[发明专利]一种金刚石超精密车床自由曲面加工路径生成方法

摘要

本发明属于超精密加工、复杂零件制造技术领域，涉及一种由曲面加工路径生成方法。该方法用在三轴金刚石超精密机床上，包括下列步骤：(1)建立工件加工表面的自由曲面模型坐标系，并建立模型坐标系与机床坐标系之间的换算关系；(2)把加工自由曲面上加工点的模型坐标转换为机床坐标系下的坐标；(3)求解加工刀具切削面在加工该点时的法向量；(4)把曲面该点的法向量投影到切削面上，并在投影向量方向上进行刀具圆弧半径补偿，获得刀刃圆弧中心在机床坐标系下的坐标；按照(2)到(4)步骤，遍历自由曲面上的加工点，最终生成加工路径。采用本发明提供的路径生成方法，能够突破在三轴机床上加工自由曲面的限制，实现自由曲面的超精密加工。

主权项

1.一种金刚石超精密车床自由曲面加工路径生成方法，用在三轴金刚石超精密机床上，所述机床的主轴能够做回转运动和沿X轴向运动，主轴上安装有对其转动角度进行控制或反馈使其沿C轴转动的编码器，金刚石刀具做Z向运动，该方法包括下列步骤：(1)建立工件加工表面的自由曲面模型坐标系，并根据把工件的旋转运动转换为刀具在加工表面上绕主轴做旋转运动的相对运动模型，建立模型坐标系与机床坐标系之间的换算关系；(2)把加工自由曲面上加工点的模型坐标转换为机床坐标系下的坐标；(3)求解加工刀具切削面在加工该点时的法向量；(4)把曲面该点的法向量投影到切削面上，并在投影向量方向上进行刀具圆弧半径补偿，获得刀刃圆弧中心在机床坐标系下的坐标；(5)按照(2)到(4)的步骤，进行加工运动，遍历自由曲面上的加工点，最终生成加工路径。