葉片五軸加工編程處理方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及航空發動機葉片加工領域，特別地，涉及一種葉片五軸加工編程處理方法及裝置。
【背景技術】
[0002]航空發動機壓氣機葉片是發動機的關鍵部件之一，葉片型面一般應用葉片五軸聯動加工中心通過銑削加工方式來完成。葉片型面的數控加工程序的編制采用專用的編程軟件。常用的葉片加工機床廠家都有自身專用的編程軟件，如法拉利(Ferrari)機床應用Ts85編程軟件，力西提(Liechti)機床應用Turbosoft編程軟件，斯達拉格(Strrarag)機床應用RCS編程軟件。如果同一種零件要在多種不同廠家和不同結構的葉片五軸加工機床上進行加工時，需要購買、培訓和學習多種不同的葉片編程軟件，多次應用不同的軟件編制對應機床的數控加工程序，造成了大量的人力和物力浪費，且浪費大量的重復編程時間。
【發明內容】
[0003]本發明提供了一種葉片五軸加工編程處理方法及裝置，以解決現有的同一零件采用多種葉片五軸加工機床加工時需要重復編程導致的人力、物力浪費及重復編程導致的加工效率低的技術問題。
[0004]本發明采用的技術方案如下:
[0005]根據本發明的一個方面，提供一種葉片五軸加工編程處理方法，用于將一種葉片五軸加工設備的編程文件經轉換后生成為用于多種葉片五軸加工設備的數控程序，編程處理方法包括:
[0006]獲取第一葉片五軸加工設備對應的刀位源文件；
[0007]對刀位源文件進行后置處理生成用于第二葉片五軸加工設備的數控程序；
[0008]其中，后置處理包括將刀位源文件所在坐標系中的刀位坐標和刀軸矢量坐標轉化為第二葉片五軸加工設備坐標系中對應的直線坐標和旋轉坐標，且將刀位源文件中的各種加工數據轉換成第二葉片五軸加工設備能識別的數控代碼。
[0009]進一步地，刀位源文件所在坐標系中的刀位坐標和刀軸矢量坐標轉化為第二葉片五軸加工設備坐標系中對應的直線坐標和旋轉坐標中，
[0010]刀軸矢量坐標轉換為第二葉片五軸加工設備對應的兩個旋轉軸的旋轉角度，進而得到兩個旋轉軸對應的旋轉坐標。
[0011]進一步地，本發明葉片五軸加工編程處理方法還包括:
[0012]對第二葉片五軸加工設備對應旋轉軸的旋轉角度進行自動復位處理以統一旋轉軸的旋轉方向。
[0013]進一步地，本發明葉片五軸加工編程處理方法還包括:
[0014]將刀位源文件中的進給量轉換為第二葉片五軸加工設備匹配的進給量并寫入第二葉片五軸加工設備的數控程序。
[0015]進一步地，本發明葉片五軸加工編程處理方法還包括:
[0016]提取刀位源文件中刀具圓角數據，并將刀具對刀點從刀尖轉換到刀具圓角中心。
[0017]根據本發明的另一方面，提供一種葉片五軸加工編程處理裝置，該編程處理裝置包括:
[0018]刀位源文件獲取單元，用于獲取第一葉片五軸加工設備對應的刀位源文件；
[0019]后置處理單元，用于對刀位源文件進行后置處理生成用于第二葉片五軸加工設備的數控程序；
[0020]其中，后置處理單元包括:
[0021]坐標轉換模塊，用于將刀位源文件所在坐標系中的刀位坐標和刀軸矢量坐標轉化為第二葉片五軸加工設備坐標系中對應的直線坐標和旋轉坐標；
[0022]代碼轉換模塊，用于將刀位源文件中的各種加工數據轉換成第二葉片五軸加工設備能識別的數控代碼。
[0023]進一步地，后置處理單元還包括:
[0024]旋轉復位控制模塊，用于對第二葉片五軸加工設備對應旋轉軸的旋轉角度進行自動復位處理統一旋轉軸的旋轉方向。
[0025]進一步地，后置處理單元還包括:
[0026]進給量轉換模塊，用于將刀位源文件中的進給量轉換為第二葉片五軸加工設備匹配的進給量并寫入第二葉片五軸加工設備的數控程序。
[0027]進一步地，后置處理單元還包括:
[0028]對刀點轉換模塊，用于提取刀位源文件中刀具圓角數據，并將刀具對刀點從刀尖轉換到刀具圓角中心。
[0029]本發明具有以下有益效果:
[0030]本發明葉片五軸加工編程處理方法及裝置，通過獲取第一葉片五軸加工設備對應的刀位源文件，并對刀位源文件進行后置處理生成用于第二葉片五軸加工設備的數控程序，從而簡化了同一零件采用不同結構的葉片五軸加工機床加工的編程過程，既節省了軟件采購成本及技術人員的培訓和學習時間，又降低了程序編制的工作量，提高了葉片數控加工編程的效率。
[0031]除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0032]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0033]圖1是本發明優選實施例葉片五軸加工編程處理方法的流程示意圖；
[0034]圖2是本發明優選實施例葉片五軸加工編程處理裝置的結構示意圖；
[0035]圖3是本發明優選實施例葉片五軸加工機床刀具對刀點示意圖。
【具體實施方式】
[0036]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0037]本發明的優選實施例提供了一種葉片五軸加工編程處理方法，用于將一種葉片五軸加工設備的編程文件經轉換后生成為用于多種葉片五軸加工設備的數控程序，其中，葉片五軸加工設備為五軸聯動銑削機床，該機床包括三個正交設置的線性軸X、Y、Z及兩個旋轉軸A、B或者A、C或者B、C，本實施例中，旋轉軸A定位為繞線性軸X旋轉的軸，旋轉軸B定位為繞線性軸Y旋轉的軸，旋轉軸C為繞線性軸Z旋轉的軸。參照圖1，本實施例編程處理方法包括:
[0038]步驟S10，獲取第一葉片五軸加工設備對應的刀位源文件；
[0039]步驟S20，對刀位源文件進行后置處理生成用于第二葉片五軸加工設備的數控程序。
[0040]本實施例中，第一葉片五軸加工設備對應的刀位源文件為力西提(Liechti)機床的Turbosoft編程軟件生成刀位源文件(APT代碼)，應用VC++設計和開發后置處理軟件，提供人機對話交互界面，生成多種具有不同結構和不同數控控制系統的葉片五軸加工機床的數控程序(NC代碼)。本實施例后置處理包括將刀位源文件所在坐標系中的刀位坐標和刀軸矢量坐標轉化為第二葉片五軸加工設備坐標系中對應的直線坐標和旋轉坐標，且將刀位源文件中的各種加工數據轉換成第二葉片五軸加工設備能識別的數控代碼。
[0041]優選地，本實施例葉片五軸加工編程處理方法包括后置處理選擇的步驟，后置處理選擇的作用是通過選擇不同的后置處理得到不同機床的NC代碼文件。本實施例采用下拉菜單的形式來實現，點擊下拉按鈕，各種后置處理顯現在下拉菜單內，通過鼠標移動來實現后置處理的選擇。
[0042]本實施例后置處理的過程就是將APT代碼轉換到特定機床的NC程序代碼的過程，其核心運算過程是進行坐標變換，將APT代碼所在坐標系中的刀位坐標和刀軸矢量坐標轉換到特定機床坐標系中對應的直線坐標和旋轉坐標，同時將APT代碼中的各種加工信息翻譯成機床可以識別的格式。
[0043]APT代碼格式列舉如下:
[0044]G0T0/5.25681718，-5.14249691，4.86057483，0.00000000，-0.95085045，0.30965047
[0045]G0T0/5.25681718，-5.15752886，4.84454013，0.00000000，-0.95180887，0.30669183
[0046]G0T0/5.25681718，-5.17257017，4.82847753，0.00000000，-0.95275811，0.30373011
[0047]其中，各數據分別代表刀位坐標值X、Y、Z和刀軸矢量坐標1、J、K。
[0048]Liechti機床NC代碼格式列舉如下:
[0049]Ν1 ΧΙΟ.47369Y-3.73678Z17.75791A85.73931B5.13173F1584.3
[0050]N2 ΧΙΟ.47295Y-3.74628Z17.74923A85.87035B5.12218F1584.6
[0051]N3 ΧΙΟ.47221Y-3.75575Z17.74053A86.00138B5.11263F1583.9
[0052]其中，各數據分別代表直線軸坐標X、Y、Z和旋轉軸坐標A、Bo
[0053]Ferrari機床NC代碼格式如下:
[0054]N1 X-7.4377Y8.0644Z3.7031A449.6243C-3.0738F200.
[0055]N2 X-7.4383Y8.0674Z3.6820A449.9004C-3.0717
[0056]N3 X-7.4390Y8.0703Z3.6610A90.1761C-3.0694M58 (A)
[0057]N4 X-7.4396Y8.0730Z3.6400A90.4516C-3.0669
[0058]N5 X-7.4433Y8.0869Z3.5142A92.0970C-3.0486
[0059]其中，各數據分別代表直線軸坐標X、Y、Z和旋轉軸坐標A、Co
[0060]本實施例刀位源文件所在坐標系中的刀位坐標和刀軸矢量坐標轉化為第二葉片五軸加工設備坐標系中對應的直線坐標和旋轉坐標中，刀軸矢量坐標轉換為第二葉片五軸加工設備對應的兩個旋轉軸的旋轉角度，進而得到兩個旋轉軸對應的旋轉坐標。
[0061]本實施例坐標旋轉公式如下:
[0062]在XY 平面上:X1 = X*C0S ( β ) _Y*SIN ( β )