五轴机床RTCP功能的优缺点

优胜五轴周琦

假如有一台五轴机床，精度也可以，五个坐标轴能够联动，其他什么功能都没有了，我们称之为五轴裸机。

在CAM软件中(以UGNX为例)，做一个简单的刀路，如下图所示。刀具沿一个立方体工件的三个面，连续移动，刀轴始终垂直于工件表面。在工件A和B两个棱边处，刀轴90度旋转。加工坐标系位于工件底部，方向如图所示。

现在以标准G代码双转台机床为例，看看程序做好后，要到机床上加工，还需要哪些步骤。

1 测量工作台摆动中心轴线与回转中心轴线的距离d1(很难测准)

2 测量这两条线异面相交直线在回转轴线上的虚交点P，到回转工作台台面的距离d2(很难测准)

3 将工件安装到工作台上，加工坐标系原点与回转轴线重合(俗称回转找正)

4 测量加工坐标系原点到工作台面的距离d3(很难测准)

5 将数据d1以及d2+d3输入后置处理程序，对加工程序进行处理。

6 将刀尖找正到加工坐标系原点

步骤12，只需执行一次。步骤345，每次更换工件都要执行。步骤6，只需更换刀具是执行。

如果有了RTCP，则步骤12345都不用执行，数控程序也有了通用性。

RTCP还有一个重要的功能：线性误差纠正，从机床上直观看来，就是常说的刀尖跟随功能。

如图所示，在工件的A点处，刀轴中心线从水平位置，直接变到垂直位置，如果不进行线性误差纠正，刀尖将偏离A点，甚至扎入工件，造成严重事故。因为摆动轴和回转轴连续运动引起了A点位置的变化，程序中原始的刀尖位置必须进行修正，保证刀尖位置坐标始终相对于A点不变，就好像刀尖跟随著A点在运动。这就是刀尖跟随。

刀尖跟随可以弥补回转轴带来的线性误差，防止出现撞刀现象。只有解决了这个问题，才能实现真正意义上的五轴联动。为什么会有人经常提起来真五轴，假五轴？其判断标准主要就是有无线性误差补偿功能。

    现在的数控系统还有一个功能，就是在后处理时，只需计算角度，坐标数据则保持刀位源文件不变，有人也将这个功能归到RTCP之中。

以我个人的能力来分析，RTCP能解决的问题，大概就上面这些了。
   但是五轴联动还有一些很关键的问题，是机床无法解决的，要靠程序来解决。比如，对于侧刃切削的程序，RTCP功能的线性误差补偿功能就无效了，需要进行避免或预警；在加工过程中，某个旋转轴超过行程了怎么办？两段程序之间如何安全连接？如何对一些常见错误进行预先判断等。这些问题就要靠后置处理解决了。

apHE

楼主的解说有点高深！