[发明专利]一种基于偏心距优化的正交车铣宽行加工方法

摘要

本发明公布了一种正交车铣宽行加工方法，包括：（1）分别初始化刀触轨迹序号和其u向坐标；（2）获得刀触轨迹；（3）将刀触轨迹离散成为多个采样点，计算其优化加工行宽，并确定在此行宽下各个采样点对应的偏心距取值，并构建两者的函数关系；（4）将刀触轨迹离散成为多个刀触点，获得各刀触点对应的偏心距，进而获得刀触轨迹对应的加工轨迹；（5）根据该刀触轨迹和对应于该条刀触轨迹的优化加工行宽，确定下条刀触轨迹；（6）重复步骤（2）-（5）即可获得下条刀位轨迹和下一条刀触轨迹，循环执行直至产生的刀位轨迹遍历整张曲面。本发明通过对加工过程中偏心距的优化选择，增大了切削行宽，实现了加工轨迹衔接处残留高度的均匀分布。

主权项

一种基于偏心距优化的正交车铣宽行加工方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：(一)初始化：分别初始化刀触轨迹序号i为i＝1，以及第i条刀触轨迹的u向坐标为ui＝umin；其中u与v分别被加工曲面的参数方程r(u，v)的参数坐标，u∈[umin，umax]，v∈[vmin，vmax]，umin和umax分别为参数u的上界和下界，vmin和vmax分别为参数v的上界和下界；(二)将第i条刀触轨迹的u向坐标ui代入参数方程r(u，v)，得到正交车铣的刀触轨迹Si；(三)将所述刀触轨迹Si根据离散允差ζ离散成为Nsam个采样点si，j，其中j＝1，2，3，…，Nsam，再根据各采样点si，j计算出刀触轨迹Si的优化切削行宽Wi，并确定在切削行宽为Wi条件下各个采样点si，j对应的偏心距取值es(i，j)，然后根据所述采样点si，j的v向坐标vj及对应的偏心距es(i，j)构建两者之间的函数关系Fi，使其满足es(i，j)＝Fi(vj)；(四)将所述刀触轨迹Si根据加工误差h离散成Msam个刀触点ci，k，其中k＝1，2，3，…，Msam，再根据该刀触点ci，k对应的v向坐标vk和所述函数关系Fi，得到刀触点ci，k处对应的偏心距ec(i，k)，即ec(i，k)＝Fi(vj)；(五)通过正交车铣中刀触点ci，k与刀位点ti，k之间的位置关系和所述偏心距ec(i，k)，确定出各刀触点ci，k对应的刀位点ti，k的位置矢量Tposi，k和轴线矢量Taxisi，k，进而获得该刀触轨迹Si对应的加工轨迹Ti；(六)令ui+1＝ui+Wi，代入所述参数方程r(u，v)，得到下一条刀触 轨迹Si+1；(七)当ui+1≤umax时，令i＝i+1，跳转到步骤(二)中循环执行，否则结束，进而得到各条加工轨迹，即可实现对加工曲面的正交车铣加工。