[發明專利]一種飛機蒙皮鏡像銑削后置處理方法

在審

• 申請號: 201810734132.5
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN108907618A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 向兵飛;康曉軍;廖翔;徐明;祝小軍;熊自敏;鐘家保;方瑞;江媛;謝云龍;仲云
• 申請（專利權）人: 江西洪都航空工業集團有限責任公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

本發明涉及一種機械加工技術，尤其是一種飛機蒙皮鏡像銑削后置處理方法。一種飛機蒙皮鏡像銑削后置處理方法，包括以下步驟：步驟一、在CAM軟件的刀軌編制過程中，依據待加工蒙皮厚度，標識不同加工厚度的刀軌語句段。同時，根據蒙皮厚度鏡像銑削、切邊、鉆孔加工，標識不同加工策略的刀軌語句段；步驟二、讀取CAM軟件輸出的刀位文件，根據上述信息判定離散刀軌點位的歸屬；步驟三、根據離散刀軌點位的歸屬和點位位置及矢量計算切邊和鉆孔加工的NC程序及厚度鏡像銑削NC程序，其中離散刀軌點位格式即前置刀位點為：，為前置刀具位置，為前置刀軸矢量，表示蒙皮加工目標壁厚；步驟四、不斷重復步驟三，直至整個飛機蒙皮鏡像銑削APT文件均后置為NC程序輸出為止。本發明具有以下優點：1、充分考慮了不同計算方法存在的情形。2、為鏡像銑削設備的應用提供算法依據。

技術領域

本發明涉及一種機械加工技術，尤其是一種飛機蒙皮鏡像銑削后置處理方法。

背景技術

由于飛機蒙皮鏡像銑削相對于傳統化銑相比具有高精度、小污染、能耗小、一次裝夾完成蒙皮加工等優點，是航空綠色制造技術的典型代表。但是如何將CAM軟件編制的程序轉換為機床可識別的NC程序是實現飛機蒙皮鏡像銑削的前提。

五軸機床后置處理僅需將前置APT文件翻譯、計算、轉換為機床可識別的NC程序，而飛機蒙皮鏡像銑削設備為雙五軸設備，銑削過程中銑削刀具的位置和姿態與協同頂撐裝置的位置和姿態時刻成鏡像關系，同步協同運動。因此，在鏡像銑削中需要計算主軸的位置和姿態，同時需要計算頂撐裝置的位置和姿態。對于蒙皮厚度鏡像銑削、切邊、鉆孔加工三種加工工藝，需要對其區分，采用不同的標識來進行解讀。

發明內容

本發明的目的是針對雙五軸鏡像銑削裝置加工編程輸出的APT點位程序僅為五軸銑頭刀位點，提供一種飛機蒙皮鏡像銑削后置處理方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種飛機蒙皮鏡像銑削后置處理方法，包括以下步驟：

步驟一、在CAM軟件的刀軌編制過程中，依據待加工蒙皮厚度，標識不同加工厚度的刀軌語句段。同時，根據蒙皮厚度鏡像銑削、切邊、鉆孔加工，標識不同加工策略的刀軌語句段；

步驟二、讀取CAM軟件輸出的刀位文件，根據上述信息判定離散刀軌點位的歸屬；

步驟三、根據離散刀軌點位的歸屬和點位位置及矢量計算切邊和鉆孔加工的NC程序及厚度鏡像銑削NC程序，其中離散刀軌點位格式即前置刀位點為：，為前置刀具位置，為前置刀軸矢量，表示蒙皮加工目標壁厚；

步驟四、不斷重復步驟三，直至整個飛機蒙皮鏡像銑削APT文件均后置為NC程序輸出為止。

優選的，所述飛機蒙皮鏡像銑削后置處理方法為：

（1）頂撐裝置位置處理方法：根據前置刀軸矢量和目標壁厚可計算頂撐裝置矢量，進而計算頂撐裝置位置，具體為：

（2）厚度鏡像銑削NC程序的實現方法：

① 當銑頭和頂撐裝置均為C-A雙擺頭結構時，銑頭回轉軸角度、通過銑頭所在機床運動鏈進行平移和回轉運動坐標變換得到：

坐標變換：

求解結果為：

其中為機床回轉坐標系相對于加工坐標系的平移坐標變換，為刀具坐標系相對于機床回轉坐標系的平移坐標變換；

頂撐裝置回轉角度、為，，將刀位的前置點位轉換為鏡像銑削NC程：。

② 當銑頭為C-A雙擺頭結構，頂撐裝置為B-A雙擺頭結構時，銑頭回轉軸角度、按照①中所述方法得到，頂撐裝置回轉角度、通過頂撐裝置運動鏈進行平移和回轉運動坐標變換得到：