[發(fā)明專利]飛機(jī)結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工在線自適應(yīng)刀軌補(bǔ)償方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210396142.5
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN102880114A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李迎光;劉長青;王偉;郝小忠;劉旭;李海;湯立民
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G05B19/404
• 分類號: G05B19/404
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 瞿網(wǎng)蘭

1.一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工在線自適應(yīng)刀軌補(bǔ)償方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟一、生成精加工操作之前的理論中間加工狀態(tài)，理論中間加工狀態(tài)包括中間加工狀態(tài)的理論面、檢測面的中間狀態(tài)理論厚度T_Th和相鄰兩檢測面的中間狀態(tài)理論距離T_Dts；

步驟二、離散精加工刀軌生成離散點(diǎn)，離散點(diǎn)為刀軌上的刀位點(diǎn)的標(biāo)記為S_TPt，離散點(diǎn)為刀位點(diǎn)之間的插值點(diǎn)的標(biāo)記為S_Lpt，將離散點(diǎn)向中間狀態(tài)的理論面投影生成檢測實(shí)際中間加工狀態(tài)的檢測點(diǎn)，標(biāo)記為M_LPt；

步驟三、對工件的實(shí)際中間加工狀態(tài)進(jìn)行在線檢測，得到檢測點(diǎn)處的實(shí)際位置R_Ps與檢測點(diǎn)處工件的實(shí)際厚度R_Th，根據(jù)檢測點(diǎn)的實(shí)際檢測位置，計(jì)算相鄰兩個檢測面的實(shí)際中間狀態(tài)的距離R_Dts；

步驟四、根據(jù)檢測結(jié)果評價中間狀態(tài)的變形和誤差是否能夠通過刀軌修改來滿足加工要求，如果不能，則報警，提示加工工人采取措施；若變形和加工誤差不影響后續(xù)加工，則不采取措施；若能夠通過修改刀軌來滿足加工要求，則修改刀軌；

步驟五、根據(jù)步驟四的評價結(jié)果，若需要刀軌補(bǔ)償：

對于一個面的情況，刀軌的補(bǔ)償方法為：

令N_TPP表示修改后的刀位點(diǎn)，令表示檢測面的外法向單位向量，

如果檢測點(diǎn)是由精加工刀位點(diǎn)投影得到的，則新刀位點(diǎn)為：

N_TPP=S_TPt+→Normal×(T_Th-R_Th);]]>

如果檢測點(diǎn)是由精加工刀位點(diǎn)進(jìn)行插值而成的點(diǎn)投影得到的，則新刀位點(diǎn)為：

N_TPP=S_IPt+→Normal×(T_Th-R_Th),]]>

然后形成新的加工刀軌；

對于兩個面的情況，刀軌的補(bǔ)償方法為：令D_Tool表示精加工刀具直徑，如果T_Dts≤R_Dts或者D_Tool≤R_Dts≤T_Dts，則按照步驟五兩個面的精加工各自進(jìn)行刀軌補(bǔ)償；如果，R_Dts≤D_Tool并且精加工為端銑加工底面，說明存在刀具干涉情況，則將底面的精加工刀軌根據(jù)工藝要求的切削深度沿刀軸方向從工件頂面高度進(jìn)行分層加工，形成新的刀軌；

步驟六、利用新生成的刀軌更新原NC程序，進(jìn)行加工。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工在線自適應(yīng)刀軌補(bǔ)償方法，其特征在于，所述根據(jù)檢測結(jié)果評價中間狀態(tài)的變形和誤差的方法包含以下步驟：

步驟一、求出所有檢測點(diǎn)中|M_Ps-M_LPt|+|T_Th-R_Th|最大的三個點(diǎn)，并標(biāo)記為Max_Pt₁，Max_Pt₂，Max_Pt₃；

步驟二、調(diào)整Max_Pt₁，Maz_Pt₂，Maz_Pt₃，使這三個點(diǎn)滿足平面度和位置公差的要求，標(biāo)記調(diào)整后的點(diǎn)為AMax_Pt₁，AMax_Pt₂，AMax_Pt₃；

步驟三、令表示加工工件檢測面的最終理論厚度及其上下公差，令Re表示加工余量，式(F_Th-b)≤(R_Th±|AMax_Pt₁-Max_Pt₁|-Re)≤(F_Th+a)，(F_Th-b)≤(R_Th±|AMax_Pt₂-Max_Pt₂|-Re)≤(T_Th+a)和(F_Th-b)≤(R_Th±|AMax_Pt₃-Max_Pt₃|-Re)≤(F_Th+a)，式中，若以上步驟二中的每個點(diǎn)調(diào)整的方向與檢測面的外法向一致，則±取-，否則取+，若能同時滿足以上三式，則中間狀態(tài)的變形和誤差能夠通過刀軌修改來滿足加工要求，否則，提示加工工人采取措施。