[发明专利]基于误差迭代学习的零件加工方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于误差迭代学习的零件加工方法及系统，方法包括：S₁、从原始加工程序中解析出机床各轴的理想指令位置；S₂、在机床上运行原始加工程序，控制机床各轴完成加工动作，并采集机床各轴的本次加工的实际位置和本次加工的指令位置；S₃、计算机床各轴的理想指令位置与机床各轴的本次加工的实际位置的差值，得到机床各轴的加工误差；S₄、将机床各轴的加工误差乘以迭代系数，得到机床各轴的本次补偿值；S₅、对机床各轴的本次加工的指令位置和本次补偿值进行叠加，得到机床各轴的下次加工的指令位置；S₆、根据机床各轴的下次加工的指令位置生成下一次加工程序。本发明提供通过多次迭代达到对零件进行高速高精度的加工要求。

技术领域

本发明涉及一种机床精密加工领域，特别是涉及一种基于误差迭代学习的零件加工方法及系统。

背景技术

随着各个行业技术不断进步，如精密仪器，航空航天，电子产品等行业，对高速高精度的加工的需求越来越大。

通用的误差补偿技术一般包括两种类型，一是针对数控机床进行补偿，如螺距误差补偿，直线度误差补偿等，在加工之前首先利用相关测量设备如激光干涉仪测量得到机床各运动轴的误差，然后将误差值设定到数控系统中，在实时加工的过程中，通过实时查询或者计算当前坐标位置处的误差值将其补偿到指令位置上，借以达到修正运动误差的目的。

另外一种，是针对零件加工程序的补偿。在零件加工完成后，通过一定方式测量实际零部件尺寸，对比理想工件尺寸得到实际加工误差，将误差值叠加到原始加工程序上，形成新的加工程序以达到误差补偿的目的。

上述方法存在的问题在于：

第一，针对数控机床的误差补偿没有考虑动态误差对加工的影响，只考虑准静态误差的影响。准静态误差包括几何误差和热误差，不包括由于加速度和速度产生的动态误差。然而，在实际高速加工场合中，由动态误差导致的影响更大，特别是精密小零件的加工，动态误差的影响远大于准静态误差的影响。

第二，通过测量实际加工尺寸，根据实际加工误差计算新的加工程序的方法存在两个方面的问题，其一，测量得到零件加工误差是一件比较困难的事情，需要专业的设备。其二，直接把测量得到的加工误差叠加到原始程序上，形成新的加工程序，并不能取得很好的效果。这是由于加工过程中产生的动态误差从时间先后顺序上而言，是呈现因果关系的。这就导致先加工先补偿的部位可能达到了较好的效果，而后加工后补偿的部位补偿效果很差，可能会形成更大的新的加工误差，按照这种方式进行误差补偿并不能达到理想的效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中零件加工过程中采用的误差补偿技术存在各种问题的缺陷，提供一种基于误差迭代学习的零件加工方法及系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供了一种基于误差迭代学习的零件加工方法，其特点在于，包括以下步骤：

S₁、从原始加工程序中解析出机床各轴的理想指令位置；

S₂、在机床上运行所述原始加工程序，控制机床各轴完成加工动作，并采集机床各轴的本次加工的实际位置和本次加工的指令位置；

选定对零件加工误差影响最小的一根轴，或者跟随误差最小的一根轴作为参考轴，将参考轴数据规则化，并将其它各轴的采样数据以参考轴数据为基准进行插值，得到其它各轴插值后的数据；

S₃、计算机床各轴的插值后的理想指令位置与机床各轴的本次加工的插值后的实际位置之间的差值，以得到机床各轴的加工误差；

S₄、将机床各轴的加工误差乘以迭代系数，以得到机床各轴的本次补偿值；