[发明专利]薄壁可侧铣曲面的闭环加工方法

权利要求书

1.一种薄壁可侧铣曲面的闭环加工方法，其特征首先以中间状态加工余量为约束优化刀具与中间状态曲面的接触线，自动生成刀轨驱动面，然后以等精度离散接触线生成检测点，根据检测点的检测数据拟合实际加工面，依据厚度容差判断是否超差，进而自动创建下一步加工的驱动面，实现刀轨的自适应生成，完成薄壁可侧铣曲面的闭环加工。

2.根据权利要求1所述的薄壁可侧铣曲面的闭环加工方法，其特征是它包括以下步骤：

步骤1、对薄壁可侧铣曲面中间状态加工精度进行计算，得到半精加工余量和半精加工的加工精度；

步骤2、对薄壁特征中间状态加工余量进行计算，得到半精加工完成后，中间状态至少要留有精加工获得最小尺寸时的加工余量值；

步骤3、创建薄壁可侧铣曲面中间状态驱动面；

步骤4、根据创建的薄壁可侧铣曲面中间状态驱动面生成薄壁可侧铣曲面中间状态刀轨；

步骤5、计算薄壁特征中间状态厚度容差；

步骤6、生成薄壁可侧铣曲面中间状态的检测点并获取检测值；

步骤7、薄壁特征中间状态厚度容差和检测值完成薄壁可侧铣曲面中间状态曲面拟合；

步骤8、根据所拟合的薄壁可侧铣曲面中间状态曲面创建薄壁可侧铣曲面后一状态驱动面；

步骤9、根据所得的驱动面生成薄壁可侧铣曲面后一状态刀轨；

重复步骤3-9直至加工结束。

3.如权利要求2所述薄壁可侧铣曲面的闭环加工方法，其特征在于所述薄壁可侧铣曲面中间状态加工精度的计算应满足以下条件：

半精加工的余量应满足如下公式：

δ≤AEf-Af                   (1)

式（1）中，AEf为精加工的切宽，半径加工的残留与精加工余量之和不能超过精加工的最大切宽，即刀具半径；Af为半精加工为保证精加工具有足够的加工刚性而设置的加工余量；

同时，为了保证精加工时有足够的余量，δ还应满足如下公式：

δ≥T_L                  (2)

式（2）中，T_L为最终尺寸的下偏差。

4.如权利要求2所述薄壁可侧铣曲面的闭环加工方法，其特征在于所述特征中间状态加工余量的计算是指半精加工完成后，中间状态至少要留有精加工获得最小尺寸时的加工余量。

5.如权利要求2所述薄壁可侧铣曲面的闭环加工方法，其特征在于所述薄壁可侧铣曲面中间状态驱动面的创建方法为：

步骤1、计算刀具与曲面的接触线（Grazing Curve,GC）；

步骤2、将刀具与曲面的接触线（GC）沿刀轴方向投影至刀具底面，获得接触线（GC）的投影圆弧（NURBS）；

步骤3、将投影圆弧（NURBS）沿刀轴方向向上“提”获得上提曲线（AGC），用上提曲线（AGC）逼近接触线（GC）；

步骤4、计算上提曲线（AGC）与接触线（GC）的误差；

步骤5、计算每个刀位点处的上提曲线（AGC），用上提曲线（AGC）拟合成的曲面（AGS）去逼近刀具与曲面的接触面（GS）；

步骤6、计算用上提曲线（AGC）拟合成的曲面（AGS）与刀具与曲面的接触面（GS）的误差，直至误差达到加工精度要求为止。

6.如权利要求2所述薄壁可侧铣曲面的闭环加工方法，其特征在于计算薄壁特征中间状态厚度容差时需要判定尺寸的超差情况，在驱动几何设计时，驱动几何需落在中间状态曲面以δ最大值所做的偏置曲面和δ最小值所做的偏置曲面中间，这样才能保证精加工时有足够的加工余量；不管零件变不变形，中间状态的厚度必须大于中间状态曲面以δ最小值所做的偏置曲面与已加工完成面间的厚度，即中间状态尺寸的下偏差，并且小于中间状态曲面以δ最大值所做的偏置曲面与已加工完成面间的厚度，即中间状态尺寸的上偏差，中间状态的厚度容差即Af+δ的变化范围，δ半精加工的余量，Af为半精加工为保证精加工具有足够的加工刚性而设置的加工余量。

7.如权利要求2所述薄壁可侧铣曲面的闭环加工方法，其特征在于薄壁可侧铣曲面中间状态的检测点生成方法为：

首先，零件中间状态检测是在精加工前对关键尺寸进行检测以确保最终获得符合设计要求的尺寸；在零件中间状态检测中，待检型面为半精加工型面；型面加工精度低，型面的曲率变化并没有得到充分反映，因此，检测点应取刀具与曲面接触线上的点；

其次依据加工精度离散刀具与曲面的接触线采用等精度离散方法获得检测点。