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(一).概述：
1.如果你购买了五轴双转台或四轴转台并安装在三轴机床工作台上，
但是你的数控系统(FANUC-0iMF/三菱M70/M80)又不支持刀尖跟随RTCP，
如何让你的假五轴像真五轴机床一样易于使用呢？
如果你有这样的疑问，请阅读本文。
2.你需要一台电脑，并且安装了UG/NX12.0及以上版本和VERICUT 9.01及以上版本
3.本文基于FANUC和三菱系统讲解。
4.你需要找准机床旋转中心点，五轴双转台的旋转中心点是第四轴中心线与第五轴
中心线交点。立加四轴A转台的旋转中心点在A轴中心线上任意一点，找准YZ，X可任意。
卧加四轴B转台的旋转中心点在B轴中心线上任意一点，找准XZ，Y可随意。将旋转中心点
机械坐标写入机床G55里面。
5.你需要用寻边器或分中棒找到你的工件坐标系(编程原点)，并且写入机床G56里面。
这个坐标系与你的UG编程坐标系一致，UG里面编程坐标系设置为主要，偏移1。
6.实际加工的坐标系(加工原点)G54由NC程序自动计算，无需考虑。
7.加工原点G54的XYZ坐标对应于参数#5221,#5222,#5223
旋转中心G55的XYZ坐标对应于参数#5241,#5242,#5243
编程原点G56的XYZ坐标对应于参数#5261,#5262,#5263
编程原点在旋转角度ABC为零时重合。
8.定轴加工和三轴加工一样,三轴加工就是旋转轴ABC在角度为0时的定轴加工。
9.刀尖跟随RTCP联动加工是点位加工,只能使用G0/G1,
联动加工时加工原点必须与编程原点重合(G54=G56)。
(二).四轴五轴机床运动学：
设旋转中心G55的XYZ坐标为Xrcp,Yrcp,Zrcp,
设编程原点G56的XYZ坐标为Xmcs,Ymcs,Zmcs,
那么编程原点与旋转中心点的偏移为Xofs,Yofs,Zofs:
Xofs=Xmcs-Xrcp
Yofs=Ymcs-Yrcp
Zofs=Zmcs-Zrcp
设四轴五轴转台旋转角度为A,B,C。那么
对于五轴AC双转台:
sin4=sin(A)
cos4=cos(A)
sin5=sin(C)
cos5=cos(C)
对于五轴BC双转台:
sin4=sin(B)
cos4=cos(B)
sin5=sin(C)
cos5=cos(C)
对于四轴A转台:
sin4=sin(A)
cos4=cos(A)
对于四轴B转台:
sin4=sin(B)
cos4=cos(B)
(1).定轴加工计算(相当于G68.2):
设加工原点G54坐标为Xg54,Yg54,Zg54,
对于定轴加工，只需找到加工原点的新位置就可以了。
当ABC旋转一定角度后，我们只需要计算出加工原点相
对于编程原点的偏移量，加上编程原点就得到加工原点的
机械坐标位置,这个坐标写入G54里面,用于实际加工。
设临时变量为v,
*五轴AC双转台3+2定轴计算公式是
v=-1.0*Xofs*sin5+Yofs*cos5
Xg54=Xofs*cos5+Yofs*sin5+Xrcp
Yg54=v*cos4+Zofs*sin4+Yrcp
Zg54=-1.0*v*sin4+Zofs*cos4+Zrcp
*五轴BC双转台3+2定轴计算公式是
v=Xofs*cos5+Yofs*sin5
Xg54=v*cos4-Zofs*sin4+Xrcp
Yg54=-1.0*Xofs*sin5+Yofs*cos5+Yrcp
Zg54=Zofs*cos4+v*sin4+Zrcp
*立加四轴A转台3+1定轴计算公式是
Xg54=Xmcs
Yg54=Yofs*cos4+Zofs*sin4+Yrcp
Zg54=-1.0*Yofs*sin4+Zofs*cos4+Zrcp
*卧加四轴B转台3+1定轴计算公式是
Xg54=Xofs*cos4-Zofs*sin4+Xrcp
Yg54=Ymcs
Zg54=Zofs*cos4+Xofs*sin4+Zrcp
(2).联动加工刀尖跟随RTCP计算(相当于G43.4):
设x,y,z为NC程序中刀具移动终点的XYZ坐标,
设刀尖跟随RTCP点位计算结果为Xrtcp,Yrtcp,Zrtcp,
*五轴AC双转台RTCP计算公式：
Xrtcp=(cos5-1.0)*Xofs+sin5*Yofs+x
Yrtcp=(cos4*cos5-1.0)*Yofs-cos4*sin5*Xofs+sin4*Zofs+y
Zrtcp=sin4*sin5*Xofs-sin4*cos5*Yofs+(cos4-1.0)*Zofs+z
*五轴BC双转台RTCP计算公式
Xrtcp=(cos4*cos5-1.0)8Xofs+cos4*sin5*Yofs-sin4*Zofs+x
Yrtcp=-1.0*sin5*Xofs+(cos5-1.0)*Yofs+y
Zrtcp=(cos4-1)*Zofs+sin4*cos5*Xofs+sin4*sin5*Yofs+z
*立加四轴A转台RTCP计算公式：
Xrtcp=x
Yrtcp=(os4-1.0)*Yofs+sin4*Zofs+y
Zrtcp=-1.0*sin4*Yofs+(cos4-1.0)*Zofs+z
*卧加四轴B转台RTCP计算公式：
Xrtcp=(cos4-1.0)*Xofs-sin4*Zofs+x
Yrtcp=y
Zrtcp=(cos4-1.0)*Zofs+sin4*Xofs+z
(三).宏联动范例:
#101=#5261-#5241
#102=#5262-#5242
#103=#5263-#5243
N1 T1 M6
(刀路: 三轴)
#130=0.
#131=0.
#23=-#101*SIN[#131]+#102*COS[#131]
#24=#101*COS[#131]+#102*SIN[#131]+#5241
#25=#23*COS[#130]+#103*SIN[#130]+#5242
#26=-#23*SIN[#130]+#103*COS[#130]+#5243
G90 G10 L2 P1 X[#24] Y[#25] Z[#26]
G0 G90 G54 X-57.5331 Y.9941 A0.0 C0.0 S8500 M3
G43 Z20. H1 M8
Z-7.
G1 Z-10. F4000.
X-55.5116 Y.6122
G3 X-54.9824 Y1.0144 I.0288 J.5115
G2 X-54.6335 Y2.2262 I9.9207 J-2.2002 G17
G3 X-54.1274 Y6.5395 I-21.8751 J4.753
G3 X-53.9975 Y19.1379 I-336.3103 J9.7661
G1 X-53.9968 Y22.7379
......
G0 Z20.
G91 G28 Z0.
M1
(刀路: 定轴)
#130=-51.8442
#131=135.
#23=-#101*SIN[#131]+#102*COS[#131]
#24=#101*COS[#131]+#102*SIN[#131]+#5241
#25=#23*COS[#130]+#103*SIN[#130]+#5242
#26=-#23*SIN[#130]+#103*COS[#130]+#5243
G90 G10 L2 P1 X[#24] Y[#25] Z[#26]
G0 G90 G54 X28.6186 Y41.2736 A-51.8442 C135. S8500 M3
G43 Z51.6231 H1 M8
Z35.4846
G1 Z32.4846 F4000.
X26.8658 Y39.8583
G3 X26.7215 Y39.4865 I.3882 J-.3645
......
G2 X-41.0864 Y19.9347 I-.5204 J.0014
G1 X-43.1074 Y19.9816
Z14.7231
G0 Z51.6231
G91 G28 Z0.
M1
(刀路: 五轴联动G54=G56)
#130=0.
#131=0.
#23=-#101*SIN[#131]+#102*COS[#131]
#24=#101*COS[#131]+#102*SIN[#131]+#5241
#25=#23*COS[#130]+#103*SIN[#130]+#5242
#26=-#23*SIN[#130]+#103*COS[#130]+#5243
G90 G10 L2 P1 X[#24] Y[#25] Z[#26]
G0 G90 G54 X[-#101-#102+5.0133] Y[-#102+0.866025*#101-0.5*#103+11.6639] A-30. C270. S5000 M3
G43 Z[0.5*#101-0.133975*#103+29.8282] H1 M8
G1 X[-#101-#102+5.0133] Y[-#102+0.866025*#101-0.5*#103+11.6639] Z[0.5*#101-0.133975*#103+29.8282] F10000.
X[-#101-#102+5.0133] Y[-#102+0.866025*#101-0.5*#103+11.6639] Z[0.5*#101-0.133975*#103+0.953]
X[-#101-#102+5.0089] Y[-#102+0.866025*#101-0.5*#103+11.8602] Z[0.5*#101-0.133975*#103+0.953] F2000.
X[-#101-#102+4.9968] Y[-#102+0.866025*#101-0.5*#103+12.0562] Z[0.5*#101-0.133975*#103+0.953]
X[-#101-#102+4.977] Y[-#102+0.866025*#101-0.5*#103+12.2515] Z[0.5*#101-0.133975*#103+0.953]
X[-#101-#102+0.7823] Y[-#102+0.866025*#101-0.5*#103+16.5912] Z[0.5*#101-0.133975*#103+0.953]
X[-#101-#102+0.5878] Y[-#102+0.866025*#101-0.5*#103+16.6175] Z[0.5*#101-0.133975*#103+0.953]
X[-#101-#102+0.3923] Y[-#102+0.866025*#101-0.5*#103+16.6363] Z[0.5*#101-0.133975*#103+0.953]
X[-#101-#102+0.1963] Y[-#102+0.866025*#101-0.5*#103+16.6473] Z[0.5*#101-0.133975*#103+0.953]
X[-#101-#102] Y[-#102+0.866025*#101-0.5*#103+16.6506] Z[0.5*#101-0.133975*#103+0.953]
X[-0.993863*#101-0.999981*#102] Y[-0.994686*#102+0.866009*#101-0.5*#103+16.6506] Z[0.499991*#101+0.003068*#102-0.133975*#103+0.953] C270.3516
X[-0.987729*#101-0.999925*#102] Y[-0.989373*#102+0.86596*#101-0.5*#103+16.6506] Z[0.499962*#101+0.006136*#102-0.133975*#103+0.953] C270.7031
X[-0.981593*#101-0.999831*#102] Y[-0.984059*#102+0.865879*#101-0.5*#103+16.6506] Z[0.499915*#101+0.009203*#102-0.133975*#103+0.953] C271.0547
X[-0.975458*#101-0.999699*#102] Y[-0.978746*#102+0.865765*#101-0.5*#103+16.6506] Z[0.499849*#101+0.012271*#102-0.133975*#103+0.953] C271.4063
X[-0.969325*#101-0.999529*#102] Y[-0.973435*#102+0.865618*#101-0.5*#103+16.6506] Z[0.499765*#101+0.015337*#102-0.133975*#103+0.953] C271.7578
X[-0.963192*#101-0.999322*#102] Y[-0.968124*#102+0.865439*#101-0.5*#103+16.6506] Z[0.499661*#101+0.018404*#102-0.133975*#103+0.953] C272.1094
X[-0.957062*#101-0.999078*#102] Y[-0.962815*#102+0.865227*#101-0.5*#103+16.6506] Z[0.499539*#101+0.021469*#102-0.133975*#103+0.953] C272.4609
X[-0.950932*#101-0.998795*#102] Y[-0.957506*#102+0.864982*#101-0.5*#103+16.6506] Z[0.499398*#101+0.024534*#102-0.133975*#103+0.953] C272.8125
.........
X[-#101-#102-5.0089] Y[-#102+0.866025*#101-0.5*#103+11.8602] Z[0.5*#101-0.133975*#103+0.953]
X[-#101-#102-5.0133] Y[-#102+0.866025*#101-0.5*#103+11.6639] Z[0.5*#101-0.133975*#103+0.953]
X[-#101-#102-5.0133] Y[-#102+0.866025*#101-0.5*#103+11.6639] Z[0.5*#101-0.133975*#103+29.8282] F10000.
G91 G28 Z0.
G91 G28 X0. Y0. M9
G91 G28 A0. C0. M5
M30
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未完待续......
作者： 南京六合标子
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