[发明专利]一种对弱刚性刀具多轴加工路径进行让刀补偿的方法

权利要求书

1.一种对弱刚性刀具多轴加工路径进行让刀补偿的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S101、根据零件的几何形状和工艺参数生成精加工刀路文件，并进行后置处理，将精加工刀路文件转换成数控程序；

S102、进行刀具让刀量切削实验，获得不同进给率下该种材料在实际精加工切削量时的切削让刀量，生成进给率F与让刀量ε的实验数据表；

S103、对步骤S101的精加工数控程序代码行中各轴坐标和进给率进行逐行解析提取，获得加工路径中各点的各轴坐标和名义进给率；

S104、根据步骤S103获得的所有加工点各轴坐标计算各加工点各轴的位移量，并计算合成位移量；

S105、根据步骤S103获得的加工路径各点名义进给率和步骤S104计算得到的各点合成位移量，以机床各轴的极限进给速率为约束，计算各加工点的实际进给率；

S106、根据步骤S102中进给率与让刀量实验数据表，对步骤S105获得的各加工点实际进给率进行插值运算，计算各实际进给率下各点的刀具让刀量；

S107、将步骤S101生成的精加工刀路文件导入UG软件中，使用UG-CAD环境API功能进行二次开发，根据步骤S106计算得到的加工路径各点让刀量对加工路径各刀触点曲面法向进行反向补偿，获得补偿后的刀位路径；

S108、将步骤S107中补偿后刀位路径文件进行后置处理，转换成数控G代码后，输入机床，用于零件实际加工。

2.根据权利要求1所述的对弱刚性刀具多轴加工路径进行让刀补偿的方法，其特征在于，所述步骤S102具体包括：机床用三轴功能切削方块毛坯，固定安装好激光测距仪，设定进给率F与加工切削量，刀具每次切削完成后，使用激光测距仪读取切削面的距离读数，相邻两次读数的差值即为每次实际切削量，与程序设定的切削量进行比较，即可获得在该进给率F下的刀具让刀量ε；设置不同的进给率，可得到各个进给率下刀具让刀量，从而生成进给率F与让刀量ε的实验数据表。

3.根据权利要求2或1任一项所述的对弱刚性刀具多轴加工路径进行让刀补偿的方法，其特征在于，所述步骤S105具体包括：

S1051、解析提取加工点的名义进给率，根据步骤S104获得的合成位移量，计算加工路径的名义走刀时间t；

S1052、以机床各轴的极限进给速率为约束，根据步骤S104中获得的程序走刀路径各轴位移量，分别计算机床各轴以极限进给率完成该轴位移量所需要的时间t_x，t_y，t_z，t_A，t_C。将t_x，t_y，t_z，t_A，t_C分别与步骤S1051中计算得到的名义走刀时间t进行比较，若均小于或等于t，则该段加工路径实际进给率为名义进给率；若t_x，t_y，t_z，t_A，t_C中存在数值大于t，则取t_x，t_y，t_z，t_A，t_C中的最大值，设为t_max，计算该段加工路径的实际进给率；

S1053、依次对各加工点执行步骤S1051和步骤S1052，获得所有加工路径段的实际进给率。

4.根据权利要求3所述的对弱刚性刀具多轴加工路径进行让刀补偿的方法，其特征在于，所述步骤S107具体包括：

S1071、计算加工路径中各刀尖点对应的刀心点坐标；

S1072、获取加工路径各刀尖点对应的加工刀触点坐标；

S1073、根据刀触点曲面法向，计算反向补偿后的新刀触点坐标；

S1074、根据新刀触点坐标计算新刀心点坐标；

S1075、根据新刀心点坐标计算新刀尖点坐标；

S1076、对步骤S101中生成的精加工刀路文件中各刀尖点逐一执行步骤S1071至S1075，获得让刀量反向补偿后的所有新刀尖点坐标，替换原精加工刀路文件中的刀尖点坐标，获得补偿后的刀位路径。