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數(shù)控技術已經(jīng)成為一個國家制造業(yè)發(fā)展水平的重要標志。隨著制造技術和計算機技術的不斷發(fā)展，五軸聯(lián)動水切割數(shù)控機床已經(jīng)應用于復合型材料、化學纖維、熱敏感型材料、玻璃陶瓷及石材加工行業(yè)等。但是由于其編程比較繁雜，手工編程已經(jīng)遠遠不能滿足要求。大型的商業(yè)化的 CAD/CAM（計算機輔助設計/計算機輔助制造）軟件為現(xiàn)代水切割數(shù)控自動編程技術提供了很好的解決方案，但由于其成本高，技術要求高等特點限制了其在中小型企業(yè)的推廣。因此，本文旨在在華中 8型數(shù)控系統(tǒng)上開發(fā)一套適合中小型企業(yè)的 CAD/CAM 一體化軟件。
針對五軸聯(lián)動水刀切割的工藝和控制需求，完成了 CAD/CAM 一體化的五軸聯(lián)動石材水刀切割專用數(shù)控系統(tǒng)總體方案的設計。設計并實現(xiàn)了嵌入數(shù)控系統(tǒng)上位機的水刀切割路徑自動編程軟件，研究并實現(xiàn)了路徑圖形的排序和換向、五軸水切割工藝參數(shù)定義方法及數(shù)據(jù)序列化存儲術。針對 AB 擺五軸聯(lián)動水切割數(shù)控機床結構特點，基于機床運動鏈將刀具矢量和刀位點在刀具坐標系下的值變換到工件坐標系下表示，采用運動學逆解算出各伺服軸的移動量和轉動量，實現(xiàn)了五軸聯(lián)動水刀切割路徑的后置處理，正確生成五軸數(shù)控 G代碼。
基于以上研究，開發(fā)了 CAD/CAM 一體化的五軸聯(lián)動石材水刀切割專用數(shù)控系統(tǒng)，并在實際石材加工中進行了應用。提高了水切割石材加工的效率，提升了自動化、集成化和智能化水平。