[发明专利]基于NURBS曲面的加工误差快速检测补偿方法

权利要求书

1.一种基于NURBS曲面的加工误差快速检测补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）对设计的NURBS曲面的节点向量UV和控制点C信息进行分析，在设计的NURBS曲面上选取一系列特征点作为待测序列P；

2）根据设计的NURBS曲面的节点向量UV和控制点C用机床加工曲面，然后用测量头对待测序列P中的待测点进行测量，得到实测序列Q’；

3）计算实测序列Q’与待测序列P之间的偏差，若偏差小于等于加工精度，则不需要调整；

若有偏差大于加工精度，根据偏差对待测序列P进行调整，得到补偿序列W；

4）根据补偿序列W对控制点C进行调整，得到补偿曲面，根据补偿曲面加工，得到与设计的NURBS曲面误差较小的加工曲面。

2.根据权利要求1所述的基于NURBS曲面的加工误差快速检测补偿方法，其特征在于，步骤1）中，所述的待测序列P包括节点向量UV在节点处所对应曲面上的点和曲面上的基本特征点。

3.根据权利要求2所述的基于NURBS曲面的加工误差快速检测补偿方法，其特征在于，所述的基本特征点为曲面极值点和曲率最大最小点。

4.根据权利要求1所述的基于NURBS曲面的加工误差快速检测补偿方法，其特征在于，步骤2）中，用测量头对待测序列P中的待测点进行测量，包括：卸下加工刀具，将接触式测量头安装在机床主轴上，测量时，X轴和Y轴坐标与待测序列P中待测点一致，得到Z轴坐标值，Z轴坐标值需要消除偏差x，其中R为接触式测量头中测球半径，θ为测点主方向斜率。

5.根据权利要求4所述的基于NURBS曲面的加工误差快速检测补偿方法，其特征在于，所述的θ为接触式测量头中测球与曲面相交处的曲面切线与水平方向所成的角度。

6.根据权利要求1所述的基于NURBS曲面的加工误差快速检测补偿方法，其特征在于，步骤3）中，计算实测序列Q’与待测序列P之间的偏差，根据偏差对待测序列P进行调整，得到补偿序列W，具体包括：计算实测序列Q’中的实测点与待测序列P对应的待测点的Z轴坐标之间的误差，在待测序列P减去该误差得到补偿序列W。

7.根据权利要求1所述的基于NURBS曲面的加工误差快速检测补偿方法，其特征在于，步骤4）中，根据补偿序列W对控制点C进行调整，得到补偿曲面，具体包括：设定加工精度eps，根据补偿序列W与待测序列P计算出偏差序列D′，若偏差序列D′中各误差绝对值均小于等于eps，则曲面不需调整；若偏差序列D′中至少有一误差d′绝对值大于eps，则曲面需调整；则对曲面上与偏差序列D′中d′相对应的控制点C进行调整，d′相对应的控制点C调整的量通过计算，其中w_i,j是与控制点C相联系的权因子，N_i,k(u)和N_j,l(v)分别为u向k次和v向l次的规范B样条基，ε_i,j为d′相对应的控制点C调整的向量，q为曲面上与d′相对应的待测点的三维坐标，q为曲面上与d′相对应的实测点的三维坐标。