一种AC转角刀路优化方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了镜像铣AC转角刀路的优化方法，涉及镜像铣加工领域，解决了AC转角摆动过大导致的加工瑕疵问题，其技术方案要点是：一种AC转角刀路优化方法，包括如下步骤：获取原始刀路文件，所述刀路文件包括刀路路径信息；判断刀路中优化区段；所述判断方式为，某区段支撑侧与铣削侧对应轴转动时间差超过阈值；通过刀轴矢量优化，进而实现对优化区段刀路的优化，得到优化后的刀路文件。达到优化刀路，提高加工质量的目的。加工质量的目的。加工质量的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种AC转角刀路优化方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及镜像铣加工领域，更具体地说，它涉及一种针对双五轴镜像铣路径规划AC转角刀路优化方法及装置。

技术介绍

[0002]镜像铣削技术，作为一种飞机蒙皮加工的新技术，是一种高效、绿色的加工方法，具有逐步取代化铣加工的趋势，涉及许多基础理论与关键技术，现在我国已经研制出的双五轴镜像铣机床还处在迭代优化过程中，针对双五轴镜像铣加工中的问题还需要持续优化。
[0003]飞机外壳这类蒙皮零件具有尺寸大、形状复杂、厚度薄、刚性差等特点，现在的镜像铣加工过程中，由于需要超声波实时测厚补偿来保证零件的减薄厚度精度要求，所以对蒙皮零件的加工路径提出等步距、无交叉、无残留、无抬刀等要求，但是在实际加工过程中，双五轴镜像铣存在AC摆角过大问题，导致刀轴偏离法向，从而发生加工过程中的过切或欠切问题，现在急需针对加工过程的质量问题，提出补偿优化方案，保证蒙皮加工质量。
[0004]目前，对于飞机多曲率蒙皮加工，采用的镜像铣削加工出现的AC大摆角问题，所采用的方法是对零件进行重新扫描匹配，在前置处理中更换补偿算法，而扫描匹配及重新补偿计算都需要消耗大量时间且前处理全局优化效果良莠不齐。

技术实现思路

[0005]第一方面，本专利技术的目的是提供一种AC转角刀路优化方法，达到对AC转角刀路优化的目的，进而提高零件的加工质量。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种AC转角刀路优化方法，包括如下步骤：获取原始刀路文件，所述刀路文件包括刀路路径信息；判断刀路中优化区段；所述判断方式为，某区段支撑侧与铣削侧对应轴转动时间差超过阈值；通过刀轴矢量优化，进而实现对优化区段刀路的优化，得到优化后的刀路文件。
[0007]在一种可选的实施方式中，所述刀路路径信息包括刀位点以及刀轴矢量。
[0008]在一种可选的实施方式中，所述原始刀路文件获取方法如下：制定加工工艺规程，在理论数模上生成初始刀路；对刀路考虑等步距、无交叉、无残留、无抬刀的要求进行优化，生成满足镜像铣加工特征的理论刀路；对装夹好的零件进行激光扫描，生成实际零件轮廓；将理论刀路与实际零件轮廓拟合，在实际轮廓上生成原始刀路。
[0009]在一种可选的实施方式中，所述判断刀路中优化区段的方法包括如下步骤：将原始刀路数据导入Vericut进行仿真，获取后置刀路文件；后置刀路文件包含支撑侧和铣削侧各轴的位置及ABC摆角信息；从刀路起点开始，计算刀路任意连续路径上支撑侧A轴和B轴的转动时间，以及铣削侧A轴和C轴的转动时间；判断该段路径铣削侧A轴与支撑侧A轴转动时间差是否小于阈值；或该段路径铣削侧C轴与支撑侧B轴转动时间差是否小于阈值；如任意转动时间差小于阈值则表示该连续路径为待优化区段；选择下一个起始点，重复上述步骤，
不断迭代直至遍历整个刀路。
[0010]在一种可选的实施方式中，所述阈值为机床超声测厚信息采样时间差；或机床超声测厚信息采样时间差的倍数。
[0011]在一种可选的实施方式中，所述待优化区段的刀轴矢量优化计算方法如下：
[0012][0013]其中，
[0014][0015]式中，V1表示优化区间起始点刀轴矢量；V
n
表示优化区间结束点刀轴矢量；θ
Q
表示刀轴矢量V1和V
n
之间的夹角；e表示优化区间起始点编号；f表示优化区间结束点编号；V
i
表示对应点优化后的刀轴矢量。
[0016]第二方面，本专利技术提供了一种AC转角刀路优化装置，所述装置包括获取单元，判断单元和优化单元；获取单元用于获取原始刀路文件，所述刀路文件包括刀路路径信息；判断单元用于判断刀路中优化区段；所述判断方式为，某区段支撑侧与铣削侧对应轴转动时间差超过阈值；优化单元用于通过刀轴矢量优化，进而实现对优化区段刀路的优化，得到优化后的刀路文件。
[0017]第三方面，本专利技术提供了一种电子设备，包括：处理器；以及，用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器通过运行所述可执行指令实现第一方面所述方法中的步骤。
[0018]第四方面，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述方法中的步骤。
[0019]综上所述，本专利技术提供一种针对处理镜像铣AC摆角问题造成的前处理时间长和处理效果不均衡，提供一种处理流程方法。与现有技术相比具有至少以下一种优点：
[0020]1、本专利技术针对飞机机翼与机身连接处的多曲率蒙皮加工效率和机床利用率得到提升，现在针对AC大摆角问题所使用处理流程耗时耗力耗成本。
[0021]2、本专利技术对AC大摆角问题路径段，在后处理上针对性的局部优化，能更精确解决问题，现在所使用的前处理优化方法，在全局优化，优化效果平均水平一般
[0022]3、此优化流程方法可作为多数机身与机翼连接处多曲率蒙皮AC摆角大问题处理流程方法。
附图说明
[0023]图1是实施例方法流程图
[0024]图2是前置刀路文件示意图
[0025]图3是后置刀路文件示意图
[0026]图4是刀轴矢量优化示意图
[0027]图5是刀轴矢量优化后刀路示意图
[0028]图6是实施例一种AC转角刀路优化装置所在的电子设备示意图
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。
[0030]双五轴镜像铣设备本质上属于五轴机床研究范围。对其实际结构分析，铣削侧为(C
‑
A)双摆头五轴机床，标定旋转轴分别为C1和A1，支撑侧为(B
‑
A)双摆头五轴机床，标定支撑侧旋转轴分别为B2和A2。
[0031]对于铣削侧AC型五轴机床逆运动学求取已经很成熟。铣削侧刀轴矢量为：
[0032][0033]逆运动学变换得到A1、C1转角的公式为：
[0034][0035]式中，A1的值范围为[
‑
90
°
，90
°
]，C1的值范围为[
‑
360
°
，360
°
]。
[0036]根据文献支撑侧刀轴矢量为：
[0037][0038]逆运动学变换得到A2、B2转角的公式为
[0039][0040]式中，A2的值范围为[
‑
65
°
，65
°
]，B1的值范围为[
‑
360
°
，360
°
]；
[0041]在实际镜像铣加工过程中，刀路轨迹很难通过函数来表达，故将整段路径轨迹离散成各个刀触点，轨迹信息用点的位置和刀轴矢量表示，通过对轨迹信息进行逆运动学变换得到刀位文件，得到平动轴的位移和旋转轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种AC转角刀路优化方法，其特征是，包括如下步骤：获取原始刀路文件，所述刀路文件包括刀路路径信息；判断刀路中优化区段；所述判断方式为，某区段支撑侧与铣削侧对应轴转动时间差超过阈值；通过刀轴矢量优化，进而实现对优化区段刀路的优化，得到优化后的刀路文件。2.根据权利要求1所述的一种AC转角刀路优化方法，其特征是：所述刀路路径信息包括刀位点以及刀轴矢量。3.根据权利要求1所述的一种AC转角刀路优化方法，其特征是所述原始刀路文件获取方法如下：制定加工工艺规程，在理论数模上生成初始刀路；对刀路考虑等步距、无交叉、无残留、无抬刀的要求进行优化，生成满足镜像铣加工特征的理论刀路；对装夹好的零件进行激光扫描，生成实际零件轮廓；将理论刀路与实际零件轮廓拟合，在实际轮廓上生成原始刀路。4.根据权利要求3所述的一种AC转角刀路优化方法，其特征是，所述判断刀路中优化区段的方法包括如下步骤：将原始刀路数据导入Vericut进行仿真，获取后置刀路文件；后置刀路文件包含支撑侧和铣削侧各轴的位置及ABC摆角信息；从刀路起点开始，计算刀路任意连续路径上支撑侧A轴和B轴的转动时间，以及铣削侧A轴和C轴的转动时间；判断该段路径铣削侧A轴与支撑侧A轴转动时间差是否小于阈值；或该段路径铣削侧C轴与支撑侧B轴转动时间差是否小于阈值；如任意转动时间差小于阈值则表示该连续路径为待优化区段；选择下一个起始点，重复上述步骤，不断迭代直至遍历整个刀路。5.根据权利要求4所述的一种AC转角刀路优化方法，其特征是，所述阈值为机床...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钢，林俊，李军利，杨青平，戴时飞，
申请(专利权)人：上海工程技术大学上海交通大学四川研究院，
类型：发明
国别省市：