以数控程序逆向3D数模（二）

优胜客服王老师

实践中，不一定会用到逆向数模，但作为知识了解非常必要，如果想成为高手的话。
此文是一篇旧文，分成三个知识点。

2，三轴及数据处理



     以加工中心数控铣为例，车床原理是一样的。
     对于三轴曲面加工，把精加工部分程序单独截取出来处理，简单的处理方法是：1. 用文本编辑器，把程序处理成逆向软件可以识别的数据格式。如图，这是海德汉系统的程序，每一行开头都有字母L，表示这是直线，可以直删除。对于XYZ可以简单的替代成某个标识（不同的逆向软件的点文件格式会有差别）。
     因为三轴机床结构简单，都遵循右手法则定义各轴方向，其中没有旋转轴，所以不用做特殊数据转换，流程图中的②可以不用。2. 将转换好格式数据文件导入UG软件，这些数据就是工件表面的测绘数据，可以逆向出数模，但是个数模需要修正，对于三轴联动程序，一般没有插补，程序表示的刀中心点的值。3. 原理前面说过了，那么这个数模还不是真实外形，需要把表面，偏置一个球头刀的半径，才是真实的数模。



    3多轴逆向
对于多轴（主要指五轴），流程②是一个复杂的问题，1. 多轴机床的结构多样性，A\B\C三个旋转轴中组合出两个轴，那么就要三种组合（XYZAB，XYZAC，XYZBC)，机床旋转轴运动方式分正交与非正交机床，那么组合后就有六种结构了。操作系统，常见的多轴操作系统是海德汉（HEIDENHAIN）、西门子，系统不断的在升级，对于老式的系统，它的程序表示的原理是不同的，以海德汉为例，新的操作系统里，机床可以跟踪到刀尖位置，程序点就是加工要素表面的关联数据值，对于没有刀尖跟踪的机床（或者程序），那么程序的数据表示的是机床各个轴实际的运动，而非加工要素。2. 程序的表示类型，多轴程序分点位程序、与矢量程序，这两者是不同的。表示的含义也不同，矢量程序描述的是加工要素点的特征（点位坐标，刀轴在这点的矢量）。点位程序则是当前点的数值与旋转轴的数值。
      多轴数控程序的复杂性及含义：如图，D1/D2是两把不同的球头刀与工件接触在同一点B，刀具轴线相对工件空间方向（刀具轴线矢量）不同，D1刀具的尖点是C，D2尖点是A，
0170 L X76.874 Y63.957 Z39.104 A-81.496 C-56.45
0180 L X79.429 Y60.754 Z39.717 A-81.496 C-56.45
0190 L X81.852 Y57.448 Z40.33 A-81.496 C-56.45
这是一段标准的海德汉五轴刀尖跟随程序，X/Y/Z表示的刀尖点的坐标值，A/C表示机床旋转轴空间里的角度位置，图片中A点C点不是同一点，所以在五轴程序里X/Y/Z的坐标值也不同，D1/D2空间方向不同，分解后旋转角度A/C轴也也不同，切削（接触）同一点的程序就完全不同。
     逆向时，A点的数据才是工件的表面数据，求得接触点的数据，就需要一个CAM软件生产程序（后处理文件）的逆向算法，但是这个逆向算法只能求得刀具球头中心点的坐标，无法求的接触点的数值。
     下面是个数控程序逆向矢量算法公式，用分解后的角度，逆向求出矢量。