【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及五轴和四轴精密加工，尤其涉及一种五轴转台实现坐标原点跟踪方法。
技术介绍
1、机械制造离不开金属切削机床，而五轴机床则是保证机械加工质量、提高生产效率、减轻劳动强度、降低对工人技术的过高要求、实现生产过程自动化不可或缺的重要工艺装备之一，而五轴加工的计算机辅助制造(computer aided manufacturing，cam)程序编制，机床设备的操作在传统方式下始终带有各种难度。应用有效的解决方案去解决传统的编程和操作技术瓶颈，对整个工艺环境有极大的提升。近年来，由于五轴机床的使用量逐步增大，做一次装夹就可以对工件的至少五面进行加工。国内外市场上针对低成本五轴联动设备上使用的坐标原点跟踪解决方案却还是短板，传统五轴加工需要在各个角度重新找正坐标原点，费时且易出现人为错误，无特征的基准的更是需要cam编制人员实时上机测量后才能后处理出可用的数字控制(numerical control，nc)程序；尤为重要的是cam编制和调试上机是工艺装备中的一个重要环节，也是机械制造业的一个瓶颈。必须进行实时的测量编程极大的影响了编程效率，编程和操作的周期大大加长，严重制约了制造业的快速发展。如实施坐标原点跟踪的方案来完成编程制造过程，可将编程加工准备时间缩短至普通三轴加工制造的用时，可大幅提高产品编程制造的效率，节约设备成本。
2、因此，本领域的技术人员致力于开发一种结构简单、操作简单、生产效率高的五轴转台实现坐标原点跟踪方法，以提高产品编程制造的效率，节约设备成本。
技术实现思路>
1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是如何提高产品编程制造的效率，节约设备成本。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种五轴转台实现坐标原点跟踪方法，包括以下步骤：
3、步骤1、将五轴转台添加到三轴铣床；
4、步骤2、根据转台摆放编写宏程序，并写入机床系统，实现宏调用；实现极坐标系和直角坐标系的转换，在角度平面变换时调用宏程序重新计算坐标；
5、步骤3、测量机床中心，并存储于机床系统中调用；
6、步骤4、根据机床结构编写ug后置处理文件；
7、步骤5、根据cam和post后置，生成nc程序。
8、进一步地，所述步骤2中的所述编写宏程序具体包括以下步骤：
9、步骤2.1、调用b轴角度、c轴角度；
10、步骤2.2、设置x向的回转中心、y向的回转中心、z向主轴鼻端到回转中心的距离；
11、步骤2.3、计算得出x向回转中心到g55坐标系的距离、y向回转中心到g55坐标系的距离、c轴转角后极角到极半径的x向距离、c轴转角后极角到极半径的y向距离、c轴转角后极角到极半径的z向距离、a轴转角后极角到极半径的y向距离、a轴转角后极角到极半径的z向距离；
12、步骤2.4、将计算出坐标赋值到g54坐标系内。
13、进一步地，所述步骤2.2通过直角坐标系和极坐标系转换计算得出。
14、进一步地，所述直角坐标系和极坐标系转换的数学模型如下：
15、极坐标系坐标转换为平面直角坐标系下坐标，极坐标系中的坐标ρ和θ由下面的公式转换为直角坐标系下的坐标值：
16、x＝ρcosθ
17、y＝ρsinθ
18、平面直角坐标系坐标转换为极坐标系下坐标：
19、由上述二公式，得到从直角坐标系中x和y坐标；
20、计算出极坐标下的坐标：
21、
22、在x＝0的情况下：
23、若y为正数，θ＝90°；
24、若y为负数，则θ＝270°；
25、由此得出数学公式：
26、绕z轴逆时针旋转后坐标转换公式为
27、x＝x'cos(α)-y'sin(α)
28、y＝x'sin(α)+y'cos(α)
29、z＝z'
30、绕z轴顺时针旋转后坐标转换公式为
31、x＝x'cos(α)+y'sin(α)
32、y＝-x'sin(α)+y'cos(α)
33、z＝z'。
34、进一步地，所述步骤3中所述测量机床中心具体包括计算z向主轴鼻端到回转中心的距离。
35、进一步地，所述计算z向主轴鼻端到回转中心的距离具体包括以下步骤：
36、步骤3.1、先在五轴转台上装一个铝块，b轴翻转成90度，把面铣一刀，记住当前的z向机械坐标值；
37、步骤3.2、主轴移开，z向不动，把c轴翻转180度把另外一个面光出；
38、步骤3.3、用千分尺或者校表测出当前块的宽度值；
39、步骤3.4、计算得出z向主轴鼻端到回转中心的距离，公式为：z向主轴鼻端到回转中心的距离＝机械坐标值-(块的宽度值/2)-刀长值。
40、进一步地，所述步骤4中所述ug后置处理生成的代码包括g代码、iso代码、apt代码。
41、进一步地，所述步骤4中所述ug后置处理包括加工程序解析、刀具路径优化、加工参数调整、机床特性考虑。
42、进一步地，所述加工参数包括切削速度、进给速度、切削深度、切削宽度。
43、进一步地，所述步骤5中所述nc程序包括：根据x、y、z偏移值和a、c角度计算坐标。
44、本专利技术的有益效果在于：可将编程加工准备时间缩短至普通三轴加工制造的用时，可大幅提高产品编程制造的效率，节约设备成本。
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1.一种五轴转台实现坐标原点跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的五轴转台实现坐标原点跟踪方法，其特征在于，所述步骤2中的所述编写宏程序具体包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的五轴转台实现坐标原点跟踪方法，其特征在于，所述步骤2.2通过直角坐标系和极坐标系转换计算得出。
4.如权利要求3所述的五轴转台实现坐标原点跟踪方法，其特征在于，所述直角坐标系和极坐标系转换的数学模型如下：
5.如权利要求1所述的五轴转台实现坐标原点跟踪方法，其特征在于，所述步骤3中所述测量机床中心具体包括计算Z向主轴鼻端到回转中心的距离。
6.如权利要求5所述的五轴转台实现坐标原点跟踪方法，其特征在于，所述计算Z向主轴鼻端到回转中心的距离具体包括以下步骤：
7.如权利要求1所述的五轴转台实现坐标原点跟踪方法，其特征在于，所述步骤4中所述UG后置处理生成的代码包括G代码、ISO代码、APT代码。
8.如权利要求1所述的五轴转台实现坐标原点跟踪方法，其特征在于，所述步骤4中所述UG后置处理包括加工程序解析
9.如权利要求8所述的五轴转台实现坐标原点跟踪方法，其特征在于，所述加工参数包括切削速度、进给速度、切削深度、切削宽度。
10.如权利要求1所述的五轴转台实现坐标原点跟踪方法，其特征在于，所述步骤5中所述NC程序包括：根据X、Y、Z偏移值和A、C角度计算坐标。
...【技术特征摘要】
1.一种五轴转台实现坐标原点跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的五轴转台实现坐标原点跟踪方法，其特征在于，所述步骤2中的所述编写宏程序具体包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的五轴转台实现坐标原点跟踪方法，其特征在于，所述步骤2.2通过直角坐标系和极坐标系转换计算得出。
4.如权利要求3所述的五轴转台实现坐标原点跟踪方法，其特征在于，所述直角坐标系和极坐标系转换的数学模型如下：
5.如权利要求1所述的五轴转台实现坐标原点跟踪方法，其特征在于，所述步骤3中所述测量机床中心具体包括计算z向主轴鼻端到回转中心的距离。
6.如权利要求5所述的五轴转台实现坐标原点跟踪方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：庹先定，熊朝林，郭学卫，赵肖淞，朱婷婷，蒲玉恩，王敏，
申请(专利权)人：阿为特精密机械常熟有限公司，
类型：发明
国别省市：
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