一种轴类零件展开轮廓三轴代码转四轴代码的方法及系统技术方案

一种轴类零件展开轮廓三轴代码转四轴代码的方法及系统，其中所述方法包括以下步骤：步骤S1：对轴类零件展开进行轮廓的二维绘制，得到轴类的二维轮廓；步骤S2：构建加工坐标系，其中所述加工坐标系的XY平面与所述二维轮廓共面，所述加工坐标系的原点位于所述二维轮廓的中心点；步骤S3：生成所述二维轮廓的刀具路径，将刀具路径输入至后处理器，输出刀具路径中刀位坐标的三轴代码；步骤S4：对刀位坐标的三轴代码进行转换，得出刀位坐标的四轴代码，本发明专利技术无需对轴类零件进行完整建模，只需完成展开轮廓的二维绘制，可避免大量的人手操作环节，直接实现轴类零件外圆轮廓的四轴数控加工代码生成，具备了稳定性与速度效率的优势。具备了稳定性与速度效率的优势。具备了稳定性与速度效率的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种轴类零件展开轮廓三轴代码转四轴代码的方法及系统


[0001]本专利技术涉及轴类加工
，特别是一种轴类零件展开轮廓三轴代码转四轴代码的方法及系统。

技术介绍

[0002]目前随着工业技术快速发展的实际要求，轴类零件的外轮廓特征也日趋复杂。对于该类具备复杂外轮廓特征的轴类零件，其外轮廓的尺寸与特征也更多使用展开的平面轮廓进行表达，对应的，更多是使用展开轮廓的四轴刀轨进行加工设计，而对于某些轴类零件，其数控加工更是必须使用四轴联动的方法。
[0003]目前，通过CAD软件的三维建模及CAM软件可以实现三轴代码转化为四轴代码，并通过转化后的四轴代码可实现这些轴类零件的四轴联动加工。然而，在转化的过冲中，需要人工手动输入该类轴类零件外轮廓特征及尺寸，导致了效率低，耗时长，四轴代码的代码生成稳定性低，容易出现刀具干涉等加工缺陷问题，不利于工业中实际应用。

技术实现思路

[0004]针对上述缺陷，本专利技术的目的在于提出一种轴类零件展开轮廓三轴代码转四轴代码的方法及系统，提高四轴代码的转化效率。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种轴类零件展开轮廓三轴代码转四轴代码的方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0006]步骤S1：对轴类零件展开进行轮廓的二维绘制，得到轴类的二维轮廓；
[0007]步骤S2：构建加工坐标系，其中所述加工坐标系的XY平面与所述二维轮廓共面，所述加工坐标系的原点位于所述二维轮廓的中心点；
[0008]步骤S3：生成所述二维轮廓的刀具路径，将刀具路径输入至后处理器，输出刀具路径中刀位坐标的三轴代码；
[0009]步骤S4：对刀位坐标的三轴代码进行转换，得出刀位坐标的四轴代码，其中将刀位坐标的三轴代码转化至刀位坐标的四轴代码的转化公式如下：
[0010][0011]其中X、Y、Z为四轴的刀位坐标中的直线坐标，A为四轴的刀位坐标中的旋转轴坐标，X
′
、Y
′
、Z
′
为三轴的刀位坐标中的直线坐标，R为轴类零件的半径。
[0012]优选的，在所述步骤S3中若刀具路径中存在有曲线，则对将曲线转化为若干直线。
[0013]优选的，将所述转化公式写入后处理文件中，待存在有三轴的刀位坐标需要进行转换时，调用后处理文件将所述刀位坐标的三轴代码转换为刀位坐标的四轴代码。
[0014]一种轴类零件展开轮廓三轴代码转四轴代码的系统，使用所述一种轴类零件展开轮廓三轴代码转四轴代码的方法，包括轮廓获取模块、坐标构建模块、刀位坐标获取模块以及转化模块；
[0015]所述轮廓获取模块用于对轴类零件展开进行轮廓的二维绘制，得到轴类的二维轮廓；
[0016]所述坐标构建模块用于构建加工坐标系，其中所述加工坐标系的XY平面与所述二维轮廓平行，所述加工坐标系的原点位于所述二维轮廓的中心点；
[0017]所述刀位坐标获取模块用于生成所述二维轮廓的刀具路径，将刀具路径输入至后处理器，输出刀具路径中刀位坐标的三轴代码；
[0018]所述转化模块用于对刀位坐标的三轴代码进行转换，得出刀位坐标的四轴代码，其中将刀位坐标的三轴代码转化至刀位坐标的四轴代码的转化公式如下：
[0019][0020]其中X、Y、Z为四轴的刀位坐标中的直线坐标，A为四轴的刀位坐标中的旋转轴坐标，X
′
、Y
′
、Z
′
为三轴的刀位坐标中的直线坐标，R为轴类零件的半径。
[0021]优选的，还包括曲线转化模块；
[0022]所述曲线转化模块用于在刀具路径中存在有曲线时，对将曲线转化为若干直线。
[0023]优选的，还包括写入模块；
[0024]所述写入模块用于将所述转化公式写入后处理文件中，待存在有三轴的刀位坐标需要进行转换时，调用后处理文件将所述刀位坐标的三轴代码转换为刀位坐标的四轴代码。
[0025]上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本专利技术无需对轴类零件进行完整建模，只需完成展开轮廓的二维绘制，可避免大量的人手操作环节，直接实现轴类零件外圆轮廓的四轴数控加工代码生成，具备了稳定性与速度效率的优势。
附图说明
[0026]图1是本专利技术的一个实施例中方法流程图。
[0027]图2是本专利技术的一个实施例中系统的结构示意图。
[0028]图3是现有四轴机床的结构示意图。
具体实施方式
[0029]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0030]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0031]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0032]如图1～3所示，一种轴类零件展开轮廓三轴代码转四轴代码的方法，包括以下步骤：
[0033]步骤S1：对轴类零件展开进行轮廓的二维绘制，得到轴类的二维轮廓；
[0034]步骤S2：构建加工坐标系，其中所述加工坐标系的XY平面与所述二维轮廓共面，所述加工坐标系的原点位于所述二维轮廓的中心点；
[0035]步骤S3：生成所述二维轮廓的刀具路径，将刀具路径输入至后处理器，输出刀具路径中刀位坐标的三轴代码；
[0036]步骤S4：对刀位坐标的三轴代码进行转换，得出刀位坐标的四轴代码，其中将刀位坐标的三轴代码转化至刀位坐标的四轴代码的转化公式如下：
[0037][0038]其中X、Y、Z为四轴的刀位坐标中的直线坐标，A为四轴的刀位坐标中的旋转轴坐标，X
′
、Y
′
、Z
′
为三轴的刀位坐标中的直线坐标，R为轴类零件的半径。
[0039]如图3所示为目前最常见的一种四轴机床结构，由三个直线轴XYZ及旋转轴A的组成。其中，工件装夹在工作台上的回转台，并可使用尾座增强受力支撑。轴类零件的轴向与X轴平行，回转运动由回转台提供动力。
[0040]在本申请中，先对所述轴类零件进行展开绘制出该轴类零件的外表面的二维轮廓。在绘制时，可以通过现有的CAM软件来进行所述二维轮廓以及刀具路径的绘制，在此就不在过多描述所述二维轮廓以及刀具路径的绘制过程。在得到所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴类零件展开轮廓三轴代码转四轴代码的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：对轴类零件展开进行轮廓的二维绘制，得到轴类的二维轮廓；步骤S2：构建加工坐标系，其中所述加工坐标系的XY平面与所述二维轮廓共面，所述加工坐标系的原点位于所述二维轮廓的中心点；步骤S3：生成所述二维轮廓的刀具路径，将刀具路径输入至后处理器，输出刀具路径中刀位坐标的三轴代码；步骤S4：对刀位坐标的三轴代码进行转换，得出刀位坐标的四轴代码，其中将刀位坐标的三轴代码转化至刀位坐标的四轴代码的转化公式如下：其中X、Y、Z为四轴的刀位坐标中的直线坐标，A为四轴的刀位坐标中的旋转轴坐标，X
′
、Y
′
、Z
′
为三轴的刀位坐标中的直线坐标，R为轴类零件的半径。2.根据权利要求1所述的一种轴类零件展开轮廓三轴代码转四轴代码的方法，其特征在于，在所述步骤S3中若刀具路径中存在有曲线，则对将曲线转化为若干直线。3.根据权利要求1所述的一种轴类零件展开轮廓三轴代码转四轴代码的方法，其特征在于，将所述转化公式写入后处理文件中，待存在有三轴的刀位坐标需要进行转换时，调用后处理文件将所述刀位坐标的三轴代码转换为刀位坐标的四轴代码。4.一种轴类零件展开轮廓三轴代码转四轴代码的系统，使用权利要求1～3所述的一种轴类零件展开轮廓三轴代码转四轴代码的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：文豪，邹伟全，徐志伟，柳英杰，黄东，万丽波，张小明，
申请(专利权)人：广东科学技术职业学院，
类型：发明
国别省市：