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公开(公告)号：CN107728577B
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201710894351.5
申请日：2017-09-28
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05B19/404
Abstract: 本发明基于薄壁曲面加工变形的瞬时切削量规划方法属于复杂曲面零件高质高效铣削加工技术领域，涉及一种用于薄壁曲面零件加工变形均匀化的基于零件刚度的瞬时切削量规划方法。该方法首先基于曲面几何特征，计算加工轨迹中瞬时切削量，其次采用数值法求解薄壁曲面加工时变刚度曲线，然后确定瞬时切削量与工件时变刚度与加工变形的对应关系，最后以均匀化薄壁曲面加工变形为目标规划瞬时切削量，为薄壁曲面加工变形一次高效补偿奠定基础。该方法综合考虑了曲面几何特征及加工参数对加工变形的影响，通过对进给速度的规划实现瞬时切削量再规划，使得工件加工变形均匀化，为薄壁复杂曲面零件高质高效加工提供了必要前提。
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公开(公告)号：CN107608313B
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201710809848.2
申请日：2017-09-11
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05B19/416
Abstract: 本发明一种五轴双样条曲线插补速度规划方法属于多轴数控加工技术领域，涉及一种五轴数控机床物理轴驱动性能约束下的速度敏感区间恒速双样条曲线插补速度规划方法。该方法在对刀尖点轨迹曲线进行等弧长离散的基础上，计算五轴机床各物理轴位置对刀尖点轨迹弧长参数的一阶到三阶微分，从而获得物理轴运动与刀具轨迹间关系。以轴驱动性能极限条件为约束，以平衡加工运行平稳性和加工效率为目标，优化求取速度敏感区间。通过双向扫描，确定各速度敏感区间的速度值及升、降速起始点曲线参数。该方法可有效平衡五轴曲线插补加工效率和加工质量，且算法计算效率高，实时性好。
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公开(公告)号：CN106125674B
公开(公告)日：2018-07-13
申请号：CN201610628783.7
申请日：2016-08-03
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05B19/4103
Abstract: 本发明一种高精度实时轮廓误差估计方法属于精密高效数控加工技术领域，涉及一种数控参数曲线插补加工过程中基于初值再生牛顿迭代法的高精度实时轮廓误差估计方法。该方法首先在每步迭代计算前，根据当前插补点参数和实际刀位点，基于一阶泰勒级数展开法计算参数曲线上用于牛顿迭代计算垂足点的迭代参数初值；其次，利用牛顿迭代法，根据迭代初值计算单步迭代参数终值；最后，为避免大幅增加算法计算时间，根据迭代终止条件及最大迭代次数条件双重约束结束迭代，得到垂足点参数估计值，进而计算轮廓误差矢量估计值。本发明可有效避免迭代发散、提高轮廓误差估计精度，对保证参数曲线插补加工中轮廓控制精度具有重要意义。
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公开(公告)号：CN106125672B
公开(公告)日：2018-06-08
申请号：CN201610625772.3
申请日：2016-08-03
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05B19/4103
Abstract: 本发明一种复杂曲面零件高效加工方法属于精密高效智能化数控加工技术领域，涉及一种用于提高复杂曲面零件加工效率的直线与样条曲线混合插补数控加工刀轨生成方法。该方法首先对刀位点序列在拐角较大位置处进行分割，并对刀位数据进行精炼；对各段精炼后刀位点序列拟合最小二乘样条曲线；最后，判断精炼前刀位点到拟合曲线的距离是否满足拟合精度条件，若满足，输出曲线插补加工刀轨，若不满足，增加控制点个数和曲线阶次，重新拟合，若仍不满足，输出直线插补加工刀轨，实现直线与曲线混合插补加工刀轨的生成。采用本方法生成的刀轨进行数控加工可以有效降低加工时间，提高复杂曲面零件加工效率。
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公开(公告)号：CN106843146A
公开(公告)日：2017-06-13
申请号：CN201710129058.X
申请日：2017-03-09
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05B19/404
CPC classification number: G05B19/404 , G05B2219/35408
Abstract: 本发明一种自适应变增益轮廓误差补偿方法属于精密高效智能化数控加工技术领域，涉及一种参数曲线插补数控加工过程中用于提高数控系统轮廓跟踪精度的非线性变增益轮廓误差补偿方法。该方法根据数控参数曲线插补器所生成的自由曲线与实际刀位点之间的几何位置关系，利用切向误差逆推策略快速寻找曲线轮廓上距离实际刀位点最近的垂足点，进而实现轮廓误差矢量的高精度估计；利用估计结果，根据轮廓误差矢量大小以及轮廓误差矢量的方向变化程度自适应计算合理的补偿增益，从而实现轮廓误差的有效补偿。本发明可有效平衡轮廓误差补偿的响应速度和补偿轨迹的平滑性，进而改善数控系统的轮廓跟踪性能，对提高数控机床加工精度具有重要意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106843146B
公开(公告)日：2018-12-21
申请号：CN201710129058.X
申请日：2017-03-09
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05B19/404
Abstract: 本发明一种自适应变增益轮廓误差补偿方法属于精密高效智能化数控加工技术领域，涉及一种参数曲线插补数控加工过程中用于提高数控系统轮廓跟踪精度的非线性变增益轮廓误差补偿方法。该方法根据数控参数曲线插补器所生成的自由曲线与实际刀位点之间的几何位置关系，利用切向误差逆推策略快速寻找曲线轮廓上距离实际刀位点最近的垂足点，进而实现轮廓误差矢量的高精度估计；利用估计结果，根据轮廓误差矢量大小以及轮廓误差矢量的方向变化程度自适应计算合理的补偿增益，从而实现轮廓误差的有效补偿。本发明可有效平衡轮廓误差补偿的响应速度和补偿轨迹的平滑性，进而改善数控系统的轮廓跟踪性能，对提高数控机床加工精度具有重要意义。
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公开(公告)号：CN107608313A
公开(公告)日：2018-01-19
申请号：CN201710809848.2
申请日：2017-09-11
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05B19/416
Abstract: 本发明一种五轴双样条曲线插补速度规划方法属于多轴数控加工技术领域，涉及一种五轴数控机床物理轴驱动性能约束下的速度敏感区间恒速双样条曲线插补速度规划方法。该方法在对刀尖点轨迹曲线进行等弧长离散的基础上，计算五轴机床各物理轴位置对刀尖点轨迹弧长参数的一阶到三阶微分，从而获得物理轴运动与刀具轨迹间关系。以轴驱动性能极限条件为约束，以平衡加工运行平稳性和加工效率为目标，优化求取速度敏感区间。通过双向扫描，确定各速度敏感区间的速度值及升、降速起始点曲线参数。该方法可有效平衡五轴曲线插补加工效率和加工质量，且算法计算效率高，实时性好。
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公开(公告)号：CN107479497A
公开(公告)日：2017-12-15
申请号：CN201710809040.4
申请日：2017-09-11
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05B19/404
CPC classification number: G05B19/404 , G05B2219/35408
Abstract: 本发明一种五轴加工轨迹轮廓误差双闭环补偿方法属于多轴数控加工技术领域，涉及一种基于轮廓误差内环预测补偿及外环反馈补偿的用于提高五轴数控加工精度的轮廓误差双闭环补偿方法。该方法基于模型预测和反馈校正，预估下一时刻各物理轴运动位置，通过切向逆推及牛顿法计算下一时刻及当前时刻刀尖点及刀轴方向轮廓误差，根据逆向雅可比矩阵，在内环对轮廓误差进行预测补偿，在外环对轮廓误差进行反馈补偿，提高了五轴加工轨迹轮廓精度。该方法在实现提前控制五轴加工轮廓误差的基础上，同步抑制因外界扰动及模型误差等引起的残余误差，对提高五轴数控加工精度具有重要意义。
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公开(公告)号：CN106125672A
公开(公告)日：2016-11-16
申请号：CN201610625772.3
申请日：2016-08-03
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05B19/4103
CPC classification number: G05B19/4103 , G05B2219/34096
Abstract: 本发明一种复杂曲面零件高效加工方法属于精密高效智能化数控加工技术领域，涉及一种用于提高复杂曲面零件加工效率的直线与样条曲线混合插补数控加工刀轨生成方法。该方法首先对刀位点序列在拐角较大位置处进行分割，并对刀位数据进行精炼；对各段精炼后刀位点序列拟合最小二乘样条曲线；最后，判断精炼前刀位点到拟合曲线的距离是否满足拟合精度条件，若满足，输出曲线插补加工刀轨，若不满足，增加控制点个数和曲线阶次，重新拟合，若仍不满足，输出直线插补加工刀轨，实现直线与曲线混合插补加工刀轨的生成。采用本方法生成的刀轨进行数控加工可以有效降低加工时间，提高复杂曲面零件加工效率。
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公开(公告)号：CN106125666A
公开(公告)日：2016-11-16
申请号：CN201610614763.4
申请日：2016-07-28
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05B19/19
CPC classification number: G05B19/19
Abstract: 本发明以切削力波动为约束的曲面加工刀轨规划方法属于复杂曲面零件高效铣削加工技术领域，涉及一种以切削力波动为约束的曲面加工刀轨规划方法。该方法首先基于等残余高度法获得的刀位点数据，确定最优走刀行距和走刀步长，实现基于刀具位置网格节点的刀具位置网格单元划分。通过刀具位置网格单元平面拟合，结合相邻关联刀具位置网格单元，确定刀具位置网格节点Z坐标。然后计算刀具位置网格节点法向量，以加工过程中切削力波动小为约束，将刀具位置网格节点作为刀位点，以相邻刀位点间法向量夹角最小为基本原则规划曲面加工刀具轨迹，实现曲面的高质高效加工。该方法对局部复杂几何特征具有很好的适应能力，实现曲面的高质高效加工。
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