[发明专利]一种金刚石超精密车床自由曲面加工路径生成方法

权利要求书

1.一种金刚石超精密车床自由曲面加工路径生成方法，用在三轴金刚石超精密机床上，所述机床的主轴能够做回转运动和沿X轴向运动，主轴上安装有对其转动角度进行控制或反馈使其沿C轴转动的编码器，金刚石刀具做Z向运动，该方法包括下列步骤：

(1)建立工件加工表面的自由曲面模型坐标系，并根据把工件的旋转运动转换为刀具在加工表面上绕主轴做旋转运动的相对运动模型，建立模型坐标系与机床坐标系之间的换算关系；

(2)把加工自由曲面上加工点的模型坐标转换为机床坐标系下的坐标；

(3)求解加工刀具切削面在加工该点时的法向量；

(4)把曲面该点的法向量投影到切削面上，并在投影向量方向上进行刀具圆弧半径补偿，获得刀刃圆弧中心在机床坐标系下的坐标；

(5)按照(2)到(4)的步骤，进行加工运动，遍历自由曲面上的加工点，最终生成加工路径。

2.根据权利要求1所述的金刚石超精密车床自由曲面加工路径生成方法，其特征在于，所述步骤(4)包括以下步骤：

(a)利用自由曲面模型的偏导，求解加工点处的法向量；

(b)利用向量投影法，使用加工点的法向量和当前切削面的法向量，计算加工点的法向量在切削面上的投影向量；

(c)求解投影向量的方向余弦，并利用方向余弦对加工点进行刀刃圆弧半径补偿，求解刀刃圆弧中心的模型坐标系下坐标；

(d)把刀刃圆弧中心的模型坐标系下坐标转换为机床坐标系下的坐标。