本發(fā)明涉及行程限制，尤其涉及一種多軸數(shù)控機床的超行程回退方法及相關(guān)設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展，多軸數(shù)控機床因其高效率、高精度和高靈活性的優(yōu)勢，在航空、汽車、模具等高端制造領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，多軸數(shù)控機床在加工復(fù)雜曲面時，由于旋轉(zhuǎn)軸的行程限制，常常導(dǎo)致編程效率低下，很難控制刀軸。

2、多軸數(shù)控機床的超行程回退，主要來源于機床結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)、編程刀路軌跡、刀軸等多個方面。這些因素導(dǎo)致零件過切，機床碰撞等風(fēng)險，需要經(jīng)驗非常豐富的編程員進行精確調(diào)整與確認(rèn)，進而影響到效率。

3、傳統(tǒng)的方式往往需要編程員在刀路起點，軌跡以及刀軸控制上進行精確控制，以避免機床的超行程。

4、因此有必要提出一種多軸數(shù)控機床的超行程回退方法，以至少解決上述部分問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中多軸數(shù)控機床在加工復(fù)雜曲面時，由于旋轉(zhuǎn)軸的行程限制，常常導(dǎo)致編程效率低下，很難控制刀軸的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種多軸數(shù)控機床的超行程回退方法，包括：

3、創(chuàng)建目標(biāo)捕捉函數(shù)；

4、通過所述目標(biāo)捕捉函數(shù)，對多軸機床執(zhí)行下一角度的運動結(jié)果進行判斷；其中，所述運動結(jié)果為超行程，或存在多軸機床的另一運動解；

5、當(dāng)判斷出所述運動結(jié)果為超行程時，通過目標(biāo)回退函數(shù)使多軸機床退回至預(yù)設(shè)安全位置并重新計算運動路徑，以避開超行程的角度，完成加工目標(biāo)。

6、在本發(fā)明的一個實施例中，判斷所述運動結(jié)果為超行程，包括：

7、獲取當(dāng)前輸出角度與前一角度的角度差值；

8、將所述角度差值的絕對值與預(yù)設(shè)閾值進行對比；

9、若所述角度差值的絕對值大于或等于預(yù)設(shè)閾值，則判斷為超行程；

10、若所述角度差值的絕對值小于所述預(yù)設(shè)閾值，則判斷為未超行程。

11、在本發(fā)明的一個實施例中，判斷所述運動結(jié)果存在多軸機床的另一運動解，包括：

12、判斷多軸數(shù)控機床在執(zhí)行多軸聯(lián)動加工時，是否存在多個達到相同加工目標(biāo)的解決方案或姿態(tài)；

13、若存在多個解決方案或姿態(tài)，則表示多軸機床存在另一運動解；

14、若不存在多個解決方案或姿態(tài)，則表示多軸機床不存在另一運動解。

15、在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)多軸機床存在另一運動解時，通過所述目標(biāo)捕捉函數(shù)，預(yù)讀并判斷多軸機床是否處于目標(biāo)加工姿態(tài)，或是否切換至所述另一運動解，以完成所述加工目標(biāo)。

16、在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)判斷出所述運動結(jié)果為超行程時，通過目標(biāo)回退函數(shù)使多軸機床退回至預(yù)設(shè)安全位置并重新計算運動路徑，以避開超行程的角度，完成加工目標(biāo)，包括：

17、從當(dāng)前位置沿法向退離預(yù)設(shè)距離，得到所述預(yù)設(shè)安全位置；

18、沿多軸機床上z軸方向上的機械軸退離至多軸機床的最高點；

19、預(yù)讀至即將輸出的另一運動解，并輸出旋轉(zhuǎn)軸角度；

20、運動旋轉(zhuǎn)軸至另一運動解，并沿法向進刀至目標(biāo)切削點；

21、移動至所述預(yù)設(shè)安全位置，完成加工目標(biāo)。

22、在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)判斷出所述運動結(jié)果為超行程時，通過實時碰撞預(yù)防系統(tǒng)控制多軸機床退回至所述預(yù)設(shè)安全位置。

23、在本發(fā)明的一個實施例中，所述目標(biāo)捕捉函數(shù)與所述目標(biāo)回退函數(shù)是通過測試和驗證后得到的。

24、本發(fā)明還提供了一種多軸數(shù)控機床的超行程回退系統(tǒng)，包括：創(chuàng)建模塊、判斷模塊和執(zhí)行模塊，其中：

25、所述創(chuàng)建模塊用于，創(chuàng)建目標(biāo)捕捉函數(shù)；

26、所述判斷模塊用于，通過所述目標(biāo)捕捉函數(shù)，對多軸機床執(zhí)行下一角度的運動結(jié)果進行判斷；其中，所述運動結(jié)果為超行程，或存在多軸機床的另一運動解；

27、所述執(zhí)行模塊用于，當(dāng)判斷出所述運動結(jié)果為超行程時，通過目標(biāo)回退函數(shù)使多軸機床退回至預(yù)設(shè)安全位置并重新計算運動路徑，以避開超行程的角度，完成加工目標(biāo)。

28、本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備，包括：處理器、存儲器和總線，所述存儲器存儲有所述處理器可執(zhí)行的機器可讀指令，當(dāng)電子設(shè)備運行時，所述處理器與所述存儲器之間通過所述總線進行通信，所述機器可讀指令被所述處理器運行時執(zhí)行如上述實施例中任一所述多軸數(shù)控機床的超行程回退方法的步驟。

29、本發(fā)明還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器運行時執(zhí)行如上述實施例中任一所述多軸數(shù)控機床的超行程回退方法的步驟。

30、本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：

31、本發(fā)明通過在后處理導(dǎo)入軌跡自動編程工具時，設(shè)計一種捕捉函數(shù)，在超行程臨界點時，刀具沿刀軸法向回退一個距離，再次返回z軸最高點，多軸機床換至另外一解，沿法向進刀，執(zhí)行加工。本發(fā)明解決了一些刀具軌跡由于機床結(jié)構(gòu)行程的限制帶來零件過切以及碰撞的風(fēng)險，通過合理的分析以及數(shù)控機床的運動控制，可以顯著提高編程效率。

技術(shù)特征：

1.一種多軸數(shù)控機床的超行程回退方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸數(shù)控機床的超行程回退方法，其特征在于，判斷所述運動結(jié)果為超行程，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸數(shù)控機床的超行程回退方法，其特征在于，判斷所述運動結(jié)果存在多軸機床的另一運動解，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多軸數(shù)控機床的超行程回退方法，其特征在于，當(dāng)多軸機床存在另一運動解時，通過所述目標(biāo)捕捉函數(shù)，預(yù)讀并判斷多軸機床是否處于目標(biāo)加工姿態(tài)，或是否切換至所述另一運動解，以完成所述加工目標(biāo)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸數(shù)控機床的超行程回退方法，其特征在于，當(dāng)判斷出所述運動結(jié)果為超行程時，通過目標(biāo)回退函數(shù)使多軸機床退回至預(yù)設(shè)安全位置并重新計算運動路徑，以避開超行程的角度，完成加工目標(biāo)，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸數(shù)控機床的超行程回退方法，其特征在于，當(dāng)判斷出所述運動結(jié)果為超行程時，通過實時碰撞預(yù)防系統(tǒng)控制多軸機床退回至所述預(yù)設(shè)安全位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸數(shù)控機床的超行程回退方法，其特征在于，所述目標(biāo)捕捉函數(shù)與所述目標(biāo)回退函數(shù)是通過測試和驗證后得到的。

8.一種多軸數(shù)控機床的超行程回退系統(tǒng)，其特征在于，包括：創(chuàng)建模塊、判斷模塊和執(zhí)行模塊，其中：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：處理器、存儲器和總線，所述存儲器存儲有所述處理器可執(zhí)行的機器可讀指令，當(dāng)電子設(shè)備運行時，所述處理器與所述存儲器之間通過所述總線進行通信，所述機器可讀指令被所述處理器運行時執(zhí)行如權(quán)利要求1至7中任一所述多軸數(shù)控機床的超行程回退方法的步驟。

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器運行時執(zhí)行如權(quán)利要求1至7中任一所述多軸數(shù)控機床的超行程回退方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及行程限制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多軸數(shù)控機床的超行程回退方法及相關(guān)設(shè)備，方法包括：創(chuàng)建目標(biāo)捕捉函數(shù)；通過所述目標(biāo)捕捉函數(shù)，對多軸機床執(zhí)行下一角度的運動結(jié)果進行判斷；其中，所述運動結(jié)果為超行程，或存在多軸機床的另一運動解；當(dāng)判斷出所述運動結(jié)果為超行程時，通過目標(biāo)回退函數(shù)使多軸機床退回至預(yù)設(shè)安全位置并重新計算運動路徑，以避開超行程的角度，完成加工目標(biāo)。本發(fā)明解決了一些刀具軌跡由于機床結(jié)構(gòu)行程的限制帶來零件過切以及碰撞的風(fēng)險，通過合理的分析以及數(shù)控機床的運動控制，可以顯著提高效率。

技術(shù)研發(fā)人員：安周,陳錢,倪澤興
受保護的技術(shù)使用者：蘇州千機智能軟件有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9