一种3+2定轴加工中欧拉角的求解算法制造技术

本发明专利技术公开了一种3+2定轴加工中欧拉角的求解算法，包括以下主要步骤：(1)计算欧拉角中进动角c；(2)计算欧拉角中章动角a；(3)计算主坐标系X轴向量在旋转进动角c后在主坐标系中的表达式；(4)计算主坐标系X轴向量在旋转进动角c后在子坐标系中的表达式；(5)计算第欧拉角中的自转角b。本发明专利技术实现了欧拉角的简便计算，提高了轴加工中心中斜面加工的编程效率。

An algorithm for solving the central pulling angle in 3 + 2 fixed axis machining

【技术实现步骤摘要】
一种3+2定轴加工中欧拉角的求解算法
本专利技术属于CAM
，具体涉及一种3+2定轴加工中欧拉角的求解算法。
技术介绍
随着CAM技术的进步，数字化制造技术得到了快速发展，数控机床的普及率越来越高，数控系统的功能越来越丰富，数控机床的种类也趋于多样化。数控加工中心按照控制轴数一般可分为三轴加工中心、四轴加工中心、五轴加工中心。其中五轴加工中心能实现3+2定轴加工。在利用3+2定轴加工倾斜面时，海德汉等系统可以通过直接输入子坐标系中各轴在主坐标系中的矢量来指明子坐标系的姿态。但是，其余系统并不支持该方法，需要通过解出欧拉角的方式来指明子坐标系的姿态。目前，在五轴加工中心中利用3+2定轴加工倾斜面时，多采用人为计算的方式得出欧拉角，以此来指明编程坐标系的姿态。欧拉角的计算方式多种多样且繁琐程度不一，这导致欧拉角的计算效率得不到保证，进而影响了零件加工的编程效率和加工的准确度，导致工期拉长，并增加了报废率；从而增加了加工成本。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种3+2定轴加工中欧拉角的求解算法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3+2定轴加工中欧拉角的求解算法，其特征在于：主要包括以下步骤：/n步骤1：计算欧拉角中进动角c；/n步骤2：计算欧拉角中章动角a；/n步骤3：计算主坐标系X轴向量在旋转进动角c后在主坐标系中的表达式；/n步骤4：计算主坐标系X轴向量在旋转进动角c后在子坐标系中的表达式；/n步骤5：计算第欧拉角中的自转角b，操作完成。/n

【技术特征摘要】
1.一种3+2定轴加工中欧拉角的求解算法，其特征在于：主要包括以下步骤：
步骤1：计算欧拉角中进动角c；
步骤2：计算欧拉角中章动角a；
步骤3：计算主坐标系X轴向量在旋转进动角c后在主坐标系中的表达式；
步骤4：计算主坐标系X轴向量在旋转进动角c后在子坐标系中的表达式；
步骤5：计算第欧拉角中的自转角b，操作完成。


2.根据权利要求1所述的一种3+2定轴加工中欧拉角的求解算法，其特征在于：所述的步骤1中计算欧拉角中进动角c是根据子坐标系Z轴在主坐标系OXY平面内的投影所处不同的象限选择其对应的进动角c求解公式，求解出进动角c的值。


3.根据权利要求2所述的一种3+2定轴加工中欧拉角的求解算法，其特征在于：所述的子坐标系Z轴在主坐标系OXY平面内的投影所处不同的象限下的进动角c求解公式如下：
第一象限：
第二象限：
第三象限：
第四象限：
式中z_u,z_v为子坐标系Z轴在主坐标系中单位向量表达式(z_u,z_v,z_w)中对应分量。


4.根据权利要求1所述的一种3+2定轴加工中欧拉角的求解算法，其特征在于：步骤二所述的计算欧拉角中章动角a是通过获取子坐标系中Z轴在主坐标系中的单位向量表达式，再根据章动角a的计算公式(5)求得章动角a。


5.根据权利要求4所述的一种3+2定轴加工中欧拉角的求解算法，其特征在于：所述章动角a的计算公式为：
a＝arccos(z_w)(5)；
z_w为子坐标系中Z轴在主坐标系中单位向量表达式(z_u,z_v,z_w)中对应分量。


6.根据权利要求1所述的一种3+2...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙全平，杨帆，张政，吴海兵，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32