[发明专利]一种基于运动学变换的数控砂轮磨削加工方法

权利要求书

1.一种基于运动学变换的数控砂轮磨削加工方法，该方法包括：

（1）为待加工的工件生成初始砂轮加工路径，并对该初始砂轮加工路径执行离散化处理以产生多个离散点；

（2）在砂轮架驱动轴的移动范围内选择多个非线性的位置点，根据这些位置点构成三维空间并进行网格划分，由此生成多个立方体网格单元；

（3）找到分别包含各个所述离散点的立方体网格单元，然后计算各个离散点在其所处立方体网格单元中的体积误差矢量；

（4）利用步骤（3）所算出的体积误差矢量，对各个离散点依照其所对应的体积误差矢量执行三维空间的转换，由此生成经过补偿修正后的新的多个离散点；

（5）利用步骤（4）所生成的新的多个离散点，通过拟合方式生成新的砂轮加工路径，并利用该加工路径对待加工工件执行磨削处理，由此完成整个磨削加工过程。

2.如权利要求1所述的数控砂轮磨削加工方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述初始砂轮加工路径包括砂轮的移动命令、砂轮的初始加工位置、砂轮的终止加工位置等在内的相关信息。

3.如权利要求1或2所述的数控砂轮磨削加工方法，其特征在于，在步骤（3）中，通过迭代算法来找出分别包含各个所述离散点的立方体网格单元。

4.如权利要求1-3任意一项所述的数控砂轮磨削加工方法，其特征在于，在步骤（3）中，当离散点处于立方体网格单元的表面时，通过直接测量的方式获得其在X、Y、Z轴方向上的体积误差矢量；当离散点处于立方体网格单元的内部时，其具体计算过程如下：

（a）获得各个离散点的坐标值（x_pi,y_pi,z_pi），同时在该离散点所处的立方体网格单元上选取一个立方体顶点作为计算基准点，并分别获取该顶点的坐标值（x_ci,y_ci,z_ci），其中i＝1,2,3,..,m，m等于对初始砂轮加工路径执行所述离散化处理所获得离散点的总数；

（b）利用下列表达式，分别计算出与所述离散点相关的中间变量无量纲参数r_i、s_i和t_i，其中dx、dy、dz分别表示离散点所处的立方体网格单元在X、Y、Z轴方向上的长度：

r_i=(x_pi-x_ci)/dx

s_i=(y_pi-y_ci)/dy

t_i=(z_pi-z_ci)/dz

（c）将步骤（b）所算出的中间变量r_i、s_i和t_i代入到下列表达式中，由此分别获得各个离散点与其所处立方体网格单元各个顶点的方向参数h₁~h₈：

h₁=(1-r_i)(1-s_i)(1-t_i)

h₂=r_i(1-s_i)(1-t_i)

h₃=r_is_i(1-t_i)

h₄=(1-r_i)s_i(1-t_i)

h₅=(1-r_i)(1-s_i)t_i

h₆=r_i(1-s_i)t_i

h₇=r_is_it_i

h₈=(1-r_i)s_it_i

（d）将所获得的各个方向参数h₁~h₈代入到下列表达式中，由此计算得出各个离散点在X、Y、Z轴方向上的体积误差矢量E(x_i,y_i,z_i)，其中E_k也即E₁~E₈为各个离散点与其所处立方体网格单元各个顶点的坐标差值矢量：

E(xi,yi,zi)=E(ri,si,ti)=Σ18hkEk.]]>