五軸聯動加工數控機床的運動控制

五軸聯動加工數控機床的幾何模型反映了其靜態結構，拓撲鏈反映了其層次關系。然而，在加工和模擬過程中，機床的所有部件都應根據運動指令進行相應的平移或旋轉。為了實現正確的運動，有必要分析虛擬機床的運動，建立運動模型。

五軸聯動加工

1.運動分析

數控機床五軸聯動加工的運動模型具有以下特點：

a.機床的所有部件都有一定的運動范圍，即行程；

b.每個運動部件最多有一個方向的自由度，即單個平移或旋轉，通過各部件的聯動實現五軸數控加工。

c.機床各運動部件之間有嚴格的子父關系，即某一部件運動時其下的所有子部件都會一起運動。

2.坐標系

五軸聯動加工數控機床的運動結果是各坐標系的綜合變化，主要包括：絕對坐標系、機床坐標系、工件坐標系和各部件的局部坐標系。

a.絕對坐標系。絕對坐標系，又稱世界坐標系，是系統虛報場景的默認坐標系，也是唯一不變的坐標系，主要用于視圖變換。

b.機床坐標系。機床坐標系是以機床原點0為原點的右手笛卡爾坐標系。

c.工件坐標系。工件坐標系是固定在工件上的笛卡爾坐標系，是編程人員在編程過程中根據具體情況設置的坐標系，與機床坐標系有相對確定的位置關系。

d.局部坐標系。數控機床上的五軸加工各部件都有自己的坐標系，反映了各部件的相對位置和方向。

3.運動實現

機床運動是根據運動指令中的運動位置改變一系列坐標位置，更新機床相應部件的姿勢位置，更新當前刀具的姿勢位置。

根據上述特點，五軸加工機床的運動過程可以理解為通過一系列姿態改變工件坐標系下的運動指令，最終獲得自身局部坐標系下的運動量（平移或旋轉），然后更新相應部件模型的姿態位置，實現機床運動。

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