[发明专利]一种自由曲面球头铣削淬硬钢模具过程集成优化方法

摘要

本发明提出了一种自由曲面球头铣削淬硬钢模具过程集成优化方法。基于自由曲面加工特征，对自由曲面加工区域进行了划分。针对曲率过大区域，给出了基于刀工接触区一致性的让刀误差轨迹补偿方法针对曲面曲率突变区域，给出了基于弦高误差控制的插补步长优化方法；为保证加工效率，针对平缓区域给出了进给率优化方法。形成了球头铣削自由曲面淬硬钢模具加工过程集成工艺优化方法。旨在提高自由曲面淬硬钢模具球头铣削过程的稳定性，保证加工精度的一致性。

主权项

一种自由曲面球头铣削淬硬钢模具过程集成优化方法，其特征在于包括以下步骤：第一步、针对曲率过大区域，建立刀工接触区一致的让刀误差轨迹补偿方法：刀工接触区域准确反映了刀具的加工状态，控制沿补偿刀具轨迹切削中刀具的径向切入角和切出角，轴向切触角的上下边界，都与名义的刀具轨迹切削时一致，进而保证加工形貌及法向轮廓误差符合要求；刀位轨迹的偏置量等于刀具变形量，针对曲面加工位置，刀位轨迹偏置方向为过刀轴的法平面和垂直刀轴的水平面的交线方向，补偿的工艺路径容易实现；采用让刀变形补偿的方法，通过控制面修正对让刀误差进行补偿；补偿的方法是基于微分离散的思想，对刀具轨迹的不同刀位点计算所需的过程参数，如加工倾角、形面曲率、刀工切触区、切削力、刀具变形模型、变时滞动力学模型等；基于预测的刀具轨迹偏置量，计算补偿后的刀具轨迹，获得新的刀工接触区，与名义刀具轨迹计算的刀工接触进行比较，如果一致则轨迹偏置量符合误差补偿要求，否则重新计算偏置量。