一種基於刀軌數據獲得其加工誤差的方法
2023-06-04 05:33:26
一種基於刀軌數據獲得其加工誤差的方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於刀軌數據獲得其加工誤差的方法，包括以下步驟：獲取CAD/CAM軟體系統輸出的刀軌數據，並對該刀軌數據進行預處理，以獲得參與切削的切削軌跡數據，針對切削軌跡數據，採用三點圓弧法計算其中刀位點的弓高誤差，對得到的所有刀位點的弓高誤差取平均值，並將結果放大40%至60%，以得到刀具軌跡的加工誤差。本發明能夠打破對刀軌數據進行優化處理所面臨的技術瓶頸，自動計算出一個合理的加工誤差，為解決現有CAD/CAM軟體系統輸出刀軌數據存在的問題，如重複點、尖點以及點位信息分布不均勻等，以及由於數控編程人員參差不齊而導致嚴重影響刀具軌跡質量的問題，提供一個重要的參考依據。
【專利說明】一種基於刀軌數據獲得其加工誤差的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於銑削加工領域，更具體地，涉及一種基於刀軌數據獲得其加工誤差的方法。
【背景技術】
[0002]加工零件的刀軌數據通常有多種表示方式，如CL Data或經過後處理程序產生的G代碼。當前CAD/CAM軟體系統輸出的CL Data或後置處理生成的G代碼所描述的刀軌有很多缺點，如刀軌中可能出現重複點，尖點以及點位信息分布不均勻等，加之數控編程人員參差不齊，對刀軌質量會產生比較大的影響，特別是在曲面加工領域中，刀軌數據所表示的幾何形狀很複雜，加工出來零件的表面質量非常差。
[0003]由於G代碼或CL Data等刀軌數據的自身限制，它無法描述CAD/CAM軟體系統所能描述的複雜信息，如加工誤差和特徵信息等，數據流從CAD/CAM到CNC往往是不可逆的，所以當前CAD/CAM軟體系統輸出刀軌數據之後就丟失了加工誤差信息，形成對質量較差的刀軌數據進行優化處理時所面臨的技術瓶頸。
【發明內容】
[0004]針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種基於刀軌數據獲得其加工誤差的方法，其目的在於能夠打破對刀軌數據進行優化處理所面臨的技術瓶頸，自動計算出一個合理的加工誤差，為解決現有CAD/CAM軟體系統輸出刀軌數據存在的問題，如重複點、尖點以及點位信息分布不均勻等，以及由於數控編程人員參差不齊而導致嚴重影響刀具軌跡質量的問題，提供一個重要的參考依據。
[0005]為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種基於刀軌數據獲得其加工誤差的方法，包括以下步驟:
[0006](I)獲取CAD/CAM軟體系統輸出的刀軌數據，並對該刀軌數據進行預處理，以獲得參與切削的切削軌跡數據；具體而言，在預處理過程中，去除刀軌數據中的非切削刀軌數據，並以這些非切削刀軌數據為分段條件，將切削刀軌數據分割成一系列連續的線段，存放到一個鍊表中，鍊表中的每一項表示一個子刀軌數據，所有子刀軌數據構成整個切削軌跡數據；
[0007](2)針對切削軌跡數據，採用三點圓弧法計算其中刀位點的弓高誤差；具體包括以下子步驟:
[0008](2-1)設置計數器j=l，並從切削軌跡數據中取出第j個子刀軌數據；
[0009](2-2)採用三點圓弧法計算第j個子刀軌數據中刀位點的弓高誤差；本步驟具體包括以下子步驟:
[0010](2-2-1)設置計數器i=2，從第j個子刀軌數據取出第i個刀位點；
[0011](2-2-2)選取該第i個刀位點的前後相鄰刀位點，構造一個圓弧來逼近原始刀軌，且三點之間連線構成的夾角在I度到45度之間；[0012](2-2-3)分別計算出該刀位點前後兩段弦的弓高誤差，並選擇兩者中最大值作為該刀位點的弓高誤差；具體計算公式為:
[0013]δ χ = R(l_cos ω χ)
[0014]S2 = R(1-Cosco2) = R(1-cos (J1-O-Q1))
[0015]其中:
[0016]
[0017]
【權利要求】
1.一種基於刀軌數據獲得其加工誤差的方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)獲取CAD/CAM軟體系統輸出的刀軌數據，並對該刀軌數據進行預處理，以獲得參與切削的切削軌跡數據；具體而言，在預處理過程中，去除刀軌數據中的非切削刀軌數據，並以這些非切削刀軌數據為分段條件，將切削刀軌數據分割成一系列連續的線段，存放到一個鍊表中，鍊表中的每一項表示一個子刀軌數據，所有子刀軌數據構成整個切削軌跡數據； (2)針對切削軌跡數據，採用三點圓弧法計算其中刀位點的弓高誤差；具體包括以下子步驟: (2-1)設置計數器j=l，並從切削軌跡數據中取出第j個子刀軌數據； (2-2)採用三點圓弧法計算第j個子刀軌數據中刀位點的弓高誤差；本步驟具體包括以下子步驟: (2-2-1)設置計數器i=2，從第j個子刀軌數據取出第i個刀位點； (2-2-2)選取該第i個刀位點的前後相鄰刀位點，構造一個圓弧來逼近原始刀軌，且三點之間連線構成的夾角在I度到45度之間； (2-2-3)分別計算出該刀位點前後兩段弦的弓高誤差，並選擇兩者中最大值作為該刀位點的弓高誤差；具體計算公式為:
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，非切削刀軌數據包括進刀、退刀和空行程的數據。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，子刀軌數據的刀位點數大於兩個。
4.一種基於刀軌數據獲得其加工誤差的方法，其特徵在於，包括以下步驟: (I)獲取CAD/CAM軟體系統輸出的刀軌數據，並對該刀軌數據進行預處理，以獲得參與切削的切削軌跡數據；具體而言，在預處理過程中，去除刀軌數據中的非切削刀軌數據，並以這些非切削刀軌數據為分段條件，將切削刀軌數據分割成一系列連續的線段，存放到一個鍊表中，鍊表中的每一項表示一個子刀軌數據，所有子刀軌數據構成整個切削軌跡數據； (2)針對切削軌跡數據，採用三點圓弧法計算其中刀位點的弓高誤差；具體包括以下子步驟: (2-1)設置計數器j=l，並從切削軌跡數據中取出第j個子刀軌數據； (2-2)採用三點圓弧法計算第j個子刀軌數據中刀位點的弓高誤差；本步驟具體包括以下子步驟: (2-2-1)設置計數器i=2，從第j個子刀軌數據取出第i個刀位點； (2-2-2)選取該第i個刀位點的前後相鄰刀位點，構造一個圓弧來逼近原始刀軌，且三點之間連線構成的夾角在I度到45度之間； (2-2-3)分別計算出該刀位點前後兩段弦的弓高誤差，並選擇兩者中最大值作為該刀位點的弓高誤差；具體計算公式為:
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，非切削刀軌數據包括進刀、退刀和空行程的數據。
6.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，子刀軌數據的刀位點數大於兩個。
【文檔編號】G05B19/4097GK103439918SQ201310340703
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月7日 優先權日:2013年8月7日
【發明者】李振瀚, 楊建中, 歐道江, 顏昌亞, 胡錚銘, 惠恩明 申請人:華中科技大學