五軸聯(lián)動數(shù)控機床運動學數(shù)學基礎及應用.pdf

1、五軸聯(lián)動數(shù)控機床主要用于加工具有復雜表面的零件，對航空航天、國防、醫(yī)療器械等各個行業(yè)的發(fā)展起著至關重要的作用。數(shù)控系統(tǒng)作為五軸機床的大腦至關重要。因為加工零件類型和應用場合等不同，五軸機床結構復雜，形式多樣。數(shù)控系統(tǒng)要控制不同形式的五軸機床并提供各種功能模塊就需要處理不同形式機床的運動學變換問題。因此，五軸機床的運動學變換及相關功能模塊的實現(xiàn)就成為研究的一個重要內容。本文對此進行了深入地研究。
　　五軸機床復雜的結構和多種多樣的實

2、現(xiàn)形式給研究帶來了很大的困難。因此，將五軸機床分類并定義每種類型的標準化參數(shù)是運動學變換及相關研究的基礎。目前，將機器人學中的運動變換的方法應用到五軸機床領域的研究很少。這種方法具有很好的可擴展性，可以推廣到旋轉軸不正交形式的機床。刀位數(shù)據(jù)和五軸機床各個軸運動量之間的相互變換關系是運動學相關的功能開發(fā)的基礎。
　　后置處理技術是數(shù)控系統(tǒng)的核心技術之一。本課題分析了后置處理器的結構以及常用的刀位文件格式和數(shù)控加工代碼格式，并在Vis

3、ualC++6.0下開發(fā)了五軸機床后置處理程序。后置處理器成功地將刀位文件轉換成數(shù)控加工代碼并利用vericut仿真以及實際的零件加工驗證了算法的正確性。此外，本課題還對非線性誤差進行了分析，提出了減小非線性誤差的方法，在matlab仿真中效果良好。
　　刀具中心點編程功能、圓柱面加工功能、斜面加工功能以及刀具軸線運動刀等功能都與運動學變換有著密接的聯(lián)系。開發(fā)這些功能可以極大地提高了機床的易用性。本課題研究了上述功能，分析了這些功