[发明专利]五轴联动数控侧铣加工表面波纹控制方法

权利要求书

1.五轴联动数控侧铣加工表面波纹控制方法，使五轴联动数控机床在进行侧铣加工时保持恒定的材料切除率和平稳连续的摆动轴运动，包括以下步骤：

第一步：输入相关参数，具体包括：(1)机床转心距，(2)数控系统插补周期，(3)数控加工程序所使用的刀具长度，(4)机床各进给轴速度限值，(5)机床各进给轴加速度限值，(6)机床坐标系下工件侧铣加工中Z向切削深度和刀具径向切深，(7)初始材料切除率；

第二步：计算每一G01数控指令执行过程中刀轴与工件接触扫掠面积，再根据设定的初始材料切除率和刀具径向切深，优化数控指令进给速度；

第三步：根据第二步结果，计算机床各进给轴的运动速度，并按照进给轴的速度约束方法调整进给速度，保证各进给轴的实际运动速度不大于各轴的速度限值v_δmax；

第四步：提取第三步结果，计算机床各进给轴的运动加速度，并按照进给轴的加速度约束方法调整进给速度，保证各进给轴的实际加速度不大于各轴的加速度限值a_δmax；

第五步：提取第四步结果，判断摆动轴转角运动状态是否连续平稳。如果为小角度单调/非单调不连续转动或者小角度往复转动状态，则按照摆动轴转动优化方法进行刀位点和刀轴矢量的优化调整；

第六步：输出经过优化后的数控指令，在机床上进行加工。

2.根据权利要求1所述之五轴联动数控侧铣加工表面波纹控制方法，其特征在于，所述优化G01数控指令进给速度的计算方法为：

Fi=Δsiti=Δsi·S′Si;]]>

其中F_i为优化后的第i段G01数控指令进给速度，Δs_i为对应指令的当量位移，t_i为对应指令执行时间，S＇为由初始材料切除率和刀具径向切深计算得到的单位时间内刀轴与工件接触扫掠面积值，S_i为对应指令的刀轴与工件接触扫掠面积值。

3.根据权利要求1所述之五轴联动数控侧铣加工表面波纹控制方法，其特征在于，所述摆动轴优化方法包括对小角度单调/非单调不连续转动和小角度往复转动状态的优化。

4.根据权利要求3所述之五轴联动数控侧铣加工表面波纹控制方法，其特征在于，对于小角度非单调不连续转动状态，在保证加工允差的条件下，通过在第i段G01数控指令中插入新的刀位点和刀轴矢量，优化摆轴运动状态。

5.根据权利要求3所述之五轴联动数控侧铣加工表面波纹控制方法，其特征在于，对于小角度单调不连续转动和小角度往复转动两种情况，在保证加工允差的条件下，通过调整第i段G01数控指令中的刀位点和刀轴矢量，优化摆动轴运动状态。