[发明专利]面向曲面整体刀路光顺改善的五轴机床几何误差补偿方法

权利要求书

1.面向曲面整体刀路光顺改善的五轴机床几何误差补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据五轴机床几何误差模型，利用群体智能优化算法对曲面整体刀路的规划刀位点进行刀具姿态优化，得到优化后的刀具姿态和补偿加工代码，以及优化后的刀位点文件和补偿加工代码文件；

S2、根据五轴机床的加工精度和曲面纹理设置光顺性指标冗余度S_max和光顺代数允许值g_max，并设i的初始值为1，以及规划刀位点的光顺代数为0；

S3、根据第i个刀位点和第i+1个刀位点的旋转轴旋转角度，计算得到第i个刀位点的光顺性指标s_i，并判断所述光顺性指标s_i是否大于所述光顺性指标冗余度S_max,若是，则进入步骤S4，否则，进入步骤S7；

所述步骤S3中第i个刀位点的光顺性指标s_i的表达式如下：

s_i＝|α_i-α_i+1|+|γ_i-γ_i+1|

其中,α_i表示第i个刀位点的第一个旋转轴旋转角度，γ_i表示第i个刀位点的第二个旋转轴旋转角度；

S4、计算新的刀位点的刀具位置和初始刀具姿态并根据新的刀位点的刀具位置和初始刀具姿态计算得到新的刀位点的光顺代数g_n，并判断所述新的刀位点的光顺代数g_n是否大于光顺代数允许值g_max，若是，则进入步骤S7，否则，进入步骤S5；

所述新的刀位点的刀具位置的表达式如下：

所述初始刀具姿态的表达式如下：

其中，表示新插入刀位点的刀具中心位置，表示新插入刀位点的初始刀具姿态，表示第i个刀位点的刀具位置，表示第i个刀位点的刀具姿态；

所述新的刀位点的光顺代数g_n的表达式如下：

g_n＝max(g_i,g_i+1)+1

其中，g_i表示第i个刀位点的光顺代数，max表示取较大值；

S5、根据五轴机床几何误差模型，利用群体智能优化算法对曲面整体刀路的新的规划刀位点进行刀具姿态优化，得到优化后的新的刀位点和补偿加工代码；

S6、将所述优化后的新的刀位点插入到所述优化后刀位点文件中，并更新优化后的刀位点文件，将所述优化后的新的刀位点的补偿加工代码插入到所述补偿加工代码文件中，并更新补偿加工代码文件,并返回步骤S3；

S7、令i＝i+1，获取刀位点文件中刀位点的数目n，并判断i的值是否大于刀位点数目n，若是，则完成对五轴机床几何误差的补偿，并输出补偿加工代码文件作为几何误差补偿结果，否则，返回步骤S3。

2.根据权利要求1所述的面向曲面整体刀路光顺改善的五轴机床几何误差补偿方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤：

S401、根据第i个刀位点和第i+1个刀位点的刀具位置和刀具姿态，获取新的刀位点的刀具位置和初始刀具姿态

S402、根据第i个刀位点和第i+1个刀位点的光顺代数，计算得到新的刀位点的光顺代数g_n；

S403、判断所述新的刀位点的光顺代数g_n是否大于光顺代数允许值g_max，若是，则进入步骤S7，否则，进入步骤S5。

3.根据权利要求1所述的面向曲面整体刀路光顺改善的五轴机床几何误差补偿方法，其特征在于，所述步骤S6包括以下步骤：

S601、将所述优化后的新的刀位点插入到优化后刀位点文件中，并更新优化后刀位点文件，其中，所述插入位置为第i个刀位点和第i+1个刀位点之间；

S602、将所述优化的新的刀位点的补偿加工代码插入到补偿加工代码文件中，并更新补偿加工代码文件，其中，所述插入位置为第i个刀位点的补偿加工代码和第i+1个刀位点的补偿加工代码之间；

S603、返回步骤S3。