CN109656197A - 一种高能束加工的误差修正方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高能束加工的误差修正方法及装置，通过建立第一修正系数、第二修正系数与切缝锥度补偿模型的补偿量关系式；根据第一修正系数与第二修正系数的不同取值，修正根据第一修正系数与第二修正系数建立的线性方程式；通过修正后的线性方程式，以及第一修正系数与第二修正系数的不同取值，修正补偿量关系式，当切割头运动至加工工件的切入点、切出点以及拐点位置处时，根据修正后的补偿量关系式计算得到的目标补偿量，对切割头的运动轨迹进行修正。本发明可以根据修正后的补偿量关系式计算得到相应的目标补偿量，对切割头的运行轨迹做相应的修正，降低了工件切入切出处及拐点处出现缺陷形貌的几率。

Description

一种高能束加工的误差修正方法及装置

技术领域

本发明属于高能束加工技术领域，特别是涉及一种高能束加工的误差修正方法及装置。

背景技术

磨料水射流技术是近年来迅速发展起来的新型绿色高能束加工技术，并在越来越多的领域得到广泛的应用，通过高压泵将水加压，使其获得巨大能量，该能量再加速小颗粒磨料形成液固两相流或液固气三相流进行物料的加工。

在目前，利用磨料水射流进行对物料的高能束加工，是通过将喷射高能束磨料水射流的切割头沿着物料上的路径进行切割，高能束磨料水射流不同于传统的切割刀具，其在加工材料过程中存在射流后拖、射流能量沿径向及轴向分布不均等问题，因而，加工出的零部件具有转角误差、圆角误差及切面锥度误差等加工形貌缺陷，目前通常通过预判切缝锥度误差角度，然后通过将切割头进行相应摆动来补偿这个锥度误差角度。

但是，目前的锥度误差模型建立在正常匀速切割的速度范围内，并不适用于在物料的法线切入切出点以及拐角处进行切割，由于切割头在法线切入切出点以及拐角处需进行加减速度，处于非正常的切割速度范围，因此会造成这些地方的补偿量不正确，导致物料的切入切出处以及拐点处出现缺陷形貌的几率增大。

发明内容

本发明提供一种高能束加工的误差修正方法及装置，以便解决现有技术中进行高能束加工时，导致物料的切入切出处以及拐点处出现缺陷形貌的几率增大的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种高能束加工的误差修正方法，该方法可以包括：

设定第一修正系数与第二修正系数，并建立所述第一修正系数、所述第二修正系数与切缝锥度补偿模型的补偿量关系式；

根据所述第一修正系数与所述第二修正系数的不同取值，修正根据所述第一修正系数与所述第二修正系数建立的线性方程式，得到所述修正后的线性方程式；

通过所述修正后的线性方程式，以及所述第一修正系数与所述第二修正系数的不同取值，修正所述补偿量关系式，得到所述修正后的补偿量关系式；

当切割头运动至加工工件的切入点、切出点以及拐点位置处时，根据所述修正后的补偿量关系式计算得到的目标补偿量，对所述切割头的运动轨迹进行修正。

第二方面，本发明实施例提供了一种高能束加工的误差修正装置，该高能束加工的误差修正装置可以包括：

建立模块，用于设定第一修正系数与第二修正系数，并建立所述第一修正系数、所述第二修正系数与切缝锥度补偿模型的补偿量关系式；

第一修正模块，用于根据所述第一修正系数与所述第二修正系数的不同取值，修正根据所述第一修正系数与所述第二修正系数建立的线性方程式，得到所述修正后的线性方程式；

第二修正模块，用于通过所述修正后的线性方程式，以及所述第一修正系数与所述第二修正系数的不同取值，修正所述补偿量关系式，得到所述修正后的补偿量关系式；

切割模块，用于当切割头运动至加工工件的切入点、切出点以及拐点位置处时，根据所述修正后的补偿量关系式计算得到的目标补偿量，对所述切割头的运动轨迹进行修正。

在本发明实施例中，通过建立第一修正系数、第二修正系数与切缝锥度补偿模型的补偿量关系式；根据第一修正系数与第二修正系数的不同取值，修正根据第一修正系数与第二修正系数建立的线性方程式；通过修正后的线性方程式，以及第一修正系数与第二修正系数的不同取值，修正补偿量关系式，当切割头运动至加工工件的切入点、切出点以及拐点位置处时，根据修正后的补偿量关系式计算得到的目标补偿量，对切割头的运动轨迹进行修正。本发明可以根据修正后的补偿量关系式计算得到相应的目标补偿量，对切割头的运行轨迹做相应的修正，降低了工件切入切出处及拐点处出现缺陷形貌的几率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种高能束加工的误差修正方法的步骤流程图；

图2是本发明实施例提供的一种高能束加工路径示意图；

图3是本发明实施例提供的一种锥度分布图；

图4是本发明实施例提供的另一种锥度分布图；

图5是本发明实施例提供的一种按不同修正标准选取三个修正点X、Y、Z的示意图；

图6是本发明实施例提供的一种高能束加工的误差修正方法的具体步骤流程图；

图7是本发明实施例提供的一种锥度分布图；

图8是本发明实施例提供的一种高能束加工的误差修正装置的框图；

图9是本发明实施例提供的一种高能束加工的误差修正装置的具体框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例提供的一种高能束加工的误差修正方法的步骤流程图，该方法可以应用于高能束加工的误差修正装置，如图1所示，该方法可以包括：

步骤101、设定第一修正系数与第二修正系数，并建立所述第一修正系数、所述第二修正系数与切缝锥度补偿模型的补偿量关系式。

在本发明实施例中，高能束的切割头在进行切割加工时，是将磨料水射流通过高压泵加压，使其获得巨大能量，该能量再加速小颗粒磨料形成液固两相流或液固气三相流，对工件表面进行切割，不同于传统的切割刀具，水射流是一把“软刀子”，这把“软刀子”在加工材料过程中存在射流后拖、射流能量沿径向及轴向分布不均等问题，因而，切割头在切割路径上需要相应进行轴向或径向的修正摆动，以补偿误差，对于目前常用的五轴联动水刀，一般是通过预判切缝锥度误差角度，然后通过切割头摆动来补偿这个锥度误差。

在实际应用中，在高能束切割头处于匀速切割状态时，通常采用切缝锥度补偿模型来预测切缝锥度误差角度，在通用的匀速切割工况下，切缝锥度补偿模型可以为：θ＝f(u)+c，其中，θ可以为切缝锥度误差角，u为高能束切割头切割速度，f(u)是一个与切割速度及加工工件的材料、厚度、质量等级及工况(包括水压、磨料流量等参数)相关数学函数式，常数c与加工工件的材料、厚度、质量等级及工况(包括水压、磨料流量等参数)相关，可以通过切割头的运行速度和加工工件的属性参数和工艺参数，进行锥度误差角的计算。

在本发明实施例中，由于锥度误差模型建立在切割头处于匀速切割的速度范围，不一定适用于在加工工件的法线切入切出处或拐角处等非正常的切割速度范围，因此，可能造成这些地方的切割补偿量不正确。

具体的，参照图2，其示出了本发明实施例提供的一种高能束加工路径示意图，其中，工件ABCD为矩形形状，点E为切入切出点，具有A、B、C、D四个拐点，切割头沿着垂直于AD侧边的方向，从点E位置处进行切入和切出，在一个示例中，切割头的切割路径为E-A-B-C-D-E，然而，对于水射流加工时采用的直线切入切出方式，尤其是与切割路径成90度的法线切入切出时，切割头和水射流都需要经历类似于直角切割的转弯过程，而在转弯过程中，切割头移动速度经历先减速后加速，甚至在切入切出的直角拐点或工件拐点上是一个“零速”点，类似于切割正方形边角处的切割过程。

在图2中，以切割路径E-A-B为例，当切割头从E点垂直切入时，其运行速度接近于零，在从E点到A点的过程中，切割头经历了先加速、后减速的过程，使得切割头到达A点时，其运行速度接近于零，再从A点到F点，切割头经历了加速阶段，并在F点到G点的过程中，保持匀速运行状态，在G点到B点过程中，切割头经历了减速的过程，使得切割头到达B点时，其运行速度接近于零。

在本发明实施例中，在法线切入切出点E，以及工件的四个拐点A、B、C、D位置处，切割头的切割速度可能相当于正常匀速切割速度的1％～3％，切割速度与正常速度范围相差越远，锥度误差模型的误差也就越大，这一类误差会严重影响到整个工件的加工精度，在实际工程应用中，即便工件的轮廓在其他切割路径的切割质量较好，往往可能因为切入切出处或拐点处的工艺处理不当产生的误差导致整个工件的切割质量和精度不合格，整个工件也就报废了。

因此，在本发明实施例中，针对于工件具有拐点，且采用法线切入切出方式的高能束加工方案，本发明需要对原有的切缝锥度补偿模型进行进一步修正，使其能够应用在工件具有拐点，且采用法线切入切出方式的高能束加工方案，降低通过切缝锥度补偿模型计算得到的补偿量的误差。

具体的，本发明实施例可以引入第一修正系数A与第二修正系数B，并建立第一修正系数A、第二修正系数B与切缝锥度补偿模型的补偿量关系式，基于上述切缝锥度补偿模型：θ＝f(u)+c，得到补偿量关系式θ＝Af(u)+Bc。

因为切割头的切割速度在切入切出处以及拐点处不处于正常切割速度范围内，一般情况下难以对极慢速情况的锥度模型补偿量进行修正，所以本发明引入两个锥度修正系数第一修正系数A与第二修正系数B，其中系数A线性改变加减速阶段和匀速阶段的锥度补偿量的差值，系数B不改变加减速阶段和匀速阶段的锥度补偿量的差值，只对两者的锥度补偿量提供一个共同的线性调节量，通过一定的A、B之间线性关系式，可以做到不改变匀速阶段(正常速度范围内)的锥度补偿量，只改变加减速阶段(非正常速度范围内)的锥度补偿量。

步骤102、根据所述第一修正系数与所述第二修正系数的不同取值，修正根据所述第一修正系数与所述第二修正系数建立的线性方程式，得到所述修正后的线性方程式。

在本发明实施例中，可以引入第一修正系数A与加减速和匀速阶段锥度补偿量成线性关系，引入第二修正系数B与匀速阶段锥度补偿量成线性关系。

并根据下表1设计验证锥度修正系数A、B与锥度关系实验。

编号	1	2	3	4	5	6	7	8	9
										A	1	0.5	0.9	1.1	1.5	1	1	1	1
B	1	1	1	1	1	0.5	0.9	1.1	1.5

表1

具体的，锥度关系实验可以为切割边长为30毫米的正方形工件，基于补偿量关系式θ＝Af(u)+Bc，分别用工具测量切割后工件的上下表面非切入切出侧的中间宽度和侧边宽度(侧边宽度为正方形工件的两个对边靠近转角处测量的距离的平均值，中间宽度为正方形工件的两个对边的中点之间测量的距离)，锥度＝(上表面宽度-下表面宽度)/厚度，由于实验材料为同一厚度，直接以上下表面宽度差值代表锥度，在切割头处于匀速阶段时，第一锥度为工件侧的切面的锥度；在切割头处于非匀速阶段时，第二锥度为工件侧的切面的锥度，数据计算结果如下图3和图4所示，根据实验得出的第一修正系数A与第二修正系数B的锥度分布图，可以看到第一修正系数A与第二修正系数B与相应速度阶段锥度的线性关系成立。

因此，也就是说存在某一A、B的线性方程式为B＝kA+b可以令第一修正系数A与第二修正系数B按该公式线性变化的同时，只改变加减速阶段的锥度补偿角，不改变匀速阶段的锥度补偿角。

具体的，假设A、B之间的关系为B＝kA+b，已知在默认情况下A＝1、B＝1，也就是说(1，1)为B＝kA+b直线上一点，只要知道另外一点(g，h)即可。在A＝1，B＝1的情况下，记录该工况下(工况即为工件的厚度、材料、质量等级等参数)切割头的匀速阶段补偿角θ。接下来需要找到(g，h)使得A＝g，B＝h时，使得切割头的补偿角θ’与匀速阶段的补偿角θ一致。

进一步的，可采用二分法保持g＝5(5是一个优选值)不变，不断修改h值直至找到相应的h值可保持匀速阶段补偿角相同，最终可以得到h值范围，需精确到小数点后三位，是考虑到切割头的精度为0.02度，而h的值小数点后三位对于该精度已经足够，于是取g＝5和h值作为建立修正公式的另一点，接着将(1，1)和(5，h)两点带入线性方程式B＝kA+b，即可得到k、b的值，具体的，将得到的k、b的值代入线性方程式B＝kA+b，即可得到修正后的线性方程式

步骤103，通过所述修正后的线性方程式，以及所述第一修正系数与所述第二修正系数的不同取值，修正所述补偿量关系式，得到所述修正后的补偿量关系式。

进一步的，在本发明实施例中，建立切割样件实验，进行多个样件的切割，以不同第一修正系数A的取值代入公式得到对应B值，测量样件的上下两个表面的中间宽度和侧边宽度，并计算得到对应的锥度值，把这些样件的中间锥度与数值A的关系拟合成对应中间锥度的第一锥度直线，把这些样件的侧边锥度与数值A的关系拟合成对应侧边锥度的第二锥度直线，联立两拟合直线方程，可得到对应的三个修正点X、Y、Z(如图5所示)，点X：令第二锥度与第一锥度一致。点Y：令第二锥度为零。点Z：令下表面侧边宽度与中间宽度一致。综合考虑，本发明实施例将点X作为关键工艺参数修正标准，并将点X对应的第一修正系数A与第二修正系数B的值代入补偿量关系式θ＝Af(u)+Bc，得到修正后的补偿量关系式。

需要说明的是，例如，在工件为正方形工件时，中间宽度为切割头在做匀速运动时所在区域的宽度，侧边宽度为切割头在做非匀速运动时所在区域的宽度。例如，在工件为正方形工件时，侧边宽度为正方形工件的两个对边靠近转角处测量的距离的平均值，中间宽度为正方形工件的两个对边的中点处测量的距离。

步骤104，当切割头运动至加工工件的切入点、切出点以及拐点位置处时，根据所述修正后的补偿量关系式计算得到的目标补偿量，对所述切割头的运动轨迹进行修正。

因此，基于修正后的补偿量关系式θ＝Af(u)+Bc，此时第一修正系数A与第二修正系数B已经具有了具体的赋值，同时，修正后的补偿量关系式修正了在工件切入切出处以及拐点处产生的误差，因此，在切割头运动至加工工件的切入线、切出线以及拐点位置处时，可以根据修正后的补偿量关系式计算得到相应的目标补偿量，并对切割头的运行轨迹做相应的修正，降低了工件切入切出处及拐点处出现缺陷形貌的几率。

综上，本发明实施例提供的一种高能束加工的误差修正方法，通过建立第一修正系数、第二修正系数与切缝锥度补偿模型的补偿量关系式；根据第一修正系数与第二修正系数的不同取值，修正根据第一修正系数与第二修正系数建立的线性方程式；通过修正后的线性方程式，以及第一修正系数与第二修正系数的不同取值，修正补偿量关系式，当切割头运动至加工工件的切入点、切出点以及拐点位置处时，根据修正后的补偿量关系式计算得到的目标补偿量，对切割头的运动轨迹进行修正。本发明可以根据修正后的补偿量关系式计算得到相应的目标补偿量，对切割头的运行轨迹做相应的修正，降低了工件切入切出处及拐点处出现缺陷形貌的几率。

图6是本发明实施例提供的一种高能束加工的误差修正方法的具体步骤流程图，如图6所示，该方法可以包括：

步骤201、将加工工件做矢量化处理，得到对应所述加工工件的切割图形。

在本发明实施例中，矢量化处理，可以为面向加工工件的图像处理，得到的矢量图在数学上定义为一系列由线连接的点，通过对加工工件做矢量化处理，可以得到对应加工工件的切割图形矢量图，以便于后续根据切割图形矢量图，设计相应的切入线、切出线和切割路径。

步骤202、在所述切割图形上设置切入线、切出线和切割路径。

可选的，在所述切割图形中，所述切入线和所述切出线与邻近的切割轮廓之间形成80度至100度角。

在该步骤中，根据得到的对应加工工件的切割图形矢量图，进一步设计切入线、切出线和切割路径，根据加工工件和切割图形，通过切割路径将加工工件分为工件侧和废料侧，工件侧即为最终得到的工件，废料侧即为切割时产生的加工废料，在废料侧设计切入线和切出线，切入线和切出线的设计方式可以分为外延切入切出方式和直线切入切出方式，而本发明实施例涉及的误差修正方法以法线切入切出方式(直线切入切出方式下，切入切出线与邻近切割轮廓成90度角)最为显著，本发明实施例并不限定切入线和切出线的具体设计方式，另外，切入线和切出线与切割图形的相交点可以为切入点和切出点。

步骤203、设定第一修正系数与第二修正系数，并建立所述第一修正系数、所述第二修正系数与切缝锥度补偿模型的补偿量关系式。

该步骤具体可以参照上述步骤101，此处不再赘述。

步骤204、根据第一修正系数的第一取值和所述第二修正系数的第二取值，通过所述补偿量关系式计算得到初始补偿量。

在本发明实施例中，可以通过一个具体加工示例来说明高能束加工的误差修正方法的具体实现过程，具体的，加工平台为水切割机床、辅助调试工具软件。加工工件的材料为：铝合金Al6061，厚度为30毫米，Q5质量等级。切割图形为一边长为30毫米的正方形，切割路径和切入切出线如图2所示。加工工艺参数为：压力350兆帕；0.33毫米直径的水喷嘴与0.889毫米直径的磨料砂管；磨料流量0.5千克/分钟；磨料目数80。

此时根据第一修正系数、第二修正系数与切缝锥度补偿模型的补偿量关系式θ＝Af(u)+Bc，将第一修正系数A的第一取值为1，将第二修正系数B的第二取值为1，代入补偿量关系式，得到第一锥度初始补偿量θ1，在以上的具体加工示例中，θ1为0.383度。

步骤205、通过所述补偿量关系式，在所述初始补偿量不变的情况下，按照二分法算法计算得到所述第一修正系数的第三取值和所述第二修正系数的第四取值。

进一步的，在该步骤中，基于步骤204得到的补偿量θ1＝0.383度，此时，在保持匀速阶段补偿量θ1＝0.383度和保持第一修正系数A的第三取值为5不变的前提下，用二分法找出补偿量关系式中符合以上条件的第二修正系数B的值，得到第二修正系数B的值的范围为[3.101，3.119]。取该范围的中值3.11为第二修正系数B的第四取值。

步骤206、将所述第一修正系数的第一取值和第三取值，以及所述第二修正系数的第二取值和第四取值，修正根据所述第一修正系数与所述第二修正系数建立的线性方程式，得到所述修正后的线性方程式。

在该步骤中，基于步骤205得到的第一修正系数A的第三取值5和第二修正系数B的第四取值3.11，以及第一修正系数A的第一取值1和第二修正系数B的第二取值1，得到两点(A＝1，B＝1)和(A＝5，B＝3.11)。

进一步的，根据第一修正系数A与第二修正系数B之间的线性关系，建立的线性方程式B＝kA+b，将两点(A＝1，B＝1)和(A＝5，B＝3.11)代入该线性方程式B＝kA+b，得到k＝0.5275，b＝0.4725。因此，修正后的线性方程式为B＝0.5275A+0.4725。

需要说明的是，根据第一修正系数A与第二修正系数B之间的线性关系，建立的线性方程式B＝kA+b的具体步骤可以参照上述步骤102，此处不再赘述。

步骤207、将多个不同取值的第一修正系数分别导入所述修正后的线性方程式，得到对应的第二修正系数的值。

进一步的，在得到Q5质量等级30毫米厚度铝合金Al6061材料下的线性方程式B＝0.5275A+0.4725之后，需进一步进行样件切割，以通过样件切割结果，对切缝锥度补偿模型的误差进行进一步消除，因此，可以初步设计切割五个样件，将第一修正系数A导入修正后的线性方程式，得到对应的第二修正系数B参数变量如下表2。

编号	1	2	3	4	5
						A	1	2	3	4	5
B	1	1.5275	2.055	2.5825	3.11

表2

步骤208、根据所述多个不同取值的第一修正系数以及所述第一修正系数对应的第二修正系数的值，切割多个样件。

在该步骤中，根据补偿量关系式θ＝Af(u)+Bc，分别将(A＝1，B＝1)，(A＝2，B＝1.5275)、(A＝3，B＝2.055)、(A＝4，B＝2.5825)、(A＝5，B＝3.11)代入补偿量关系式进行对应5次样件的切割，得到切割后的5个样件。

步骤209、计算所述多个样件的第一锥度和第二锥度，并分别拟合成第一锥度直线和第二锥度直线。

在该步骤中，可以采用电子游标卡尺(精度0.01毫米)测量5个样件上表面和下表面的中间宽度和侧边宽度，计算出第一锥度和第二锥度。

这一步骤的具体过程如下：

假设切割了一个正方形样件，样件的一面为上表面，样件的另一面为下表面，测量得到上表面的中间宽度m1和上表面侧边宽度m3和m4。测量方向为与切入切出垂直的宽度方向。对m3和m4取平均值m2＝(m3+m4)/2，目的是为了减小测量误差，令侧边宽度测量数据更加可靠。于是得到了上表面中间宽度m1和上表面侧边宽度平均值m2。同样的方法，可以测量得到下表面中间宽度n1和下表面侧边宽度平均值n2。

已知样件的材料厚度为H，那么分别可以计算得到第一锥度θ2＝(m1-n1)/2/H和第二锥度θ3＝(m2-n2)/2/H。

因此，对五个样件分别重复上述步骤，可以得到五个样件第一锥度θ2和第二锥度θ3，一共10个数据。

根据这10个第一锥度θ2和第二锥度θ3的数据，构建拟合线，再建立如图7的锥度分布图，得到第一锥度θ2和第二锥度θ3的拟合关系。

步骤210、根据所述第一锥度直线和所述第二锥度直线的交点，得到所述第一修正系数的第一修正取值和所述第二修正系数的第二修正取值。

在该步骤中，联立两拟合直线方程，可得到对应的三个修正点X、Y、Z。其中，X点：令第二锥度与第一锥度一致。Y点：令第二锥度为零。Z点：令下表面侧边宽度与中间宽度一致。

综合考虑，本发明实施例将第一锥度直线和第二锥度直线的交点X点作为关键工艺参数修正点，得到X点对应的第一修正系数A＝2.76，通过线性关系式B＝0.5275A+0.4725得到第二修正系数B＝1.928。

步骤211、将所述第一修正系数的第一修正取值和所述第二修正系数的第二修正取值导入补偿量关系式，得到修正后的补偿量关系式。

在该步骤中，将第一修正系数A＝2.76与第二修正系数B＝1.928代入补偿量关系式θ＝Af(u)+Bc，得到修正后的补偿量关系式θ＝2.76f(u)+1.928c。

步骤212、当切割头运动至加工工件的切入线、切出线以及拐点位置处时，根据所述修正后的补偿量关系式计算得到的目标补偿量，对所述切割头的运动轨迹进行修正。

根据实验得出，基于修正后的补偿量关系式θ＝2.76f(u)+1.928c。其优化后的切入切出处下表面形貌的内凹误差由0.53毫米减少为0.02毫米，外凸由0误差增加为0.1毫米，可以认为缺陷得到了很大程度的改善。另外下表面边角尺寸比默认情况优化了0.26毫米，第二锥度误差修正了0.002弧度。

因此，基于修正后的补偿量关系式θ＝2.76f(u)+1.928c，此时第一修正系数A与第二修正系数B已经具有了具体的赋值，同时，修正后的补偿量关系式修正了在工件切入切出点处以及拐点处产生的误差，因此，在切割头运动至加工工件的切入线、切出线以及拐点位置处时，可以根据修正后的补偿量关系式计算得到相应的目标补偿量，并对切割头的运行轨迹做相应的修正，降低了工件切入切出点处及拐点处出现缺陷形貌的几率。

综上所述，本发明实施例提供的高能束加工的误差修正方法，通过建立第一修正系数、第二修正系数与切缝锥度补偿模型的补偿量关系式；根据第一修正系数与第二修正系数的不同取值，修正根据第一修正系数与第二修正系数建立的线性方程式；通过修正后的线性方程式，以及第一修正系数与第二修正系数的不同取值，修正补偿量关系式，当切割头运动至加工工件的切入点、切出点以及拐点位置处时，根据修正后的补偿量关系式计算得到的目标补偿量，对切割头的运动轨迹进行修正。本发明可以根据修正后的补偿量关系式计算得到相应的目标补偿量，对切割头的运行轨迹做相应的修正，降低了工件切入切出处及拐点处出现缺陷形貌的几率。

图8是本发明实施例提供的一种高能束加工的误差修正装置的框图，如图8所示，该高能束加工的误差修正装置可以包括：

建立模块301，用于设定第一修正系数与第二修正系数，并建立所述第一修正系数、所述第二修正系数与切缝锥度补偿模型的补偿量关系式。

第一修正模块302，用于根据所述第一修正系数与所述第二修正系数的不同取值，修正根据所述第一修正系数与所述第二修正系数建立的线性方程式，得到所述修正后的线性方程式。

第二修正模块303，用于通过所述修正后的线性方程式，以及所述第一修正系数与所述第二修正系数的不同取值，修正所述补偿量关系式，得到所述修正后的补偿量关系式。

切割模块304，用于当切割头运动至加工工件的切入点、切出点以及拐点位置处时，根据所述修正后的补偿量关系式计算得到的目标补偿量，对所述切割头的运动轨迹进行修正。

综上，本发明实施例提供的高能束加工的误差修正装置，通过建立第一修正系数、第二修正系数与切缝锥度补偿模型的补偿量关系式；根据第一修正系数与第二修正系数的不同取值，修正根据第一修正系数与第二修正系数建立的线性方程式；通过修正后的线性方程式，以及第一修正系数与第二修正系数的不同取值，修正补偿量关系式，当切割头运动至加工工件的切入点、切出点以及拐点位置处时，根据修正后的补偿量关系式计算得到的目标补偿量，对切割头的运动轨迹进行修正。本发明可以根据修正后的补偿量关系式计算得到相应的目标补偿量，对切割头的运行轨迹做相应的修正，降低了工件切入切出处及拐点处出现缺陷形貌的几率。

图9是本发明实施例提供的一种高能束加工的误差修正装置的框图，如图9所示，该高能束加工的误差修正装置可以包括：

矢量处理模块401，用于将加工工件做矢量化处理，得到对应所述加工工件的切割图形；

添加模块402，用于在所述切割图形上设置切入线、切出线和切割路径。

建立模块403，用于设定第一修正系数与第二修正系数，并建立所述第一修正系数、所述第二修正系数与切缝锥度补偿模型的补偿量关系式。

第一修正模块404，用于根据所述第一修正系数与所述第二修正系数的不同取值，修正根据所述第一修正系数与所述第二修正系数建立的线性方程式，得到所述修正后的线性方程式。

可选的，第一修正模块404，包括：

第一计算子模块，用于根据第一修正系数的第一取值和所述第二修正系数的第二取值，通过所述补偿量关系式计算得到初始补偿量；

第二计算子模块，用于通过所述补偿量关系式，按照二分法算法计算得到所述第一修正系数的第三取值和所述第二修正系数的第四取值；

第一修正子模块，用于将所述第一修正系数的第一取值和第三取值，以及所述第二修正系数的第二取值和第四取值，修正根据所述第一修正系数与所述第二修正系数建立的线性方程式，得到所述修正后的线性方程式。

第二修正模块405，用于通过所述修正后的线性方程式，以及所述第一修正系数与所述第二修正系数的不同取值，修正所述补偿量关系式，得到所述修正后的补偿量关系式。

可选的，第二修正模块405，包括：

第三计算子模块，用于将多个不同取值的第一修正系数分别导入所述修正后的线性方程式，得到对应的第二修正系数的值；

样件切割子模块，用于根据所述多个不同取值的第一修正系数以及所述第一修正系数对应的第二修正系数的值，切割多个样件；

第四计算子模块，用于计算所述多个样件的第一锥度和第二锥度，并分别拟合成第一锥度直线和第二锥度直线；

第五计算子模块，用于根据所述第一锥度直线和所述第二锥度直线的交点，得到所述第一修正系数的第一修正取值和所述第二修正系数的第二修正取值；

第二修正子模块，用于将所述第一修正系数的第一修正取值和所述第二修正系数的第二修正取值导入补偿量关系式，得到修正后的补偿量关系式。

切割模块406，用于当切割头运动至加工工件的切入点、切出点以及拐点位置处时，根据所述修正后的补偿量关系式计算得到的目标补偿量，对所述切割头的运动轨迹进行修正。

综上所述，本发明实施例提供的高能束加工的误差修正装置，通过建立第一修正系数、第二修正系数与切缝锥度补偿模型的补偿量关系式；根据第一修正系数与第二修正系数的不同取值，修正根据第一修正系数与第二修正系数建立的线性方程式；通过修正后的线性方程式，以及第一修正系数与第二修正系数的不同取值，修正补偿量关系式，当切割头运动至加工工件的切入点、切出点以及拐点位置处时，根据修正后的补偿量关系式计算得到的目标补偿量，对切割头的运动轨迹进行修正。本发明可以根据修正后的补偿量关系式计算得到相应的目标补偿量，对切割头的运行轨迹做相应的修正，降低了工件切入切出处及拐点处出现缺陷形貌的几率。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种高能束加工的误差修正方法，其特征在于，所述方法包括：

设定第一修正系数与第二修正系数，并建立所述第一修正系数、所述第二修正系数与切缝锥度补偿模型的补偿量关系式；

根据所述第一修正系数与所述第二修正系数的不同取值，修正根据所述第一修正系数与所述第二修正系数建立的线性方程式，得到所述修正后的线性方程式；

通过所述修正后的线性方程式，以及所述第一修正系数与所述第二修正系数的不同取值，修正所述补偿量关系式，得到所述修正后的补偿量关系式；

当切割头运动至加工工件的切入点、切出点以及拐点位置处时，根据所述修正后的补偿量关系式计算得到的目标补偿量，对所述切割头的运动轨迹进行修正。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述修正根据所述第一修正系数与所述第二修正系数建立的线性方程式，得到所述修正后的线性方程式的步骤，包括：

根据第一修正系数的第一取值和所述第二修正系数的第二取值，通过所述补偿量关系式计算得到切缝锥度误差的初始补偿量；

通过所述补偿量关系式，在所述切缝锥度误差初始补偿量不变的情况下，按照二分法算法计算得到所述第一修正系数的第三取值和所述第二修正系数的第四取值；

将所述第一修正系数的第一取值和第三取值，以及所述第二修正系数的第二取值和第四取值，修正根据所述第一修正系数与所述第二修正系数建立的线性方程式，得到所述修正后的线性方程式。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述修正后的线性方程式，以及所述第一修正系数与所述第二修正系数的不同取值，修正所述补偿量关系式，得到所述修正后的补偿量关系式的步骤，包括：

将多个不同取值的第一修正系数分别导入所述修正后的线性方程式，得到对应的第二修正系数的值；

根据所述多个不同取值的第一修正系数以及所述第一修正系数对应的第二修正系数的值，切割多个样件；

计算所述多个样件的第一锥度和第二锥度，并分别拟合成第一锥度直线和第二锥度直线；

根据所述第一锥度直线和所述第二锥度直线的交点，得到所述第一修正系数的第一修正取值和所述第二修正系数的第二修正取值；

将所述第一修正系数的第一修正取值和所述第二修正系数的第二修正取值导入补偿量关系式，得到修正后的补偿量关系式。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述加工工件做矢量化处理，得到对应所述加工工件的切割图形；

在所述切割图形上设置切入线、切出线和切割路径。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述切割图形中，所述切入线和所述切出线与邻近的切割轮廓之间形成80度至100度角。

6.一种高能束加工的误差修正装置，其特征在于，所述高能束加工的误差修正装置包括：

建立模块，用于设定第一修正系数与第二修正系数，并建立所述第一修正系数、所述第二修正系数与切缝锥度补偿模型的补偿量关系式；

第一修正模块，用于根据所述第一修正系数与所述第二修正系数的不同取值，修正根据所述第一修正系数与所述第二修正系数建立的线性方程式，得到所述修正后的线性方程式；

第二修正模块，用于通过所述修正后的线性方程式，以及所述第一修正系数与所述第二修正系数的不同取值，修正所述补偿量关系式，得到所述修正后的补偿量关系式；

切割模块，用于当切割头运动至加工工件的切入点、切出点以及拐点位置处时，根据所述修正后的补偿量关系式计算得到的目标补偿量，对所述切割头的运动轨迹进行修正。

7.根据权利要求6所述的高能束加工的误差修正装置，其特征在于，所述第一修正模块，包括：

第一计算子模块，用于根据第一修正系数的第一取值和所述第二修正系数的第二取值，通过所述补偿量关系式计算得到切缝锥度误差的初始补偿量；

第二计算子模块，用于通过所述补偿量关系式，按照二分法算法计算得到所述第一修正系数的第三取值和所述第二修正系数的第四取值；

第一修正子模块，用于将所述第一修正系数的第一取值和第三取值，以及所述第二修正系数的第二取值和第四取值，修正根据所述第一修正系数与所述第二修正系数建立的线性方程式，得到所述修正后的线性方程式。

8.根据权利要求7所述的高能束加工的误差修正装置，其特征在于，所述第二修正模块，包括：

第三计算子模块，用于将多个不同取值的第一修正系数分别导入所述修正后的线性方程式，得到对应的第二修正系数的值；

样件切割子模块，用于根据所述多个不同取值的第一修正系数以及所述第一修正系数对应的第二修正系数的值，切割多个样件；

第四计算子模块，用于计算所述多个样件的第一锥度和第二锥度，并分别拟合成第一锥度直线和第二锥度直线；

第五计算子模块，用于根据所述第一锥度直线和所述第二锥度直线的交点，得到所述第一修正系数的第一修正取值和所述第二修正系数的第二修正取值；

第二修正子模块，用于将所述第一修正系数的第一修正取值和所述第二修正系数的第二修正取值导入补偿量关系式，得到修正后的补偿量关系式。

9.根据权利要求6所述的高能束加工的误差修正装置，其特征在于，还包括：

矢量处理模块，用于将所述加工工件做矢量化处理，得到对应所述加工工件的切割图形；

添加模块，用于在所述切割图形上设置切入线、切出线和切割路径。

10.根据权利要求9所述的高能束加工的误差修正装置，其特征在于，在所述切割图形中，所述切入线和所述切出线与邻近的切割轮廓之间形成80度至100度角。