【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及五轴加工中心，特别是涉及一种五轴加工中心三点找正平面的方法。
技术介绍
1、数控机床作为机械加工设备，是保证机械加工质量、提高生产效率、实现生产过程自动化不可或缺的重要工艺装备。五轴加工中心作为高端数控装备，在制造业发展中具有重要的作用，尤其在航空航天、汽车等领域，具备高柔性、高精度、高集成性和完整加工能力。
2、五轴加工中心由于具有两个旋转轴，在某些需要将倾斜面找平后再加工或返工的零件生产过程中有重要应用。
3、现有技术中，可手动调整五轴加工中心的一个旋转轴，使倾斜面的一个方向(如y方向)被找正，然后再手动调整另一个旋转轴，找正另一个方向(如x方向)，使倾斜面最终被找平，这样方式不仅时间长，而且作业繁琐。
4、因此我们提供了一种五轴加工中心三点找正平面的方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种五轴加工中心三点找正平面的方法。
2、本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：
3、一种五轴加工中心三点找正平面的方法，包括以下步骤：
4、步骤一：根据五轴加工中心的旋转工作台的结构设计宏程序，并将该宏程序存储于五轴加工中心；
5、步骤二：调整五轴加工中心的旋转工作台的旋转轴c轴处于0度；摆动轴a轴处于0度；
6、步骤三：利用3d寻边器测量工件倾斜面中不在同一直线的三处点位坐标，三处点位坐标分别为p1＝(x1，y1，z1)、p2＝(x2，y2，z2
7、步骤四：运行宏程序，宏程序在运行中调用所述三处点位坐标，并计算出倾斜面的法向量a，根据法向量a与空间直角坐标系x、y、z轴之间的方向余弦：cosα＝a/|a|；
8、cosβ＝b/|a|；
9、cosγ＝c/|a|；
10、向量[cosα，cosβ，cosγ]为倾斜面的法向量a在空间直角坐标系中方向的数值表达式；
11、假设工作台绕z轴旋转c1°，然后绕x轴旋转a1°，此时倾斜面变为水平状态；
12、绕z轴旋转的坐标系旋转矩阵为：
13、
14、绕x轴旋转的坐标系旋转矩阵为：
15、
16、向量a绕z轴旋转c1°，然后绕x轴旋转a1°，得到新的向量a'，
17、a'＝r(x)*r(z)*a；
18、记a'＝[m1，m2，m3]；
19、其中，m1＝cosα*cos(c1)-cosβ*sin(c1)；
20、m2＝cosβ*cos(a1)*cos(c1)-cosγ*sin(a1)+cosα*cos(a1)*sin(c1)；
21、m3＝cosγ*cos(a1)+cosβ*cos(c1)*sin(a1)+cosα*sin(a1)*sin(c1)；
22、当倾斜面运动至水平位置时，向量a'与机床坐标系z轴方向相同，此时向量a'＝[m1，m2，m3]＝[0，0，1]，通过计算可以得出：
23、绕z轴旋转角度c1＝atan(cosα/cosβ)
24、绕x轴旋转角度a1＝atan((cosβ*cos(c1)+cosα*sin(c1))/cosγ)
25、求出c1、a1后，使五轴加工中心的旋转工作台输出相应角度，即可使倾斜面运动至水平状态，实现自动找正。
26、优选的，所述工件倾斜面的法向量为a计算方法为：
27、计算两个点位连线确定的向量：向量p1p2＝(x2-x1，y2-y1，z2-z1)；向量p1p3＝(x3-x1，y3-y1，z3-z1)；向量p2p3＝(x3-x2，y3-y2，z3-z2)；
28、计算其中两个向量的向量积，确定工件倾斜面的法向量a：
29、
30、＝a*i+b*j+c*k
31、其中，a、b、c代表计算出的代数公式。
32、优选的，当五轴加工中心的旋转工作台不处于零点位置时，倾斜面三点坐标得到法向向量a1：a1＝r(x)*r(z)*a；
33、其中a1、r(x)、r(z)均为已知量，得出五轴加工中心的旋转工作台处于零点位置时，工件倾斜面的法向向量a。
34、有益效果在于：
35、1、本专利技术能够实现五轴加工中心利用三点自动找正平面功能，在进行倾斜面找正时，仅需测量倾斜面上任意三处点位坐标并输入至五轴加工中心的坐标寄存器中，然后通过调用宏程序即可自动找平倾斜面；
36、2、通过调用宏程序，直接得出绕z轴旋转角度和绕x轴旋转角度即可使得倾斜面变为水平面，找正作业更加的简单，快捷。
37、本专利技术的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本专利技术的具体实践可以了解到。
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1.一种五轴加工中心三点找正平面的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种五轴加工中心三点找正平面的方法，其特征在于：所述工件倾斜面的法向量为A计算方法为：
3.根据权利要求1所述的一种五轴加工中心三点找正平面的方法，其特征在于：当五轴加工中心的旋转工作台不处于零点位置时，倾斜面三点坐标得到法向向量A1：A1＝R(X)*R(Z)*A；
【技术特征摘要】
1.一种五轴加工中心三点找正平面的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种五轴加工中心三点找正平面的方法，其特征在于：所述工件倾斜面的法向量为a计算方法为：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：祁永刚，卫晓栋，高建国，滕福强，李娇，张强，周领燕，
申请(专利权)人：新乡航空工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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