[发明专利]一种高精度异形曲面的加工方法

说明书

本发明涉及机械制造技术领域，具体为一种高精度异形曲面的加工方法，包括以下步骤：S1、根据加工件曲面参数生成多义线，将多义线分解成多个多段线；其中，多段线由多个直线段和/或圆弧段构成；S2、识别多段线中的直线段和/或圆弧段并标记起始点，以起始点为端点作水平或垂直线段标识；S3、沿曲线拟合方向依次选定N个直线段和/或圆弧段的端点，编号依次为N_i(i＝1～n)，以N₁、N₂以及N_n/2三点拟合圆弧，获取圆弧与被拟合曲线的法向偏差。本发明涉及的高精度异形曲面的加工方法，将JG不能识别的离散性曲线点阵拟合成能够编程加工的连续性曲线(面)，实现对零件的高精度加工。

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，具体为一种高精度异形曲面的加工方法。

背景技术

关于异形曲面在机械零件中广泛存在，最常见的有齿轮的齿面、螺旋桨的叶面等等，这些零件的曲面由于使用量大，涉及范围广，市场上开发了很多专用机床和软件用以解决其加工问题。

但是对于一些比较特殊的异形曲面，零件使用量不大，年度用量不超过1000件；材料选用相对特殊，比如硬质合金、淬火不锈钢SUS440C或者WC等超硬涂层；精度要求较高，比如轮廓偏移小于5微米，粗糙度Rz1微米(相当于Ra0.2微米)。这类零件只能使用通用设备，设计专门的工艺方法来加工。

目前可供选用的通用设备有电火花(EDM)、慢走丝(WC)和坐标磨(JG)。EDM效率低，精度不稳定，有电腐蚀层。WC精度可以满足要求，不仅存在电腐蚀层，而且有贯通性的起刀和收刀线痕，即使抛光也不能去除，影响零件功能；JG能够满足精度要求，但是JG设备不能直接识别离散性点构成的异形曲线，需要进行特别解算来达成加工目的，对此本发明提供了一种高精度异形曲面的加工方法来解决上述问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种高精度异形曲面的加工方法来解决上述JG设备不能直接识别离散性点构成的异形曲线来达成加工目的的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高精度异形曲面的加工方法，包括以下步骤：

S1、根据加工件曲面参数生成多义线，将多义线分解成多个多段线；其中，多段线由多个直线段和/或圆弧段构成；

S2、识别多段线中的直线段和/或圆弧段并标记起始点，以起始点为端点作水平或垂直线段标识；

S3、沿曲线拟合方向依次选定N个直线段和/或圆弧段的端点，编号依次为N_i(i＝1～n)，以N₁、N₂以及N_n/2三点拟合圆弧，获取圆弧与被拟合曲线的法向偏差；

S4、将上述步骤S3中偏差值与标准偏差范围进行比对；如果偏差值位于标准偏差范围内，则将拟合的圆弧替代被拟合的N个直线段和/或圆弧段；如果偏差值超出标准偏差范围，则重新选定端点，并重复步骤S3；

S5、选定N个沿步骤S4中拟合的圆弧延续方向的N个直线段和/或圆弧段的端点，并重复步骤S3；

其中，如果步骤S5中选定的端点所拟合的圆弧偏差值位于标准偏差范围内，则增加端点的N值，再重复步骤S3；

S6、重复上述步骤，直至所有需要拟合的直线段和/或圆弧段全部完成拟合；

S7、将拟合完成的圆弧与标准圆弧对应的角度闭合偏差范围进行比对；如果圆弧角度偏差值位于圆弧角度偏差范围内则拟合生成加工曲线；如果圆弧角度偏差值超出圆弧角度偏差范围，则对拟合完成的圆弧进行调整，直至圆弧角度偏差位于圆弧角度偏差范围内；

S8、将加工曲线导入加工设备并编程加工。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。