五轴数控加工程序的设计研究.doc

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1、五轴数控加工程序的设计研究摘要：随着现代化的快速发展，一般采用的编程软件是UG自动编程软件，并根据实际耍求对五轴数控的加工程序进行编制。在UG自动化编程软件的实际应用里，针对基本造型从而进行前置与后置的相对处理，以此研究出使用五轴数控机床的执行代码的指令，借此设计出五轴数控的加工程序的编制方法，并归纳出其加工编程所遵循的最基本的原则。关键词：五轴数控；数控加工；程序设计中图分类号：TH16文献标识码:A文章编号:1009-2374(2014)03-0023-02数控加工的编程规定不但是要求计算直线运动，根据生产需要协调其旋转角度的行程检验、道具的旋转运

2、动或者是非线性的误差校核等与之相关计算,传统的手工编程对于这些抽象的或者是运算量非常大程序的编制来说具有一定的难度，自动软件UG与后置的处理器的使用，根据需求编制出五轴数控的加工程序，在生产制造软件前期根据独立的模拟仿真软件特点一模拟仿真功能，仿真功能对于整个生产机械的加工环节具有重要作用，以此检验出数控加工的程序的准确性。五轴数控加工难点是曲面的形状相对复杂，对于自动生成软件所提供五轴数控加工的功能来说应用性不强，其用于生产过程屮的加工程序制造出的五轴数控的机床，发挥效果不明显。自动化编程的第一步是前置处理，第二步是生成数控加工刀具的轨迹，相应地生成

3、G代码的程序。生成G代码的程序中需要排除G指令，不但如此，大量的数值组成了数控机床的各轴的坐标值，而坐标值即刀具轨迹点与Z相对应的加工程序的处标系值。在数控机床的加工过程屮，数控机床会根据坐标值位置确定自动化刀具运动轨迹，从而实现精确的工件加To1五轴刀具在加工时产生的轨迹分析人类头部模型曲面，曲率的变化范围很大。三轴与四轴通常是刀具轨迹的传统方式，但是不能满足复朵曲面的加工需求。在加工前期三轴刀具的轨迹，只需耍进行一次的装夹限制，加工时迎着三轴刀具的曲面，如果进行全部的曲面最好进行重复性的装夹，但是重复性的装夹其弊端是定位误差容易造成数控加工的效率降

4、低，同时也会影响加工工艺的质量。进行切削时刀具的摆角会是在曲率偏小处，切削速度几乎为零，在很大程度上造成摆角曲率的差异性，会导致曲面加工表面的质量差异性大。如果四轴在使用日常刀具的轨迹运动中加入旋转或者是摆动轴，会人大改善三轴的加工轨迹弊端，但问题是二次性装夹或者是曲面加工时质量的差异性大，这个问题需要解决，所以为了得到连续的、高效的刀具轨道，则需要采用现代化技术一五轴联动的方式进行数控加工。第一，五轴联动刀具的轨迹形成方法，原型是人类的头部形状，头部根据曲面的曲率变化以及变化急剧趋势，选择性地进行可变轴的曲面轮廓铳的刀具轨迹的生成功能。可变轴的曲面轮

5、廓铳的功能是主要以驱动面、驱动点或者是驱动线的驱动轨迹形式，将驱动点运用特殊的数学关系方法，投影到被加工曲面上，然后按照可变轴的曲面的变化规律生成刀具的运动路径。第二，驱动生成方法。UG软件为五轴的数控加工中又包含很多驱动方法，驱动方法和被加工的零件的表面形状以及駆动方法的复朵程度都是有直接关系的。人类头部的曲面驱动模型的建立是以曲面区域的驱动为基木点，由于曲面区域的驱动可以建立驱动曲面网格，也可以创建出一定规格的驱动点，根据这些驱动点，结合程序关系模型，并沿着投影方向将驱动点投影向人类头部的模型曲面上，形成适合于加工人类头部模型的曲面五轴刀具的路径。

6、需要注意的是，构造駆动血的几何体的保障摆动轴的超程问题，还有驱动面儿何体和人类头部模型的曲面曲率的变化趋势一致性，只有这样的数控程序设计才会使五轴刀具的运动轨迹在加工过程中方向是始终垂直于加工部位的曲面。2后置处理刀具轨迹的形成仅仅是刀位文件，是不能运用到实际机床加工屮的，在原理上数控机床的接收对象是与数控系统的指令格式相似或者是相同的程序，这时根据生成刀具的轨迹进而深加工，然后将刀位的轨迹数据转化成为机床程序的计算机代码，称之为“后置处理”。后置处理的使用对象是UG/PostBuilder,根据不同性质的数控机床程序结构，设计出五轴的运动方向、运动的

7、方式、运动的范围、数据的精度性、摆轴的长度、摆动轴偏心以及旋转轴等具体的参数值，根据程序软件计算出类似于人类头像模型的加工坐标系刀位点，后置处理格式是根据用户定义决定的，形式多样，需要注意的是数据点前面应该加上地址字、运动的方向以及计算的坐标点的食量方向产生的数据、运动的关系与由于不同的功能产生的代码，然后输出程序NC。2.1机床的分析案例分析的例子是SKY80120的龙门雕铳，其是数控机床的前提保障,其中的耍求规定是双旋转形式的工作台，在设计中旋转轴的R轴设置为平面YZ,C轴的旋转平面设置为XY,数控系统是SKY五轴数控机床。2.2程序设计中的后置处

8、理第四轴与第五轴的页面是行程限制的设置的机床参数，点击Configure,在即将弹出的小窗口中