五轴线性加工刀触点轨迹误差综合补偿与修复

简介

在五轴线性插补过程中,平动轴和旋转轴的联动会使刀触点产生非线性误差,同时采用微小直线拟合工件轮廓时会存在轮廓误差。为了降低综合非线性误差(非线性误差和轮廓误差),提出一种刀触点轨迹误差补偿与修复方法。以选定的2段加工数据作为加工的起点和终点,求出插补过程中的理想刀心点和实际刀触点,通过计算得到实际刀触点到理想刀触点轨迹线段的距离和垂直单位矢量,利用起始/终止刀轴矢量和理想刀触点轨迹矢量计算得到轮廓误差的补偿方向,通过弓高误差计算近似轮廓误差,对刀心点进行综合修复,从而实现对轨迹误差的修复和补偿。应用MATLAB仿真可得补偿修复后的轮廓误差降低了74%,刀触点轨迹非线性误差降低到了1.8μm以下;实际加工时,补偿和纠正后的最大表面粗糙度为1.240μm,相比补偿和纠正前(6.667μm)的降幅为81.4%,验证了所提方法的有效性。