[发明专利]一种基于在机测量的工件加工方法及系统

权利要求书

1.一种基于在机测量的工件加工方法，其特征在于，包括：

利用在机测量方式测量工件的加工表面的几何数据；

根据所述几何数据以及预设理想工件模型，对所述几何数据进行配准调整，得到所述加工表面的几何配准数据；

根据所述几何配准数据，对所述工件的数控加工程序进行补偿修正；

利用补偿修正后的数控加工程序对所述工件进行加工；

其中，所述根据所述几何数据以及预设的理想工件模型，对所述几何数据进行配准调整，得到所述加工表面的几何配准数据，包括：

基于STL格式离散所述预设理想工件模型为点云数据，并提取相应STL文件中三角形控制顶点的坐标数据；

基于主成分分析法，按照如下公式分别计算提取出的控制顶点和所述几何数据对应的实测点云的协方差矩阵；

求解所述协方差矩阵，并根据求解结果，对所述几何数据进行初始配准调整，得到初始配准数据；

基于迭代最近点算法，计算如下约束条件的使f值最小的刚体变换R和T；

利用所述R和T，对所述初始配准数据进行配准调整，得到所述几何配准数据；

其中，n为所述控制顶点或所述实测点云的数量，x_i为所述控制顶点或所述实测点云的横坐标，为所述控制顶点或所述实测点云的横坐标的均值，y_i为所述控制顶点或所述实测点云的纵坐标，为所述控制顶点或所述实测点云的纵坐标的均值，p_i为所述控制顶点的坐标数据，q_i为所述实测点云对应的初始配准数据。

2.根据权利要求1所述的工件加工方法，其特征在于，所述利用在机测量方式测量工件的加工表面的几何数据，包括：

利用接触式在机测量方式和/或非接触式在机测量方式，测量所述工件的加工表面的几何数据。

3.根据权利要求2所述的工件加工方法，其特征在于，若利用接触式在机测量方式测量所述工件的加工表面的几何数据，所述几何数据为所述加工表面上特征点的坐标数据，所述根据所述几何配准数据，对所述工件的数控加工程序进行补偿修正，包括：

根据所述几何配准数据，利用NURBS重构理论进行NURBS曲线反求，并进行NURBS曲线正求，得到NURBS曲线上的与刀位点对应的点的坐标数据；

根据所述NURBS曲线上的与刀位点对应的点的坐标数据以及刀轨文件中刀位点的坐标数据，利用反变形法，修正所述刀轨文件中的刀位点的坐标数据，生成带有补偿的NC代码。

4.根据权利要求2所述的工件加工方法，其特征在于，若利用非接触式在机测量方式测量所述工件的加工表面的几何数据，所述根据所述几何配准数据，对所述工件的数控加工程序进行补偿修正，包括：

根据所述几何配准数据，利用反变形法，对加工型面进行NURBS曲面重构，并利用重构后的NURBS曲面计算刀位轨迹；

根据计算出的刀位轨迹，修正相应的刀轨文件，生成带有补偿的NC代码。