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摘要：一种数控机床非线性误差的控制方法，它涉及一种提升数控机床加工质量的方法。本发明的目的是为了解决数控机床在加工曲面零件时，因旋转轴运动引起非线性误差，进而使零件加工质量无法满足精度要求的问题。具有以下步骤：S1、计算APT刀位文件中两相邻刀位点间的最大非线性误差；S2、根据两相邻刀位点及最大非线性误差处的非线性误差值计算误差等效曲线方程；S3、依据误差等效曲线方程与许用值的关系分情况进行误差控制；S4、将优化后的刀位点和刀轴矢量经机床逆运动学变化得到NC数控程序。本发明可用于各类多轴数控机床的曲面加工，有效降低了多轴数控加工时因旋转轴运动所带来的非线性误差，进而大幅提升了各类复杂曲面零件的加工质量。

主权项：1.一种数控机床非线性误差的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、计算APT刀位文件中两相邻刀位点间的最大非线性误差；S2、根据两相邻刀位点及最大非线性误差处的非线性误差值计算误差等效曲线方程；S3、依据误差等效曲线方程与许用值的关系分情况进行误差控制，若插补段的非线性误差值满足精度要求，则不作优化处理；若不满足，则进行优化处理；S4、将优化后的刀位点和刀轴矢量经机床逆运动学变化得到NC数控程序；所述步骤S3具体过程如下：当非线性误差许用值[ε]确定后，则二次函数曲线与直线y＝[ε]在二维平面上将存在无交点，一个交点，两个交点这三种情况，故非线性误差控制也将根据这三种情况分类实施：情况一：当直线y＝[ε]与二次函数曲线无交点时，即[ε]＞εmax，表明该插补段的非线性误差值均满足精度要求，故不作优化处理；情况二：当直线y＝[ε]与二次函数曲线仅有一个交点时，即[ε]＝εmax，表明该插补段的最大非线性误差处于临界值，为了确保精度要求需进行一次刀位点加密处理，即通过对分来减小刀轴转角的变化量，则新插入的刀位点和刀轴矢量为： 式中，E1和F1分别为第一个刀位点和第一个刀轴矢量；E2和F2分别为第二个刀位点和第二个刀轴矢量；情况三：当直线y＝[ε]与二次函数曲线存在两个交点时，即0＜[ε]＜εmax，表明该插补段的最大非线性误差已超过误差许用值，需进行误差校核处理以满足精度要求；情况三时，具体误差校核处理过程如下：首先需找到与误差许用值所对应的两个插补点x[ε]1和x[ε]2，设新插补点个数为m，为了保证机床平稳运行，需确保在整个插补周期内为等分段插补，故m要进行取整，即： 式中，x1和x2为两相邻刀位点，x[ε]1为首个插补点；把新插入的刀位点进行减半处理，设此时新插补点个数为n，且因插补点个数只能为整数，故 当新插补点个数n确定后，对应的新插补点坐标也将随之确定，即： 式中，xi'为二维平面下新插入的刀位点坐标；将上述关系转换至三维空间，则新插入的刀位点和刀轴矢量具有如下关系： 式中，Ei'和Fi'分别为新插入的刀位点和刀轴矢量；所述步骤S4中，将优化后的刀位点和刀轴矢量经机床逆运动学变化得到NC数控程序的具体过程如下：当对APT刀位文件完成非线性误差校核后，便得到满足误差精度要求的刀位点和刀轴矢量，然后通过下面的机床逆运动学变换公式可得相应的NC数控程序，最终用于机床的实际加工：

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