一种基于加工公差反推刀位点公差和刀轴矢量公差的方法技术

本发明专利技术属于铣削加工领域，并公开了一种基于加工公差反推刀位点公差和刀轴矢量公差的方法。该方法包括下列步骤：(a)预设刀具半径，刀具圆角半径及刀具轨迹加工公差；(b)建立刀触点、刀位点与刀轴单位矢量的关系方程；(c)假设刀具前倾角固定为30°、加工误差由刀具沿刀触点法矢方向偏移产生,建立加工误差与刀位点误差、刀轴矢量误差之间的关系式；(d)求解刀位点公差和刀轴矢量公差。本发明专利技术根据已知的加工公差，自动计算出刀位点和刀轴矢量合理的公差；实现经由五轴轨迹的精度控制，严格保证零件的加工精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于加工公差反推刀位点公差和刀轴矢量公差的方法
本专利技术属于铣削加工领域，更具体地，涉及一种基于加工公差反推刀位点公差和刀轴矢量公差的方法。
技术介绍
复杂自由曲面因为特殊的构造和要求，传统三轴数控机床已经不能满足其加工要求。复杂自由曲面形状复杂，通常对精度要求高，如果采用三轴联动方式加工，有可能产生过切或欠切，而无法完成加工。五轴加工工艺合理，效率高，是实现复杂自由曲面零件加工的重要手段。相比于三轴加工，五轴加工增加了两个旋转轴，刀具相对于工件的位姿在加工过程中随时可以调整，使刀具保持最佳的切削状态，有效地避免加工干涉。五轴刀具轨迹是影响五轴加工效率和质量的重要因素，直接影响刀具寿命和机床损耗。刀具轨迹计算中，需要严格控制GOTO点的密度。计算三轴刀路时，GOTO点表示的小线段由CAM软件按照加工公差将原始曲线离散获得，GOTO点的密度由加工公差决定，而五轴刀路计算GOTO点密度由刀位点与刀轴轨迹的公差决定。五轴刀具轨迹通常用小线段表示，而小线段表示的刀具轨迹很难满足数控加工高速高精的需求。小线段表示的刀具轨迹存在以下缺点：(1)产生的小线段巨大，数据传输量大；(2)加工时速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于加工公差反推刀位点公差和刀轴矢量公差的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：(a)预设刀具的半径R，该刀具圆角半径r以及刀具轨迹加工公差σ；(b)在生成刀具轨迹过程，存在刀触点Cc、刀触点单位法矢

【技术特征摘要】
1.一种基于加工公差反推刀位点公差和刀轴矢量公差的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：(a)预设刀具的半径R，该刀具圆角半径r以及刀具轨迹加工公差σ；(b)在生成刀具轨迹过程，存在刀触点Cc、刀触点单位法矢刀轴单位矢量和刀位点CL组成的矢量多边形，由该矢量多边形构建关系方程式(c)构建第一假设和第二假设条件，其中，第一假设是假设加工误差δ由刀具沿刀触点单位法矢方向偏移产生，第二假设是假设刀具在所述生成刀具轨迹过程中前倾角固定且为30°,由所述第一和第二假设条件计算所述关系方程式由此获得加工误差δ与刀位点误差ε、刀轴矢量误差θ之间的关系式δ(ε,θ)；(d)根据步骤(c)中获得的关系式δ(ε,θ)分别求解刀位点误差ε和刀轴矢量误差θ的取值范围，此外，为了保证加工精度，加工误差需小于加工公差，由此获得所需的刀位点公差ξ和刀轴矢量公差2.如权利要求1所述的一种基于加工公差反推刀位点公差和刀轴矢量公差的方法，其特征在于，在步骤(c)中，由所述第一假设获得所述刀触点单位法矢分别与dCc和dCL的夹角为0°,由此获得下列关系式(一)、(二)、(三)和(四)，其中，dCc是刀触点的微分，dCL是刀位点的微分，ε是刀位点误差，θ是刀轴矢量误差，3.如权利要求1或2所述的一种基于加工公差反推刀位点公差和刀...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振瀚，闵康，杨方召，李喜艳，杨帆，
申请(专利权)人：华中科技大学，武汉华中数控股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42