[发明专利]一种薄壁零件的铣削变形在线测量与补偿加工方法

权利要求书

1.一种薄壁零件的铣削变形在线测量与补偿加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)建立薄壁零件的三维模型，并分别规划工件粗加工、半精加工以及精加工的加工工艺参数，进行加工仿真，然后将刀轨信息后置处理成数控系统和机床能够识别的数控代码；

(2)在薄壁零件的三维模型中进行在机测量的点位位置规划，并据此在薄壁零件表面从上到下依次提取多条线段，并从线段中提取测量的点位；

根据数控机床模型、实际测量所用的测头和探针型号，以及获得的点位数据进行测量路径规划；

(3)将工件毛坯安装到数控机床工作台上，并利用步骤(1)中生成的数控代码先进行粗加工，并粗加工完后更换刀具，进行半精加工；

(4)将步骤(2)中生成的测量路径导入机床中，把切削用的刀具更换成机床测头，通过对刀，将测量坐标系与加工坐标系保持一致，然后进行在机测量，获取所有规划的测量点位的坐标值；

(5)将获得的测量点位的坐标值与薄壁零件三维模型上对应点进行对比，计算出实际加工工件的每个点位的坐标与三维模型上对应点的偏差，以评估半精加工后平面的加工偏差；

(6)根据上述加工偏差优化加工轨迹，并据此进行精加工轨迹规划，得到最终的加工变形偏差及补偿值以进行精加工；其中，精加工轨迹规划方法如下：

当偏差分布带ε与余量δ的比值ε/δ＜1/30时，将总体分布的偏差均值σ作为评价偏差的标准，记作：

σ＝ε

根据所有点的偏差均值，修改精加工的数控代码，使新的加工路径能够抵消大部分综合误差引起的变形；

获得最终的加工变形偏差及补偿值的方法如下：

通过设置一个与所述加工偏差反向的常量e和一个补偿系数变量λ，以两者的乘积作为补偿值进行优化；

(7)重复执行N>1次所述步骤(4)-(6)中在机测量及误差运算评估的过程，得出经过加工补偿后的薄壁零件的加工变形误差，每次执行中优化时的补偿系数λ不同，以得到不同的偏差曲线，进而获得最优的补偿值以及补偿系数，以作为最终的加工变形偏差和补偿值；或者，当N＝1时，设λ＝1直接进行精加工补偿。

2.根据权利要求1所述的一种薄壁零件的铣削变形在线测量与补偿加工方法，其中，所述的加工偏差为各点位的偏差的均值。

3.根据权利要求1或2所述的一种薄壁零件的铣削变形在线测量与补偿加工方法，其中，所述精加工过程采用与半精加工相同的刀具和加工参数。