基于镜像法和三次样条插值的薄壁件加工误差补偿方法技术

本发明专利技术公开了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，其通过依次进行的将初始毛坯件加工至留有一定余量处、利用在机检测系统得到相应采样点处的加工误差ek和实际切削深度值yk、计算得到补偿系数αk进而得到下一次补偿加工时的名义切削深度xk+1、最终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；该方法以在机检测数据为基础，通过引入补偿系数建立优化的镜像误差补偿模型，并结合三次样条插值方法生成足够多插值点以得到最优刀具加工路径，进而简化薄壁件的加工误差补偿模型，提高补偿效率，保证加工精度。

【技术实现步骤摘要】
基于镜像法和三次样条插值的薄壁件加工误差补偿方法
本专利技术涉及机床精密切削加工
，特别涉及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。
技术介绍
随着数控加工技术的日新月异，在模具制造、光学器械、航空航天、医疗等领域对于薄壁件的加工精度要求越来越高，是否可以生产高精度产品已经成为衡量一个国家制造业水平的标准。在实际的切削过程中，刀具和工件之间的相对运动产生的力热耦合作用使刀具产生不断地弹塑性变形，以及严重的振动现象，导致工件加工后的实际表面与加工前设计表面之间具有一个偏差值，该偏差值最终以加工误差的形式表示出来。过大的加工误差会影响产品的质量，甚至造成资源浪费。因此，对薄壁件进行必要的加工误差补偿是十分重要的。现有的薄壁件加工误差补偿方法主要有以下几种，其一是利用零件三维模型进行误差补偿，已公开专利申请201510192630.8提供了一种薄壁零件的铣削变形在线测量与补偿加工方法，该方法通过对比零件的三维模型与对应测点的实际尺寸，计算出该零件的偏差值，并以此为基础施以补偿系数优化加工轨迹，从而进行补偿加工；其二是利用迭代的思想进行补偿加工，已公开专利申请201611本文档来自技高网...

【技术保护点】
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：

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振忠，朱海星，刘高领，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：天津,12