[发明专利]基于在机测量的铸造机匣毛坯加工余量优化方法

权利要求书

1.一种基于在机测量的铸造机匣毛坯加工余量优化方法，其特征在于，包括：

步骤1：将工件安装到机床工作台上，根据机匣的基准特征设定加工坐标系；

步骤2：通过绕固定轴的旋转和在垂直于该固定轴平面内的平移进行位置和姿态调整，其中的固定轴则是加工特征的回转轴，将绕固定轴的旋转和在垂直于该固定轴平面内的平移定义为两个自由轴状态；

步骤3：针对这类回转体结构特征的位置找正及余量均匀化，在特征的四周布置测量点可以充分有效的反应特征的形位偏差；

步骤4：以测量点到理论模型的距离误差最小作为优化目标函数，在满足余量均匀分布的条件下，实现测量数据点与几何模型的精确配准；

步骤5：对步骤3中的测量路径进行矩阵逆变换A^-1，然后重新测量，得到新的测量结果，比较实际测量点与理论模型之间的偏差，若不满足要求则重复上述步骤，迭代测量；

步骤6：将满足步骤5中余量检验的位置变换矩阵A作用于加工刀路上，对刀路进行修正补偿，利用补偿后的刀路去加工铸造机匣表面的特征。

2.如权利要求1所述的基于在机测量的铸造机匣毛坯加工余量优化方法，其特征在于，所述基准特征包括基准面、基准孔和角向孔。

3.如权利要求1所述的基于在机测量的铸造机匣毛坯加工余量优化方法，其特征在于，步骤3中，对测量路径进行后处理并发送到数控机床上进行在机测量，测量完成后可得到理论测量点对应的结果文件，其中的数据主要为点的实际坐标值。

4.如权利要求1所述的基于在机测量的铸造机匣毛坯加工余量优化方法，其特征在于，步骤4中，假设通过在机测量得到的实测点P_i的坐标值为(x_i，y_i，z_i)，其对应的理论测量点P′_i的坐标值为(x′_i，y′_i，z′_i)，则实测点与理论点之间的距离可表示为：

d_i＝||AP_i-P′_i||，其中A为待求的位置变换矩阵，然后用“距离的平方和”作为目标函数.则得到非线性的“最小二乘”优化问题：

优化变量为绕固定旋转角度α和在垂直于固定轴平面内的平移(x，y)。

5.如权利要求4所述的基于在机测量的铸造机匣毛坯加工余量优化方法，其特征在于，利用数值求解工具，即可计算得到优化变量(x，y，α)，则位置变换矩阵可表示为：

6.如权利要求5所述的基于在机测量的铸造机匣毛坯加工余量优化方法，其特征在于，计算得到的α＝0.295，x＝1.03，y＝-0.85。

7.如权利要求1所述的基于在机测量的铸造机匣毛坯加工余量优化方法，其特征在于，步骤5具体如下：判断测量点到理论模型表面的距离偏差Δd，如果任意两个点到理论模型表面的距离偏差相对均匀，即有为设定的阈值，则表示特征的毛坯余量在经过变换之后变得更加均匀；

相反地，如果距离偏差的均匀程度不满足设定的阈值则根据本次的测量结果，重新计算位置变换矩阵，直到余量校验满足设定的阈值或者重复测量次数达到设定最大次数k。

8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1到7任一项所述方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1到7任一项所述方法的步骤。

10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1到7任一项所述的方法。