5轴数控机床坐标系统的一个特例及其后置处理方法_刘日良

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五坐标数控铣后置处理技术

数控铣床后置处理技术一、引言我们知道，数控机床的控制系统不同，机床结构形式和运动方式也存在差异，所使用的NC程序格式也是不一样，因此，数控操作中的刀具轨迹必需经过处理转换成特定机床控制器能够接受的特定格式的NC程序，这样的处理过程就是后置处理。

正是由于机床运动方式的不同，特别是五坐标摆角结构的不同，保证刀位文件通过后置处理生成NC程序与编程人员在CAD/CAM软件数控操作设计的符合性，便成为后置处理的关键内容。

二、现状目前，常用的后置处理方法主要有以下两种：利用CAD/CAM软件的通用后置处理模块，定义数控机床的运动方式，通过选取CAD/CAM 软件提供的机床标准控制系统，定义某一类型或某台数控机床的后置处理，如CATIA的PPBUILD模块，UG的UGPOST模块；利用C/C++等计算机语言，按数控机床的运动方式和控制系统的编程规范，归纳出计算空间点坐标的数学公式，通过编制专用的后置处理程序并生成可执行文件，定义数控机床的后置处理。

第①种方法，其特点是操作简单，对后置处理模块定义人员的数控专业技能要求不高，缺点是灵活性较低，满足对程序格式有特殊要求的能力低。

第②种方法，其特点是，能够满足机床对程序格式的各种特殊要求，针对性强，能够完全保证数控操作设计与NC程序的符合性，缺点是需编写后置处理的计算机程序，第一次开发工作量大，需软件开发人员和数控编程人员共同完成。

三、解决方案由于加工航空结构件使用的数控机床结构多，控制系统多，前置类型多。

开发通用后置平台是解决这种情况的最好办法。

通用后置平台需要满足以下几点要求：可以识别多种CAD/CAM软件产生的前置程序（如UG，CATIA）。

对于不同结构的机床和控制系统，能够输出该机床能够识别的NC代码。

对一些特殊机床，可以满足其对程序运算、程序格式、辅助信息的要求。

可扩展性，用户可以根据自己的需求，定义实现新机床的处理输出。

可升级性，可根据实际需求，不断扩展完善核心处理模块，现在国内后置处理程序（尤其是多轴机床）的开发还仅仅处于初始阶段，国内后置处理程序开发方面还很落后。

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法
五轴数控加工是一种高精度、高效率的加工方式，广泛应用于航空航天、汽车制造、模具制造等领域。

在五轴数控加工中，刀具路径的生成是非常关键的一步，而刀具路径的生成又离不开刀具补偿和后置处理。

本文将介绍五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法。

1. 五轴数控加工中的刀具补偿
在五轴数控加工中，由于刀具的形状和轴向的转动，刀具的实际切削轨迹与数控程序中指定的切削轨迹存在一定的偏差。

为了获得精确的加工结果，需要对刀具进行补偿。

常见的刀具补偿方式有NURBS曲线、点刀具轨迹法和法向刀具轨迹法。

NURBS曲线是一种数学曲线，可以用来描述任意形状的刀具。

点刀具轨迹法是在数控程序中加入一组补偿点，通过插补算法生成实际刀具轨迹。

而法向刀具轨迹法是通过计算刀具法向量的变化来进行刀具补偿。

常见的后置处理方法有线段切削点投影方法和圆与球表面切削点投影方法。

线段切削点投影方法是将所有切削路径的线段与工件表面求交，求得切削点坐标。

圆与球表面切削点投影方法是将切削路径的线段与工件表面求交，然后利用球心坐标和球面半径来求得切削点坐标。

五轴数控加工中的刀具补偿和后置处理是确保加工精度的重要环节。

通过合理选择刀具补偿方法和后置处理方法，可以使数控机床更好地理解刀具轨迹，从而获得更高的加工精度和效率。

五坐标数控机床的后置处理方法探讨

五坐标数控机床的后置处理方法探讨摘要：本文介绍了后置处理系统的工作流程和APT文件含义，并以五坐标工作台双转动机床为例，分析了五坐标数控机床坐标变换原理，得出了如何将SurfCAM生成的APT文件中的前置刀位数据转换成机床刀具的运动数据，再将其转换为数控机床能直接识别的NC文件的实现方法。

关键词：后置处理刀位APT文件五坐标数控机床SurfCAMPost processing motheds research of five coordinate CN machineQian LidanLi LiHu JianpingAbstract:The text introduces the workflow of post processing system and the meaning of APT file,and example for five coordinate table double rotation machine.analyses the coordinate transformation s principle of five coordinate CN machine.finds out how change SurfCAM tool position datas of APT file into tool s moving datas,then changes it into identifiable NC file.Keywords:Post processing Tool positionAPT file Five coordinate CN machineSurfCAM【中图分类号】G712【文献标识码】C【文章编号】1009-9646(2009)03-0130-02 后置处理系统一般由数控机床的制造商或CAD/CAM系统开发商提供，包括若干个面向特定型号数控系统的后置处理程序。

五轴数控机床的后置处理算法与软件实现

五轴数控机床的后置处理算法与软件实现该文以一种主轴复合摆动的五轴数控机床为对象，在分析了坐标系统之后，给出了联动时刀位轨迹的后置处理算法。

文中采用面向对象编程技术得到了五轴后置处理系统。

一、引言床的各种运动都是执行特定数控指令的结果，完成一次加工过程需要连续执行一连串的数控指令，即数控程序。

在CAM，计算机辅助制造过程中，将CAD设计的模型，通过CAM软件模块计算产生刀位轨迹的整个过程称为前置处理。

在前置处理中，按照相对运动原理，将刀位轨迹计算统一在工件坐标系中进行，而不考虑具体机床结构及指令格式，从而简化系统软件。

即在CAM软件系统中进行刀位轨迹编程时，总假定工件是固定不动的，所以刀位文件（CLF）中给出的是在工件坐标系中刀具的位置数据，包括刀心点和刀轴矢量。

前置处理产生的是刀位文件（Cutter Location File），而不是数控程序。

因此，要获得数控机床加工程序，还需要将前置计算所得的刀位轨迹数据转换成具体机床的程序代码，该过程称为后置处理（Post-Processing）。

数控机床是加工复杂零件的现代化设备，多样化的结构是其发展的必然趋势。

由于五轴数控加工的复杂性，后置处理程序是必不可少的。

对于不同类型运动关系的数控机床，其后置处理又是不同的，因此有必要针对不同结构的机床建立其有效的后置处理程序。

本文作者以德马吉（DMG）DMU200P数控加工中心为对象，分析了它的机床结构和后置处理方法，并采用面向对象编程方法实现了其后置处理程序。

二、机床的坐标系统ISO的规定，数控机床采用右手直角坐标系，其中平行于主轴的坐标轴定义为z轴，绕x、y、z轴的旋转坐标分别为A、B、C。

上述各坐标轴的运动可由工作台，也可以由刀具的运动来实现，但方向均以刀具相对于工件的运动方向来定义。

通常五轴联动是指x、y、z、A、B、C中任意5个坐标的线性插补运动。

图1 DMU200P机床运动坐标系如图1所示的是DMU200P机床的运动坐标系。

五轴机床旋转轴偏置的后置处理算法研究

(6)
由上图可知，用传统的没有偏置补偿的后处理算法得到的NC代码，在具有旋转轴偏置的数控机床上加工时，会产生较多的过切和残留，而用引入偏置补偿后的算法计算得到的NC代码进行加工时，能得到正确的加工模型。由上述仿真结果可知，文中所推导的后置处理算法是正确的。 2.2 加工实例验证本实验所采用的数控设备是带 GSK218 数控系统的A-C转台型五轴数控机床，实验加工零件为 3.1 节中仿真实验所用的叶轮模型，毛坯为 ф 80 × 60 的圆柱。装夹毛坯后，经测量，机床 A 轴旋转中心到工件坐标系的偏置为(0,0,-59.793)，机床 C 轴旋转中心与工件坐标系重合，即偏置为 (0,0,0) ，在开发的后置处理器界面中设定该偏置值，如图6所示。将刀轨文件用此配置的后置处理得到NC加工代码，将此NC代码传入数控机床中，加工得到的叶轮如图7所示。经测量，加工结果的尺寸精度、表面的粗糙度均满足设计要求。由此可知，本文公式推导模型是正确的。
j C 90 arctan i j C 270 arctan i C 270 arctan j i C 90 arctan j i
( (
i0 ) j0
i0 ) j0 i0 ( ) j0 ( i0 ) j0
(4)
(a) 偏置补偿前的切削效果
(b) 偏置补偿前的切削效果
(5)
图5 切削效果对比图
X ' (cx cx cos C c y sin C ) ' Y (c y cx sin C c y cos C ) cos A (a y a y cos A az sin A) ' Z (c y cx sin C c y cos C ) sin A (az a y sin A az cos A)

五轴数控铣削加工后置处理及其加工编程

0引言在五轴数控铣削加工过程中，CAM 系统产生的刀位数据是没有包括数控系统以及机床相关信息的，后置处理是一种特定的数控加工程序，它的应用能够对刀位数据进行转换，使其能够对五轴数控机床的具体运动加以精准控制。

在零部件的加工质量和加工效率方面，后置处理水平的高低具有直接的决定作用。

与此同时，后置处理水平也影响着五轴数控机床在运行过程中的可靠稳定性。

后置处理过程主要需要对机床的运动数据进行装换，校验非线性运动的误差性，校验刀具的进给速度，以及生成数控加工的程序。

1五轴数控机床概述五轴数控机床是指机床具有五个能够互相联动的运动轴，其中转动轴有两个，平动轴有三个。

如图1所示，XYZ 三个轴是平动轴，ABC 三个轴中绕XYZ 轴进行旋转的任两个轴就是旋转轴，通过右手螺旋法则进行旋转轴正方向和的确定。

五轴数控机床与其他数控加工技术相比，其适用范围非常广泛，而且在具有较高复杂性的曲面型零件的加工过程中，具有非常优异的表现，能够保证零件的加工质量和加工效率。

这是因为五轴数控机床中的回转控制轴有两个，在进行切削的时候，工件和刀具之间的相对位置能够实现最大程度的变化，从而使刀具切削过程中不发生干涉现象实现最理想的切削质量。

根据运动轴配置型式的不同，五轴数控机床分为摆头转台型、双转台型以及双摆头型三种[1]。

摆头转台型的五轴数控机床是基于三轴机床的现有功能，再加上具有更多功能的主轴头实现的，图7滑阀组件的位移曲线五轴数控铣削加工后置处理及其加工编程丘宏岳;唐晓鑫（华南理工大学广州学院机械工程学院，广州510800）摘要:在数控技术中，与三轴加工相比，五轴数控技术的应用在复杂曲面加工过程中具有很高的优势，高性能的五轴数控铣削加工关系到包括导弹、飞机等武器关键零部件的制造水平，因此当前众多国家都对五轴数控加工技术在进行不断地研究提高。

但是由于数控机床的运动复杂性和结构多样性，导致五轴数控加工过程中要实现预期的后置处理以及加工编程效果，会具有比较高的技术难度，对于数控机床的运行效率也产生了比较大的制约。

五轴加工中空间刀具半径补偿及后置处理的研究

ห้องสมุดไป่ตู้
收稿日期：２０１３－０９－２６基金项目：柳州市机械及机电一体化产业关键技术攻关项目：多功能五轴联动机床后置处理软件开发（２０１１Ｃ０３０１０７）
作者简介：唐清香（１９７２一），男，四川绵竹人，副教授，硕士，主要从事数控多轴加工技术的研究工作。
面法向矢量和刀具补偿方向矢量的关系，建立数学模型，计算补偿矢量。
目前，国内对空间刀具补偿的研究还较少，例如在文献【２】中主要分析了空间刀具补偿算法，
，
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唐清春，刘谦，马仲亮，张健
ＴＡＮＧＱｉｎｇ — ｃｈｕｎ，ＬＩＵＱＪａｎ，ＭＡＺｈｏｎｇ．１ｉａｎｇ，ＺＨＡＮＧＪｉａｎ
（广西科技大学工程训练中心，柳州５４５００６）
摘要：本文主要对五轴加工中空间刀具半径补偿进行研究。通过对空间刀具半径补偿的原理进行分析，结合ＢＶ１Ｏ０五轴加工中心的后置处理算法，得到空间刀具半径补偿向量的计算方法，并基
【２４】第３６卷
也由平面刀补转向空间刀补，由于刀具在空间摆
轴矢量不变的情况下，将零件轮廓上的切触点坐标按照切触表面的法向矢量进行偏置，对偏置得

5轴数控机床坐标系统的一个特例及其后置处理方法_刘日良

5轴数控机床坐标系统的一个特例及其后置处理方法_刘日良5轴数控机床坐标系统的一个特例及其后置处理方法刘日良,张承瑞,宋现春,刘战强,艾兴(山东大学机械工程学院,山东济南250061)摘要:介绍了一个包含倾斜转动轴的5轴数控机床坐标系统及其在该转动轴与主轴成45°角情况下的运动特点。

通过对该系统中机床运动坐标系与工件坐标系关系的分析,给出了5轴联动时刀轨数据的后置处理方法,包括工作台转角的计算和主轴运动坐标计算。

关键词:CNC ;5轴联动;后处理中图分类号:TG 659;TP311 文献标识码:A 文章编号:1007-9483(2002)03-0061-02A Five -Axis CNC Machine Coordinate System and its Post Processing MethodL IU Ri -liang ,ZHAN G Cheng -rui ,SON G Xian -chun ,L IU Zhang -qiang ,AI Xing(Shandong University ,Shandong Ji ’nan ,250061,China )Abstract :The coordinate system of a 5-axis CNC machine ,which includes an oblique rotary axis ,as well as its characteristics provided the rotary axis is fixed at angle of 45°to the spindle ,is introduced in this paper.The corresponding post processing method of cutter location data including the rotary angle of the table and the motion coordinates of the spindle is presented after an 2alyzing relations between the workpiece coordinate system and the 5-axis machine coordinate system.K ey w ords :CNC ;5-axis Linkage ;Post Processing根据ISO 的规定,数控机床采用右手直角坐标系(如图1所示),其中平行于主轴的坐标轴定义为z 轴,绕x ,y ,z 轴的旋转坐标分别为A ,B ,C 。

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法五轴数控加工是一种先进的数控加工技术，能够实现对复杂曲面的加工。

在五轴数控加工中，刀具补偿是一项非常重要的技术，它可以确保加工精度和表面质量。

本文将介绍五轴数控加工中的刀具补偿原理以及其后置处理方法。

在五轴数控加工中，由于刀具在加工过程中的摆动和转动，刀具的位置和姿态会发生变化，导致加工出现误差。

为了解决这个问题，可以通过对刀具路径进行补偿来达到加工精度要求。

刀具补偿的原理是通过改变加工刀具的刀尖轨迹或者修正刀具的坐标系，将加工轴的误差转化为刀具轴向位置误差，从而实现加工精度的提高。

常见的刀具补偿方法有半径补偿和长度补偿。

在进行五轴数控加工时，需要先进行刀具补偿的后置处理。

后置处理的主要内容包括刀具半径补偿值计算、长度补偿值计算、修正后的刀具轨迹生成和加工路径优化。

刀具补偿的后置处理是通过使用专门的计算机软件来完成的。

在计算刀具补偿值时，需要根据加工轴的误差和刀具参数进行计算，并将计算结果输入到数控机床中。

修正后的刀具轨迹生成是根据加工轴误差和刀具参数生成修正后的刀具轨迹，并将其保存到刀具路径文件中。

加工路径优化是通过优化刀具轨迹来提高加工精度和效率。

在进行五轴数控加工时，需要注意刀具补偿的准确性和稳定性。

刀具补偿的准确性可以通过调整刀具参数和加工轴参数来提高。

刀具补偿的稳定性可以通过对加工过程中的刀具姿态和位置进行实时监控和修正来实现。

五轴数控加工中的刀具补偿是一项重要的技术，它可以提高加工精度和表面质量。

通过刀具补偿的后置处理，可以实现加工过程中的误差补偿和加工路径优化，从而提高加工效率。

在实际应用中，需要注意刀具补偿的准确性和稳定性，以保证加工质量和生产效率的要求。

五坐标数控机床后置处理算法的研究

( a) 倾斜转台坐标系
2 理
带倾斜转台五坐标数控机床后置处
下面以 DMG 公司的 DMU70V 加工中心为例研究该类机床的后置处理算法。该机床的五轴由 X 、
*
教育部留学回国人员基金资助项目 ( 项目编号 : 20041 527) 山东省自然科学基金资助项目 ( 项目编号 : Y2003F02)
数控机床, 三个平移量为刀具计算中心相对于工件的运动, 在此, 三个平移量为摆轴旋转中心 C O 点相对于工件的运动。假设工件坐标系加工开始前 ( B = 0 b, C = 0b) 和机床坐标系 OX YZ 重合 , 工件上任意点的刀心位置在机床坐标系中的坐标为 ( x o , y o , z o ) , 摆动中心 C O 距离刀心 T 的距离为 L , 现在确定机床的三个平移运动坐标 X 、 Y、 Z。 ( 1) 工作台旋转一角度 C , 刀心点坐标改变 , 变换矩阵为
( b) 工作台旋转示意图
图1
DMU70V 机床坐标系
2006 年第 40 卷 l 4
45
ax < 0 ay < 0 ax > 0 ay < 0
假设工件坐标系 O w xyz 原点在机床坐标系 OXYZ 中的坐标为( x 0 , y 0 , z 0) , OOc= H , 工件上任意点的刀心位置在工件坐标系中的坐标为 ( x w , y w , z w ) , 刀轴矢量 ( 单位矢量 ) 为 n = ax i + ayj + az k ( az \0) , 现在确定机床运动坐标 X 、 Y、 Z、 B、 C 的值。 211 确定转动坐标值可认为刀轴矢量为自由矢量, 把刀轴矢量的起点移到机床坐标系的原点, 并平移 B 轴使之过 O 点, 因为主轴方向与 Z 轴平行, 所以目标就是设法将刀轴矢量旋转到与 Z 方向一致。由于 0b [ B [ 180b, 那么刀轴矢量旋转到 Z 方向需要以下两个旋转: ( 1) 刀轴矢量 ON 绕 Z 轴顺时针旋转角度 C 至 ON 1 ; ( 2) 绕 B 轴顺时针旋转角度 B 至 ON 0 。刀具绕 B 轴旋转的运动轨迹是半圆弧, 而刀轴矢量绕 Z 轴旋转的运动轨迹是水平圆弧, 两个空间曲线必交于点 N 1 ( 如图 2 所示 ) 。

五轴联动数控加工后置处理研究

1.1
数控加工技术概述
数控加工技术主要涉及数控编程技术、后置处理技术和数控装备技术。其中，
数控编程技术是数控加工技术的软件基础，数控装备则是实现数控加工的硬件基础，后置处理技术则是连接数控编程技术和数控装备的桥梁。数控编程的任务是根据工件的几何造型，运用 CAM 软件生成合理的刀具路径，然后通过后置处理生成高效率、高精度的加工程序。数控机床的任务则是在数控系统的控制下，有效地处理并执行通过后置处理生成的数控加工程序。因此，数控编程技术和后置处理技术是实现高水平数控加工技术的关键。 1.1.1 数控编程技术的关键技术
上海交通大学硕士学位论文五轴联动数控加工后置处理研究姓名：武跃申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：王宇晗 20090209
上海交通大学硕士学位论文
摘要
五轴联动数控加工后置处理研究摘要
五轴联动加工技术是复杂难加工零件高效精密制造必不可少的方法，也是发达国家争先发展的先进制造技术。本文跟踪国内外最新的研究成果和研究热点，开展了复杂曲面五轴联动数控加工技术的研究。针对应用于航空、航天、舰船等领域的整体薄壁零件的五轴联动数控加工工艺中存在的零件结构复杂、极易发生干涉、薄壁低刚性、材料去除率高等难题，以及五轴联动数控加工中基于具体机床结构及工作空间的旋转角优化及选择等具体问题进行了较为深入的研究，并解决了以下几个关键技术： 1. 针对大型薄壁零件，如七叶螺旋桨、航空叶轮的五轴联动数控加工工艺规划。包括针对五轴联动数控机床的结构特点及工作空间，合理选择切削参数，刀具轨迹生成方法，以达到高效、高精密、高可靠性的五轴联动数控加工。 2. 针对五轴联动数控机床自身的结构特点，进行五轴联动数控加工后置处理技术的研究。通过对五轴联动数控机床加工运动链的分析和数学建模，研究并开发五轴联动数控机床专用后置处理系统。 3. 分析五轴联动数控加工中旋转角的可行性路径，运用最短路算法，建立五轴联动数控加工中旋转角的优化选择算法，并把该算法嵌入后置处理系统中，通过七叶螺旋桨和航空叶轮的五轴加工试验验证了该优化选择算法能够有效地优化数控加工程序、减少非线性误差和提高五轴加工质量及加工精度。

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法五轴数控加工是现代制造业中常用的加工方法之一，它可以在不同角度和方向上同时进行加工，实现复杂形状的零件加工。

在五轴数控加工中，刀具轨迹的准确性对于零件的加工质量至关重要。

在实际加工过程中，由于机床动力学误差、刀具磨损等因素的影响，刀具轨迹可能会与设计要求不符。

需要进行刀具补偿，以保证加工精度。

五轴数控加工的刀具补偿方法有多种，常用的有轨迹补偿和刀具半径补偿。

轨迹补偿是根据实际加工轨迹与设计轨迹之间的误差，对加工程序进行修正，使得真实轨迹与设计轨迹保持一致。

轨迹补偿方法主要包括基于误差的补偿和基于矢量的补偿两种。

基于误差的补偿方法是根据测量得到的误差，确定补偿量，从而修正加工程序。

基于矢量的补偿方法是将实际加工轨迹与设计轨迹进行矢量比较，通过调整刀具位置和方向，实现补偿。

刀具半径补偿是根据刀具的实际半径与设计半径之间的差异，对加工程序进行修正，以确保加工尺寸的准确性。

刀具半径补偿通常分为左补偿和右补偿两种，分别用于修正内轮廓和外轮廓。

具体的补偿量是通过测量得到的刀具半径差异进行计算得到的。

除了刀具补偿外，五轴数控加工还需要进行后置处理，以进一步提高加工精度。

常见的后置处理方法包括剪切、平滑和最优化三种。

剪切是将刀具轨迹分割为多个小段，以减小加工误差。

平滑是对刀具轨迹进行光顺处理，使得加工表面更加均匀。

最优化是在保证加工精度的前提下，尽量减小加工时间和切削力。

五轴数控加工的刀具补偿及其后置处理方法在提高加工精度、减小加工误差、降低切削力方面具有重要意义，对于实现复杂形状零件的高精度加工具有重要的作用。

随着科技的不断进步和发展，五轴数控加工的刀具补偿及其后置处理方法还将继续得到改进和完善，为制造业的发展提供更好的支持。

DMU125P五轴机床后置处理定制方法

第５期（总第２２２期）２０２０年１０月机械工程与自动化ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　＆　ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．５Ｏｃｔ．文章编号：１６７２６４１３（２０２０）０５０１９３０３ＤＭＵ１２５Ｐ五轴机床后置处理定制方法王子汉，刘　鹏，韩利萍，王永伟（山西航天清华装备有限责任公司，山西　长治　０４６０１２）摘要：针对结构为一转台一摆头４５°斜交式、系统为海德汉ｉＴＮＣ５３０的ＤＭＵ１２５Ｐ五轴机床，介绍了一种应用ＮＸ后处理开发工具进行五轴后置处理开发的通用方法。

运用开发完成的五轴后处理生成某零件的数控程序，并用此程序加工出了合格零件，验证了该方法的有效性。

关键词：ＤＭＵ１２５Ｐ五轴机床；ＮＸ后处理；后处理构造器中图分类号：ＴＧ６５９文献标识码：Ｂ收稿日期：２０２００６１５；修订日期：２０２００８２０作者简介：王子汉（１９７７），男，湖北云梦人，高级工程师，硕士，研究方向为机械零件精密加工技术。

０　引言五轴联动加工是机械加工领域里的一项高水平技术，它控制机床上的五个轴进行联动加工，可以加工出一些精度高、形状复杂的机械零件，是现代机械加工工业不可或缺的重大技术。

五轴联动加工需要精准地控制刀具沿３个正交坐标轴做直线运动及旋转运动，坐标转换和转角计算的计算量和复杂程度极大，因此需要应用ＣＡＤ／ＣＡＭ软件将ＣＡＭ系统生成的刀轨文件转化为机床的加工代码，而后置处理程序是刀轨文件转化为ＮＣ代码的工具。

本文介绍了应用ＮＸ后处理开发工具（ＵＧＰｏｓｔＢｕｉｌｄｅｒ）定制ＤＭＵ１２５Ｐ机床的后置处理文件，以此来阐明海德汉系统五轴后置处理程序的定制过程。

１　犇犕犝１２５犘机床的主要参数德玛吉ＤＭＵ１２５Ｐ机床采用三轴直线运动加一转台一摆头斜交结构形式，转台绕犣轴旋转构成犆轴，摆头旋转构成犅轴，犅轴在机床坐标系中与犢轴夹角为４５°，五轴加工中心如图１所示。

ＤＭＵ１２５Ｐ机床的数控系统为海德汉ｉＴＮＣ５３０，其犡轴工作行程为１２５０ｍｍ、犢轴工作行程为１２５０ｍｍ、犣轴工作行程为１０００ｍｍ、犅轴工作行程为－１５°～１８０°、犆轴工作行程为０°～３６０°，工作台直径为１２５０ｍｍ，主轴最高转速为１００００ｒ／ｍｉｎ，额定功率为７７ｋＷ。

五轴加工中心虚拟机床及后置处理应用研究

机械化工ＤＯＩ：１０．１９３９２／ｊ．ｃｎｋｉ．１６７１７３４１．２０２００９１５３
科技风２０２０年３月
五轴加工中心虚拟机床及后置处理应用研究
李岩
辽宁建筑职业学院辽宁辽阳１１１０００
摘要：在我国经济飞速的发展下，机械制造慢慢的变成了我国比较重要的产业，机械制造行业的发展也随着数字信号的发展飞速更新。通过使用数控机床对现在的高精度部件进行精密加工，成为了当今机械制造业的发展趋势。机械加工过程中会出现一些意外危险，对操作人员的安全带来一定的隐患。所以对机械加工过程中需要进行有效的模拟，这样才能够避免危险的发生。
机床之后，需要定义其运动模型，确立装配零部件之间的关系，以及各轴的名称、行程等数据信息。
三、后置处理的开发首先需要通过ＣＮＣ控制器内部程序进行机床驱动器的建立，ＣＮＣ控制器具有可编程界面的功能，能够根据现场实际机床模型进行合理的设定，同时还能够显示其运动显示进行设定。在机床进行仿真工作的时候，可以将机床的运动反馈交由ＭＴＤ来实现。在功能方面来讲，ＭＴＤ和机床仿真器相差不大，而且ＣＮＣ控制器也和控制机床类似。对于机床库中的那些机床模型来讲，每个机床都有自己对应的ＭＴＤ驱动器，如果要创建新的模拟机床，只需要对ＭＴＤ进行修改就能够满足新模拟机床的要求。四、仿真机床设计的运行测试五轴加工中心在创建虚拟机模型和运用模型之后，还需要安装合适的ＣＮＣ控制器对每一个运用进行控制。在虚拟仿真软件中ＭＴＤ功能就能够对ＣＮＣ控制器进行模拟程序的编写。ＭＴＤ主要通过ＴＣＬ语言进行程序的编写，而且还可以通过高级编程语言进行其开发工作，ＭＴＤ可以对特定循环、宏和其他与ＣＮＣ控制器存在关联的事件但加工环境无法有效支持的功能。机床设计工作完成之后，需要测试虚拟机床的仿真加工，首先选的铣刀盘零件，进行其仿真加工测试，该零件具有五轴定向加工面、五轴联动加工面、等。使用这个零件进行测试，能够全面的测试机床的各项功能（坐标轴行程超程、机床几何体碰撞、五轴联动转换角度干涉、五轴定向加工退刀）以及实际加工中遇到的危险，这样既能保障生产加工的安全系数也能够提高生产的速度。五、结语通过使用虚拟机床的加工，能够直观形象的看到完成的模拟加工过程，还可以对数控程序进行检验，更加快捷的分析出工件的可加工性和工序的合理性，大大的缩短了产品的研发生产的时间，减低了生产的成本并且提高了生产的质量，目前越来越多的制造业需要复杂曲面的加工，零件表面的复杂程度也越来越高，从而在多轴数控加工技术上针对如何提高加工质量以及效率方面的研究对于制造业的发展有重要意义。参考文献：［１］王文凯，黄杰，彭换新，等．基于ＵＧ８．５五轴联动机床构建后置处理模块的研究［Ｊ］．机床与液压，２０１６，４４（１４）：１１１３．［２］张立强，王宇晗．虚拟五轴侧铣加工过程建模与仿真分析［Ｊ］．工程设计学报，２０１１（４）．［３］梁铖，刘建群．五轴联动数控技术现状与发展趋势．机械制造［Ｊ］．２０１０，４８（５４５）：５７．作者简介：李岩（１９８８），男，汉族，辽宁锦州人，本科，教师，主要从事数控机床应用方向研究。

具有RPCP功能五轴双转台机床后置处理方法

具有RPCP功能五轴双转台机床后置处理方法于珊珊;徐汝锋;郭前建【摘要】针对不具备RPCP功能的五轴双转台机床每次安装工件时需使工件原点与机床原点重合的问题,提出了一种具有RPCP功能五轴双转台机床后置处理方法.首先根据五轴双转台机床的结构特征,分析该机床各坐标轴之间的运动关系,以工件原点在机床坐标系中的偏置量作为变量,建立前置刀位数据与机床坐标轴数据之间的运动变换方程;然后推导出该五轴机床各坐标轴的计算公式.在此基础上,基于VC++平台开发出具有RPCP功能的五轴双转台机床后置处理程序.以模具曲面加工为例,在VERICUT软件中进行了加工仿真验证,结果表明了该方法的正确性和有效性.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】4页(P91-94)【关键词】五轴双转台机床;后置处理;RPCP;五轴加工【作者】于珊珊;徐汝锋;郭前建【作者单位】山东理工大学机械工程学院,山东淄博255000;山东理工大学机械工程学院,山东淄博255000;山东理工大学机械工程学院,山东淄博255000【正文语种】中文【中图分类】FG659在五轴数控加工中，一个或多个转动坐标的运动会引起刀具中心的位移，绕刀具中心旋转(rotation tool centre point，RTCP)功能可以使系统自动对转动轴的运动进行实时线性补偿，以确保刀具中心点在插补过程中始终处在编程轨迹上。

现有五轴数控系统按其功能特点可分为不带RTCP功能型和带RTCP功能型[1]。

早期的五轴数控系统一般不具有RTCP功能，五轴联动加工时需要根据具体机床的结构将前置处理的刀位数据转换为机床各运动轴的坐标值，还要考虑刀具长度的补偿、工作台的轴线及偏差等问题，而目前五轴数控系统都具备此项功能[2-3]。

国内学者也在RTCP功能方面开展了相关研究，孙维堂等[4]系统深入研究五轴数控系统的RTCP功能，阐述了具体实现算法并进行试验验证。