[发明专利]一种曲面动态补偿雕刻的路径生成方法

权利要求书

1.一种曲面铣切雕刻加工自动化智能动态补偿编程方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：测量补偿加工原始编程系统的构建及初始化；

步骤2：动态编程坐标系的建立；

步骤3：测量曲面，构建实际雕刻曲面；

步骤4：根据动态编程坐标系，对理论曲面程序进行坐标变换，计算加工刀具轨迹元素点的坐标；

步骤5：程序变换，得到实际加工的NC程序。

2.根据权利要求1所述曲面铣切雕刻加工自动化智能动态补偿编程方法，其特征在于：所述步骤1具体包括以下步骤：

步骤1.1：读入一个曲面零件的三维模型数据，初步建立零件的原始编程坐标系；

步骤1.2：在零件上取三个找正数据点P_i(X_i,Y_i,Z_i)，其中（i=1,2,3），选择合适的刀具和切削参数，定义曲面雕刻加工操作，编制曲面雕刻程序；

步骤1.3：生成三点的在线测量程序，生成曲面雕刻的加工用NC程序；

步骤1.4：生成曲面的在线测量程序，曲面的在线测量程序取点按照等误差方式取拟合点。

3.根据权利要求1所述曲面铣切雕刻加工自动化智能动态补偿编程方法，其特征在于：所述步骤2具体包括以下步骤：

步骤2.1：按照工艺要求定位零件，装夹零件；

步骤2.2：根据三个理论数据点的测量程序，利用机床测头检测对应的三个理论点的测量数据，记录测量数据；

步骤2.3：进行数学计算，求出原始坐标系到实际坐标系的坐标系变换矩阵。

4.根据权利要求1所述曲面铣切雕刻加工自动化智能动态补偿编程方法，其特征在于：所述步骤3具体包括以下步骤：

步骤3.1：读入曲面测量程序，利用实际加工坐标系进行测量程序坐标变换，求出实际的曲面测量程序；

步骤3.2：运行曲面测量程序，测量出曲面的实际点坐标；

步骤3.3：利用非均匀有理B样条曲面公式构建实际加工曲面，非均匀有理B样条曲面公式如下所示：

其中，u、v为参数, 为控制点,为控制点权矢量, k为 NURBS曲面次数, U=、V=为节点矢量， 、计算如下：

。

5.根据权利要求1所述曲面铣切雕刻加工自动化智能动态补偿编程方法，其特征在于：所述步骤4包括以下步骤：

步骤4.1：读取曲面雕刻程序中的加工数据点M _i(x_i,y_i,z_i)，其中（i=1,2,…n）,利用实际加工坐标系对理论雕刻程序的数据点M _i(x_i,y_i) 进行雕刻程序坐标变换，求出实际的曲面雕刻加工程序的M_i^‘(x_i^‘,y_i^‘)；

步骤4.2：利用步骤3中的非均匀有理B样条曲面公式，从M_i^‘(x_i^‘,y_i^‘)求得实际加工程序点的z_i^‘；

步骤4.3：综上，得到实际加工所用的曲面雕刻程序的数据点M_i^‘(x_i^‘,y_i^‘,z_i^‘)。

6.根据权利要求1所述曲面铣切雕刻加工自动化智能动态补偿编程方法，其特征在于：所述步骤5包括以下步骤：

步骤5.1：读取曲面理论雕刻加工程序中的非运动指令，直接生成实际雕刻加工程序中的非运动指令；

步骤5.2：对于直线插补G01指令和快速点定位指令G00，直接输出变换后的数据点M^‘_i(X^’_i,Y^’_i,Z^’_i)；

步骤5.3：对于圆弧插补指令，需要按照源程序的规则输出圆心坐标。