CN109471409A - 一种利用数控宏程序在并联机床中的应用方法 - Google Patents

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许涛
方汉良
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
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Abstract

本发明涉及一种利用数控宏程序在并联机床中的应用方法，包括以下步骤：步骤S1:将待加工零件数据输入CAM软件，并利用CAM软件处理，获得加工路径；步骤S2:根据后处理程序将加工路径转化为G代码；步骤S3:构建并联机床运动学逆解宏程序；步骤S4:构建并联机床运动学正解宏程序；步骤S5:G代码分别调用并联机床运动学逆解宏程序和并联机床运动学正解宏程序，得到加工代码；步骤S6：将得到的加工代码输入至并联机床的数控系统，控制并联机床对待加工零件进行加工。本发明利用宏程序合理的数学转换，有效拓宽了传统数控机床控制器在并联机床上的运用，还可利用相同的原理与多种控制器结合，有效节省了经济成本，具有广泛的工业运用前景。

Description

一种利用数控宏程序在并联机床中的应用方法
技术领域
本发明涉及一种利用数控宏程序在并联机床中的应用方法。
背景技术
传统的串联结构机床，是属于数学简单而结构复杂的机床；而相对的，并联结构机床则结构简单而数学复杂，整个平台的运动牵涉到相当庞大的数学运算，因此并联机床是一种知识密集型机床。这类机床完全打破了传统机床结构的概念，抛弃了固定导轨的刀具导向方式，采用了多杆并联机构驱动，大大提高了机床的刚度，使加工精工精度和加工质量都有较大的改进。另外，由于其进给速度的提高，从而使高速，超高速加工更容易实现。由于这种机床具有高刚度，高承载能力，高速度，高精度以及重量轻，机械结构简单，制造成本低，模块化程度高等优点，在许多领域都得到了成功的应用。但是目前在国内市场上主流控制器不能完全与并联机床直接融合使用，内置插补程序并不适应于直接控制并联机床的运动，这对并联机床或混联机床的发展应用产生了一定的限制。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用数控宏程序在并联机床中的应用方法，解决主流控制器内置插补程序不能完全与并联机床直接融合使用的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种利用数控宏程序在并联机床中的应用方法，包括以下步骤：
步骤S1:将待加工零件数据包括零件三维模型、使用刀具类型和大小、切削速度等输入CAM软件，并利用CAM软件处理，获得加工路径；
步骤S2:根据后处理程序将加工路径转化为G代码；
步骤S3:构建并联机床运动学逆解宏程序；
步骤S4:构建并联机床运动学正解宏程序；
步骤S5:G代码分别调用并联机床运动学逆解宏程序和并联机床运动学正解宏程序，得到加工代码；
步骤S6：将得到的加工代码输入至并联机床的数控系统，控制并联机床对待加工零件进行加工。
进一步的，所述后处理程序通过开发软件生成，将CAM软件生成的加工路径转化为控制器能够识别的G代码。
进一步的，所述并联机床运动学逆解宏程序利用宏程序支持的数学计算法则转化运动学逆解方程，具体为：
步骤S31:将加工路径转化为相对于机床原点的坐标;
步骤S32通过几何关系将刀尖点坐标转化为理论动平台的坐标
步骤S33:根据并联机床的构型计算出其运动学逆解方程，利用宏程序自身支持的数学计算法则，将所述运动学逆解方程转化为运动学逆解宏程序；
步骤S34:将坐标输入运动学逆解宏程序里计算出每个电机的相对移动量。
进一步的，所述并联机床运动学正解宏程序基于数学模型，利用宏程序能够支持的数学计算法则转化运动学正解方程，具体为：将每个电机的移动量输入运动学正解宏程序计算出并联机床动平台的位置姿态。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明采用宏程序本身所支持的数学计算语言，将并联机床运动学数学方程转化为宏程序，从而实现现有控制器直接运用在并联机床或并/混联机床上，很好的解决了并联机床或并/混联机床与市场上主流控制器的融合，有效的降低成本，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1是本发明方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
请参照图1，本发明提供一种利用数控宏程序在并联机床中的应用方法，包括以下步骤：
步骤S1:将待加工零件数据包括零件三维模型、使用刀具类型和大小、切削速度等输入CAM软件，并利用CAM软件处理，获得加工路径；
步骤S2:根据后处理程序将加工路径转化为G代码；
步骤S3:构建并联机床运动学逆解宏程序；
步骤S4:构建并联机床运动学正解宏程序；
步骤S5:G代码分别调用并联机床运动学逆解宏程序和并联机床运动学正解宏程序，得到加工代码；
步骤S6：将得到的加工代码输入至并联机床的数控系统，控制并联机床对待加工零件进行加工。
在本发明一实施例中，所述后处理程序基于Visual Studio2013开发软件中编程，将CAM软件生成的加工路径转化为控制器能够识别的G代码。同时也可使用其他开发软件编写后处理程序。
在本发明一实施例中，所述并联机床运动学逆解宏程序是利用宏程序支持的数学计算法则转化运动学逆解方程，具体为：
步骤S31:将加工路径转化为相对于机床原点的坐标;
步骤S32通过几何关系将刀尖点坐标转化为理论动平台的坐标
步骤S33:根据并联机床的构型计算出其运动学逆解方程，利用宏程序自身支持的数学计算法则，将所述运动学逆解方程转化为运动学逆解宏程序；
步骤S34:将坐标输入运动学逆解宏程序里计算出每个电机的相对移动量。
在本发明一实施例中，所述并联机床运动学正解宏程序基于数学模型，利用宏程序能够支持的数学计算法则转化运动学正解方程，具体为：将每个电机的移动量输入运动学正解宏程序计算出并联机床动平台的位置姿态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种利用数控宏程序在并联机床中的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1:将待加工零件数据输入CAM软件，并利用CAM软件处理，获得加工路径；
步骤S2:根据后处理程序将加工路径转化为G代码；
步骤S3:构建并联机床运动学逆解宏程序；
步骤S4:构建并联机床运动学正解宏程序；
步骤S5:G代码分别调用并联机床运动学逆解宏程序和并联机床运动学正解宏程序，得到加工代码；
步骤S6：将得到的加工代码输入至并联机床的数控系统，控制并联机床对待加工零件进行加工。
2.根据权利要求1所述的一种利用数控宏程序在并联机床中的应用方法，其特征在于：所述后处理程序通过开发软件生成，将CAM软件生成的加工路径转化为控制器能够识别的G代码。
3.根据权利要求1所述的一种利用数控宏程序在并联机床中的应用方法，其特征在于：利用宏程序自身支持的数学计算法则，将所述并联机床运动学逆解数学方程转化为运动学逆解宏程序，具体为：
步骤S31:将加工路径转化为相对于机床原点的坐标;
步骤S32通过几何关系将刀尖点坐标转化为理论动平台的坐标;
步骤S33:根据并联机床的构型计算出其运动学逆解方程，利用宏程序自身支持的数学计算法则，将所述运动学逆解方程转化为运动学逆解宏程序；
步骤S34:将坐标输入运动学逆解宏程序里计算出每个电机的相对移动量。
4.根据权利要求1所述的一种利用数控宏程序在并联机床中的应用方法，其特征在于：所述并联机床运动学正解宏程序基于数学模型，利用宏程序能够支持的数学计算法则转化运动学正解方程，具体为：将每个电机的移动量输入运动学正解宏程序计算出并联机床动平台的位置姿态。
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