[发明专利]一种五轴侧铣加工刀具与工件变形误差补偿方法

权利要求书

1.一种五轴侧铣加工刀具与工件变形误差补偿方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)建立加工过程的工件坐标系和刀具坐标系，工件坐标系O-XYZ是一个固定坐标系，该坐标系的原点和三个坐标轴的方向由编程人员自主设定，刀具坐标系O'-UVW是一个移动坐标系，该坐标系的原点O'位于刀尖点处，W轴沿着刀轴矢量竖直向上，U轴对应刀具瞬时进给方向，V轴根据右手定则确定；将加工使用的刀具轨迹离散成M个刀位点；

2)选取第m个刀位点，其中m＝1,2…M；

3)根据五轴侧铣切削力模型计算铣削力，在铣削力的作用下，分别利用悬臂梁模型和有限元模型计算刀具和工件的变形位移，将两者叠加取平均得到变形误差δ_ae，判断第t次和第t-1次计算得到的变形误差是否满足：

|δ_ae(t)-δ_ae(t-1)|＜ε₁

式中，参数t为内循环迭代计算的计数值，初始t＝1；ε₁为设定偏差值；

4)若否，则根据变形误差修改当前刀具位置的刀尖点位置和刀轴倾斜角，并令t＝t+1，重复步骤3)；若是，则根据镜像原理偏移当前刀具位置的刀尖点位置和刀轴倾斜角；

5)判断第k次和第k-1次计算得到的变形误差是否满足：

|δ_ae(k)-δ_ae(k-1)|＜ε₂

式中，参数k为外循环迭代计算的计数值，初始k＝1，ε₂为设定偏差值；

6)若否，则令t＝1，且k＝k+1，重复步骤3)～步骤5)；若是，则记录平衡状态下的刀具位置；

7)判断当前的刀位点是否满足m＜M，若是，则令m＝m+1，重复步骤2)～步骤6)；若否，则结束运算，整理所有M个刀位点的刀具位置信息，得到补偿后的刀具轨迹，使用补偿后的刀具轨迹进行加工，即可完成五轴侧铣加工刀具与工件变形误差的补偿。

2.根据权利要求1所述的一种五轴侧铣加工刀具与工件变形误差补偿方法，其特征在于：加工刀具选用球头铣刀或圆鼻铣刀。