[发明专利]一种六联动抛光方法

权利要求书

1.一种六联动抛光方法，其特征在于，方法采用六联动抛光设备；

六联动抛光设备包括：底座(1)；底座(1)上安装有X向滑轨(2)和立柱(3)；X向滑轨(2)上滑动连接有纵向工作台(4)；纵向工作台(4)上设有与X向滑轨(2)相垂直设置的Y向滑轨(5)；Y向滑轨(5)的一端固设有固定加工座(6)，Y向滑轨(5)上滑动连接有横向工作台(7)；

固定加工座(6)上设有夹持工件一端的第一夹持机构；横向工作台(7)上设有夹持工件另一端的第二夹持机构；

立柱(3)上设有Z向滑轨(8)，Z向滑轨(8)沿着竖直方向设置；

Z向滑轨(8)上滑动连接有竖向工作台(9)；

竖向工作台(9)上设有转盘组件(10)；

转盘组件(10)上安装有码头箱(11)；码头箱(11)穿设有主轴(12)；主轴(12)的下端朝向横向工作台(7)方向设置；主轴(12)下端连接有刀具组件(14)；主轴(12)上连接有主轴旋转驱动组件(13)；

方法包括：

获取用户输入的加工控制指令，并按照预设的执行程序执行加工进程；

在加工过程中，配置一行刀轨中存在P_i(i＝0、1、…、n)个刀位点，从预设的初始刀位点P₀开始计算每个刀位触点法矢对应的A_i(i＝0，1，2…n)转角，并以P₀为起点依次计每个刀位点P_i(i＝1，2…n)对应的刀轨长度l_i；

以t_i＝l_i/l_n(i＝0、1、…、n)作A_i对应的参数，根据制定的参数将A_i采用最小二乘算法拟合为P阶K段B样条，拟合方法如下：

Step1：规划节点向量U(u₀、u₁、…、u_m-1、u_m)，其中：m＝2×P+K-1，各分项的值通过公式(2)求得：

Step2：依据公式(3)结合结节点向量U及t_i(i＝0，…，n)计算A_i(i＝0，…，n)对应的基函数，并将各A_i对应的基函数写成形如公式(4)的矩阵形式；

Step3：将A_i(i＝0，…，n)写成列向量的形式A＝(A₀，…，A_n)^T，并求解矩阵B的逆矩阵，通过公式(5)求解拟合后B样条的各控制点X：

X＝B^-1·A (5)

将A_i(i＝0，…，n)拟合为B样条曲线后，通过拟合的样条曲线反求A_i(i＝0，…，n)值，获取光顺的A轴运动数据；

获取A轴运动数据后，根据每个刀位点对应的A轴转角将刀位点法矢v(v_xv_yv_z)绕A轴进行旋转获取旋转后的v′(v′_xv′_yv′_z)，以用于后续B转角和C转角的计算；

配置角度头模型，使机床安装角度头后初始刀轴法矢n可由公式(6)求得；

n(n_xn_yn_z)＝(sinB×cosC sinB×sinC -cosB) (6)

刀轴法矢n的Z向分量n_z最大值受限为B轴摆动n_z应与刀位点法矢v的Z向分量v_z相等；采用公式(7)计算B轴初始角度，b₀为刀轴与Z轴的夹角范围-pi～pi；

因C轴的转动，刀位点法矢v′(v′_xv′_yv′_z)与Z轴的夹角b₁为，b₁₀＝cos^-1(v′_z/l)或b₁₁＝-cos^-1(v′_z/l)，基于公式(8)求得B的摆角b后，根据B角最小摆动量原则确定b₁₀、b₁₁的取舍；

将刀轴初始刀轴矢量沿B轴旋转b角度获取旋转后的刀轴法矢在XOY平面内求解与刀位法矢v′的夹角c，夹角c为C轴摆动角度；

当初始刀轴与Z轴平行时，刀轴在XOZ平面内过象限时，导致C轴大幅度摆动，对B轴摆角取负计算对应的C轴摆角比较|b|+|c|与取和小的作为BC轴的摆角；

求得ABC的角度a、b、c后求解XYZ的坐标；

若对刀点在A轴中心，且B轴回转中心与A轴相交时Z轴工件坐标为零，B轴回转中心到主轴端面的距离为L₀，则XYZ的坐标通过公式(9)求得

(xyz)＝(P_xP_yP_z)×rot(a，X)+((0 0 L₀+L₁)+((n×(L₂+L₃)+E×(sinC cosC 0))×rot(c，Z)))×rot(b，Y) (9)。