[发明专利]飞机结构件数控加工在线自适应刀轨补偿方法

权利要求书

1.一种飞机结构件数控加工在线自适应刀轨补偿方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、生成精加工操作之前的理论中间加工状态，理论中间加工状态包括中间加工状态的理论面、检测面的中间状态理论厚度T_Th和相邻两检测面的中间状态理论距离T_Dts；

步骤二、离散精加工刀轨生成离散点，离散点为刀轨上的刀位点的标记为S_TPt，离散点为刀位点之间的插值点的标记为S_Lpt，将离散点向中间状态的理论面投影生成检测实际中间加工状态的检测点，标记为M_LPt；

步骤三、对工件的实际中间加工状态进行在线检测，得到检测点处的实际位置R_Ps与检测点处工件的实际厚度R_Th，根据检测点的实际检测位置，计算相邻两个检测面的实际中间状态的距离R_Dts；

步骤四、根据检测结果评价中间状态的变形和误差是否能够通过刀轨修改来满足加工要求，如果不能，则报警，提示加工工人采取措施；若变形和加工误差不影响后续加工，则不采取措施；若能够通过修改刀轨来满足加工要求，则修改刀轨；

步骤五、根据步骤四的评价结果，若需要刀轨补偿：

对于一个面的情况，刀轨的补偿方法为：

令N_TPP表示修改后的刀位点，令表示检测面的外法向单位向量，

如果检测点是由精加工刀位点投影得到的，则新刀位点为：

N_TPP=S_TPt+→Normal×(T_Th-R_Th);]]>

如果检测点是由精加工刀位点进行插值而成的点投影得到的，则新刀位点为：

N_TPP=S_IPt+→Normal×(T_Th-R_Th),]]>

然后形成新的加工刀轨；

对于两个面的情况，刀轨的补偿方法为：令D_Tool表示精加工刀具直径，如果T_Dts≤R_Dts或者D_Tool≤R_Dts≤T_Dts，则按照步骤五两个面的精加工各自进行刀轨补偿；如果，R_Dts≤D_Tool并且精加工为端铣加工底面，说明存在刀具干涉情况，则将底面的精加工刀轨根据工艺要求的切削深度沿刀轴方向从工件顶面高度进行分层加工，形成新的刀轨；

步骤六、利用新生成的刀轨更新原NC程序，进行加工。

2.根据权利要求1所述的一种飞机结构件数控加工在线自适应刀轨补偿方法，其特征在于，所述根据检测结果评价中间状态的变形和误差的方法包含以下步骤：

步骤一、求出所有检测点中|M_Ps-M_LPt|+|T_Th-R_Th|最大的三个点，并标记为Max_Pt₁，Max_Pt₂，Max_Pt₃；

步骤二、调整Max_Pt₁，Maz_Pt₂，Maz_Pt₃，使这三个点满足平面度和位置公差的要求，标记调整后的点为AMax_Pt₁，AMax_Pt₂，AMax_Pt₃；

步骤三、令表示加工工件检测面的最终理论厚度及其上下公差，令Re表示加工余量，式(F_Th-b)≤(R_Th±|AMax_Pt₁-Max_Pt₁|-Re)≤(F_Th+a)，(F_Th-b)≤(R_Th±|AMax_Pt₂-Max_Pt₂|-Re)≤(T_Th+a)和(F_Th-b)≤(R_Th±|AMax_Pt₃-Max_Pt₃|-Re)≤(F_Th+a)，式中，若以上步骤二中的每个点调整的方向与检测面的外法向一致，则±取-，否则取+，若能同时满足以上三式，则中间状态的变形和误差能够通过刀轨修改来满足加工要求，否则，提示加工工人采取措施。