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2026.01.14

五轴机床旋转刀具中心编程RTCP

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五坐标机床及其加工编程中,常运用 RTCP 功能简化机床的运动精度控制与数控编程。以下对 RTCPRotation Tool Centre Point,旋转刀具中心)编程予以简要阐释。

RTCP 模式编程

在进行五坐标曲面加工编程时,需明确刀具中心与旋转主轴头中心的距离,此距离被定义为转轴中心(pivot)。依据转轴中心以及坐标转动值,计算出 X、Y、Z 方向的直线补偿量,以确保刀具中心处于预期位置。运行基于此计算得出的程序,要求机床的转轴中心长度与编程时所设定的数值完全一致。若有任何参数修改,均需重新编写程序。

RTCP 模式编程

RTCP 选件的运行原理为:当该选项启用时,控制系统会使刀具中心始终保持在编程指定的 XYZ 位置。为维持这一位置,转动坐标的每一次运动都会由 XYZ 坐标的直线位移进行补偿。相较于其他传统数控系统,一个或多个转动坐标的运动会引发刀具中心的位移;而对于 FIDIA 数控系统(当 RTCP 选件生效时),则是坐标旋转中心发生位移,从而保证刀具中心始终处于同一位置。在此情形下,可直接对刀具中心的轨迹进行编程,无需考虑转轴中心。该转轴中心独立于编程过程,在执行程序前通过显示终端输入,与程序本身无关。经由计算机编程或通过 PLP 选件记录的三坐标程序,可借助 RTCP 逻辑以五坐标方式执行。针对这种特殊应用方式,必须使用球形刀具。转动坐标的运动可通过 JOG 方式或手轮实现,因此在某些加工条件下,允许使用长度小于三坐标加工所用刀具的刀具。

RTCP 功能旨在补偿转动坐标引起的平动坐标变化。例如,在不具备 RTCP 功能时,刀具摆动角度 B,为保证刀尖点处于给定角度,需对摆刀中心的 XYZ 值进行补偿,此时得到的 XYZ 值与刀尖点的实际位置存在差异;若具备 RTCP 功能,该补偿由系统自动完成,后置处理过程中无需额外处理,G 文件中的 XYZ 即为实际刀尖点的位置。

旋转刀具中心编程RTCP

Fanuc 系统的 RTCP 功能指令

Fanuc 系统常用 G43.4 指令来启用 RTCP 功能,其格式为:G43.4 Zxxx.xxx Hxx。若系统能够执行该指令,则表明具备此功能,且可通过类似 G49 的指令取消该功能。

在进行五轴后置处理时,需对控制系统有较为深入的了解,特别是以下相关指令:

 - Siemens 840D:Traori G642 OriCurve

 - Fanuc:G43.1、G43.2、G43.3、G05P

 - Fidia:G96G97

 - HeidenhainM128、M129

对于 FIDIA C20 数控系统,G96 指令用于激活 RTCPG97 指令用于禁止 RTCP。在 HEIDENHAIN MILLPLUS IT 5.1 系统中,G141 下的后处理,机床型号为 DMU80TC 360°范围,B -91°至 +12°),涉及 HEIDENHAIN MILLPLUS IT 5.1 POST。 


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