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《七轴五联动车铣机床的结构建模及其求解》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、七轴五联动车铣机床的结构建模及其求解彭芳瑜,陈涛,周云飞,周济,瞿坦(华中科技大学,湖北武汉430074)MechanismModelingandSolvingforLatheMillMachinewithSevenFiveAxisPENGFangyu,CHENTao,ZHOUYunfei,ZHOUJi,QUTan(HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China)摘要:针对一种七轴五联动车铣机床,从机构学工效率和质量具有重大意义.在使用七轴五联动车的角度论述了机床的结构模型,以坐标变换的方式铣机
2、床进行数控加工的过程中,根据零件的加工刀建立了机床的运动模型,详细论述了机床的运动模位轨迹生成控制机床运动的NC代码的后置处理是型求解,并就联动轴配置、转动轴角度象限确定和转其中的关键.目前商用CAD/CAM系统所使用的五动轴大角度转动等问题进行了分析.在此基础上开轴联动机床通常是3个平动轴加2个回转轴的配[1]发了一套机床的后处理软件.置,对七轴五联动(3个平动轴和4个回转轴)这关键词:CAM;数控机床;机构;建模;坐标变换种配置的结构建模和求解无法处理,因此,七轴五联中图分类号:TP391.73动车铣机床的结构建模和求解就成为这种机床数控文献标识码:A加工后置
3、处理过程的基础和关键.文章编号:1001-2257(2003)02-0013-031七轴五联动车铣机床的结构模型Abstract:Themechanismmodelofaspeciallathemillmachine,whichhassevenaxisandfive由于机床运动学模型的建立与初始状态有关,ofthemcanbemovedsimultaneously,isproposed机床各轴的运动也是相对于其初始位置的,因此,如inthispaperaccordingtothemechanismtheory.图1所示机床的运动结构模型也应在一定的初始状Themo
4、vementmodelisestablishedusingcoordi-态下从以下几个方面进行定义.natetransformation,andthesolvingofthismodelisdiscussed.Thentheconfigurationofthesimulta-neousaxis,thedecisionoftherotateaxis'quad-rant,thelongmovementoftherotateaxisareanal-ysed.Apostprocessingsoftwareforthemachineisdeveloped,andtheres
5、ultisgood.Keywords:CAM;NCmachine;mechanism;modeling;coordinatetransformation图1七轴五联动车铣机床机构模型示意图1.1运动链构成的定义0引言运动链构成可按从刀具到工件的运动传递顺七轴五联动车铣机床是在数控车床的基础上将序,依次定义各运动轴(即运动副)的名称与属性,其转塔刀架替换为具有3个回转轴和1个平动轴的数中,属性包括运动轴是平动轴还是转动轴、是联动轴控铣刀头装置而形成的一种复合机床.这种机床适还是辅助轴.图1所示七轴五联动车铣机床的运动合于大型船用螺旋桨、汽轮机螺旋桨等整体式大型链构成
6、为:运动链构成:D→A→Y→B→X→Z→C;回转叶片类零件的加工,对提高我国这类零件的加平动轴:Y、X、Z;转动轴:D、A、B、C;联动轴:D、A、X、Z、C;辅助轴:Y、B.收稿日期:2003-03-071.2运动轴方向的定义=机械与电子I2003(2)·13·运动轴方向包括各平动轴的运动方向和各转动轴的轴线方向,它们可统一在机床标准坐标系中以方向矢量的形式定义.由于机床各运动轴有的是驱动刀具运动,有的是带动工件运动,为此,各运动轴的运动方向统一按工件静止的情况考虑,即按图1中各运动副动构件相对定构件的运动来考虑.对于平动轴,其方向矢量定义为该轴正向驱动时其动构
7、件在机床标准坐标系中的运动方向;对于转动轴,当该轴正向驱动时,由其动构件回转方向按右手法则图2七轴五联动车铣机床坐标体系示意图确定的方向定义为该转动轴的方向矢量.例如,若用在图2中,对于任意两相邻坐标系Oj与Oj+1(jn(l,m,n)表示方向矢量,各坐标轴运动方向给定=1,2,∧,N),其中,当j=N时,Oj+1代表工件坐标为:D轴nD=(0,1,0);A轴nA=(1,0,0);系Ow,从Oj到Oj+1的坐标变换矩阵记为Qj+1,j,则:Y轴nY=(0,1,0);B轴nB=(0,1,0);XQj+1,j=P(rj+1,j)·M(nj,sj)轴nX=(1,0,0)
8、;Z轴nZ
