[发明专利]一种基于在机测量的曲面随形补偿加工系统以及加工方法

说明书

本发明公开了一种基于在机测量的曲面随形补偿加工系统以及加工方法，包括识别待测零件的测量区域，利用检测探头测量测量区域内每个测量点实际坐标，计算每个测量点实际坐标与规划坐标的误差值；根据原始加工刀路，计算加工刀路中每个加工刀位点在零件表面投影点的U/V参数；根据投影点的U/V参数与每个测量点实际坐标与规划坐标的误差值和每个测量点的U/V参数，利用双线性插值法计算投影点的误差值；根据投影点的误差值，调节并保存新的加工刀位点，得到新加工刀路。本发明实现在机测量，避免了在机外测量的不确定因素，提高了准确性，并且采集的数据直接使用，直接根据误差修改之前的加工程序，避免了滞后性，提高了生产加工效率。

技术领域

本发明涉及曲面自适应加工技术领域，特别是涉及一种基于在机测量的曲面随形补偿加工系统以及加工方法。

背景技术

零件在加工或后期使用的过程中，由于受到外部因素的影响，会产生一些变形或被碰伤，使得零件曲面形状与理论模型之间存在差异，在后续工序的加工或者修复再制造过程中，会导致原始加工程序不再适用于当前零件的加工要求。如果不修正加工程序而直接使用，则可能会导致零件加工不到位或者出现过切，对于一些修复再制造的零件，其焊接的位置也不能做到平滑过渡，因此，修正原始程序就显得尤为重要。其示意图如图1所示。

对于结构复杂的待加工区域为曲面的零件，想要快速确定零件变形之后的形状就比较困难，目前比较常用的技术方案是：通过对变形后的零件曲面进行测量，再依据测量结果去修改理论模型，使理论模型与零件曲面接近，最后根据新的理论模型重新生成加工程序。

目前现有技术主要是借助三坐标或其他测量手段，对零件曲面进行测量，根据测量结果计算出理论模型与零件曲面的差值，再修改理论模型的参数，使其形状接近于零件曲面形状，最后利用修改后的理论模型生成新的加工程序。该方法从修改理论模型的角度着手，解决理论模型与零件的实际曲面形状不一致的问题，但是该方法因为是机外测量，以及后续修改理论模型涉及大量的计算和操作，存在滞后性与不确定性，严重影响生产加工效率。

目前无法实现在机对变形后零件的形状测量，零件中有可直接测量区域和非直接测量区域，可直接测量区域可以直接测量，非直接测量区域无法像在机外一样进行360°无死角的进行测量，导致无法实现在机测量并修改加工方法。

综上所述可以看出，如何实现在机测量并修改加工方法是目前有待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于在机测量的曲面随形补偿加工系统以及加工方法，解决了现有技术中在机外测量，然后构建理论模型，最后根据理论模型修改参数所在的滞后性和准确性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于在机测量的曲面随形补偿加工系统，包括：

测量设备，用于获取待测零件表面测量区域中每个测量点的实际坐标位置；

上位机，用于调节加工系统中的加工刀路，所述上位机包括：

误差计算模块，计算所述每个测量点的实际坐标位置与规划坐标位置的误差值；

投影点误差计算模块，根据原始加工刀路计算每个刀位点在所述待测零件表面上投影点误差；

调整加工刀路模块，根据所述投影点误差计算模块输出的投影点误差值，调节新的加工刀位点，将所有的加工刀位点组合得到新的加工刀路。

优选地，所述测量设备包括：

检测探头，用于根据所述在机测量路径测量每个测量点的坐标位置。

本发明化提供了一种采用上述任一项所述基于在机测量的曲面随形补偿加工系统的加工方法，包括：

识别待测零件的测量区域并规划多个测量点，计算每个测量点的U/V参数；