專(zhuān)利名稱(chēng)：基于路徑單元的測(cè)量輪廓偏差的樣條曲線(xiàn)補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)控加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于路徑單元的測(cè)量輪廓偏差的樣條曲線(xiàn)補(bǔ)償方法。
背景技術(shù)：
倒角等輪廓加工吋，為保證產(chǎn)品批量加工的加工精度和一致性，通常選用特定夾具進(jìn)行定位；這種定位方式，對(duì)夾具和操作工人的要求都很高，如果出現(xiàn)位置或角度偏差，或者是エ件受カ變形，加工出來(lái)的產(chǎn)品就會(huì)出現(xiàn)倒角寬度不一致等質(zhì)量問(wèn)題，影響了產(chǎn)品美觀度和產(chǎn)品的合格率。隨著產(chǎn)品精度要求的不斷提高，在夾具定位的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了輪廓測(cè)量補(bǔ)償技術(shù)，即在產(chǎn)品定位夾緊后，對(duì)產(chǎn)品的輪廓進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，然后將測(cè)量獲得的偏差數(shù)據(jù)補(bǔ)償?shù)郊庸ぢ窂街?，從而保證產(chǎn)品的加工精度，提高產(chǎn)品的合格率和產(chǎn)品質(zhì)量。 目前，數(shù)控系統(tǒng)普遍采用宏程序方法實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量輪廓的路徑補(bǔ)償，由于受程序本身的限制，宏程序在計(jì)算時(shí)不能從整體上考慮各測(cè)量點(diǎn)之間的聯(lián)系，只能進(jìn)行相鄰兩測(cè)量點(diǎn)間的計(jì)算，因此，其誤差曲線(xiàn)僅能以線(xiàn)性方式進(jìn)行。這樣當(dāng)實(shí)測(cè)位置與基準(zhǔn)位置出現(xiàn)較大偏差時(shí)，可能會(huì)在測(cè)量節(jié)點(diǎn)處出現(xiàn)微小形狀的路徑拐點(diǎn)，導(dǎo)致加工時(shí)在加工表面出現(xiàn)棱紋，影響了表面質(zhì)量。為減少拐點(diǎn)的出現(xiàn)，就需要采取增加測(cè)量點(diǎn)或者控制來(lái)料變形量以及提高工裝精度等手段來(lái)降低偏差量，無(wú)形中増加了生產(chǎn)成本；另外，在エ藝初期調(diào)試階段，通常需要對(duì)宏程序進(jìn)行反復(fù)調(diào)試，這不但對(duì)技術(shù)人員要求較高，而且耗時(shí)長(zhǎng)，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種以路徑單元為對(duì)象的參數(shù)設(shè)置方法，不但能夠消除路徑拐點(diǎn)，保證加工面質(zhì)量，而且簡(jiǎn)單易用，編程效率高，有效降低生產(chǎn)成本。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種基于路徑單元的測(cè)量輪廓偏差的樣條曲線(xiàn)補(bǔ)償方法，包括以下步驟
A.選定若干輪廓測(cè)量點(diǎn)逐一進(jìn)行測(cè)量，井分別計(jì)算各測(cè)量點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)輪廓數(shù)據(jù)的偏差；
B.將計(jì)算出的各點(diǎn)偏差數(shù)據(jù)映射到坐標(biāo)系中，并采用樣條曲線(xiàn)將各偏差數(shù)據(jù)點(diǎn)連接起來(lái)，生成一條樣條偏差曲線(xiàn)；
C.從樣條偏差曲線(xiàn)上獲取每個(gè)加工點(diǎn)的偏差值；
D.將獲取的每個(gè)加工點(diǎn)的偏差值補(bǔ)償?shù)綄?duì)應(yīng)的路徑點(diǎn)中。優(yōu)選的，所述步驟B中，為確保補(bǔ)償后的路徑在任何位置光滑，所述樣條曲線(xiàn)的任意位置切矢連續(xù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明以路徑單元為對(duì)象，采用樣條誤差補(bǔ)償?shù)姆绞剑行П苊饬司€(xiàn)性方法造成的不光滑路徑拐點(diǎn)，補(bǔ)償路徑更加光順，滿(mǎn)足了高精高速加工要求，同時(shí)獲得更佳的表面效果，可以完成對(duì)較大變形量エ件的路徑補(bǔ)償；并且簡(jiǎn)單易用，編程效率高，有效降低了生產(chǎn)成本。


圖I是本發(fā)明提供的測(cè)量輪廓偏差樣條曲線(xiàn)補(bǔ)償方法的流程示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的輪廓測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例用來(lái)解釋測(cè)量點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)輪廓數(shù)據(jù)偏差的計(jì)算方法的示意圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的生成樣條偏差曲線(xiàn)的示意圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的補(bǔ)償前后的加工路徑示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)描述。如圖I所示，本發(fā)明的基于路徑単元的測(cè)量輪廓偏差的樣條曲線(xiàn)補(bǔ)償方法，包括以下步驟
步驟101，選定輪廓測(cè)量點(diǎn)逐一進(jìn)行測(cè)量，并計(jì)算各測(cè)量點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)輪廓數(shù)據(jù)的偏差。圖2顯示了對(duì)一方形エ件輪廓測(cè)量的示意圖，在基準(zhǔn)輪廓曲線(xiàn)SI上選定了十個(gè)測(cè)量點(diǎn)，點(diǎn)I至點(diǎn)10分別為十個(gè)測(cè)量點(diǎn)實(shí)際測(cè)量出的位置。圖3解釋了測(cè)量點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)輪廓數(shù)據(jù)偏差的計(jì)算方法，即偏差值A(chǔ) e =土實(shí)際測(cè)量點(diǎn)到基準(zhǔn)輪廓曲線(xiàn)的垂直距離，測(cè)量點(diǎn)位于基準(zhǔn)輪廓外側(cè)的取正值，位于內(nèi)側(cè)的取負(fù)值。步驟102，將計(jì)算出的各點(diǎn)偏差數(shù)據(jù)映射到坐標(biāo)系中，并采用樣條曲線(xiàn)將各偏差數(shù)據(jù)點(diǎn)連接起來(lái)，生成一條樣條偏差曲線(xiàn)。如圖4所示，坐標(biāo)橫向定義為產(chǎn)品輪廓各點(diǎn)的展開(kāi)位置，即水平線(xiàn)SI，代表了基準(zhǔn)輪廓曲線(xiàn)Si的展開(kāi)線(xiàn)；坐標(biāo)縱向定義為測(cè)量數(shù)據(jù)的偏差量。根據(jù)步驟101所計(jì)算的偏差值，分別對(duì)應(yīng)于測(cè)量點(diǎn)I至10的位置找到對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，然后用樣條曲線(xiàn)M連接起來(lái)。同吋，為避免樣條曲線(xiàn)M生成時(shí)起末點(diǎn)切矢不一致而影響點(diǎn)I處的加工效果，對(duì)樣條曲線(xiàn)M的首末點(diǎn)切矢進(jìn)行調(diào)整，使首末點(diǎn)切矢連續(xù)。步驟103，從樣條偏差曲線(xiàn)M上獲取每個(gè)加工點(diǎn)的偏差值。步驟104，將步驟103中獲取的各加工點(diǎn)的偏差值補(bǔ)償?shù)綄?duì)應(yīng)的路徑點(diǎn)中。圖5顯示了補(bǔ)償前后的輪廓路徑示意。如圖5所示，曲線(xiàn)LI為方形エ件所生成的基準(zhǔn)輪廓加工路徑，曲線(xiàn)LI'為補(bǔ)償后的實(shí)際加工路徑。盡管上文對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明不限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按照本發(fā)明原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.基于路徑単元的測(cè)量輪廓偏差的樣條曲線(xiàn)補(bǔ)償方法，其特征在于包括如下步驟 A.選定若干輪廓測(cè)量點(diǎn)逐一進(jìn)行測(cè)量，井分別計(jì)算各測(cè)量點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)輪廓數(shù)據(jù)的偏差； B.將計(jì)算出的各點(diǎn)偏差數(shù)據(jù)映射到坐標(biāo)系中，并采用樣條曲線(xiàn)將各偏差數(shù)據(jù)點(diǎn)連接起來(lái)，生成一條樣條偏差曲線(xiàn)； C.從樣條偏差曲線(xiàn)上獲取每個(gè)加工點(diǎn)的偏差值； D.將獲取的每個(gè)加工點(diǎn)的偏差值補(bǔ)償?shù)綄?duì)應(yīng)的路徑點(diǎn)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于路徑単元的測(cè)量輪廓偏差的樣條曲線(xiàn)補(bǔ)償方法，其特征在于步驟B中所述樣條曲線(xiàn)的任意位置切矢連續(xù)。
全文摘要
本發(fā)明屬于數(shù)控加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于路徑單元的測(cè)量輪廓偏差的樣條曲線(xiàn)補(bǔ)償方法。包括選定輪廓測(cè)量點(diǎn)逐一進(jìn)行測(cè)量，并計(jì)算各測(cè)量點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)輪廓數(shù)據(jù)的偏差；將計(jì)算出的各點(diǎn)偏差數(shù)據(jù)映射到坐標(biāo)系中，采用樣條曲線(xiàn)將各偏差數(shù)據(jù)點(diǎn)連接起來(lái)；從樣條曲線(xiàn)上獲取每個(gè)加工點(diǎn)的偏差值；將偏差值補(bǔ)償?shù)綄?duì)應(yīng)的路徑點(diǎn)中。本發(fā)明以路徑單元為對(duì)象，采用樣條誤差補(bǔ)償?shù)姆绞?，有效避免了線(xiàn)性方法造成的不光滑路徑拐點(diǎn)，補(bǔ)償路徑更加光順，滿(mǎn)足了高精高速加工要求，同時(shí)獲得更佳的表面效果，可以完成對(duì)較大變形量工件的路徑補(bǔ)償；并且簡(jiǎn)單易用，編程效率高，有效降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)G01B21/20GK102865847SQ20121038139
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月10日
發(fā)明者蔡銳龍, 孫藝華 申請(qǐng)人:北京精雕科技有限公司