[发明专利]一种曲面零件数控加工定位方法

说明书

本发明公开了一种曲面零件数控加工定位方法，其特征在于包括以下步骤：1）根据零件的CAD模型的加工特征确定零件的坐标系，根据毛坯的尺寸和加工精度初步确定加工刀具的类型和刀具路径；2）根据机床的基本信息确定机床的空间坐标系；3）给出零件坐标系在机床坐标系统中的位置和姿态，按照机床的加工范围，将零件分区规划，在每个分区内规划独立的加工路径，使其映射到机床坐标系内；4）根据零件的坐标系和机床的空间坐标系确定实际刀具路径，根据误差模型和实际刀具路径，预测刀具相对于工件的位姿误差，优化刀具路径，然后自动生成数控程序。本发明能够大大提高加工精度和加工效率。

技术领域

本发明属于零件数控加工技术领域，具体涉及一种曲面零件数控加工定位方法。

背景技术

在数控加工的过程中，对于外部形状复杂的曲面零件，由于没有准确地加工基准面，因此给数控加工前找加工基准带来了极大的困难。在曲面零件属于单件或者批量较小的情况下，若给曲面零件使用专用的夹具，则会大大地增加曲面零件的制造加工成本。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种曲面零件数控加工定位方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种曲面零件数控加工定位方法，其特征在于包括以下步骤：

1)根据零件的CAD模型的加工特征确定零件的坐标系，根据毛坯的尺寸和加工精度初步确定加工刀具的类型和刀具路径；

2)根据机床的基本信息确定机床的空间坐标系；

3)根据零件的工艺信息、CAD模型信息及机床的位置信息给出零件坐标系在机床坐标系统中的位置和姿态，按照机床的加工范围，将零件分区规划，在每个分区内规划独立的加工路径，使其映射到机床坐标系内；

4)根据零件的坐标系和机床的空间坐标系确定实际刀具路径，根据误差模型和实际刀具路径，预测刀具相对于工件的位姿误差，优化刀具路径，并结合加工工艺参数，预测加工精度，精度满足要求后，进行加工仿真，然后自动生成数控程序。

优选地，所述步骤1)中刀具路径的生成步骤为：根据加工特征在整个加工面中生成刀具路径，然后再把刀具路径分割成小的加工区域，刀具路径需使所有子加工区域组合后能够覆盖整个加工区域，机床的加工范围能够覆盖所有的子区域，相邻的子区域要有一定的重叠区域。

优选地，所述步骤1)中零件的坐标系的为零件的基准点、基准面、基准线。

优选地，所述步骤2)中机床的空间坐标系包括机床的基准原点、基准原线、基准原面。

优选地，所述步骤4)中实际刀具路径的确定过程为：机床的空间坐标系与零件的坐标系之间的差值。

优选地，所述步骤4)中误差模型为基准点误差模型、平面度误差模型、直线度误差模型、圆度误差模型。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明能够根据零件坐标系和机床坐标系的叠加计算出加工曲面零件的刀具路径，并根据刀具路径和误差模型对刀具路径进行重新整合，从而大大提高加工精度和加工效率。

具体实施方式

一种曲面零件数控加工定位方法，其特征在于包括以下步骤：

1)根据零件的CAD模型的加工特征确定零件的坐标系，根据毛坯的尺寸和加工精度初步确定加工刀具的类型和刀具路径；

2)根据机床的基本信息确定机床的空间坐标系；

3)根据零件的工艺信息、CAD模型信息及机床的位置信息给出零件坐标系在机床坐标系统中的位置和姿态，按照机床的加工范围，将零件分区规划，在每个分区内规划独立的加工路径，使其映射到机床坐标系内；