[發(fā)明專利]一種金剛石超精密車床自由曲面加工路徑生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710058343.3
• 申請(qǐng)日: 2007-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN101187807A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 房豐洲;張效棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/19
• 分類號(hào): G05B19/19
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所
• 代理人: 江鎮(zhèn)華

1.一種金剛石超精密車床自由曲面加工路徑生成方法，用在三軸金剛石超精密機(jī)床上，所述機(jī)床的主軸能夠做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和沿X軸向運(yùn)動(dòng)，主軸上安裝有對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行控制或反饋使其沿C軸轉(zhuǎn)動(dòng)的編碼器，金剛石刀具做Z向運(yùn)動(dòng)，該方法包括下列步驟：

(1)建立工件加工表面的自由曲面模型坐標(biāo)系，并根據(jù)把工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為刀具在加工表面上繞主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)模型，建立模型坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間的換算關(guān)系；

(2)把加工自由曲面上加工點(diǎn)的模型坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為機(jī)床坐標(biāo)系下的坐標(biāo)；

(3)求解加工刀具切削面在加工該點(diǎn)時(shí)的法向量；

(4)把曲面該點(diǎn)的法向量投影到切削面上，并在投影向量方向上進(jìn)行刀具圓弧半徑補(bǔ)償，獲得刀刃圓弧中心在機(jī)床坐標(biāo)系下的坐標(biāo)；

(5)按照(2)到(4)的步驟，進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)，遍歷自由曲面上的加工點(diǎn)，最終生成加工路徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛石超精密車床自由曲面加工路徑生成方法，其特征在于，所述步驟(4)包括以下步驟：

(a)利用自由曲面模型的偏導(dǎo)，求解加工點(diǎn)處的法向量；

(b)利用向量投影法，使用加工點(diǎn)的法向量和當(dāng)前切削面的法向量，計(jì)算加工點(diǎn)的法向量在切削面上的投影向量；

(c)求解投影向量的方向余弦，并利用方向余弦對(duì)加工點(diǎn)進(jìn)行刀刃圓弧半徑補(bǔ)償，求解刀刃圓弧中心的模型坐標(biāo)系下坐標(biāo)；

(d)把刀刃圓弧中心的模型坐標(biāo)系下坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為機(jī)床坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。