本發(fā)明涉及數(shù)控機床加工,尤其涉及一種數(shù)控機床的加工路徑的規(guī)劃方法。
背景技術:
1、數(shù)控機床的加工路徑規(guī)劃是通過計算機軟件對工件進行分析和處理,確定最佳的加工路徑,以實現(xiàn)高效、精確的加工過程。現(xiàn)有的數(shù)控機床的加工路徑的規(guī)劃方法大多基于靜態(tài)的切削條件來進行路徑規(guī)劃,如預設的切削速度、進給速度等,沒有考慮到切削過程中刀具與工件間的動態(tài)變化,以及工件的形狀會發(fā)生變化,或者需要在已加工的表面上進行后續(xù)加工,導致在實際加工過程中可能出現(xiàn)切削參數(shù)不合適的情況,影響加工質量和效率。對刀具半徑補償通常是全局性的,即一次性對整個加工路徑進行修正,而沒有考慮到局部區(qū)域的修正需求;在復雜工件或特殊加工要求下,局部修正的能力不足會影響加工精度和表面質量。
技術實現(xiàn)思路
1、基于此,有必要提供一種數(shù)控機床的加工路徑的規(guī)劃方法,以解決至少一個上述技術問題。
2、為實現(xiàn)上述目的,一種數(shù)控機床的加工路徑的規(guī)劃方法,包括以下步驟:
3、步驟s1:通過激光掃描儀對待加工工件進行工件表面掃描,得到工件表面掃描數(shù)據(jù);對工件表面掃描數(shù)據(jù)進行表面拓撲分析,得到工件表面曲率數(shù)據(jù);根據(jù)工件表面掃描數(shù)據(jù)以及工件表面曲率數(shù)據(jù)進行工件表面感知,得到工件表面感知數(shù)據(jù);
4、步驟s2:根據(jù)工件表面掃描數(shù)據(jù)以及工件表面感知數(shù)據(jù)進行切削力時空動態(tài)模型構建,得到切削力時空動態(tài)模型;根據(jù)切削力時空動態(tài)模型進行切削力時空影響分析,得到切削熱能和振動數(shù)據(jù);基于切削力時空動態(tài)模型以及切削熱能和振動數(shù)據(jù)進行穩(wěn)定切削域模型探索;得到刀具切削參數(shù);
5、步驟s3:根據(jù)工件表面感知數(shù)據(jù)進行表面質量優(yōu)化參數(shù)提取,得到表面質量優(yōu)化參數(shù);根據(jù)工件表面曲率數(shù)據(jù)、切削力時空動態(tài)模型進行動態(tài)加工路徑規(guī)劃,得到動態(tài)加工路徑數(shù)據(jù);利用刀具切削參數(shù)對動態(tài)加工路徑數(shù)據(jù)進行自適應加工路徑規(guī)劃,得到自適應加工路徑數(shù)據(jù);
6、步驟s4:根據(jù)自適應加工路徑數(shù)據(jù)進行動態(tài)路徑修正;得到動態(tài)路徑修正策略;根據(jù)動態(tài)路徑修正策略進行刀具半徑修正量提取,得到刀具半徑修正量數(shù)據(jù);利用動態(tài)路徑修正策略以及刀具修正量數(shù)據(jù)對自適應加工路徑數(shù)據(jù)進行刀具半徑修正,得到自適應加工修正路徑數(shù)據(jù);
7、步驟s5:對數(shù)控機床進行多軸運動分析,得到多軸運動數(shù)據(jù);根據(jù)多軸運動數(shù)據(jù)進行同步運動路徑補償,得到數(shù)控機床加工路徑數(shù)據(jù);根據(jù)數(shù)控機床加工路徑數(shù)據(jù)進行數(shù)控代碼生成,得到數(shù)控代碼數(shù)據(jù)。
8、本發(fā)明通過表面感知數(shù)據(jù),可以全面了解工件的形狀、特征和曲率變化,為后續(xù)加工路徑規(guī)劃、切削參數(shù)優(yōu)化和表面質量提升提供重要依據(jù)。切削力時空動態(tài)模型的構建和切削影響分析可以幫助優(yōu)化刀具的使用參數(shù),提高切削效率和刀具壽命;穩(wěn)定切削域模型探索有助于確定安全穩(wěn)定的切削條件,減少加工過程中的振動和熱變形,提高加工精度和表面質量。表面質量優(yōu)化參數(shù)的提取有助于優(yōu)化加工過程中的表面質量;動態(tài)加工路徑規(guī)劃和自適應加工路徑規(guī)劃可以根據(jù)工件的實時形狀和切削條件動態(tài)調整加工路徑,提高加工效率和精度。動態(tài)路徑修正和刀具半徑修正能夠在加工過程中根據(jù)實時情況調整加工路徑和刀具參數(shù),提高加工精度和穩(wěn)定性,減少加工誤差和損傷。多軸運動數(shù)據(jù)的分析和同步運動路徑補償可以實現(xiàn)對數(shù)控機床加工過程的精確控制和優(yōu)化,提高加工效率和成品質量;數(shù)控代碼的生成基于優(yōu)化的加工路徑數(shù)據(jù),能夠準確指導數(shù)控機床進行加工操作,確保加工過程按照預期進行,減少人為錯誤和加工時間,提高生產(chǎn)效率。因此,本發(fā)明提供了一種數(shù)控機床的加工路徑的規(guī)劃方法,通過分析削過程中刀具與工件間以及工件的形狀的動態(tài)變化,獲取工件表面感知數(shù)據(jù)以及刀具切削參數(shù)進行自適應加工路徑的規(guī)劃,自適應路徑規(guī)劃可以根據(jù)實際情況動態(tài)調整加工路徑,以適應變化的工件形狀或表面條件;在自適應規(guī)劃的路徑上進行刀具半徑局部差異量的修正,以提高加工質量和效率以及加工精度和表面質量。
9、優(yōu)選地,步驟s1包括以下步驟:
10、步驟s11:通過激光掃描儀對待加工工件進行工件表面掃描,得到工件表面掃描數(shù)據(jù);對工件表面掃描數(shù)據(jù)進行表面拓撲分析,得到工件表面曲率數(shù)據(jù);對工件表面曲率數(shù)據(jù)進行線性特征提取,得到工件表面線性特征數(shù)據(jù);
11、步驟s12:根據(jù)工件表面掃描數(shù)據(jù)進行局部區(qū)域分割,得到局部區(qū)域分割數(shù)據(jù);根據(jù)工件表面曲率數(shù)據(jù)對局部區(qū)域分割數(shù)據(jù)進行局部區(qū)域特征提取,得到局部區(qū)域特征數(shù)據(jù);
12、步驟s13:根據(jù)局部區(qū)域特征數(shù)據(jù)以及工件表面線性特征數(shù)據(jù)進行表面形狀建模,得到工件表面形狀模型數(shù)據(jù);
13、步驟s14:根據(jù)工件表面線性特征數(shù)據(jù)以及工件表面曲率數(shù)據(jù)進行表面缺陷異常分析,得到異常區(qū)域標記數(shù)據(jù);
14、步驟s15:根據(jù)工件表面形狀模型數(shù)據(jù)以及工件表面線性特征數(shù)據(jù)進行表面特征點拓撲連接,得到特征點拓撲圖;根據(jù)工件表面形狀模型數(shù)據(jù)以及局部區(qū)域特征數(shù)據(jù)進行局部區(qū)域拓撲鏈接,得到局部區(qū)域拓撲圖;根據(jù)特征點連接數(shù)據(jù)以及局部區(qū)域連接數(shù)據(jù)進行表面可達性分析,得到表面可達性圖;
15、步驟s16:根據(jù)工件表面形狀模型數(shù)據(jù)、異常區(qū)域標記數(shù)據(jù)、特征點拓撲圖、局部區(qū)域拓撲圖以及表面可達性圖進行工件表面感知數(shù)據(jù)整合,從而得到工件表面感知數(shù)據(jù)。
16、本發(fā)明通過激光掃描儀獲取工件表面掃描數(shù)據(jù),可以實現(xiàn)對工件表面形狀的高精度獲取,有助于后續(xù)加工路徑規(guī)劃和表面特征分析;同時,進行表面拓撲分析和曲率數(shù)據(jù)提取,可以獲取工件表面的幾何特征信息,為后續(xù)的工件表面形狀建模和異常分析提供基礎數(shù)據(jù)。通過局部區(qū)域分割和特征提取,可以將工件表面分割成不同的局部區(qū)域,并針對每個區(qū)域提取其特征信息;有助于對工件表面的局部特征進行深入分析,例如表面的凹凸不平、棱角特征等,為后續(xù)的表面形狀建模和缺陷異常分析提供更詳細的數(shù)據(jù)支持。通過表面形狀建模,可以將工件表面的幾何形狀以數(shù)學模型的方式進行描述,從而實現(xiàn)對工件表面的抽象表示;有助于加工路徑規(guī)劃和工件設計評估,提高加工精度和效率。通過異常分析,可以檢測工件表面的缺陷和異常區(qū)域,如裂紋、凹凸等問題;有助于提前發(fā)現(xiàn)工件表面的質量問題,進行修復或調整加工參數(shù),確保加工質量。通過特征點拓撲連接和局部區(qū)域拓撲鏈接,可以將工件表面的特征點或局部區(qū)域進行連接,形成拓撲圖結構,有助于對工件表面的結構和關聯(lián)性進行更深入的理解;同時,進行表面可達性分析可以確定工件表面上不同區(qū)域之間的可達性關系,為后續(xù)加工路徑規(guī)劃和工藝優(yōu)化提供參考依據(jù)。通過整合各項數(shù)據(jù),可以得到對工件表面的全面感知數(shù)據(jù),包括形狀特征、缺陷異常、結構拓撲等信息;有助于制定更加精準的加工路徑規(guī)劃策略,提高加工質量和效率,同時為工件設計和質量控制提供重要參考依據(jù)。
17、優(yōu)選地,步驟s14包括以下步驟:
18、步驟s141:對工件表面線性特征數(shù)據(jù)進行表面缺陷圖像檢測,得到表面缺陷影響程度數(shù)據(jù);對工件表面線性特征數(shù)據(jù)進行缺陷區(qū)域圖像分割,得到缺陷區(qū)域輪廓數(shù)據(jù);
19、步驟s142:根據(jù)缺陷區(qū)域輪廓數(shù)據(jù)進行缺陷滲透深度分析,得到缺陷滲透深度數(shù)據(jù);根據(jù)缺陷區(qū)域輪廓數(shù)據(jù)以及缺陷滲透深度數(shù)據(jù)進行缺陷熱力圖生成,得到缺陷熱力圖;
20、步驟s143:根據(jù)缺陷滲透深度數(shù)據(jù)以及缺陷熱力圖進行表面缺陷影響分析,得到表面缺陷影響程度數(shù)據(jù);基于表面缺陷影響程度數(shù)據(jù)以及工件表面曲率數(shù)據(jù)進行表面質量評估,得到表面質量指標數(shù)據(jù);
21、步驟s144:根據(jù)表面質量指標數(shù)據(jù)對工件表面形狀模型數(shù)據(jù)進行異常區(qū)域標記,得到異常區(qū)域標記數(shù)據(jù)。
22、本發(fā)明通過表面缺陷圖像檢測,可以檢測工件表面的缺陷,如劃痕、凹凸等,得到缺陷影響程度數(shù)據(jù),了解缺陷對工件質量的影響程度;進行缺陷區(qū)域圖像分割,可以將缺陷區(qū)域與正常區(qū)域進行分離,得到缺陷區(qū)域輪廓數(shù)據(jù),為后續(xù)的缺陷分析提供基礎數(shù)據(jù)。通過缺陷區(qū)域輪廓數(shù)據(jù)進行缺陷滲透深度分析,可以了解缺陷在工件表面的深度信息,得到缺陷滲透深度數(shù)據(jù),為評估缺陷影響提供更準確的數(shù)據(jù)支持;通過缺陷熱力圖的生成,可以直觀地展示缺陷在工件表面上的分布情況和程度,有助于對缺陷進行定量和定性的分析。通過表面缺陷影響分析,可以綜合考慮缺陷的滲透深度和分布情況,得到表面缺陷影響程度數(shù)據(jù),幫助評估缺陷對工件質量的實際影響程度;基于表面缺陷影響程度數(shù)據(jù)以及工件表面曲率數(shù)據(jù)進行表面質量評估,可以量化地評估工件表面的質量狀況,為制定后續(xù)的質量改進措施提供依據(jù)。通過對工件表面形狀模型數(shù)據(jù)進行異常區(qū)域標記,可以將表面質量指標數(shù)據(jù)反映出的異常區(qū)域在模型上進行標記,便于后續(xù)的質量改進和修復工作;異常區(qū)域標記數(shù)據(jù)可以指導操作人員或自動化系統(tǒng)進行相應的處理,提高工件表面的質量和可靠性。
23、優(yōu)選地,步驟s2包括以下步驟:
24、步驟s21:根據(jù)工件表面掃描數(shù)據(jù)對待加工工件進行材料特性分析,得到工件材料性能參數(shù);利用預設的切削性能預測模型以及工件材料性能參數(shù)進行切削性能預測,得到切削性能預測數(shù)據(jù);
25、步驟s22:根據(jù)工件材料性能參數(shù)以及切削性能預測數(shù)據(jù)進行切削力時序變化分析,得到切削力時序變化數(shù)據(jù);根據(jù)工件表面感知數(shù)據(jù)以及切削性能預測數(shù)據(jù)進行切削力空間規(guī)律分析,得到切削力空間規(guī)律數(shù)據(jù);
26、步驟s23:基于切削力時序變化數(shù)據(jù)以及切削力空間規(guī)律數(shù)據(jù)進行切削力時空動態(tài)建模,得到切削力時空動態(tài)模型;
27、步驟s24:根據(jù)切削力時空動態(tài)模型以及切削性能預測數(shù)據(jù)進行切削熱能傳導分析并進行切削振動分析,得到切削熱能和振動數(shù)據(jù);基于切削力時空動態(tài)模型以及切削熱能和振動數(shù)據(jù)進行穩(wěn)定切削域模型構建,得到穩(wěn)定切削域模型;
28、步驟s25:根據(jù)穩(wěn)定切削域模型進行穩(wěn)定切削參數(shù)范圍界定,得到穩(wěn)定切削參數(shù)范圍數(shù)據(jù);基于機器學習技術以及穩(wěn)定切削域模型進行穩(wěn)定切削域探索模型構建,得到穩(wěn)定切削域探索模型;根據(jù)穩(wěn)定切削域探索模型以及穩(wěn)定切削參數(shù)范圍數(shù)據(jù)進行最優(yōu)切削參數(shù)組合探索,得到刀具切削參數(shù)。
29、本發(fā)明利用預設的切削性能預測模型,結合工件材料性能參數(shù),準確預測切削過程中的切削力、切削溫度、刀具磨損等切削性能參數(shù),為后續(xù)的切削力時空動態(tài)建模和切削參數(shù)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。通過對切削力時序變化和空間規(guī)律的分析,深入了解切削過程中切削力的動態(tài)變化特性,為切削過程的動態(tài)建模和優(yōu)化提供依據(jù);將工件表面感知數(shù)據(jù)與切削性能預測數(shù)據(jù)結合分析,揭示了切削力在不同工件表面條件下的變化規(guī)律,為后續(xù)的切削力時空動態(tài)建模提供了更加綜合的數(shù)據(jù)支持。通過時序變化和空間規(guī)律數(shù)據(jù)的動態(tài)建模,形成切削力時空動態(tài)模型,能夠全面描述切削過程中切削力的變化趨勢和規(guī)律,為后續(xù)的切削熱能傳導分析和穩(wěn)定切削域模型構建提供基礎。利用切削力時空動態(tài)模型進行切削熱能傳導分析和切削振動分析,揭示了切削過程中熱能釋放和振動情況,為刀具和工件的穩(wěn)定性分析提供依據(jù);基于切削力時空動態(tài)模型構建穩(wěn)定切削域模型,確定切削參數(shù)的穩(wěn)定范圍,為后續(xù)的最優(yōu)切削參數(shù)探索提供指導。根據(jù)穩(wěn)定切削域模型界定切削參數(shù)的穩(wěn)定范圍,避免在不穩(wěn)定范圍內選擇切削參數(shù)導致加工質量不佳或設備受損;利用機器學習技術構建穩(wěn)定切削域探索模型,能夠自動化探索最優(yōu)切削參數(shù)組合,提高切削過程的效率和穩(wěn)定性。
30、優(yōu)選地,步驟s24包括以下步驟:
31、步驟s241:根據(jù)切削力時空動態(tài)模型以及切削性能預測數(shù)據(jù)進行切削溫度分析,得到切削溫度分布圖;
32、步驟s242:獲取工件要求數(shù)據(jù);根據(jù)切削溫度分布圖以及工件要求數(shù)據(jù)進行切削溫度控制處理,得到切削溫度控制參數(shù);根據(jù)切削溫度分布圖以及切削溫度控制參數(shù)進行熱傳導路徑分析,得到熱傳導路徑數(shù)據(jù);
33、步驟s243:根據(jù)熱傳導路徑數(shù)據(jù)進行熱變形分析,得到工件熱變形數(shù)據(jù);根據(jù)切削溫度分布圖以及削溫度控制參數(shù)進行能耗分析,得到切削節(jié)能參數(shù);
34、步驟s244:根據(jù)切削力時空動態(tài)模型以及切削性能預測數(shù)據(jù)進行切削振動分析,得到切削震動數(shù)據(jù);對切削震動數(shù)據(jù)進行震動模態(tài)分析,得到振動頻率數(shù)據(jù)以及穩(wěn)定切削數(shù)據(jù);
35、步驟s245:基于切削力時空動態(tài)模型、切削溫度分布圖、工件熱變形數(shù)據(jù)、切削節(jié)能參數(shù)、振動頻率數(shù)據(jù)以及穩(wěn)定切削數(shù)據(jù)進行穩(wěn)定切削域模型構建,得到穩(wěn)定切削域模型。
36、本發(fā)明通過切削力時空動態(tài)模型和切削性能預測數(shù)據(jù),可以獲得工件在切削過程中的溫度分布圖,直觀展示了切削區(qū)域的溫度變化情況;根據(jù)切削溫度分布圖,可以分析出切削過程中產(chǎn)生的高溫區(qū)域,為后續(xù)的溫度控制和熱變形分析提供依據(jù)。根據(jù)工件要求數(shù)據(jù)和切削溫度分布圖,確定切削溫度控制參數(shù),以確保切削過程中不超過工件所能承受的溫度范圍,保證加工質量;通過熱傳導路徑分析,了解熱量在工件中的傳遞和分布情況,為熱變形分析和能耗分析提供數(shù)據(jù)支持。根據(jù)熱傳導路徑數(shù)據(jù)進行熱變形分析,了解切削過程中工件由于熱膨脹而導致的變形情況,為工藝優(yōu)化和工件形狀精度控制提供依據(jù);根據(jù)切削溫度分布圖和切削溫度控制參數(shù)進行能耗分析,找出切削過程中的能耗重點,并提出切削節(jié)能參數(shù),以降低加工過程中的能耗成本。根據(jù)切削力時空動態(tài)模型進行切削振動分析,了解切削過程中可能出現(xiàn)的振動情況,為穩(wěn)定切削域模型構建提供數(shù)據(jù)支持;通過震動模態(tài)分析和振動頻率數(shù)據(jù),得到穩(wěn)定切削數(shù)據(jù),確定切削過程中的穩(wěn)定工藝參數(shù)范圍,保證加工質量和設備穩(wěn)定性。將切削力時空動態(tài)模型、切削溫度分布圖、工件熱變形數(shù)據(jù)、切削節(jié)能參數(shù)、振動頻率數(shù)據(jù)以及穩(wěn)定切削數(shù)據(jù)結合,構建出穩(wěn)定切削域模型,實現(xiàn)對切削過程各方面因素的全面分析;通過穩(wěn)定切削域模型,確定切削參數(shù)的穩(wěn)定范圍,為實現(xiàn)穩(wěn)定的加工過程和優(yōu)化的加工結果提供指導。
37、優(yōu)選地,步驟s3包括以下步驟:
38、步驟s31:根據(jù)工件表面感知數(shù)據(jù)進行表面質量優(yōu)化參數(shù)提取,得到表面質量優(yōu)化參數(shù);
39、步驟s32:根據(jù)工件表面曲率數(shù)據(jù)、切削力時空動態(tài)模型以及表面質量優(yōu)化參數(shù)進行動態(tài)加工路徑調整,得到動態(tài)加工路徑調整數(shù)據(jù);
40、步驟s33:根據(jù)動態(tài)加工路徑調整數(shù)據(jù)進行路徑偏差控制參數(shù)提取,得到路徑偏差控制參數(shù);根據(jù)表面質量優(yōu)化參數(shù)進行重點加工區(qū)域標記,得到重點加工區(qū)域數(shù)據(jù);對重點加工區(qū)域數(shù)據(jù)進行路徑優(yōu)先級排序,得到路徑優(yōu)先級數(shù)據(jù);
41、步驟s34:基于動態(tài)加工路徑調整數(shù)據(jù)、路徑偏差控制參數(shù)以及路徑優(yōu)先級數(shù)據(jù)進行動態(tài)加工路徑生成,得到動態(tài)加工路徑數(shù)據(jù);
42、步驟s35:利用刀具切削參數(shù)對動態(tài)加工路徑數(shù)據(jù)進行自適應加工路徑規(guī)劃,得到自適應加工路徑數(shù)據(jù)。
43、本發(fā)明通過表面感知數(shù)據(jù)提取表面質量優(yōu)化參數(shù),可以根據(jù)工件的實際表面情況調整切削參數(shù),進而優(yōu)化加工過程,提高工件的表面質量和精度,減少加工過程中的表面缺陷和不良。利用工件表面曲率數(shù)據(jù)和切削力時空動態(tài)模型,結合表面質量優(yōu)化參數(shù)進行動態(tài)加工路徑調整,可以根據(jù)工件實際情況和切削力變化調整加工路徑,提高加工效率和工件質量。根據(jù)動態(tài)加工路徑調整數(shù)據(jù)提取路徑偏差控制參數(shù),確保加工路徑的準確性和穩(wěn)定性,避免路徑偏差導致的加工誤差;重點加工區(qū)域標記和路徑優(yōu)先級排序:通過標記重點加工區(qū)域并進行路徑優(yōu)先級排序,可以優(yōu)先處理工件關鍵區(qū)域,提高關鍵區(qū)域的加工精度和表面質量,提升整體加工效率。根據(jù)動態(tài)加工路徑調整數(shù)據(jù)、路徑偏差控制參數(shù)和路徑優(yōu)先級數(shù)據(jù)生成動態(tài)加工路徑,確保加工路徑的動態(tài)性和穩(wěn)定性,提高加工效率和加工質量。根據(jù)刀具切削參數(shù)對動態(tài)加工路徑數(shù)據(jù)進行自適應加工路徑規(guī)劃,可以根據(jù)切削條件和工件特性動態(tài)調整加工路徑,實現(xiàn)自適應加工,提高加工效率和加工質量。
44、本發(fā)明通過路徑分割和分段優(yōu)化,可以將復雜的動態(tài)加工路徑分解為多個段落,并根據(jù)刀具切削參數(shù)對每個段落進行優(yōu)化,以適應不同切削條件和工件形狀,提高加工精度和效率。根據(jù)分段優(yōu)化數(shù)據(jù)生成速度曲線,并在考慮加速度限制的情況下確定加速度上限數(shù)據(jù),以實現(xiàn)加工過程中速度和加速度的平穩(wěn)控制,提高加工質量和刀具壽命。通過路徑段間平滑過度和實時加工狀態(tài)監(jiān)控,可以保證加工路徑的平穩(wěn)過渡和實時控制,避免加工過程中的沖擊和震動,提高加工質量和穩(wěn)定性。通過實時計算切削速度調整量并進行速度調整執(zhí)行,可以根據(jù)切削條件和加工狀態(tài)實時調整切削速度,確保切削過程的穩(wěn)定性和切削質量。通過基于優(yōu)化數(shù)據(jù)和速度控制數(shù)據(jù)進行自適應路徑規(guī)劃,可以根據(jù)實時加工情況和切削條件動態(tài)調整加工路徑,提高加工效率和加工質量,確保加工過程的穩(wěn)定性和可控性。
45、優(yōu)選地,步驟s4包括以下步驟:
46、步驟s41:根據(jù)自適應加工路徑數(shù)據(jù)進行切削模擬并進行虛擬碰撞檢測,得到切削模擬和碰撞模擬數(shù)據(jù);
47、步驟s42:通過傳感器對切削模擬和碰撞模擬數(shù)據(jù)進行實時加工感知,得到實時加工感知數(shù)據(jù);對切削模擬和碰撞模擬數(shù)據(jù)以及實時加工感知數(shù)據(jù)進行碰撞預測,得到碰撞預測數(shù)據(jù);
48、步驟s43:根據(jù)碰撞預測數(shù)據(jù)以及實時加工感知數(shù)據(jù)進行動態(tài)路徑修正策略制定,得到動態(tài)路徑修正策略;
49、步驟s44:根據(jù)動態(tài)路徑修正策略進行刀具半徑修正量提取,得到刀具半徑修正量數(shù)據(jù);
50、步驟s45:利用動態(tài)路徑修正策略以及刀具修正量數(shù)據(jù)對自適應加工路徑數(shù)據(jù)進行刀具半徑修正,得到自適應加工修正路徑數(shù)據(jù)。
51、本發(fā)明實施例中,通過切削模擬,可以在實際加工前對加工過程進行驗證和評估,提前發(fā)現(xiàn)潛在的加工問題和優(yōu)化空間,從而減少加工試錯次數(shù);利用虛擬碰撞檢測可以發(fā)現(xiàn)加工過程中可能存在的碰撞問題,提前預防設備損壞和加工質量問題,提高加工安全性和穩(wěn)定性。通過傳感器實時感知加工過程中的狀態(tài),包括切削情況、設備運行狀態(tài)等,為后續(xù)的動態(tài)修正和預測提供準確的數(shù)據(jù)基礎;利用實時感知數(shù)據(jù)進行碰撞預測,可以提前發(fā)現(xiàn)可能的碰撞風險,及時采取措施避免碰撞事件的發(fā)生,保障加工過程的安全性和穩(wěn)定性?;谂鲎差A測和實時感知數(shù)據(jù),制定動態(tài)路徑修正策略,可以在加工過程中實時調整加工路徑,避免碰撞和提高加工精度;通過動態(tài)路徑修正,可以減少加工中斷和停頓時間,提高加工效率和生產(chǎn)率。根據(jù)動態(tài)路徑修正策略提取刀具半徑修正量,可以實現(xiàn)對刀具軌跡的精準控制,確保切削深度和加工軌跡的準確性;通過實時提取刀具半徑修正量,可以及時補償?shù)毒吣p帶來的影響,延長刀具使用壽命并保持加工質量。根據(jù)動態(tài)路徑修正策略和刀具修正量數(shù)據(jù)對加工路徑進行自適應修正,可以實現(xiàn)加工路徑的實時優(yōu)化和調整,提高加工精度和穩(wěn)定性;通過自適應加工修正路徑,可以減少加工中的誤差和重復加工次數(shù),降低加工成本和資源消耗。
52、本發(fā)明通過表面感知數(shù)據(jù),可以全面了解工件的形狀、特征和曲率變化,為后續(xù)加工路徑規(guī)劃、切削參數(shù)優(yōu)化和表面質量提升提供重要依據(jù)。切削力時空動態(tài)模型的構建和切削影響分析可以幫助優(yōu)化刀具的使用參數(shù),提高切削效率和刀具壽命;穩(wěn)定切削域模型探索有助于確定安全穩(wěn)定的切削條件,減少加工過程中的振動和熱變形,提高加工精度和表面質量。表面質量優(yōu)化參數(shù)的提取有助于優(yōu)化加工過程中的表面質量;動態(tài)加工路徑規(guī)劃和自適應加工路徑規(guī)劃可以根據(jù)工件的實時形狀和切削條件動態(tài)調整加工路徑,提高加工效率和精度。動態(tài)路徑修正和刀具半徑修正能夠在加工過程中根據(jù)實時情況調整加工路徑和刀具參數(shù),提高加工精度和穩(wěn)定性,減少加工誤差和損傷。多軸運動數(shù)據(jù)的分析和同步運動路徑補償可以實現(xiàn)對數(shù)控機床加工過程的精確控制和優(yōu)化,提高加工效率和成品質量;數(shù)控代碼的生成基于優(yōu)化的加工路徑數(shù)據(jù),能夠準確指導數(shù)控機床進行加工操作,確保加工過程按照預期進行,減少人為錯誤和加工時間,提高生產(chǎn)效率。因此,本發(fā)明提供了一種數(shù)控機床的加工路徑的規(guī)劃方法,通過分析削過程中刀具與工件間以及工件的形狀的動態(tài)變化,獲取工件表面感知數(shù)據(jù)以及刀具切削參數(shù)進行自適應加工路徑的規(guī)劃,自適應路徑規(guī)劃可以根據(jù)實際情況動態(tài)調整加工路徑,以適應變化的工件形狀或表面條件;在自適應規(guī)劃的路徑上進行刀具半徑局部差異量的修正,以提高加工質量和效率以及加工精度和表面質量。