一种五轴侧铣加工刀具与工件变形误差补偿方法技术

一种五轴侧铣加工刀具与工件变形误差补偿方法，该方法首先根据五轴侧铣切削力模型计算铣削力，再分别利用悬臂梁模型和有限元模型计算出刀具和工件的变形量；考虑加工过程中刀具和工件变形对铣削力的反馈影响，采用迭代算法求解切削平衡状态下的变形误差；根据镜像原理，修改当前刀具位置的刀尖点位置和刀轴倾斜角，并将更新后的刀具位置再次导入切削力模型，经过迭代计算之后，记录平衡状态下的刀具位置；将上述过程遍历每一个刀位点，得到补偿后的刀具轨迹。本发明专利技术有助于减小五轴侧铣加工过程中铣削力引起的变形误差，对于提高零件加工精度具有重要作用。本发明专利技术适用于采用球头铣刀或圆鼻铣刀对航空薄壁件进行五轴侧铣加工时的变形误差补偿。

【技术实现步骤摘要】
一种五轴侧铣加工刀具与工件变形误差补偿方法
本专利技术涉及一种五轴侧铣加工刀具与工件变形误差补偿方法，特别适用于采用球头铣刀或圆鼻铣刀对航空薄壁件进行五轴侧铣加工时的变形误差补偿，属于机械机加工

技术介绍
航空薄壁件具有刚度低、精度要求高、表面复杂等特点，在航空工业中具有广泛应用。五轴侧铣加工是获取此类零件的主要方式，在加工过程中，刀具和工件受到切削力作用极易发生弹性变形，严重影响了零件的尺寸精度。为了保证零件的合格率，工程实际中常采用多次走刀的方法。这种方法虽然可以有效减少误差，但是随之而来的是加工效率的降低，进而增加了制造时间和生产成本。因此，一些学者开始尝试用离线刀轨补偿的方式减少变形误差，确保零件可以一次加工成功。文献1“GaoYY,MaJW,JiaZY,etal.Toolpathplanningandmachiningdeformationcompensationinhigh-speedmillingfordifficult-to-machinematerialthin-walledpartswithcurvedsurface[J].InternationalJo本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种五轴侧铣加工刀具与工件变形误差补偿方法，其特征在于该方法包括如下步骤：1)建立加工过程的工件坐标系和刀具坐标系，工件坐标系O‑XYZ是一个固定坐标系，该坐标系的原点和三个坐标轴的方向由编程人员自主设定，刀具坐标系O'‑UVW是一个移动坐标系，该坐标系的原点O'位于刀尖点处，W轴沿着刀轴矢量竖直向上，U轴对应刀具瞬时进给方向，V轴根据右手定则确定；2)将加工使用的刀具轨迹离散成M个刀位点，选取第m个刀位点，其中m＝1,2…M；3)根据五轴侧铣切削力模型计算铣削力，在铣削力的作用下，分别利用悬臂梁模型和有限元模型计算刀具和工件的变形位移，将两者叠加取平均得到变形误差δae，引入参数t作为内循环...

【技术特征摘要】
1.一种五轴侧铣加工刀具与工件变形误差补偿方法，其特征在于该方法包括如下步骤：1)建立加工过程的工件坐标系和刀具坐标系，工件坐标系O-XYZ是一个固定坐标系，该坐标系的原点和三个坐标轴的方向由编程人员自主设定，刀具坐标系O'-UVW是一个移动坐标系，该坐标系的原点O'位于刀尖点处，W轴沿着刀轴矢量竖直向上，U轴对应刀具瞬时进给方向，V轴根据右手定则确定；2)将加工使用的刀具轨迹离散成M个刀位点，选取第m个刀位点，其中m＝1,2…M；3)根据五轴侧铣切削力模型计算铣削力，在铣削力的作用下，分别利用悬臂梁模型和有限元模型计算刀具和工件的变形位移，将两者叠加取平均得到变形误差δae，引入参数t作为内循环迭代计算的记数值，初始t＝1，设定偏差值ε1，判断第t次和第t-1次计算得到的变形误差是否满足：|δae(t)-δae(t-1)|＜ε14)若否，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立平，佀昊，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11