[發明專利]一種仿真分析機床空間誤差對工件加工精度影響的方法

在審

• 申請號: 202011117735.4
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112257252A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 解航;于亮;張保全
• 申請（專利權）人: 北京精雕科技集團有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種仿真分析機床空間誤差對工件加工精度影響的方法，其特征在于，通過在虛擬加工環境中輸入機床各運動軸的誤差曲線，在仿真加工過程中根據機床空間誤差分析刀具位置偏差，根據偏差極值對機床工件精度進行預判，具體包括以下步驟：

A．在軟件中映射虛擬機床模型，構建虛擬加工環境，并確定工件裝夾位置P；

B．輸入各運動軸的誤差曲線，包括直線度、垂直度；

C．虛擬數控系統解析NC程序，驅動機床模型運動并實時計算刀尖點理論坐標，同時根據輸入的各運動軸誤差曲線計算出當前各個運動軸的誤差值，包括直線度誤差、垂直度誤差等，綜合考慮各個誤差計算出運動軸的綜合誤差，迭加各個運動軸的綜合誤差，修正當前刀尖點理論坐標得到修正坐標；

D．統計整個仿真加工過程中的修正坐標與理論坐標的偏差極值E；

E．判斷偏差極值E是否超出工件精度，若是，則判定為不能滿足工件加工精度要求；若否，則判定為可以滿足工件加工精度要求。

2.根據權利要求1所述的一種仿真分析機床空間誤差對工件加工精度影響的方法，其特征在于，步驟E中機床空間誤差不能滿足工件加工精度要求的情況，可采用調整工件裝夾位置的方法進行優化，具體方法如下：

F1．調整虛擬加工環境中工件的裝夾位置至位置P_i，其中i=1，2，3，……，N（N為設定上限）；

F2．虛擬數控系統重新驅動機床模型運動并實時計算刀尖點理論坐標，同時迭加各個運動軸的綜合誤差，修正當前刀尖點理論坐標得到修正坐標；

F3．統計仿真加工過程中的修正坐標與理論坐標的偏差極值，得到在位置P_i處裝夾時的偏差極值E_i；

F4．判斷偏差極值E_i是否超出工件精度，若是，則執行步驟F5；若否，則判定為工件裝夾位置處于位置P_i時可滿足工件加工精度要求；

F5．判斷i是否等于N，若是，則判定為該空間誤差下不能滿足工件加工精度要求；若否，則返回步驟F1，將工件調整至下一位置。

3.根據權利要求1所述的一種仿真分析機床空間誤差對工件加工精度影響的方法，其特征在于，步驟E中機床空間誤差可以滿足工件加工精度要求的情況，可以按照虛擬加工環境中的工件位置設定進行實際加工，也可以在虛擬加工環境中變換工件裝夾位置，通過比較工件在不同裝夾位置時的偏差極值，選出工件最優裝夾位置進行實際加工，具體方法如下：

G1．調整虛擬加工環境中工件的裝夾位置至位置P_j，其中j=1，2，3，……，N（N為設定上限）；

G2．虛擬數控系統重新驅動機床模型運動并實時計算刀尖點理論坐標，同時迭加各個運動軸的綜合誤差，修正當前刀尖點理論坐標得到修正坐標；

G3．統計仿真加工過程中的修正坐標與理論坐標的偏差極值，得到在位置P_j處裝夾時的偏差極值E_j；

G4．判斷j是否等于N，若是，則執行步驟G5；若否，則返回步驟G1，將工件調整至下一位置；

G5．在所有的偏差極值E_j和偏差極值E中，找出最小的偏差極值，將該偏差極值所對應的位置P_j或P作為工件的實際裝夾位置。