[发明专利]一种超大径厚比整体箱底自适应补偿加工的找正方法

权利要求书

1.一种超大径厚比整体箱底自适应补偿加工的找正方法，其特征在于：包括对按照理论尺寸加工完内形面的箱底进行基准协调，以内形面为基准，打表内形最小化误差后，基准调节完毕；

激光扫描箱底内形面，获得实际内形面，将实际内形面作为加工基准；

根据箱底各处的理论厚度对加工基准进行偏置，获得加工外形面；

对加工外形面进行五轴镜像铣削，铣削采用Z轴、A轴恒定的铣削路径，并在铣削过程中进行自适应实时补偿。

2.根据权利要求1所述的一种超大径厚比整体箱底自适应补偿加工的找正方法，其特征在于：所述内形面为基准打表内形最小化误差包括：

S1:将箱底吊装至平台结构的镂空位置，平台结构上设有虎钳，虎钳具有沿着镂空位置径向可伸缩的内侧钳口和外侧钳口，通过虎钳将箱底固定于平台结构；

S2:调整仿形虎钳，即：使外侧钳口位于箱底外形面外侧并保持松弛状态，调整内侧钳口的位置，使内侧钳口与内形面保持接触，来调整箱底内形面的位置；

S3:打表内形面最小化误差，即检测箱底下端任意几点位置的半径；

重复进行步骤S2和S3，直到所测量的几点位置的半径差最小，完成基准协调。

3.根据权利要求2所述的一种超大径厚比整体箱底自适应补偿加工的找正方法，其特征在于：所述虎钳数目为24个，内侧钳口和外侧钳口的长度为50mm、高度为40mm-50mm。

4.根据权利要求1所述的一种超大径厚比整体箱底自适应补偿加工的找正方法，其特征在于：所述确定加工基准包括：

打表测量在机激光扫描装置和内支撑头中心的偏置量，在机激光扫描装置用于进行激光扫描，在机激光扫描装置安装于内支撑头上；

在机激光扫描装置对内形面进行激光扫描，获得内形面点云数据；

按照在机激光扫描装置和内支撑头中心的偏置量，对内形面点云数据进行相对坐标转换；

将相对坐标转换后的点云数据导入至逆向软件处理后，获得实际内形面。

5.根据权利要求1所述的一种超大径厚比整体箱底自适应补偿加工的找正方法，其特征在于：所述自适应实时补偿方法包括：

S1：机床控制系统对初始厚度为W3的箱底按照预先设置的目标厚度W1进行铣削，同时铣削过程中，镜像支撑子系统上的超声波测厚装置进行超声波实时测厚获得实际厚度W2，实际厚度W2与目标厚度W1之差为厚度偏差e(t)；

S2：自适应补偿系统通过比例调节(Kp)、积分调节(Ki)、微分调节(Kd)，计算达到当前厚度达到目标厚度的法向需求切削深度u(t)；

其中t为当前时间；Kp、Ki、Kd依据经验试凑法进行整定；

S3：控制系统利用法向需求切削深度u，计算当前位置笛卡尔坐标系下的目标切削点(xt,yt,zt),输出至W轴法向进给单元；

S4：W轴法向进给单元依据目标切削点插补计算各轴的进给量，并输出至各轴执行单元，实现法向进给补偿厚度偏差补偿；完成一次补偿后重复步骤S1-S4，以保证厚度偏差e(t)的最小化。

6.根据权利要求5所述的一种超大径厚比整体箱底自适应补偿加工的找正方法，其特征在于：所述不大于当前最大自适应补偿切深量Umax。

7.根据权利要求1所述的一种超大径厚比整体箱底自适应补偿加工的找正方法，其特征在于：所述Z轴、A轴恒定的铣削路径包括先厚区铣削、再薄区铣削，厚区铣削路径为：按照Z轴的固定频率抽取圆弧形的厚区截面曲线，按照从上到下、或从上到下的顺序，依次按照多条厚区截面曲线进行铣削。

8.根据权利要求1所述的一种超大径厚比整体箱底自适应补偿加工的找正方法，其特征在于：所述Z轴、A轴恒定的规划路径获取方法包括，

依据箱底薄厚区特征划分单一铣削范围边界，获得薄区范围；

按照Z轴的固定频率在薄区范围内抽取薄区截面曲线；

薄区特征进行余量设置后，在薄区截面曲线中截掉余量设置后的薄区特征，作为边界裁切曲线。