申请/专利权人：航天材料及工艺研究所

申请日：2022-08-31

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN115415846B

主分类号：B23Q15/013

分类号：B23Q15/013;B23Q15/18;G05B19/18;G05B19/404

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.11#授权;2022.12.20#实质审查的生效;2022.12.02#公开

摘要：一种基于三轴机床的异型产品法向圆孔高效精密加工方法，包括：建立三轴机床主轴端面定位点到万向角度头的装刀端面定位点的坐标数据关系方程、刀具长度补偿后三轴机床主轴端面定位点的坐标计算方程；基于计算方程，开发具有长度补偿功能的专用后处理程序，该程序可将万向角度头的固有参数及刀具有效摆长作为参数输入，将无刀长的刀位源文件后置处理成适应不同装刀长度的数控加工程序；将三轴机床主轴端面定位点对刀至工件加工坐标系零点，然后安装万向角度头，调整刀轴矢量与法向圆孔的轴向平行，将刀具有效摆长作为参数输入开发的专用后处理程序，生成基于实际装刀长度的数控加工程序，执行完成加工。实现法向圆孔的高精度、低成本、高便捷性加工。

主权项：1.一种基于三轴机床的异型产品法向圆孔高效精密加工方法，其特征在于：包括，装卡待加工产品并找正，建立工件坐标系，三轴机床主轴端面定位点P对刀至工件坐标系零点，然后在三轴机床主轴端面位置安装万向角度头；按照法向圆孔在待加工产品上的理论中心位置和方向，获得待加工产品在工件坐标系的法向孔矢量坐标、法向孔的中心点坐标；在万向角度头安装刀具，调整万向角度头使刀具轴线与待加工产品的法向圆孔轴线平行；通过刀轨编程软件获得在工件坐标系下的法向孔三轴加工刀路轨迹，生成无刀长数据的三轴机床主轴端面定位点P在工件坐标系中的刀轨源文件；根据所述三轴机床主轴端面定位点P的刀轨源文件、万向角度头的固有参数、刀具有效摆长，通过数据处理模块进行处理，获得基于实际装刀长度的数控加工程序；数据处理模块具体进行以下数据处理：建立三轴机床主轴端面定位点P到万向角度头装刀平面定位点M的坐标数据关系方程，并结合万向角度头的固有参数、刀具有效摆长，获得刀具的刀心点C的坐标关于三轴机床主轴端面定位点P坐标的关系方程，根据刀具的刀心点C的坐标关于主轴端面定位点P坐标的关系方程转换得到刀具刀心点C的刀轨源文件，进而生成最终的基于实际装刀长度的数控加工程序；其中，万向角度头的固有参数包括：装刀端面定位点M到万向角度头装刀轴线与三轴机床主轴轴线的交点Q的距离L0，以及角度头安装在机床上之后、万向角度头装刀轴线与三轴机床主轴轴线的交点Q到三轴机床主轴端面定位点P的距离L1；刀具有效摆长为万向角度头装刀端面定位点M到刀心点C的距离L与装刀端面定位点M到万向角度头装刀轴线与三轴机床主轴轴线的交点Q的距离L0之和；所述主轴端面定位点P到定位点M的坐标关系方程为： 其中，rP表示主轴端面定位点P在工件坐标系中的径矢，rM表示装刀端面定位点M在工件坐标系中的径矢，为装刀端面定位点M到万向角度头装刀轴线与三轴机床主轴轴线的交点Q的向量，为万向角度头装刀轴线与三轴机床主轴轴线的交点Q到三轴机床主轴端面定位点P的向量；所述刀心点C坐标关于主轴端面定位点P坐标的关系式为： 其中，主轴端面定位点P在工件坐标系中的坐标为[xP,yP,zP]T；刀心点C在工件坐标系中的坐标为[xC,yC,zC]T；万向角度头装刀轴线方向的单位矢量为n，n在工件坐标系中的坐标记为[i,j,k]T；将所述数控加工程序传输至机床数控系统并运行,所述机床数控系统根据基于实际装刀长度的数控加工程序、待加工法向孔矢量坐标、法向孔的中心点坐标，使万向角度头装夹的刀具的刀心点C沿着待加工法向孔矢量坐标的方向进行定轴运动，实现法向圆孔的精密加工。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 航天材料及工艺研究所 一种基于三轴机床的异型产品法向圆孔高效精密加工方法

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