【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及數控加工控制，具體涉及一種五軸聯動刀路軌跡補償方法及存儲器。
技術介紹
1、五軸聯動是指在一臺機床上至少有五個坐標軸(三個直線坐標和兩個旋轉坐標)，而且可在計算機數控(cnc)系統的控制下同時協調運動進行加工，五軸聯動數控機床是一種科技含量高、精密度高專門用于加工復雜曲面的機床，被廣泛應用于航空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫療設備等行業。但是，機床本身在運動軸上會存在一定的運動誤差，進而影響了加工精度。
2、為克服這一缺陷，現有技術中，已存在有對機床進行誤差測量，并在后續的加工過程中進行精度補償的技術方案。比如，中國專利cn202110602232.4公開了一種五軸機床幾何誤差補償方法，其步驟如下：誤差模型建立，基于局部指數積公式建立五軸機床的全位姿誤差模型，分離全位姿誤差模型得到位置誤差模型；誤差數據采集，設置五軸機床在聯動下，使刀尖軌跡保持工件端和主軸端距離恒定，采用球桿儀分別測量得到兩個轉動軸正向和反向運行的四種組合的距離誤差數據；實際指令生成，將四組距離誤差數據輸入位置誤差模型，生成五軸機床的實際運動指令，將所述實際運動指令輸入五軸機床的控制系統。該求解實際五軸運動學模型的逆解的過程清晰簡單，避免了傳統解析法求解過程繁瑣的問題；還通過區分轉動軸正反向有效地補償了由于五軸機床的傳動部件反向間隙帶來的誤差。
3、但是，在實際實施過程中，由于機床運動軸誤差與機床的環境狀態及運動軸本身的位置息息相關，通過針對每個運動軸的離線誤差補償難以實現刀具實際復雜運動軌跡偏差的精確補償，而在零件加
技術實現思路
1、針對現有技術中存在的上述問題，現提供一種五軸聯動刀路軌跡補償方法。
2、具體技術方案如下：
3、一種五軸聯動刀路軌跡補償方法，包括：
4、步驟s1：對待補償機床裝夾三維測量裝置，并構建對應于所述三維測量裝置的測量軌跡；
5、所述測量軌跡依照待加工工件的加工軌跡映射得到，于映射過程中控制旋轉軸運動與實際加工過程一致；
6、步驟s2：依照所述測量軌跡控制所述待補償機床的刀具進行運動，并采用所述三維測量裝置測量所述刀具得到實際運動軌跡；
7、步驟s3：依照所述實際運動軌跡確定所述待補償機床的誤差，并對所述加工軌跡進行補償得到補償軌跡；
8、所述待補償機床采用所述補償軌跡對所述待加工工件進行加工。
9、另一方面，所述步驟s1包括：
10、步驟s11：對所述待補償機床裝夾所述三維測量裝置；
11、步驟s12：在對所述三維測量裝置進行裝夾后，生成所述三維測量裝置的有效測量空間和測量中心；
12、步驟s13：將所述加工軌跡與所述測量中心對齊，并依照固定比例縮放所述加工軌跡至所述有效測量空間中，以形成所述測量軌跡。
13、另一方面，所述三維測量裝置包括三個位移傳感器，所述位移傳感器的底邊沿預定圓周分布在工件安裝面上，每個所述位移傳感器依照預設傾角指向所述預定圓周上方的虛擬測量球心。
14、另一方面，所述步驟s12中，所述測量中心的坐標變化量的生成方法包括：
15、
16、式中，p(x1,y1,z1)為所述測量中心，dp為所述坐標變化量，d1、d2、d3分別對應每個所述位移傳感器相對于所述虛擬測量球心的間距，α為所述預設傾角。
17、另一方面，所述有效測量空間的生成方法包括：
18、
19、式中，(x1,y1,z1)為所述測量中心坐標，l為所述位移傳感器的最大量程。
20、另一方面，所述步驟s12中，還對所述有效測量空間進行簡化處理，簡化后的簡化測量空間為所述有效測量空間的內接球，所述內接球的半徑為：
21、
22、式中，r為所述內接球的半徑，l為所述位移傳感器的最大量程。
23、另一方面，所述步驟s13包括：
24、步驟s131：對所述加工軌跡對應的加工件模型進行等比例縮放，以使得縮放后的加工件縮放模型與所述有效測量空間匹配；
25、步驟s132：依照所述加工件縮放模型構造加工邊界線坐標方程；
26、步驟s133：依照所述加工邊界線坐標方程生成所述測量軌跡。
27、另一方面，所述步驟s131中，對所述加工件模型進行縮放的過程包括對刀尖運動進行縮放的第一縮放過程，以及對刀軸運動進行縮放的第二縮放過程；
28、所述第一縮放過程包括：
29、tcp′＝λtcp；
30、式中，tcp′為映射至所述有效測量空間的刀尖運動軌跡，λ為縮放系數，tcp為所述加工軌跡中的刀尖運動軌跡；
31、所述第二縮放過程包括：
32、tad′＝tad；
33、式中，tad′為映射至所述有效測量空間的刀軸運動軌跡，tad為所述加工軌跡中的刀軸運動軌跡。
34、另一方面，所述步驟s132中，所述加工邊界線坐標方程包括對應于刀尖運動的第一刀尖邊界方程和第二刀尖邊界方程，還包括對應于刀軸運動的第一刀軸邊界方程和第二刀軸邊界方程；
35、所述步驟s2中，依照所述第一刀尖邊界方程和所述第二刀尖邊界方程測量得到所述刀具的實際刀尖運動軌跡，以及依照所述第一刀軸邊界方程和所述第二刀軸邊界方程測量得到所述刀具的實際刀軸運動軌跡。
36、一種存儲器，所述存儲器中設置有計算機指令，當處理器執行所述計算機指令時執行上述的五軸聯動刀路軌跡補償方法。
37、上述技術方案具有如下優點或有益效果：
38、針對現有技術中的五軸機床的誤差測量補償方案，其在離線階段對各加工軸分別測量，難以對刀具的實際運動進行準確測量的問題，本方案中，在構建測量軌跡的過程中，僅對加工軌跡的運動軸方向進行縮放而控制旋轉軸運動與實際加工過程一致，并對多個軸同時進行離線測量，通過該方法避免了實際加工時旋轉軸引入的新誤差，使得測量結果更為符合實際的刀具運動過程，進而提高了補償精度。
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1.一種五軸聯動刀路軌跡補償方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的五軸聯動刀路軌跡補償方法，其特征在于，所述步驟S1包括：
3.根據權利要求2所述的五軸聯動刀路軌跡補償方法，其特征在于，所述三維測量裝置包括三個位移傳感器，所述位移傳感器的底邊沿預定圓周分布在工件安裝面上，每個所述位移傳感器依照預設傾角指向所述預定圓周上方的虛擬測量球心。
4.根據權利要求3所述的五軸聯動刀路軌跡補償方法，其特征在于，所述步驟S12中，所述測量中心的坐標變化量的生成方法包括：
5.根據權利要求3所述的五軸聯動刀路軌跡補償方法，其特征在于，所述有效測量空間的生成方法包括：
6.根據權利要求5所述的五軸聯動刀路軌跡補償方法，其特征在于，所述步驟S12中，還對所述有效測量空間進行簡化處理，簡化后的簡化測量空間為所述有效測量空間的內接球，所述內接球的半徑為：
7.根據權利要求1所述的五軸聯動刀路軌跡補償方法，其特征在于，所述步驟S13包括：
8.根據權利要求5所述的五軸聯動刀路軌跡補償方法，其特征在于，所述步驟S
9.根據權利要求5所述的五軸聯動刀路軌跡補償方法，其特征在于，所述步驟S132中，所述加工邊界線坐標方程包括對應于刀尖運動的第一刀尖邊界方程和第二刀尖邊界方程，還包括對應于刀軸運動的第一刀軸邊界方程和第二刀軸邊界方程；
10.一種存儲器，所述存儲器中設置有計算機指令，其特征在于，當處理器執行所述計算機指令時執行如權利要求1-9任意一項所述的五軸聯動刀路軌跡補償方法。
...【技術特征摘要】
1.一種五軸聯動刀路軌跡補償方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的五軸聯動刀路軌跡補償方法，其特征在于，所述步驟s1包括：
3.根據權利要求2所述的五軸聯動刀路軌跡補償方法，其特征在于，所述三維測量裝置包括三個位移傳感器，所述位移傳感器的底邊沿預定圓周分布在工件安裝面上，每個所述位移傳感器依照預設傾角指向所述預定圓周上方的虛擬測量球心。
4.根據權利要求3所述的五軸聯動刀路軌跡補償方法，其特征在于，所述步驟s12中，所述測量中心的坐標變化量的生成方法包括：
5.根據權利要求3所述的五軸聯動刀路軌跡補償方法，其特征在于，所述有效測量空間的生成方法包括：
6.根據權利要求5所述的五軸聯動刀路軌跡補償方法，其特征在于，所述步驟s12中，還對所述有效測量空間進行簡化處理，簡化后的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王宇晗，鐘磊，錢德厚，何恩元，
申請(專利權)人：上海拓璞數控科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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