CN107790742A - 基于五轴车床的车削控制方法及*** - Google Patents
基于五轴车床的车削控制方法及*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于五轴车床的车削控制方法及***，方法包括：S1、设置五轴车床及车刀，车刀沿X轴、Y轴及Z轴移动，五轴车床的转台绕A轴及C轴旋转；S2、将工件设置于五轴车床的转台上；S3、设置五轴车床的转台绕C轴旋转的转速及车刀沿Z轴移动的速度；S4、控制车刀遍历工件上的工作点，比较车刀的后角与工件在工作点处的切线和水平线间的夹角，若后角大于等于夹角不做操作，若后角小于夹角执行S5；S5、设置车刀位于工作点处五轴车床的转台绕A轴的旋转角度；S6、在车刀遍历完工件上的工作点后，存储S3和S5中设置的参数。本发明实现了车刀对工件进行车削时，控制车床转台绕A轴旋转使得工件和车刀不出现干涉的情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种车床控制领域，特别是涉及一种基于五轴车床的车削控制方法及***。
背景技术
目前的车削大多采用的是三轴车床和四轴车床，但是三轴车床和四轴车床普遍存在干涉的情况，即会发生车刀的面与待加工的工件相碰撞的情况，并且三轴车床在车削复杂的工件曲面时，也比较难以加工。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中三轴车床和四轴车床在车削时会存在车刀的面与待加工的工件相碰撞的情况的缺陷，提供一种基于五轴车床的车削控制方法及***。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
本发明提供了一种基于五轴车床的车削控制方法，其特点在于，包括以下步骤：
S1、设置五轴车床及车刀，所述车刀用于沿X轴、Y轴及Z轴移动，所述五轴车床的转台用于绕A轴及C轴旋转；其中，所述X轴、所述Y轴及所述Z轴为空间直角坐标系下的三个坐标轴，所述A轴为绕X轴旋转的旋转轴，所述C轴为绕Z轴旋转的旋转轴；
S2、将工件设置于所述五轴车床的转台上；
S3、设置所述五轴车床的转台绕C轴旋转的转速以及所述车刀沿Z轴移动的速度和加速度；
S4、控制所述车刀遍历所述工件上的每个工作点，对于每个工作点，比较所述车刀的后角与所述工件在所述工作点处的切线和水平线之间的夹角的大小，若所述后角大于或等于所述夹角，则不做操作，若所述后角小于所述夹角，则执行步骤S5；
S5、设置当所述车刀位于所述工作点处时所述五轴车床的转台绕A轴的旋转角度，所述旋转角度等于所述夹角与所述后角的差值；
S6、在所述车刀遍历完所述工件上的所有工作点后，存储步骤S3和S5中设置的参数。
较佳地，步骤S6之后还包括：
S7、按照S6中存储的参数运行所述五轴车床及所述车刀，控制所述车刀对所述五轴车床的转台上的工件进行车削。
较佳地，步骤S3中还设置A轴和C轴的中心点的坐标。
本发明的目的在于还提供了一种基于五轴车床的车削控制***，其特点在于，包括：
车床设置模块，用于设置五轴车床及车刀，所述车刀用于沿X轴、Y轴及Z轴移动，所述五轴车床的转台用于绕A轴及C轴旋转；其中，所述X轴、所述Y轴及所述Z轴为空间直角坐标系下的三个坐标轴，所述A轴为绕X轴旋转的旋转轴，所述C轴为绕Z轴旋转的旋转轴；
工件设置模块，用于将工件设置于所述五轴车床的转台上；
速度设置模块，用于设置所述五轴车床的转台绕C轴旋转的转速以及所述车刀沿Z轴移动的速度和加速度；
比较模块，用于控制所述车刀遍历所述工件上的每个工作点，对于每个工作点，比较所述车刀的后角与所述工件在所述工作点处的切线和水平线之间的夹角的大小，若所述后角大于或等于所述夹角，则不做操作，若所述后角小于所述夹角，则调用一角度设置模块；
所述角度设置模块用于设置当所述车刀位于所述工作点处时所述五轴车床的转台绕A轴的旋转角度，所述旋转角度等于所述夹角与所述后角的差值；
存储模块，用于在所述车刀遍历完所述工件上的所有工作点后，存储所述速度设置模块及所述角度设置模块设置的参数。
较佳地，所述车削控制***还包括控制模块，用于按照所述存储模块存储的参数运行所述五轴车床及所述车刀，控制所述车刀对所述五轴车床的转台上的工件进行车削。
较佳地，所述速度设置模块还用于设置A轴和C轴的中心点的坐标。
本发明的积极进步效果在于：本发明实现了五轴车削，使得在车刀对工件进行车削时，可以通过控制车床的转台绕A轴旋转来使得工件和车刀的后角不会出现干涉的情况，同时使得车刀沿Z轴方向上的移动也将变得更加平缓，可以使得机床的加速度更小，从而减小机床振动，进而改善了加工效果，并使得车床的适用范围更广。
附图说明
图1为本发明的较佳实施例的基于五轴车床的车削控制方法的流程图。
图2为本发明的较佳实施例的基于五轴车床的车削控制方法中设置的五轴车床及车刀的结构示意图。
图3为本发明的较佳实施例的基于五轴车床的车削控制***的模块示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1所示，本发明的基于五轴车床的车削控制方法包括以下步骤：
步骤101、设置五轴车床及车刀，所述车刀用于沿X轴、Y轴及Z轴移动，所述五轴车床的转台用于绕A轴及C轴旋转；
其中，所述X轴、所述Y轴及所述Z轴为空间直角坐标系下的三个坐标轴，所述A轴为绕X轴旋转的旋转轴，所述C轴为绕Z轴旋转的旋转轴；
步骤102、将工件设置于所述五轴车床的转台上；
本发明中设置的五轴车床及车刀的结构示意图如图2所示，其中，所述车刀11可沿空间直角坐标系的三个坐标轴(X轴、Y轴、Z轴)进行移动，所述五轴车床的转台12则可以绕A轴、C轴这两个旋转轴进行旋转，在本发明中，A轴为绕X轴旋转的一个旋转轴，即A轴与X轴相对应，C轴为绕Z轴旋转的一个旋转轴，即C轴与Z轴相对应；这样，所述五轴车床的转台12就可以通过绕A轴旋转来带动其上的工件13一起旋转。
步骤103、设置所述五轴车床的转台绕C轴旋转的转速以及所述车刀沿Z轴移动的速度和加速度，并设置A轴和C轴的中心点的坐标；
步骤104、控制所述车刀遍历所述工件上的每个工作点，对于每个工作点，比较所述车刀的后角与所述工件在所述工作点处的切线和水平线之间的夹角的大小，若所述后角大于或等于所述夹角，则不做操作，若所述后角小于所述夹角，则执行步骤105；
在车刀遍历工件上的工作点时，若车刀的后角小于所述工件在所述工作点处的切线和水平线之间的夹角，此时，车刀的面就与所述工件相碰，在实际运行过程中当车刀加工至所述工作点时就需要对工件进行调整，从而避免车刀与工件之间出现干涉的情况；
步骤105、设置当所述车刀位于所述工作点处时所述五轴车床的转台绕A轴的旋转角度，所述旋转角度等于所述夹角与所述后角的差值；即旋转角度等于所述夹角减去所述后角；
步骤106、在所述车刀遍历完所述工件上的所有工作点后，存储步骤103和步骤105中设置的参数；
步骤107、按照步骤106中存储的参数运行所述五轴车床及所述车刀，控制所述车刀对所述五轴车床的转台上的工件进行车削。
这样，按照本发明的基于五轴车床的车削控制方法，就可以提前对车床和车刀的相关参数进行设置，使得车刀在对车床的转台上的工件进行车削加工时，通过车床的转台带动工件绕A轴的旋转，不会出现车刀与工件相互干涉的情况，保证车削过程的顺利完成。
如图3所示，本发明还提供了一种基于五轴车床的车削控制***，包括车床设置模块1、工件设置模块2、速度设置模块3、比较模块4、角度设置模块5、存储模块6以及控制模块7；
其中，所述车床设置模块1用于设置五轴车床及车刀，所述车刀用于沿X轴、Y轴及Z轴移动，所述五轴车床的转台用于绕A轴及C轴旋转；其中，所述X轴、所述Y轴及所述Z轴为空间直角坐标系下的三个坐标轴，所述A轴为绕X轴旋转的旋转轴，所述C轴为绕Z轴旋转的旋转轴；
所述工件设置模块2用于将工件设置于所述五轴车床的转台上；
所述速度设置模块3用于设置所述五轴车床的转台绕C轴旋转的转速以及所述车刀沿Z轴移动的速度和加速度，并设置A轴和C轴的中心点的坐标；
所述比较模块4用于控制所述车刀遍历所述工件上的每个工作点，对于每个工作点，比较所述车刀的后角与所述工件在所述工作点处的切线和水平线之间的夹角的大小，若所述后角大于或等于所述夹角，则不做操作，若所述后角小于所述夹角，则调用所述角度设置模块5；
所述角度设置模块5用于设置当所述车刀位于所述工作点处时所述五轴车床的转台绕A轴的旋转角度，所述旋转角度等于所述夹角与所述后角的差值；
所述存储模块6用于在所述车刀遍历完所述工件上的所有工作点后，存储所述速度设置模块及所述角度设置模块设置的参数；
所述控制模块7则用于按照所述存储模块存储的参数运行所述五轴车床及所述车刀，控制所述车刀对所述五轴车床的转台上的工件进行车削。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于五轴车床的车削控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、设置五轴车床及车刀，所述车刀用于沿X轴、Y轴及Z轴移动，所述五轴车床的转台用于绕A轴及C轴旋转；其中，所述X轴、所述Y轴及所述Z轴为空间直角坐标系下的三个坐标轴，所述A轴为绕X轴旋转的旋转轴，所述C轴为绕Z轴旋转的旋转轴；
S2、将工件设置于所述五轴车床的转台上；
S3、设置所述五轴车床的转台绕C轴旋转的转速以及所述车刀沿Z轴移动的速度和加速度；
S4、控制所述车刀遍历所述工件上的每个工作点，对于每个工作点，比较所述车刀的后角与所述工件在所述工作点处的切线和水平线之间的夹角的大小，若所述后角大于或等于所述夹角，则不做操作，若所述后角小于所述夹角，则执行步骤S5；
S5、设置当所述车刀位于所述工作点处时所述五轴车床的转台绕A轴的旋转角度，所述旋转角度等于所述夹角与所述后角的差值；
S6、在所述车刀遍历完所述工件上的所有工作点后，存储步骤S3和S5中设置的参数。
2.如权利要求1所述的车削控制方法，其特征在于，步骤S6之后还包括：
S7、按照S6中存储的参数运行所述五轴车床及所述车刀，控制所述车刀对所述五轴车床的转台上的工件进行车削。
3.如权利要求1所述的车削控制方法，其特征在于，步骤S3中还设置A轴和C轴的中心点的坐标。
4.一种基于五轴车床的车削控制***，其特征在于，包括：
车床设置模块，用于设置五轴车床及车刀，所述车刀用于沿X轴、Y轴及Z轴移动，所述五轴车床的转台用于绕A轴及C轴旋转；其中，所述X轴、所述Y轴及所述Z轴为空间直角坐标系下的三个坐标轴，所述A轴为绕X轴旋转的旋转轴，所述C轴为绕Z轴旋转的旋转轴；
工件设置模块，用于将工件设置于所述五轴车床的转台上；
速度设置模块，用于设置所述五轴车床的转台绕C轴旋转的转速以及所述车刀沿Z轴移动的速度和加速度；
比较模块，用于控制所述车刀遍历所述工件上的每个工作点，对于每个工作点，比较所述车刀的后角与所述工件在所述工作点处的切线和水平线之间的夹角的大小，若所述后角大于或等于所述夹角，则不做操作，若所述后角小于所述夹角，则调用一角度设置模块；
所述角度设置模块用于设置当所述车刀位于所述工作点处时所述五轴车床的转台绕A轴的旋转角度，所述旋转角度等于所述夹角与所述后角的差值；
存储模块，用于在所述车刀遍历完所述工件上的所有工作点后，存储所述速度设置模块及所述角度设置模块设置的参数。
5.如权利要求4所述的车削控制***，其特征在于，所述车削控制***还包括控制模块，用于按照所述存储模块存储的参数运行所述五轴车床及所述车刀，控制所述车刀对所述五轴车床的转台上的工件进行车削。
6.如权利要求4所述的车削控制***，其特征在于，所述速度设置模块还用于设置A轴和C轴的中心点的坐标。
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