[发明专利]一种高阶切触包络式磨抛加工方法及其应用

权利要求书

1.一种高阶切触包络式磨抛加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1识别工件曲面上的凸曲面，并将该凸曲面作为磨抛加工区域；

S2对所述磨抛加工区域进行曲面划分，得到多个扇形柱面，并获得各个扇形柱面的加工位姿、包络角α和磨抛量；

S3机械手夹持工件运动，使工件中的一个扇形柱面调整到该扇形柱面对应的加工位姿，并使得砂带对该扇形柱面形成包络，其中，该扇形柱面与砂带之间的包络弧段的角度等于其包络角α；

S4转动砂带，实时测量砂带与所述扇形柱面之间的接触力并反馈给控制单元，控制单元根据磨抛量及测量的接触力，实时调整砂带的张力及转速，使其接触力维持在恒定范围内对所述扇形柱面进行磨抛加工，并控制所述扇形柱面的进给速度和驻留时间，直至该扇形柱面的去除量等于磨抛量，进入下一个扇形柱面的磨抛加工；

S5重复步骤S3和S4，直至遍历所有扇形柱面，完成对工件的磨抛加工。

2.根据权利要求1所述的一种高阶切触包络式磨抛加工方法，其特征在于，步骤S1中，识别工件曲面上的凸曲面具体包括如下步骤：

S11建立绝对坐标系O-XYZ，使其原点与工件曲面坐标系O_W-X_WY_WZ_W的原点重合，同时，使其X轴、Y轴分别与工件曲面的两个延展方向的轴线重合；

S12在绝对坐标系O-XYZ中对工件曲面离散化，并提取表征工件曲面的点P_C,i，将所有P_C,i的集合记为点集set{P_C,i}；

S13根据点集set{P_C,i}拟合表征工件曲面的二元函数z＝f(x,y)，并建立所述点集set{P_C,i}中各点的Hessian矩阵；

S14判断所述点集set{P_C,i}中各点的Hessian矩阵的符号，若在某点邻域内，该点的Hessian矩阵均为负，则可认为该点邻域处的曲面区域为凸曲面，记为S_C,i，否则，舍弃。

3.根据权利要求2所述的一种高阶切触包络式磨抛加工方法，其特征在于，步骤S13中，所述Hessian矩阵为：

其中，f(x,y)是表征工件曲面的二元函数，点(x,y)是点集set{P_C,i}中的任意一点，H(x,y)是点(x,y)的Hessian矩阵。