的动作为工作台绕A回转轴顺时针转动A角，工作台C回转轴顺时针转动C角。

优选的：步骤b中A角和C角的计算公式为，