[發(fā)明專利]一種映射到柱面上的復(fù)雜微特征球冠面車削軌跡生成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110310111.2
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113050538B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 冀世軍;李京瑾;趙繼;寧培惺;胡志清;代漢達(dá);王曉暉
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 吉林長春新紀(jì)元專利代理有限責(zé)任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

1.一種映射到柱面上的復(fù)雜微特征球冠面車削軌跡生成方法，其特征在于，包括下列步驟：

(1)在空間直角坐標(biāo)系下建立柱面球冠的模型，選擇圓柱軸線為X軸，根據(jù)螺旋軌跡的螺距對X軸進(jìn)行刻度劃分，同時對徑向角度進(jìn)行劃分；

其中建立柱面球冠的模型，即將球冠向柱面徑向進(jìn)行映射，使微特征球冠在長度為LL半徑為R_L的柱面上均勻分布，球冠在柱面上的徑向分布個數(shù)為n_j，軸向分布個數(shù)為n_x，軸向球冠分布間隙為l_x；

以球冠邊際點(diǎn)M為切點(diǎn)做球冠的切線LM，則切線相交豎軸的交點(diǎn)L為待映射圓柱的中心線上一點(diǎn)，點(diǎn)L到所述的球冠底平面中心點(diǎn)N的距離即為所述的待映射圓柱的半徑，設(shè)定所述圓柱的中心L到所述球冠最高點(diǎn)H的距離為h，設(shè)定所述球冠所在球的半徑為R，設(shè)定LM與LN之間的夾角為θ_max，則球冠底平面半徑R_s的求解方程為：

選擇圓柱的軸線為X軸，螺旋軌跡的螺距為lj，將徑向角度劃分為tt份，則軸向刻度為：

推導(dǎo)出柱面徑向角度坐標(biāo)為：

θ_i＝2πi/tt (3)

其中，i為對柱面軸向刻度劃分的份數(shù)，i＝1,2,3,…,LL·tt/lj；

(2)根據(jù)設(shè)定的徑向球冠分布個數(shù)劃分出球冠處柱面分布角度和非球冠處柱面分布角度；

(3)推導(dǎo)圓柱面生成表達(dá)式，將柱面軸向按照螺距刻度劃分，根據(jù)非微特征球冠處柱面分布角度按照徑向所分份數(shù)生成非微特柱面刀觸點(diǎn)軌跡；

(4)推導(dǎo)柱面球冠表達(dá)式，將柱面軸向按照螺距刻度劃分，根據(jù)微特征球冠處柱面分布角度按照徑向所分份數(shù)生成微特征球冠處柱面刀觸點(diǎn)軌跡；

(5)選取刀具半徑，根據(jù)刀具半徑補(bǔ)償公式對刀觸點(diǎn)進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償生成刀位點(diǎn)軌跡；

(6)將刀位點(diǎn)坐標(biāo)輸出生成數(shù)控機(jī)床加工NC代碼。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種映射到柱面上的復(fù)雜微特征球冠面車削軌跡生成方法，其特征在于：所述步驟(2)中，根據(jù)設(shè)定的徑向球冠分布個數(shù)劃分出球冠處柱面分布角度和非球冠處柱面分布角度，設(shè)定徑向球冠分布個數(shù)為n_j，則可推出徑向球冠間隙角度θ_l為:

θ_l＝2π/n_j-2θ_max (4)

當(dāng)且時，此為非球冠處柱面徑向分布角度，其中c＝i\tt；

當(dāng)且時，此為球冠處柱面徑向分布角度，其中c＝i\tt。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種映射到柱面上的復(fù)雜微特征球冠面車削軌跡生成方法，其特征在于：所述步驟(3)中，螺旋軌跡的螺距l(xiāng)j為在進(jìn)行柱面微特征數(shù)控加工中，刀具沿工件徑向車削一周在工件軸向的進(jìn)給長度，刀具在工件徑向車削一周過程中每兩點(diǎn)之間的徑向角度為2π/tt，同時在軸向刀觸點(diǎn)刻度為lj/tt，整個微特征柱面結(jié)構(gòu)加工完成后刀觸點(diǎn)總點(diǎn)數(shù)為LL·tt/lj；

依據(jù)劃分的軸向刻度推導(dǎo)所述非球冠處微特征柱面徑向分布角度下的圓柱面刀觸點(diǎn)軌跡為：

其中，i＝1,2,3,…,LL·tt/lj，j＝1,2,…,n_j。