[发明专利]薄壁曲面零件加工质量缺陷区域计算方法

权利要求书

1.薄壁曲面零件加工质量缺陷区域计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.产生机床铣削薄壁曲面零件的各坐标轴数控指令；

步骤2：计算产生机床加工薄壁曲面零件的刚度分布：根据步骤1中得到的机床各坐标轴数控指令，计算机床铣削薄壁曲面零件过程中各坐标轴合成的刚度矩阵，将刚度矩阵沿零件法线方向投影，得到加工过程中机床的刚度分布；

步骤3：计算产生薄壁曲面零件在加工过程中自身的刚度分布；

步骤4：计算薄壁曲面零件的加工质量缺陷区域：将步骤2中得到的机床铣削薄壁曲面零件过程中沿零件法线方向的刚度分布K_n(t)与步骤3中得到的薄壁曲面零件在不同位置处的法向刚度分布相叠加，得到加工过程中机床和薄壁曲面零件的刚度综合对比图，由此得出薄壁曲面零件的加工质量缺陷区域。

2.根据权利要求1所述的薄壁曲面零件加工质量缺陷区域计算方法，其特征在于，上述步骤2包含如下具体步骤：

步骤21：计算产生机床各坐标轴刚度组成的刚度矩阵K_joint；

步骤22：计算产生机床三个平动轴的变换矩阵和三个旋转轴中任意两个旋转轴的变换矩阵；

步骤23：计算机床各坐标轴到刀具加工点的变换矩阵T₁,T₂,T₃,T₄,T₅；

步骤24：根据步骤23中得到的变换矩阵T₁,T₂,T₃,T₄,T₅，计算得到机床的Jacobi矩阵J的各元素值；

步骤25：根据步骤21和步骤24中得到的刚度矩阵K_joint和Jacobi矩阵计算得到机床铣削薄壁曲面零件过程中各坐标轴合成的刚度矩阵K_j；

步骤26：产生机床铣削零件过程中沿零件法线方向的刚度分布。

3.根据权利要求2所述的薄壁曲面零件加工质量缺陷区域计算方法，其特征在于，上述步骤21的具体过程为：计算产生机床各坐标轴刚度组成的刚度矩阵K_joint，由公式1表示如下：

公式1。

4.根据权利要求2所述的薄壁曲面零件加工质量缺陷区域计算方法，其特征在于，上 述步骤22的具体过程为：计算产生机床三个平动轴的变换矩阵和三个旋转轴中任意两个旋转轴的变换矩阵；本步骤中，A₁、A₂、A₃分别表示三个平动轴 的变换矩阵，可由公式3表示；A₄、A₅、A₆表示三个旋转轴 的变化矩阵，可由公式4表示：

公式3；

公式4。

5.根据权利要求2所述的薄壁曲面零件加工质量缺陷区域计算方法，其特征在于，上述步骤23的具体过程为：计算机床各坐标轴到刀具加工点的变换矩阵T₁,T₂,T₃,T₄,T₅：本步骤中，T₁表示由坐标轴 至刀具加工点的变换矩阵，T₂表示由坐标轴 至刀具加工点的变换矩阵，T₃表示由坐标轴 至刀具加工点的变换矩阵，T₄，T₅表示由两个旋转坐标轴（ 中任两个）至刀具加工点的变换矩阵，可分别由公式5计算如下：

T₁=A₁A₂A₃A₄A₅,T₂=A₂A₃A₄A₅,T₃=A₃A₄A₅,T₄=A₄A₅,T₅=A₅                公式5。