數控火焰切割的工藝參量描述與加工坐標系分析

數控火焰切割的工藝分析是對數控火焰切割機進行加工誤差建模預測的基礎，在此給出與數控火焰切割有關的工件參量，如圖1a所示[11];同時，在由機床和工件兩部分組成的加工系統中，設置切割成形運動的坐標系，如圖1b所示。圖中:{R}為慣性系，{S}為機床系，{T}為工具系，{W}為工件系。

利用圖1b中的加工坐標系，將工件系加工誤差的推導過程簡要敘述如下：假設工件上待切割點在工件系中的理想位置坐標為由于加工系統中幾何和熱誤差的綜合影響，切割工具在工件上的實際映射點為它們之間的相對偏離(Δx Δy Δz)即為工件位置誤差，切割面上下邊緣兩個對應點的矢量偏差(Δε Δη Δω)為工件姿態誤差。若忽略數控火焰切割切割表面的拖距，也可將工具的切割風線視為工件姿態，工具的姿態偏差即為工件的姿態誤差。顯然，在計算機輔助設計和制造環境中，工件切割輪廓的位置和姿態均為已知的理想參數，因此進行加工誤差建模預測的關鍵是找出切割工具，即工具系在工件上的實際映射位姿。

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