叶片五轴加工编程处理方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及航空发动机叶片加工领域，特别地，涉及一种叶片五轴加工编程处理方法及装置。
【背景技术】
[0002]航空发动机压气机叶片是发动机的关键部件之一，叶片型面一般应用叶片五轴联动加工中心通过铣削加工方式来完成。叶片型面的数控加工程序的编制采用专用的编程软件。常用的叶片加工机床厂家都有自身专用的编程软件，如法拉利(Ferrari)机床应用Ts85编程软件，力西提(Liechti)机床应用Turbosoft编程软件，斯达拉格(Strrarag)机床应用RCS编程软件。如果同一种零件要在多种不同厂家和不同结构的叶片五轴加工机床上进行加工时，需要购买、培训和学习多种不同的叶片编程软件，多次应用不同的软件编制对应机床的数控加工程序，造成了大量的人力和物力浪费，且浪费大量的重复编程时间。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种叶片五轴加工编程处理方法及装置，以解决现有的同一零件采用多种叶片五轴加工机床加工时需要重复编程导致的人力、物力浪费及重复编程导致的加工效率低的技术问题。
[0004]本发明采用的技术方案如下:
[0005]根据本发明的一个方面，提供一种叶片五轴加工编程处理方法，用于将一种叶片五轴加工设备的编程文件经转换后生成为用于多种叶片五轴加工设备的数控程序，编程处理方法包括:
[0006]获取第一叶片五轴加工设备对应的刀位源文件；
[0007]对刀位源文件进行后置处理生成用于第二叶片五轴加工设备的数控程序；
[0008]其中，后置处理包括将刀位源文件所在坐标系中的刀位坐标和刀轴矢量坐标转化为第二叶片五轴加工设备坐标系中对应的直线坐标和旋转坐标，且将刀位源文件中的各种加工数据转换成第二叶片五轴加工设备能识别的数控代码。
[0009]进一步地，刀位源文件所在坐标系中的刀位坐标和刀轴矢量坐标转化为第二叶片五轴加工设备坐标系中对应的直线坐标和旋转坐标中，
[0010]刀轴矢量坐标转换为第二叶片五轴加工设备对应的两个旋转轴的旋转角度，进而得到两个旋转轴对应的旋转坐标。
[0011]进一步地，本发明叶片五轴加工编程处理方法还包括:
[0012]对第二叶片五轴加工设备对应旋转轴的旋转角度进行自动复位处理以统一旋转轴的旋转方向。
[0013]进一步地，本发明叶片五轴加工编程处理方法还包括:
[0014]将刀位源文件中的进给量转换为第二叶片五轴加工设备匹配的进给量并写入第二叶片五轴加工设备的数控程序。
[0015]进一步地，本发明叶片五轴加工编程处理方法还包括:
[0016]提取刀位源文件中刀具圆角数据，并将刀具对刀点从刀尖转换到刀具圆角中心。
[0017]根据本发明的另一方面，提供一种叶片五轴加工编程处理装置，该编程处理装置包括:
[0018]刀位源文件获取单元，用于获取第一叶片五轴加工设备对应的刀位源文件；
[0019]后置处理单元，用于对刀位源文件进行后置处理生成用于第二叶片五轴加工设备的数控程序；
[0020]其中，后置处理单元包括:
[0021]坐标转换模块，用于将刀位源文件所在坐标系中的刀位坐标和刀轴矢量坐标转化为第二叶片五轴加工设备坐标系中对应的直线坐标和旋转坐标；
[0022]代码转换模块，用于将刀位源文件中的各种加工数据转换成第二叶片五轴加工设备能识别的数控代码。
[0023]进一步地，后置处理单元还包括:
[0024]旋转复位控制模块，用于对第二叶片五轴加工设备对应旋转轴的旋转角度进行自动复位处理统一旋转轴的旋转方向。
[0025]进一步地，后置处理单元还包括:
[0026]进给量转换模块，用于将刀位源文件中的进给量转换为第二叶片五轴加工设备匹配的进给量并写入第二叶片五轴加工设备的数控程序。
[0027]进一步地，后置处理单元还包括:
[0028]对刀点转换模块，用于提取刀位源文件中刀具圆角数据，并将刀具对刀点从刀尖转换到刀具圆角中心。
[0029]本发明具有以下有益效果:
[0030]本发明叶片五轴加工编程处理方法及装置，通过获取第一叶片五轴加工设备对应的刀位源文件，并对刀位源文件进行后置处理生成用于第二叶片五轴加工设备的数控程序，从而简化了同一零件采用不同结构的叶片五轴加工机床加工的编程过程，既节省了软件采购成本及技术人员的培训和学习时间，又降低了程序编制的工作量，提高了叶片数控加工编程的效率。
[0031]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0032]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0033]图1是本发明优选实施例叶片五轴加工编程处理方法的流程示意图；
[0034]图2是本发明优选实施例叶片五轴加工编程处理装置的结构示意图；
[0035]图3是本发明优选实施例叶片五轴加工机床刀具对刀点示意图。
【具体实施方式】
[0036]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0037]本发明的优选实施例提供了一种叶片五轴加工编程处理方法，用于将一种叶片五轴加工设备的编程文件经转换后生成为用于多种叶片五轴加工设备的数控程序，其中，叶片五轴加工设备为五轴联动铣削机床，该机床包括三个正交设置的线性轴X、Y、Z及两个旋转轴A、B或者A、C或者B、C，本实施例中，旋转轴A定位为绕线性轴X旋转的轴，旋转轴B定位为绕线性轴Y旋转的轴，旋转轴C为绕线性轴Z旋转的轴。参照图1，本实施例编程处理方法包括:
[0038]步骤S10，获取第一叶片五轴加工设备对应的刀位源文件；
[0039]步骤S20，对刀位源文件进行后置处理生成用于第二叶片五轴加工设备的数控程序。
[0040]本实施例中，第一叶片五轴加工设备对应的刀位源文件为力西提(Liechti)机床的Turbosoft编程软件生成刀位源文件(APT代码)，应用VC++设计和开发后置处理软件，提供人机对话交互界面，生成多种具有不同结构和不同数控控制系统的叶片五轴加工机床的数控程序(NC代码)。本实施例后置处理包括将刀位源文件所在坐标系中的刀位坐标和刀轴矢量坐标转化为第二叶片五轴加工设备坐标系中对应的直线坐标和旋转坐标，且将刀位源文件中的各种加工数据转换成第二叶片五轴加工设备能识别的数控代码。
[0041]优选地，本实施例叶片五轴加工编程处理方法包括后置处理选择的步骤，后置处理选择的作用是通过选择不同的后置处理得到不同机床的NC代码文件。本实施例采用下拉菜单的形式来实现，点击下拉按钮，各种后置处理显现在下拉菜单内，通过鼠标移动来实现后置处理的选择。
[0042]本实施例后置处理的过程就是将APT代码转换到特定机床的NC程序代码的过程，其核心运算过程是进行坐标变换，将APT代码所在坐标系中的刀位坐标和刀轴矢量坐标转换到特定机床坐标系中对应的直线坐标和旋转坐标，同时将APT代码中的各种加工信息翻译成机床可以识别的格式。
[0043]APT代码格式列举如下:
[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，各数据分别代表刀位坐标值X、Y、Z和刀轴矢量坐标1、J、K。
[0048]Liechti机床NC代码格式列举如下:
[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，各数据分别代表直线轴坐标X、Y、Z和旋转轴坐标A、Bo
[0053]Ferrari机床NC代码格式如下:
[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，各数据分别代表直线轴坐标X、Y、Z和旋转轴坐标A、Co
[0060]本实施例刀位源文件所在坐标系中的刀位坐标和刀轴矢量坐标转化为第二叶片五轴加工设备坐标系中对应的直线坐标和旋转坐标中，刀轴矢量坐标转换为第二叶片五轴加工设备对应的两个旋转轴的旋转角度，进而得到两个旋转轴对应的旋转坐标。
[0061]本实施例坐标旋转公式如下:
[0062]在XY 平面上:X1 = X*C0S ( β ) _Y*SIN ( β )