利索能及
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专利号: 2018113401889
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种面向多轴数控加工的轮廓误差估计与可视化方法,其特征在于,其包括轮廓误差估计方法,包括以下步骤:S1、判断刀具的空间轨迹,若为线性轨迹则执行S2,若为曲线轨迹则执行S3;

S2、计算刀尖点的实际直线位置到理想直线位置的距离,计算结果为轮廓误差,执行S4;

S3、使用线性样条插值方法将曲线轨迹插值为直线段,通过理想曲线上位置相近的两点坐标计算直线,轮廓误差近似取值为刀尖点到直线段的距离,返回S2计算轮廓误差;

S4、确定轮廓误差的符号,实际轨迹位于理想曲面的第一侧和第二侧时,符号分别为正和负,通过轮廓误差表达式判定,所述轮廓误差表达式为:其中,ε为轮廓误差,为理想位置点的法向量,为理想位置点到实际位置点的向量,所述 和所述 的表达式分别为:其中,(x0,y0,z0)为刀尖点的理想位置,(x',y',z')为刀尖点的实际位置,为理想曲面F(x,y,z)=0在(x0,y0,z0)处的法向量,为刀尖点理想位置(x0,y0,z0)至实际位置(x',y',z')的距离。

2.根据权利要求1所述的一种面向多轴数控加工的轮廓误差估计与可视化方法,其特征在于,其包括轮廓误差可视化方法S5:将S4中的所述轮廓误差关联显示参数,通过所述轮廓误差与显示参数的关系图进行可视化展示。

3.根据权利要求2所述的一种面向多轴数控加工的轮廓误差估计与可视化方法,其特征在于,所述显示参数包括行程距离,将轮廓误差与实际点的行程距离关联,并形成不同的行程距离与轮廓误差的对应关系,作出轮廓误差与行程距离的展示图。

4.根据权利要求2所述的一种面向多轴数控加工的轮廓误差估计与可视化方法,其特征在于,所述显示参数包括倍数,将轮廓误差乘以倍数进行放大,再将理想轨迹点位置加上倍乘后的轮廓误差后作为实际轨迹点,作出理想轨迹与实际轨迹的三维坐标图。

5.根据权利要求2所述的一种面向多轴数控加工的轮廓误差估计与可视化方法,其特征在于,所述显示参数包括色谱,使用不同颜色表示轮廓误差的正负,使用颜色的不同深度表示不同大小的轮廓误差,作出实际轨迹的三维坐标后,在轨迹曲线上使用不同颜色作出轮廓误差色谱显示图。

6.根据权利要求3所述的一种面向多轴数控加工的轮廓误差估计与可视化方法,其特征在于,所述行程距离与轮廓误差的关系表达式为:其中,s为刀尖点行程,v为刀尖点运动速度,t为刀尖点运动时间,tnow为刀尖点的运动总时长。

7.根据权利要求4所述的一种面向多轴数控加工的轮廓误差估计与可视化方法,其特征在于,所述轮廓误差放大后的点的实际位置设为(x',y',z'):其中,(x0,y0,z0)为刀尖点的理想位置,n为倍乘系数。

8.根据权利要求1所述的一种面向多轴数控加工的轮廓误差估计与可视化方法,其特征在于,所述S2中轮廓误差的表达式为:其中,ε为轮廓误差,A、B、C、D分别为直线Ax+By+Cz+D=0的系数,实际点位置为(x',y',z')。