[发明专利]一种非可展直纹面五轴侧铣加工刀位修正方法

摘要

一种非可展直纹面五轴侧铣加工刀位修正方法，该方法先根据非可展直纹面两条边界曲线的控制点和基函数，构造出非可展直纹面；采用偏置法，得到偏置刀轴曲面；再离散偏置刀轴曲面得到离散的初始刀位，构成初始刀具路径，由初始刀具路径得到实际刀轴扫掠面；计算实际刀轴扫掠面和偏置刀轴曲面之间的距离，得到由实际刀轴扫掠面与偏置刀轴曲面不重合所导致的几何偏差；再按照每三个相邻刀位为一组，优化每一个刀位组中间刀位的刀尖中心点和刀尾中心点，使几何偏差达到最小值，得到优化后的刀位。本发明减小了侧铣加工非可展直纹面过程中由于实际刀轴扫掠面和偏置刀轴曲面不重合所形成的几何偏差，有效提高了侧铣加工的加工精度。

主权项

1.一种非可展直纹面五轴侧铣加工刀位修正方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：1)根据给定的非可展直纹面控制点和基函数，构造出非可展直纹面，再由给定的刀具参数，采用两点偏置法，偏置得到偏置刀轴曲面；2)根据加工要求，离散偏置刀轴曲面得到初始刀位，所有的初始刀位构成初始刀位数据，每两个相邻的初始刀位构成一个初始刀具路径曲线线段，由所有的初始刀具路径曲线线段得到初始刀具路径；3)根据初始刀具路径，刀具沿着初始刀具路径曲线线段进给，得到实际刀轴扫掠面，计算实际刀轴扫掠面和偏置刀轴曲面之间的几何偏差，得到一段初始刀具路径曲线线段上的几何偏差；4)根据步骤3)，重复所有的初始刀具路径曲线线段，得到几何偏差在非可展直纹面上的分布；5)把初始刀位数据按照每三个相邻刀位为一组进行分组，对每个刀位组内的中间刀位进行修正，沿着非可展直纹面的单位法向量方向分别移动刀尖中心点和刀尾中心点，刀尖中心点和刀尾中心点的移动距离与刀具半径的比值分别记为系数s_t和s_e，如下式所示：式中，l_t和l_d分别为刀尖中心点和刀尾中心点沿着单位法向量方向移动的距离，r表示刀具半径；采用二分法的方式分别调整系数s_t和s_e，使中间刀位两侧刀具路径曲线线段对应的几何偏差达到最小值；6)根据步骤5)，对所有刀位组进行优化，得到优化后的刀位数据，由此获得最优刀具路径，输出优化后的刀位数据文件。