[發(fā)明專利]鼓型刀具多坐標寬行加工的刀位優(yōu)化方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710100276.7
• 申請日: 2007-06-07
• 公開（公告）號: CN101063880A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發(fā)明（設計）人: 陳志同;張洪;陳五一;張俐
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務所
• 代理人: 官漢增

1、一種鼓型刀具多坐標寬行加工的刀位優(yōu)化方法，其特征在于有下列優(yōu)化步驟：

(一)在工件設計曲面上選擇工件第一參考點RPS₁，在工件第一參考點RPS₁上建立工件第一坐標系S_s1(x_s1-y_s1-z_s1)；再在該點外法線方向上拾取工件第二參考點RPS₂，并在工件第二參考點RPS₂上建立工件第二坐標系S_s2(x_s2-y_s2-z_s2)，且工件第一坐標系S_s1與工件第二坐標系S_s2平行；將工件第二坐標系S_s2繞z_s2軸逆時針轉動γ角得到工件第三坐標系S_s3(x_s3-y_s3-z_s3)坐標系，將工件第三坐標系繞y_s3軸逆時針轉動β角得到工件第四坐標系S_s4(x_s4-y_s4-z_s4)坐標系，將工件第四坐標系繞x_s4軸逆時針轉動α角得到工件第五坐標系S_s5(x_s5-y_s5-z_s5)坐標系；

(二)在刀具的參考母線上拾取一點作為刀具上的第二參考點RPT₂，且以刀具第二參考點RPT₂為原點建立刀具第二坐標系S_t2(x_t2-y_t2-z_t2)；

(三)將依據(jù)步驟(一)得到的工件第五坐標系和依據(jù)步驟(二)得到的刀具第二坐標系重合實現(xiàn)刀具在工件上的定位，此時刀具在工件上的刀位為H(s₂，α，β，γ)，式中，s₂表示工件第二參考點RPS₂在刀具母線上的曲線坐標；

(四)用一組垂直刀具軸線的平面將刀具截成一組緯線圓，求取各條緯線到工件設計曲面上距離最短的點作為特征點CP_k以及各特征點CP_k在工件設計曲面上的垂足點FP_k，連接各特征點CP_k形成特征線CL，連接各垂足點FP_k形成垂足線FL；特征點CP_k與垂足點FP_k之的垂直距離為加工誤差δ，從工件第一參考點到垂足線上其它垂足點的有向距離為w，則得到特征線CL上的特征點CP_k的加工誤差分布函數(shù)為δ＝δ(w，H)；

(五)從工件第二參考點RPS₂出發(fā)分別拾取在加工誤差分布函數(shù)δ＝δ(w，H)曲線上左面的第一個滿足加工誤差δ＝Δ的點作為左端點A，其中Δ表示控制公差，同理得到該曲線右邊的第一個滿足加工誤差δ＝Δ的點作為右端點B；根據(jù)左端點A、右端點B所對應的刀具上的特征點的垂足之間的距離獲取理論行寬w_m和實際行寬w_r，因此得到實際行寬函數(shù)w_r＝w_r(H)；

(六)依據(jù)步驟(五)中得到的實際行寬函數(shù)w_r＝w_r(H)按照寬行加工刀位優(yōu)化模型 W r * = max H ∈ D W r ( H ) ]]>求得一個使實際行寬w_r達到最大值時的刀位H^*作為最優(yōu)刀位，式中，D為δ[s，H(s₂，α，β，γ)]＞0的H的可行域。

(七)在工件設計曲面上選擇一條曲線作為導動線，將該導動線離散成具有一定間隔d的點，并依次將它們作為工件上的第一參考點計算出各點處的最優(yōu)刀位；將各刀位處的FP_A，F(xiàn)P_B，F(xiàn)P_G分別連接形成LFP_A，LFP_B，LFP_G線；當自左向右逐行加工曲面時可根據(jù)本行刀軌上的LFP_B線的最窄處確定本行刀軌的實效右邊界LFP_F，否則根據(jù)LFP_A的最窄處確定本行刀軌的實效左邊界LFP_E。