[发明专利]一种异步仿形加工设备及方法

权利要求书

1.一种异步仿形加工方法，其特征在于，基于异步仿形加工设备实现，所述异步仿形加工设备包括转盘平台、伺服驱动设备、激光测距设备、单轴驱动设备、喷涂设备、微距测距设备、第一双轴驱动设备、切削设备和第二双轴驱动设备；所述转盘平台沿水平面布置，所述伺服驱动设备用于驱动所述转盘平台自转；所述激光测距设备布置在所述转盘平台的外侧，所述激光测距设备朝向所述转盘平台，所述单轴驱动设备驱动所述激光测距设备沿竖直方向运动；所述喷涂设备固设在所述转盘平台的外侧，所述喷涂设备的喷涂方向朝向所述转盘平台；所述微距测距设备基于所述第一双轴驱动设备驱动沿竖直方向运动且所述微距测距设备基于所述第一双轴驱动设备驱动朝向或远离所述转盘平台的轴线运动；所述切削设备基于所述第二双轴驱动设备驱动沿竖直方向运动且所述切削设备基于所述第二双轴驱动设备驱动朝向或远离所述转盘平台的轴线运动；

所述异步仿形加工方法包括：

仿形目标工件上料：将仿形目标工件固定在所述转盘平台上，所述仿形目标工件的外轮廓不超出所述转盘平台的预设限制范围；

一次扫描数据获取：基于所述单轴驱动设备与所述伺服驱动设备配合运动，所述激光测距设备对所述仿形目标工件的表面进行测距扫描并得到一次扫描数据，所述一次扫描数据包括关于所述仿形目标工件的第一表面轮廓信息；

隔离介质材料喷涂：通过喷涂设备在所述仿形目标工件的表面涂覆隔离介质材料，所述隔离介质材料形成隔离介质层，所述隔离介质层具有预设厚度；

微距测距介质材料喷涂：通过喷涂设备在所述隔离介质层的表面涂覆与所述微距测距设备匹配的微距测距介质材料，所述微距测距介质材料形成微距测距介质层，所述微距测距介质层具有预设厚度；

二次扫描数据获取：基于所述一次扫描数据控制所述第一双轴驱动设备与所述伺服驱动设备联动，所述微距测距设备非接触式地对所述微距测距介质层的表面进行测距扫描并得到二次扫描数据，所述二次扫描数据包括关于所述微距测距介质层的第二表面轮廓信息，所述第二表面轮廓信息的精度高于所述第一表面轮廓信息的精度；

二次扫描数据处理：通过所述隔离介质层的预设厚度和所述微距测距介质层的预设厚度处理所述第二表面轮廓信息并得到加工轮廓信息；

坯料上料：将所述转盘平台上的仿形目标工件替换为坯料；

坯料异步仿形加工：基于所述加工轮廓信息控制所述伺服驱动设备和所述第二双轴驱动设备联动并通过所述切削设备对所述坯料进行加工。

2.如权利要求1所述的异步仿形加工方法，其特征在于，所述隔离介质材料为水溶性材料，在所述二次扫描数据获取后，所述异步仿形加工方法还包括：

仿形目标工件清洁：通过喷涂设备在所述微距测距介质层的表面喷洒清水。

3.如权利要求1所述的异步仿形加工方法，其特征在于，所述微距测距介质层具有导电性并与所述转盘平台电性连接。

4.如权利要求1所述的异步仿形加工方法，其特征在于，所述激光测距设备的测距精度为1mm，所述微距测距设备的测距精度为0.1mm。

5.如权利要求1所述的异步仿形加工方法，其特征在于，所述基于所述一次扫描数据控制所述第一双轴驱动设备与所述伺服驱动设备联动还包括：

第一角度补偿：以所述转盘平台的自转轴线为参考，所述一次扫描数据中包括在所述一次扫描数据获取中的所述伺服驱动设备的若干组第一运动角度；在所述二次扫描数据获取时，所述二次扫描数据包括所述伺服驱动设备的若干组第二运动角度；

每一组所述第二运动角度与其中一组所述第一运动角度对应，对应的第二运动角度和第一运动角度之间的差值为第一补偿角度；

所述第一补偿角度为所述激光测距设备和所述微距测距设备的夹角。

6.如权利要求1所述的异步仿形加工方法，其特征在于，在所述二次扫描数据处理中，还包括以下步骤：

第二角度补偿：以所述转盘平台的自转轴线为参考，所述二次扫描数据包括所述伺服驱动设备的若干组第二运动角度；

在所述坯料异步仿形加工中，通过若干组第三运动角度驱动所述伺服驱动设备和所述第二双轴驱动设备联动；

每一组所述第三运动角度与其中一组所述第二运动角度对应，对应的第三运动角度和第二运动角度之间的差值为第二补偿角度；

所述第二补偿角度为所述微距测距设备和所述切削设备的夹角。