[发明专利]一种基于余量约束条件下的磨削方法

说明书

本发明公开了一种基于余量约束条件下的磨削方法，其包括如下步骤：步骤一，获取零部件的三维测量数据，根据三维测量数据逆向重构零部件的重构模型；步骤二，初始匹配，得到重构模型到理论模型的初始变换矩阵；步骤三，精确匹配，通过迭代运算完成重构模型和理论模型的精确匹配，得到零部件的加工基准和加工余量；步骤四，由步骤三得到的加工基准和加工余量设定磨削参数，对零部件进行磨削加工。其能够有效确定零部件的加工基准和加工余量，有效解决无基准叶片类零部件的数控砂带自适应磨削工艺难的问题。

技术领域

本发明涉及叶片类零件的磨削加工，具体涉及一种基于余量约束条件下的磨削方法。

附图说明

无基准叶片类零件其叶身型面及榫头缘板是一般未经过机械加工，故在实际数控砂带自适应磨削过程中，无法以其榫头等部位确定加工基准。此类无基准叶片类零件后续磨削加工，此前一直是通过人力的方式进行加工，而人力加工的方式不仅效率低下，一致性差，良品率低，无法满足此类零件的加工需求，而且劳动环境恶劣，劳动强度大，不利于从业人员的身体健康。近年来，数控砂带自适应磨削加工此类无基准叶片零件是发展的趋势，而在自适应磨削过程中，加工基准的确定是影响此类零件加工精度的重要因素。同时，零部件的加工余量是磨抛加工的重要依据，通过在零部件的理论模型上规划磨抛加工轨迹，获得刀触点坐标，求取零部件理论模型上待加工区域的刀触点沿法失方向到重构模型的距离，即为零部件的型面的加工余量，因此，重构模型与理论模型的匹配精度将直接影响加工基准和加工余量的确定。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于余量约束条件下的磨削方法，其能够有效确定零部件的加工基准和加工余量，有效解决无基准叶片类零部件的数控砂带自适应磨削工艺难的问题。

本发明所述的基于余量约束条件下的磨削方法，其包括如下步骤：

步骤一，获取零部件的三维测量数据，根据三维测量数据逆向重构零部件的重构模型，重构模型设为曲面Q(u₁，v₁)，理论模型设为曲面p(u，v)；

步骤二，初始匹配，在重构模型上选取三个数据点m₁、m₂和m₃，理论模型上选取三个数据点n₁、n₂和n₃，通过m₁、m₂和m₃在重构模型上建立以m₁为坐标原点的坐标系通过n₁、n₂和n₃在理论模型上建立以n₁为坐标原点的坐标系得到重构模型到理论模型的平移向量为：

式中，ω₁为三个数据点m₁、m₂和m₃的形心，ω₁＝(m₁+m₂+m₃)/3，ω₂为三个数据点n₁、n₂和n₃的形心，ω₂＝(n₁+n₂+n₃)/3，R为重构模型到理论模型的初始变换矩阵；

步骤三，精确匹配，通过迭代运算完成重构模型和理论模型的精确匹配，得到零部件的加工基准和加工余量；

步骤四，由步骤三得到的加工基准和加工余量设定磨削参数，对零部件进行磨削加工。

进一步，所述步骤二中的坐标系∑₁的基矢为：

坐标系∑₂的基矢为：