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[分享资料] 以数控程序逆向3D数模(二)

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发表于 2017-5-17 20:49:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
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

01.png

     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。

02.png

    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。
03.jpg
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