【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及u轴刀具加工，具体而言，涉及一种u轴刀具加工方法、装置、计算机程序产品和加工机床。
技术介绍
1、针对曲轴孔止推面加工特征，如图1所示，由于其内径变化且同轴度要求高，大多数情况选择专用设备进行加工，但这种方式需频繁更换设备，极大影响加工效率。随着技术发展，逐渐选择u轴刀具进行复杂内腔的孔系加工。u轴刀具结合了数控车床与加工中心优点，可以大幅度提高加工效率。
2、目前u轴刀具加工编程为手工编写的方式，需要人工查看二维图纸，过程繁琐，且容易出错。随着加工制造过程向数字化转型，采用cam软件生成刀位源文件，通过后处理将刀位源文件转换为数控程序的方式已普遍被人接受。但由于各编程软件本身功能限制，只能控制机床的主轴移动，无法控制u轴刀具沿u轴移动，无法满足u轴刀具加工需求，即无法快速将u轴刀具加工需求转换为数控程序的后处理程序。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种u轴刀具加工方法、装置、计算机程序产品和加工机床，以至少解决现有技术中cam编程无法满足u轴刀具加工需求的问题。
2、为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种u轴刀具加工方法，包括：获取cam软件生成的刀位源文件，所述刀位源文件至少包括多个刀具坐标数据，一个所述刀具坐标数据对应u轴刀具的末端的移动轨迹的一个点在cam编程的坐标系的坐标；对各所述刀具坐标数据进行转换，得到多个数控程序坐标数据，多个所述数控程序坐标数据按照对应的所述移动轨迹的点的顺序排列，所述数控程序坐标数据为
3、可选地，在对各所述刀具坐标数据进行转换，得到多个数控程序坐标数据之前，所述方法还包括：读取所述刀位源文件，并将第一个所述刀具坐标数据的位置作为启动位置；在主程序执行到所述启动位置的情况下，输出u轴刀具数控子程序的名称，以跳转至所述u轴刀具数控子程序，所述u轴刀具数控子程序为控制所述u轴刀具进行加工的程序。
4、可选地，所述cam编程的坐标系的x轴、y轴和z轴分别与所述机床坐标系的x轴、y轴和z轴对应，所述机床坐标系的x轴为所述目标轴，所述机床坐标系的x轴、y轴和z轴的任意两个互相垂直，所述刀具坐标数据包括第一x轴坐标、第一y轴坐标和第一z轴坐标，所述数控程序坐标数据包括第二x轴坐标、第二y轴坐标和第二z轴坐标，对各所述刀具坐标数据进行转换，得到多个数控程序坐标数据，包括：第一转换步骤，采用所述加工机床的后处理程序对任意一个所述刀具坐标数据进行转换，得到所述第二x轴坐标和所述第二z轴坐标，所述后处理程序为将所述刀位源文件转换为所述加工机床可识读的数控程序的程序；第二转换步骤，采用所述后处理程序的相同的转换方法将所述第一y轴坐标进行转换得到所述第二y轴坐标；组合步骤，将所述第二x轴坐标、所述第二z轴坐标以及所述第二y轴坐标组成所述数控程序坐标数据；依次重复所述第一转换步骤、所述第二转换步骤和所述组合步骤至少一次，直至得到所有的所述数控程序坐标数据。
5、可选地，所述第一转换步骤包括：获取所述加工机床的旋转轴的旋转角度，所述旋转轴用于旋转所述加工机床加工的工件，所述旋转角度包括第一旋转角度α、第二旋转角度β和第三旋转角度的一个或者多个；在所述旋转轴绕所述机床坐标系的x轴旋转所述第一旋转角度α的情况下，建立第一旋转矩阵； 在所述旋转轴绕所述机床坐标系的y轴旋转所述第二旋转角度β的情况下，建立第二旋转矩阵；在所述旋转轴绕所述机床坐标系的z轴旋转所述第三旋转角度的情况下，建立第三旋转矩阵；采用所述第一旋转矩阵、所述第二旋转矩阵和所述第三旋转矩阵中的一个或者多个对所述刀具坐标数据的所述第一x轴坐标和所述第一z轴坐标进行转换，得到所述第二x轴坐标和所述第二z轴坐标。
6、可选地，根据第一个所述数控程序坐标数据控制所述主轴移动，使得所述u轴刀具到达初始加工位置，包括：控制所述主轴沿所述机床坐标系的x轴移动，使得所述u轴刀具的末端在所述机床坐标系的x轴的坐标等于第一个所述数控程序坐标数据的所述第二x轴坐标；控制所述主轴沿所述机床坐标系的y轴移动，使得所述u轴刀具的末端在所述机床坐标系的y轴的坐标等于第一个所述数控程序坐标数据的所述第二y轴坐标；控制所述主轴沿所述机床坐标系的z轴移动，使得所述u轴刀具的末端在所述机床坐标系的z轴的坐标等于第一个所述数控程序坐标数据的所述第二z轴坐标。
7、可选地，所述加工步骤包括：控制所述u轴刀具沿所述u轴移动，使得所述u轴刀具的末端在所述目标轴的坐标等于下一个所述数控程序坐标数据的所述第二x轴坐标，并控制所述主轴沿所述机床坐标系的y轴移动，使得所述u轴刀具的末端在所述机床坐标系的y轴的坐标等于下一个所述数控程序坐标数据的所述第二y轴坐标，控制所述主轴沿所述机床坐标系的z轴移动，使得所述u轴刀具的末端在所述机床坐标系的z轴的坐标等于下一个所述数控程序坐标数据的所述第二z轴坐标。
8、可选地，在所述加工步骤之前，所述方法还包括：获取输入的u轴刀具参数，所述u轴刀具参数包括u轴刀具号、u轴最大转速、u轴进给的最大加速度、u轴进给的最大加加速度和u轴每转移动的距离。
9、根据本申请的另一方面，提供了一种u轴刀具加工装置，包括：第一获取单元，用于获取cam软件生成的刀位源文件，所述刀位源文件至少包括多个刀具坐标数据，一个所述刀具坐标数据对应u轴刀具的末端的移动轨迹的一个点在cam编程的坐标系的坐标；转换单元，用于对各所述刀具坐标数据进行转换，得到多个数控程序坐标数据，多个所述数控程序坐标数据按照对应的所述移动轨迹的点的顺序排列，所述数控程序坐标数据为所述u轴刀具的末端在加工机床的机床坐标系的坐标，所述数控程序坐标数据与所述刀具坐标数据一一对应；控制单元，用于根据第一个所述数控程序坐标数据控制主轴移动，使得所述u轴刀具到达初始加工位置；加工单元，用于执行加工步骤，控制所述u轴刀具沿u轴移动，使得所述u轴刀具的末端在目标轴的坐标等于下一个所述数控程序坐标数据的所述目标轴的坐标，并控制所述主轴沿所述机床坐标系中其他轴移动，使得所述u轴刀具的末端在所述其他轴的坐标等于下一个所述数控程序坐标数据的所述其他轴的坐标，所述目标轴与所述u轴平行，所述其他轴为所述机床坐标系中所述目标轴以外的轴；重复单元，用于重复所述加工步骤至少一次，直至没有下一个所述数控程序坐标数据，所述u轴刀具加本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种U轴刀具加工方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对各所述刀具坐标数据进行转换，得到多个数控程序坐标数据之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CAM编程的坐标系的X轴、Y轴和Z轴分别与所述机床坐标系的X轴、Y轴和Z轴对应，所述机床坐标系的X轴为所述目标轴，所述机床坐标系的X轴、Y轴和Z轴的任意两个互相垂直，所述刀具坐标数据包括第一X轴坐标、第一Y轴坐标和第一Z轴坐标，所述数控程序坐标数据包括第二X轴坐标、第二Y轴坐标和第二Z轴坐标，对各所述刀具坐标数据进行转换，得到多个数控程序坐标数据，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一转换步骤包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据第一个所述数控程序坐标数据控制所述主轴移动，使得所述U轴刀具到达初始加工位置，包括：
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述加工步骤包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述加工步骤之前，所述方法还包括：
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