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专利号: 2019100261786
申请人: 天津理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于镜像法和三次样条插值的薄壁件加工误差补偿方法,其特征在于,步骤如下:S1、将初始毛坯件加工至留有一定余量处;

S2、利用在机检测系统,在完成步骤S1后的工件表面按照一定采样点序列检测工件表面的加工误差ek={ek1、ek2、…、ekn},并计算出对应采样点序列的实际切削深度值yk={yk1、yk2、…、ykn};

S3、基于镜像法建立优化的误差补偿模型:

S301、将步骤S2得到的n个采样点的加工误差和实际切削深度值代入补偿系数αk的计算公式:得到n个采样点的补偿系数α={ak1、ak2、…、akn};其中,xk为进行步骤S1时,n个采样点前一次切削加工下的名义切削深度,xk={xk1、xk2、…、xkn};

S302、将补偿系数α代入镜像法补偿公式:

xk+1=xk+αk·ek     式(2),

进行误差补偿优化,得到下一次补偿加工时的名义切削深度xk+1={xk1+1、xk2+1、…、xkn+1};

S4、以步骤S3得到的n个采样点在下一次补偿加工时的名义切削深度xk+1作为插值节点,利用三次样条插值方法按照插值区间大小生成有限个插值点,以得到最优刀具加工路径;

S5、根据步骤S4得到的最优刀具加工路径完成补偿加工,并利用在机检测系统对加工补偿面进行加工误差检测:

1)若加工误差的最大值落入公差范围内,则停止补偿加工,工件加工完毕;

2)若加工误差的最大值超过公差范围,则重复上述步骤S2~S4,直至加工误差的最大值落入公差范围内。

2.根据权利要求1所述的基于镜像法和三次样条插值的薄壁件加工误差补偿方法,其特征在于,步骤S1中,初始毛坯件的加工余量为2~3mm。

3.根据权利要求1所述的基于镜像法和三次样条插值的薄壁件加工误差补偿方法,其特征在于,步骤S2中,采样点的设置原则为:每间隔5~10mm设置一个采样点。

4.根据权利要求1所述的基于镜像法和三次样条插值的薄壁件加工误差补偿方法,其特征在于,步骤S4的具体步骤为:S401、将步骤S3得到的n个名义切削深度xk+1作为给定插值节点,其中,a=xk1+1

S402、将上述插值节点带入插值函数方程:

2 3

Si(x)=ai+bi(x-xi)+ci(x-xi) +di(x-xi)   式(3),其中,在式(3)中,ai、bi、ci和di为常数,i={0、1、…、n};该三次样条插值函数为不超过三次的多项式,其二阶可导且连续,所述插值区间的边界插值节点的xkn+1和xkn+1的一阶导数值相等、二阶导函数值为0。

S403、依据上述插值函数的边界条件建立方程组,联立求解得到n个插值节点的三次样条插值函数值。

5.根据权利要求1所述的基于镜像法和三次样条插值的薄壁件加工误差补偿方法,其特征在于,在步骤S4中,每两个插值节点之间生成1~3个差值点。