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公开(公告)号：CN111538287B
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202010440038.6
申请日：2020-05-22
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明复杂曲面慢刀伺服车削分区域变参数加工方法属于复杂曲面零件慢刀伺服车削技术领域，涉及一种复杂曲面慢刀伺服车削分区域变参数加工方法。该方法基于复杂曲面几何特征生成临界等势线，并递推生成全域等势线。根据势能场梯度计算等势线上各点的残余高度均化系数，进行曲面区域划分。确定分区边界处刀具轨迹修正范围，实现子区域间刀具轨迹拼接。将平面刀触点映射至空间曲面加工区域并拟合生成刀具轨迹，计算机床进给轴沿刀具轨迹的运动学参数，进行区域细分，规划各子区域主轴转速，从而实现慢刀伺服车削分区域变加工参数工艺规划。该方法可稳定机床进给，提高加工质量和效率,适用于复杂曲面慢刀伺服车削分区加工。
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公开(公告)号：CN112475328A
公开(公告)日：2021-03-12
申请号：CN202011275874.X
申请日：2020-11-16
Applicant: 大连理工大学
IPC: B23B1/00
Abstract: 本发明一种切削力波动小的车削加工刀具轨迹规划方法属于数控车床精密加工工艺规划领域，涉及一种用于提高精密加工工件表面质量的切削力波动小的车削加工刀具轨迹规划方法。该方法以车刀基面与复杂曲面截面内的切削面积表征切削力，根据基面与工件曲面截面线的局部几何特征，建立切削面积关于加工参数的函数，保持其他参数恒定。推导切削面积对截面线相邻刀触点距离变化的函数关系，以切削面积波动小为约束计算截面线相邻刀触点距离。然后将截面线相邻刀触点距离沿截面线切线分解为车床两直线轴的进给量，递推刀触点。最后，生成切削力波动小的车削加工刀具轨迹。该方法可以实现切削力波动小的车削加工刀具轨迹规划，实施方法便捷，效果明显。
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公开(公告)号：CN109960215A
公开(公告)日：2019-07-02
申请号：CN201910283229.3
申请日：2019-04-10
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05B19/404
Abstract: 本发明一种四轴车床加工轨迹轮廓误差离线补偿方法属于数控机床加工的轮廓误差补偿领域，涉及一种用于提高封闭式闭环四轴数控车床加工精度的加工轨迹轮廓误差离线补偿方法。该方法利用初始车削加工代码生成理论刀位点与理论刀轴矢量，构建四轴车床雅可比矩阵，离线计算进给轴实际速度，从而预估车床进给轴随动误差，计算实际刀位点与实际刀轴矢量。采用三次非均匀有理B样条曲线拟合理论刀位点与刀轴标记点，利用切向误差逆推法预估实际刀位点到理论刀位点拟合曲线的垂足，计算刀位点轮廓误差与刀轴矢量轮廓误差。最后，分别对进给轴随动误差进行预补偿。该方法可实现封闭式闭环四轴数控车床轮廓误差预补偿，实施方法便捷，效果明显。
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公开(公告)号：CN112454002A
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202011252293.4
申请日：2020-11-11
Applicant: 大连理工大学
IPC: B23Q15/013 , B23Q15/08 , B23Q15/14
Abstract: 本发明一种基于切削点变换的车削后刀面干涉避障方法属于多轴数控超精密车削加工领域，涉及一种基于切削点变换的车削后刀面干涉避障方法。该方法基于现有的Z‑C&X‑B四轴数控车床基本构型，添加W轴或Y轴作为第五轴，针对表面凹凸起伏的回转类零件，以单位时间扫过的弧长恒定为约束，使得主轴转过的不同角度而实现主轴变转速运动。确定复杂曲面零件的特征点集，通过计算W轴摆动角度和Y轴移动距离作为刀具切削点的变换量调整刀具工作后角，使得合成切削速度矢量方向始终沿Y轴负方向不变。该方法具有计算过程简单、计算效率高等特点，为改进和优化加工轨迹和工艺参数奠定基础，对提高复杂曲面零件的加工精度和表面质量具有重要意义。
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公开(公告)号：CN110426992A
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201910728791.2
申请日：2019-08-08
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05B19/404
Abstract: 本发明一种曲面子区域环切加工刀具轨迹规划方法属于复杂曲面零件高精高效铣削加工技术领域，涉及一种基于等残高法的曲面子区域环切加工刀具轨迹规划方法。该方法限定加工子区域边界处残余高度，根据其几何特征和刀具交点类型构造临界刀触点曲线，基于等残高法沿行距方向生成理论/实际刀触点。建立内环弧长误差计算模型并分类，确定待修正区域，经灵敏度分析计算理论刀触点修正距离，沿行距方向修正理论/实际刀触点。计算走刀方向总弧长误差，经灵敏度分析计算刀触点弧长变动量/调整量，沿走刀方向确定修正实际刀触点，完成刀具轨迹再规划。该方法适用于复杂曲面分区环切加工，可减小接刀痕，提高加工质量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108415374A
公开(公告)日：2018-08-17
申请号：CN201810100426.2
申请日：2018-02-01
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05B19/4097
CPC classification number: G05B19/4097 , G05B2219/35215
Abstract: 本发明基于机床旋转进给轴运动学特性的刀轴矢量光顺方法属于复杂曲面零件高精高效铣削加工技术领域，涉及一种基于机床旋转进给轴运动学特性的刀轴矢量光顺方法。该方法根据曲面几何特征，以等残余高度为约束生成加工刀轨。建立工件坐标系与机床坐标系的坐标转换关系，将刀触点对应的刀轴矢量序列转换为机床旋转进给轴的转角序列，并根据机床旋转进给轴角度变化确定待优化区间。基于四元数方法，计算待优化区间内刀触点对应的刀轴矢量坐标，并通过最小二乘拟合方法对优化后的机床旋转进给轴转角曲线光顺，对优化后的刀轴矢量进行干涉检查及调整。该方法有效减少加工过程中机床旋转进给轴的运动突变，实现平稳加工，提高了表面加工质量。
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公开(公告)号：CN115032945B
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202210461903.4
申请日：2022-04-28
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05B19/404
Abstract: 本发明复杂曲面零件慢刀伺服磨削加工刀具轨迹规划方法属于多轴数控机床高精加工领域，涉及一种复杂曲面零件慢刀伺服磨削加工刀具轨迹规划方法。该方法根据曲面几何特征、砂轮几何参数在残留高度和弓高误差约束下确定刀触点、刀位点。通过建立工件坐标系、砂轮坐标系和砂轮‑曲面接触模型，结合复杂曲面上刀触点法向量与砂轮磨削点法向量之间的关联关系，计算工件坐标系中砂轮‑曲面接触点的位置及磨削过程中C轴转角。结合工件坐标系中刀位点坐标、C轴转角和设定的C轴转速生成慢刀伺服磨削加工NC刀具轨迹。该方法可实现高陡度、周向轮廓凹凸起伏、局部曲率急变类复杂曲面慢刀伺服精密磨削加工。刀具轨迹规划方法便捷有效，实用性强。
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公开(公告)号：CN112475328B
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN202011275874.X
申请日：2020-11-16
Applicant: 大连理工大学
IPC: B23B1/00
Abstract: 本发明一种切削力波动小的车削加工刀具轨迹规划方法属于数控车床精密加工工艺规划领域，涉及一种用于提高精密加工工件表面质量的切削力波动小的车削加工刀具轨迹规划方法。该方法以车刀基面与复杂曲面截面内的切削面积表征切削力，根据基面与工件曲面截面线的局部几何特征，建立切削面积关于加工参数的函数，保持其他参数恒定。推导切削面积对截面线相邻刀触点距离变化的函数关系，以切削面积波动小为约束计算截面线相邻刀触点距离。然后将截面线相邻刀触点距离沿截面线切线分解为车床两直线轴的进给量，递推刀触点。最后，生成切削力波动小的车削加工刀具轨迹。该方法可以实现切削力波动小的车削加工刀具轨迹规划，实施方法便捷，效果明显。
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公开(公告)号：CN110488747B
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN201910819420.5
申请日：2019-08-31
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05B19/19
Abstract: 本发明基于机床旋转轴角加速度最小的刀矢全局优化方法属于复杂曲面零件高质高效铣削加工技术领域，涉及一种基于机床旋转轴角加速度最小的刀矢全局优化方法。该方法根据曲面及刀具特征，利用等残余高度法生成刀具轨迹；建立五轴机床逆运动学关系。将工件坐标系下的刀轴矢量转换为机床旋转进给轴的转角值，用有限差分法计算机床旋转进给轴角速度和角加速度。依据干涉判断准则，借助C空间方法计算刀触点处刀轴可行空间，判断刀轨曲线的凹凸性，并确定刀轨曲线上关键刀轴矢量。在各个区间内以角加速度最小为目标优化刀轴矢量。该方法能有效减少加工过程中机床旋转进给轴的角加速度，实现加工过程的平稳，提高表面加工质量，减小加工轮廓误差。
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公开(公告)号：CN109960215B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201910283229.3
申请日：2019-04-10
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05B19/404
Abstract: 本发明一种四轴车床加工轨迹轮廓误差离线补偿方法属于数控机床加工的轮廓误差补偿领域，涉及一种用于提高封闭式闭环四轴数控车床加工精度的加工轨迹轮廓误差离线补偿方法。该方法利用初始车削加工代码生成理论刀位点与理论刀轴矢量，构建四轴车床雅可比矩阵，离线计算进给轴实际速度，从而预估车床进给轴随动误差，计算实际刀位点与实际刀轴矢量。采用三次非均匀有理B样条曲线拟合理论刀位点与刀轴标记点，利用切向误差逆推法预估实际刀位点到理论刀位点拟合曲线的垂足，计算刀位点轮廓误差与刀轴矢量轮廓误差。最后，分别对进给轴随动误差进行预补偿。该方法可实现封闭式闭环四轴数控车床轮廓误差预补偿，实施方法便捷，效果明显。
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