[發(fā)明專利]一種五軸側(cè)銑加工刀具與工件變形誤差補償方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711212327.5
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN107942936B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王立平;佀昊
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G05B19/404
• 分類號: G05B19/404
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

1.一種五軸側(cè)銑加工刀具與工件變形誤差補償方法，其特征在于該方法包括如下步驟：

1)建立加工過程的工件坐標系和刀具坐標系，工件坐標系O-XYZ是一個固定坐標系，該坐標系的原點和三個坐標軸的方向由編程人員自主設(shè)定，刀具坐標系O'-UVW是一個移動坐標系，該坐標系的原點O'位于刀尖點處，W軸沿著刀軸矢量豎直向上，U軸對應(yīng)刀具瞬時進給方向，V軸根據(jù)右手定則確定；將加工使用的刀具軌跡離散成M個刀位點；

2)選取第m個刀位點，其中m＝1,2…M；

3)根據(jù)五軸側(cè)銑切削力模型計算銑削力，在銑削力的作用下，分別利用懸臂梁模型和有限元模型計算刀具和工件的變形位移，將兩者疊加取平均得到變形誤差δ_ae，判斷第t次和第t-1次計算得到的變形誤差是否滿足：

|δ_ae(t)-δ_ae(t-1)|＜ε₁

式中，參數(shù)t為內(nèi)循環(huán)迭代計算的計數(shù)值，初始t＝1；ε₁為設(shè)定偏差值；

4)若否，則根據(jù)變形誤差修改當前刀具位置的刀尖點位置和刀軸傾斜角，并令t＝t+1，重復(fù)步驟3)；若是，則根據(jù)鏡像原理偏移當前刀具位置的刀尖點位置和刀軸傾斜角；

5)判斷第k次和第k-1次計算得到的變形誤差是否滿足：

|δ_ae(k)-δ_ae(k-1)|＜ε₂

式中，參數(shù)k為外循環(huán)迭代計算的計數(shù)值，初始k＝1，ε₂為設(shè)定偏差值；

6)若否，則令t＝1，且k＝k+1，重復(fù)步驟3)～步驟5)；若是，則記錄平衡狀態(tài)下的刀具位置；

7)判斷當前的刀位點是否滿足m＜M，若是，則令m＝m+1，重復(fù)步驟2)～步驟6)；若否，則結(jié)束運算，整理所有M個刀位點的刀具位置信息，得到補償后的刀具軌跡，使用補償后的刀具軌跡進行加工，即可完成五軸側(cè)銑加工刀具與工件變形誤差的補償。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種五軸側(cè)銑加工刀具與工件變形誤差補償方法，其特征在于：加工刀具選用球頭銑刀或圓鼻銑刀。