CN114131426B - 基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法、系统及介质 - Google Patents

基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法、系统及介质 Download PDF

Info

Publication number
CN114131426B
CN114131426B CN202111320657.2A CN202111320657A CN114131426B CN 114131426 B CN114131426 B CN 114131426B CN 202111320657 A CN202111320657 A CN 202111320657A CN 114131426 B CN114131426 B CN 114131426B
Authority
CN
China
Prior art keywords
machining
weak
reflecting mirror
track
rigidity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111320657.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114131426A (zh
Inventor
关朝亮
戴一帆
黎泽龙
胡皓
彭小强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National University of Defense Technology
Original Assignee
National University of Defense Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National University of Defense Technology filed Critical National University of Defense Technology
Priority to CN202111320657.2A priority Critical patent/CN114131426B/zh
Publication of CN114131426A publication Critical patent/CN114131426A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114131426B publication Critical patent/CN114131426B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06—Work-clamping means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06—Work-clamping means
    • B23Q3/062—Work-clamping means adapted for holding workpieces having a special form or being made from a special material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法、系统及介质，方法包括：获取待加工的弱刚度反射镜的形变参数，根据待加工的弱刚度反射镜的频谱分析结果选取快速伺服刀具；根据所述形变参数调整第一次加工轨迹，用被选取的快速伺服刀具根据调整后的第一次加工轨迹对待加工的弱刚度反射镜进行第一次加工，然后根据第一次加工后的切削误差调整第二次加工轨迹，用被选取的快速伺服刀具根据调整后的第二次加工轨迹对第一次加工后的弱刚度反射镜进行第二次加工。本发明克服了弱刚度反射镜在加工过程中由于自身的装夹变形和伺服刀具的切削误差对加工精度所产生的影响。

Description

基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法、系统及介质
技术领域
本发明涉及车削加工领域，尤其涉及一种基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法、系统及介质。
背景技术
近年来随着光电信息技术的发展，光学反射镜在航空航天，电子通讯，生物医学等领域发挥着重要作用。弱刚度光学反射镜由于其体积小，质量轻，成为航空航天设备中的关键元器件。反射镜表面的面形精度决定了仪器的使用性能，为了实现高分辨力的光学成像系统，需要实现高精度的反射镜加工，传统的超精密车削方式已无法满足弱刚度反射镜的加工要求。
弱刚度反射镜的一个加工难点是工件会随装夹方式的不同产生不同形变，即装夹变形，将加工完毕的工件从夹具拆卸后，形变恢复，会破坏原有的加工表面，导致存在较大的加工误差。
弱刚度反射镜的另一个加工难点是在切削过程中受到切削力等因素的影响，极易产生切削变形，且切削过程中各种误差相互耦合。
专利CN201711078560公开了一种基于两步在线检测和补偿技术的自由曲面加工方法和装置，针对自由曲面第一次加工后的面形误差和旋转角度进行第一次补偿加工，然后针对第一次补偿加工后的径向位置进行第二次补偿加工，从而提高了加工精度，但是该方法并没有解决工件装夹的形变所造成的影响，且该专利中采用慢刀伺服技术进行加工，利用慢刀伺服装置进行误差补偿只能针对低于10Hz的误差，而由于夹紧力导致的弱刚度反射镜的装夹变形，使得误差面形更为复杂，频率成分更高，使用普通的慢刀伺服装置无法满足要求。
快速刀具伺服系统是一种高频响，高精度的加工方式，广泛应用于超精密加工过程。相比于慢刀伺服装置，快速刀具伺服系统工作频率一般大于100Hz，可以实现更加精密的形貌的切削。
综上所述，目前亟需一种基于快速伺服刀具的高精度的加工方法实现弱刚度反射镜的加工。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法、系统及介质，消除弱刚度反射镜的装夹变形对于加工结果所造成的影响，极大的提高弱刚度反射镜的加工精度。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法，包括以下步骤：
获取待加工的弱刚度反射镜的形变参数，根据待加工的弱刚度反射镜的频谱分析结果选取快速伺服刀具；
根据所述形变参数调整第一次加工轨迹，用被选取的快速伺服刀具根据调整后的第一次加工轨迹对待加工的弱刚度反射镜进行第一次加工，然后根据第一次加工后的切削误差调整第二次加工轨迹，用被选取的快速伺服刀具根据调整后的第二次加工轨迹对第一次加工后的弱刚度反射镜进行第二次加工。
进一步的，获取待加工的弱刚度反射镜的形变参数包括以下步骤：
测量待加工的弱刚度反射镜的表面参数h0；
将待加工的弱刚度反射镜固定在夹具上；
测量固定后的待加工的弱刚度反射镜的表面参数h1；
计算待加工的弱刚度反射镜固定后的表面参数h1与固定前的表面参数h0的差值，得到待加工的弱刚度反射镜的弹性形变参数δ1。
进一步的，根据所述形变参数调整第一次加工轨迹具体包括：对第一次加工轨迹的参数z0和形变参数δ1求和，得到调整后的第一次加工轨迹的参数z1。
进一步的，根据第一次加工后的切削误差调整第二次加工轨迹具体包括：
测量第一次加工后的弱刚度反射镜表面，得到实际第一次加工轨迹的参数z1’；
计算调整后的第一次加工轨迹的参数z1和实际第一次加工轨迹的参数z1’的差值，得到切削误差参数δ2；
对第二次加工轨迹的参数、形变参数δ1和切削误差参数δ2求和，得到调整后的第二次加工轨迹的参数z2。
进一步的，测量固定后的待加工的弱刚度反射镜的表面参数h1之前还包括：实时计算待加工的弱刚度反射镜的表面的应力，根据最大应力和材料屈服极限的比较结果调整所述夹具，直到最大应力小于材料屈服极限。
进一步的，计算待加工的弱刚度反射镜的表面的应力具体包括：根据待加工的弱刚度反射镜的装夹方式设置约束，然后检测待加工的弱刚度反射镜的装夹变形，并将装夹变形转化为位移量，结合米塞斯屈服准则，通过所述约束和位移量计算待加工的弱刚度反射镜的表面的应力。
进一步的，根据待加工的弱刚度反射镜的频谱分析结果选取快速伺服刀具具体包括：
获取待加工的弱刚度反射镜的误差面形，根据误差面形以及预设的加工转速和进给速度，计算得到目标加工轨迹；
计算所述目标加工轨迹的频谱图，获取所述频谱图中的最大误差频率；
选择快速伺服刀具，使得被选择的快速伺服刀具的额定z轴工作频率大于最大误差频率。
进一步的，所述第一次加工轨迹的参数和第二次加工轨迹的参数相同且均为目标加工轨迹的参数；
或者，所述第二次加工轨迹的参数为目标加工轨迹的参数，且所述第一次加工轨迹的参数大于第二次加工轨迹的参数。
本发明还提出一种基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工系统，包括：
刀具选取单元，用于获取待加工的弱刚度反射镜的形变参数，根据待加工的弱刚度反射镜的频谱分析结果选取快速伺服刀具；
加工控制单元，用于根据所述形变参数调整第一次加工轨迹，用被选取的快速伺服刀具根据调整后的第一次加工轨迹对待加工的弱刚度反射镜进行第一次加工，然后根据第一次加工后的切削误差调整第二次加工轨迹，用被选取的快速伺服刀具根据调整后的第二次加工轨迹对第一次加工后的弱刚度反射镜进行第二次加工。
本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有被编程或配置以执行该基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法的计算机程序。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1.本发明通过提取出弱刚度反射镜的形变参数，并根据该形变参数来调整加工轨迹进行加工，加工后的弱刚度反射镜从夹具上取下后，形变恢复，即得到按照原始的目标加工轨迹进行加工的表面，消除了形变对于弱刚度反射镜加工的影响。
2.本发明对于固定在夹具上的弱刚度反射镜计算形变参数时，先计算弱刚度反射镜表面的最大应力，并根据该最大应力调整夹具，保证弱刚度反射镜在夹具上仅产生弹性形变而不存在塑性形变，从而避免塑性形变导致弱刚度反射镜从夹具上取下后无法恢复，造成弱刚度反射镜的使用参数发生改变。
3.本发明针对弱刚度反射镜的弹性形变频谱分析后误差包含的频率成分高，慢刀伺服装置无法满足要求的情况，根据弹性形变下的误差面形计算目标加工轨迹的频谱图，并从该频谱图中获取最大误差频率，根据最大误差频率选用合适的快速伺服刀具来进行加工，确保实现弱刚度反射镜的精确加工。
附图说明
图1为本发明的实施例一的流程图
图2为本发明实施例一的具体步骤示意图。
图3为弱刚度反射镜装夹后形变的示意图。
图4为一个典型装夹误差面形。
图5为目标加工轨迹的频谱分析图。
图6为第一次加工后加工轨迹及切削误差的示意图。
图7为第二次加工后将弱刚度反射镜形变恢复的示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
实施例一
基于弱刚度反射镜的装夹变形以及伺服刀具的误差对于加工结果所造成的影响，我们对于弱刚度反射镜的加工思路如下：
(a)对线下装夹过程进行实时监测，提取出弹性变形量。
(b)根据提取出的弹性变形量，生成第一次加工轨迹，利用快速伺服刀具进行第一次补偿加工。
(c)将第一次补偿加工的结果与理想的加工轨迹进行比较，得到切削误差。
(d)在一次补偿的基础上叠加切削误差，生成第二次加工轨迹。
(e)拆卸工件，测量加工结果，得到最终面形。
如图1所示，根据上述思路，本实施例提出一种基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法，流程包括：
(1)根据待加工的弱刚度反射镜固定在夹具前以及固定在夹具后的表面参数，获取待加工的弱刚度反射镜的形变参数，根据待加工的弱刚度反射镜的频谱分析结果选取快速伺服刀具并生成加工轨迹；
(2)根据所述形变参数调整第一次加工轨迹，用被选取的快速伺服刀具根据调整后的第一次加工轨迹对待加工的弱刚度反射镜进行第一次加工，然后根据第一次加工后的切削误差调整第二次加工轨迹，用被选取的快速伺服刀具根据调整后的第二次加工轨迹对第一次加工后的弱刚度反射镜进行第二次加工，最后将第二次加工后的弱刚度反射镜从夹具上取下。
如图2所示，具体步骤包括：
S1：使用干涉仪或者其他测量设备测量待加工的弱刚度反射镜的表面，即待加工的弱刚度反射镜未加工前的表面；
S2：将待加工的弱刚度反射镜通过粘接或螺栓固定等方式，固定在特定的夹具上，并结合有限元仿真技术，将待加工的弱刚度反射镜的装夹变形尽可能控制在弹性形变的区域；具体步骤为根据装夹方式设置弱刚度反射镜的约束方式，然后将检测到的弱刚度反射镜装夹变形转化为位移量，通过约束和实际的变形量并结合米塞斯屈服准则(Von.Mises)计算反射镜表面的应力，若最大应力小于材料屈服极限σs则可认为反射镜产生的装夹变形为弹性变形，若最大应力大于屈服极限σs则需要调整装夹方式，通过减小螺栓压力或者粘接力等方式，尽可能将反射镜表面的变形控制在弹性区域；
S3：测量固定后的待加工的弱刚度反射镜表面，如图3所示，固定前的待加工的弱刚度反射镜表面参数为h0，固定后的待加工的弱刚度反射镜表面参数为h1。
S4：根据步骤S2，待加工的弱刚度反射镜的装夹变形在弹性形变的区域，因此塑性形变δ0为0，弹性形变δ1为固定后与固定前的待加工的弱刚度反射镜表面参数的差值，函数表达式为：
δ1＝h1-h0 (1)
上式中，h0为固定前的待加工的弱刚度反射镜表面参数，h1为固定后的待加工的弱刚度反射镜表面参数；
S5：对步骤S4得到的弹性形变下的误差面形进行频谱分析，计算误差包含的频率成分，以及快速伺服刀具的z轴目标工作频率；如图4为一个典型的弹性形变的误差面形，根据实际的加工转速和进给速度转化为快速伺服刀具的目标加工轨迹后，通过傅里叶变化得到目标加工轨迹的频谱图，如图5所示的结果，可见误差频率在高中低频各个频段都有分布，且最大频率大于100Hz，本实施例将最大误差频率作为z轴目标工作频率，而普通的慢刀伺服装置最大工作频率只有10-20Hz，因此无法使用慢刀伺服装置实现复杂误差形貌的补偿加工；
S6：根据步骤S5计算的z轴目标工作频率，选择z轴工作频率大于z轴目标工作频率的快速伺服刀具；
S7：根据步骤S4得到的弹性形变δ1，对第一次加工轨迹进行修正，生成修正后的第一次加工轨迹的参数z1，函数表达式为：
z1＝z0+δ1 (2)
上式中，δ1为弹性形变，z0为第一次加工轨迹的参数，本实施例中，z0为步骤S5中的目标加工轨迹的参数；
S8：保持弱刚度反射镜仍旧固定在夹具上，并测量第一次加工后的弱刚度反射镜表面，如图6所示，修正后的第一次加工轨迹的参数为z1，但是在实际的加工过程中由于受到切削误差的影响，实际第一次加工轨迹的参数为z1’；
S9：根据步骤S8的测量结果，得到的切削误差δ2，切削误差的值可以为正值也可以为负值，正负值分别对应正方向和负方向，正方向误差对应实际加工去除量大于预计去除量的情况，负方向误差对应实际加工去除量小于预计去除量的情况，函数表达式为：
δ2＝z1-z1’ (3)
上式中，z1’为实际第一次加工轨迹的参数，z1为修正后的第一次加工轨迹的参数；
并对第二次加工轨迹进行修正，得到修正后的第二次加工轨迹的参数z2，函数表达式为：
z2＝z1+δ2＝z0+δ1+δ2 (4)
上式中，z1为修正后的第一次加工轨迹的参数，z0为目标加工轨迹的参数，本实施例中也作为第二次加工轨迹，δ1为弹性形变，δ2为切削误差；
在不考虑随机因素对切削误差δ2的前提下，实际第二次加工轨迹的参数z2’是修正后的第二次加工轨迹的参数z2减去切削误差δ2的结果，函数表达式为：
z2’＝z2-δ2＝z1 (5)
上式中，z1为修正后的第一次加工轨迹的参数，z2为修正后的第二次加工轨迹的参数，δ2为切削误差；
S10：将第二次加工后的弱刚度反射镜从夹具上拆下，如图7所示，拆卸后的弱刚度反射镜表面的弹性变形恢复，恢复后的表面h2函数表达式为：
h2＝z2’-δ1＝z1-δ1＝z0 (6)
上式中，z2’为实际第二次加工轨迹的参数，z1为修正后的第一次加工轨迹的参数，δ1为弹性形变。
本实施例中，步骤S1至步骤S4对应流程(1)中的“获取待加工的弱刚度反射镜的形变参数”，通过提取出弱刚度反射镜的形变参数，并在步骤S7中根据该形变参数来调整加工轨迹进行加工，加工后的弱刚度反射镜从夹具上取下后，形变恢复，即得到按照原始的目标加工轨迹进行加工的表面，消除了形变对于弱刚度反射镜加工的影响。
由于弱刚度反射镜的装夹变形分为弹性形变和塑性形变，弹性形变在拆卸工件后是可恢复的，塑性形变在拆卸工件后是不可恢复的，本实施中，结合有限元仿真技术，实时计算待加工的弱刚度反射镜表面的最大应力，并根据所述最大应力调整所述夹具，确保弱刚度反射镜固定后产生的装夹变形为弹性形变，且不存在塑性形变。
本实施例中，步骤S5和步骤S6对应流程(1)中的“根据待加工的弱刚度反射镜的频谱分析结果选取快速伺服刀具”，由于慢刀伺服装置无法满足对于弹性形变的频谱分析结果进行加工的需求，因此本实施例中根据弹性形变下的误差面形计算目标加工轨迹的频谱图，并从该频谱图中获取最大误差频率，根据最大误差频率选用合适的快速伺服刀具来进行加工，确保实现弱刚度反射镜的精确加工。
本实施例中，步骤S7至S10即对应流程(2)，通过公式(1)至(6)的推导，可知流程(2)的加工最后得到的弱刚度反射镜表面参数h2将等于目标加工轨迹的参数z0，克服了弱刚度反射镜在加工过程中由于自身的装夹变形和伺服刀具的切削误差对加工精度所产生的影响。
实施例二
本实施例与实施例一基本相同，区别在于，本实施例中考虑到采用实施例一的方法可能导致以下情况：
假设目标加工轨迹的参数z0为1mm，弹性形变δ1为0.1mm，切削误差δ2为0.2mm，
则修正后的第一次加工轨迹的参数z1为1.1mm，但是实际第一次加工轨迹的参数z1’为0.9mm，即在这种情况下，若第一次加工轨迹的参数就采用目标加工轨迹的参数，可能在第一次加工后去除量过大，导致工件作废。
因此，本实施例中，第二次加工轨迹的参数与实施例一一致，为步骤S5中的目标加工轨迹的参数z0，但第一次加工轨迹的参数选用大于目标加工轨迹的参数z0的值，本实施例中，第一次加工轨迹的参数至少为目标加工轨迹的参数z0的值的1.1倍，从而确保第一次加工后能够计算出切削误差，且不影响第二次加工得到精确的加工结果。
实施例三
本实施例根据实施例一和实施例二，提出一种基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工系统，包括：
刀具选取单元，用于获取待加工的弱刚度反射镜的形变参数，根据待加工的弱刚度反射镜的频谱分析结果选取快速伺服刀具；
加工控制单元，用于根据所述形变参数调整第一次加工轨迹，用被选取的快速伺服刀具根据调整后的第一次加工轨迹对待加工的弱刚度反射镜进行第一次加工，然后根据第一次加工后的切削误差调整第二次加工轨迹，用被选取的快速伺服刀具根据调整后的第二次加工轨迹对第一次加工后的弱刚度反射镜进行第二次加工。
本实施例还提出一种计算机，所述计算机被编程或配置以执行该基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法。
本实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有被编程或配置以执行该基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法的计算机程序。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取待加工的弱刚度反射镜的形变参数，包括以下步骤：
测量待加工的弱刚度反射镜的表面参数h0；
将待加工的弱刚度反射镜固定在夹具上，实时计算待加工的弱刚度反射镜的表面的应力，根据最大应力和材料屈服极限的比较结果调整所述夹具，直到最大应力小于材料屈服极限；
测量固定后的待加工的弱刚度反射镜的表面参数h1；
计算待加工的弱刚度反射镜固定后的表面参数h1与固定前的表面参数h0的差值，得到待加工的弱刚度反射镜的弹性形变参数δ1；
根据待加工的弱刚度反射镜的频谱分析结果选取快速伺服刀具；
根据所述形变参数调整第一次加工轨迹，用被选取的快速伺服刀具根据调整后的第一次加工轨迹对待加工的弱刚度反射镜进行第一次加工，然后根据第一次加工后的切削误差调整第二次加工轨迹，用被选取的快速伺服刀具根据调整后的第二次加工轨迹对第一次加工后的弱刚度反射镜进行第二次加工。
2.根据权利要求1所述的基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法，其特征在于，根据所述形变参数调整第一次加工轨迹具体包括：对第一次加工轨迹的参数z0和形变参数δ1求和，得到调整后的第一次加工轨迹的参数z1。
3.根据权利要求1所述的基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法，其特征在于，根据第一次加工后的切削误差调整第二次加工轨迹具体包括：
测量第一次加工后的弱刚度反射镜表面，得到实际第一次加工轨迹的参数z1’；
计算调整后的第一次加工轨迹的参数z1和实际第一次加工轨迹的参数z1’的差，得到切削误差参数δ2；
对第二次加工轨迹的参数、形变参数δ1和切削误差参数δ2求和，得到调整后的第二次加工轨迹的参数z2。
4.根据权利要求1所述的基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法，其特征在于，计算待加工的弱刚度反射镜的表面的应力具体包括：根据待加工的弱刚度反射镜的装夹方式设置约束，然后检测待加工的弱刚度反射镜的装夹变形，并将装夹变形转化为位移量，结合米塞斯屈服准则，通过所述约束和位移量计算待加工的弱刚度反射镜的表面的应力。
5.根据权利要求1所述的基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法，其特征在于，根据待加工的弱刚度反射镜的频谱分析结果选取快速伺服刀具具体包括：
获取待加工的弱刚度反射镜的误差面形，根据误差面形以及预设的加工转速和进给速度，计算得到目标加工轨迹；
计算所述加工轨迹的频谱图，获取所述频谱图中的最大误差频率，将最大误差频率作为z轴目标工作频率；
选择快速伺服刀具，被选择的快速伺服刀具的z轴工作频率大于z轴目标工作频率。
6.根据权利要求5所述的基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法，其特征在于，所述第一次加工轨迹的参数和第二次加工轨迹的参数相同且均为目标加工轨迹的参数；
或者，所述第二次加工轨迹的参数为目标加工轨迹的参数，且所述第一次加工轨迹的参数大于第二次加工轨迹的参数。
7.一种基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工系统，其特征在于，包括：
刀具选取单元，用于获取待加工的弱刚度反射镜的形变参数，根据待加工的弱刚度反射镜的频谱分析结果选取快速伺服刀具；获取待加工的弱刚度反射镜的形变参数时，将待加工的弱刚度反射镜固定在夹具上，实时计算待加工的弱刚度反射镜的表面的应力，根据最大应力和材料屈服极限的比较结果调整所述夹具，直到最大应力小于材料屈服极限；
加工控制单元，用于根据所述形变参数调整第一次加工轨迹，用被选取的快速伺服刀具根据调整后的第一次加工轨迹对待加工的弱刚度反射镜进行第一次加工，然后根据第一次加工后的切削误差调整第二次加工轨迹，用被选取的快速伺服刀具根据调整后的第二次加工轨迹对第一次加工后的弱刚度反射镜进行第二次加工。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有被编程或配置以执行权利要求1～6任一所述的基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法的计算机程序。
CN202111320657.2A 2021-11-09 2021-11-09 基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法、系统及介质 Active CN114131426B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111320657.2A CN114131426B (zh) 2021-11-09 2021-11-09 基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法、系统及介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111320657.2A CN114131426B (zh) 2021-11-09 2021-11-09 基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法、系统及介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114131426A CN114131426A (zh) 2022-03-04
CN114131426B true CN114131426B (zh) 2023-05-16

Family

ID=80393379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111320657.2A Active CN114131426B (zh) 2021-11-09 2021-11-09 基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法、系统及介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114131426B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10240322A (ja) * 1997-02-26 1998-09-11 Olympus Optical Co Ltd 曲面切削加工方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100975008B1 (ko) * 2008-11-27 2010-08-09 한화테크엠주식회사 자동선반의 열변형에 따른 보정방법
CN102744424B (zh) * 2012-07-30 2014-08-06 中国人民解放军国防科学技术大学 可用于薄板类光学零件的单点金刚石补偿式切削加工方法
CN102854841B (zh) * 2012-09-29 2014-11-05 广东工业大学 一种曲面零件的形位误差原位补偿加工方法
US20150127139A1 (en) * 2013-11-07 2015-05-07 The Boeing Company Real-Time Numerical Control Tool Path Adaptation Using Force Feedback
CN104298171B (zh) * 2014-09-24 2017-02-15 北京理工大学 一种介观尺度零件加工误差预测以及控制方法
CN105242637A (zh) * 2015-10-27 2016-01-13 华中科技大学 一种航空薄壁叶片补偿加工方法
CN107942936B (zh) * 2017-11-28 2021-02-23 清华大学 一种五轴侧铣加工刀具与工件变形误差补偿方法
CN108416153B (zh) * 2018-03-19 2019-11-29 大连理工大学 自由态与夹紧态下薄壁曲面件加工轨迹映射方法
KR102133774B1 (ko) * 2018-11-19 2020-07-15 한국생산기술연구원 유연지그변형 방지구조가 적용된 가공장비
CN109799781A (zh) * 2018-12-03 2019-05-24 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种曲面薄壁构件多次加工方法
CN110989494A (zh) * 2019-11-29 2020-04-10 上海交通大学 基于触发式测头的薄壁零件加工误差测量与补偿方法
CN111007804B (zh) * 2019-12-05 2023-06-02 齐鲁工业大学 一种切削加工机器人的动态误差补偿与控制方法
CN111408971B (zh) * 2020-04-29 2021-04-20 大连理工大学 一种飞机座椅滑轨自动夹具的装夹控制方法
CN113282057B (zh) * 2021-04-30 2022-04-08 上海交通大学 面向多工序加工过程的误差补偿方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10240322A (ja) * 1997-02-26 1998-09-11 Olympus Optical Co Ltd 曲面切削加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114131426A (zh) 2022-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7245983B2 (en) Method and apparatus for correcting thermal displacement of machine tool
US20090132080A1 (en) Method and device for compensating for positional and shape deviations
CN102608955A (zh) 五轴控制机床的控制装置和控制方法、模具
RU2628453C2 (ru) Способ механической обработки задней кромки лопатки турбомашины
JP6942577B2 (ja) 工作機械の数値制御装置及び数値制御方法
JPS63288658A (ja) バリ取り用ロボット装置
Liang et al. A comprehensive error compensation system for correcting geometric, thermal, and cutting force-induced errors
CN102266958A (zh) 基于制孔设备坐标系确定的柔性导轨孔群加工方法
CN109176305A (zh) 一种机器人三维纠偏定位设备及方法
US10768607B2 (en) Machining device and correction value determination method
CN107243715A (zh) 一类精铸件毛坯的缺陷修正方法
CN108446423B (zh) 一种光学元件面形加工的工艺与参数选择及其应用方法
SG190434A1 (en) Centering method for optical elements
CN111069973B (zh) 一种复杂外形铸件快速找正的方法及装置
Heisel et al. Model-based form error compensation in the turning of thin-walled cylindrical parts
CN114131426B (zh) 基于快速伺服刀具的弱刚度反射镜加工方法、系统及介质
CN115533626A (zh) 一种基于低能离子束溅射的半球谐振子修形方法
Mishra et al. Generation of freeform surface by using slow tool servo
CN112731867B (zh) 一种薄壁零件残余应力检测在线补偿及振动时效方法
JP2012176477A (ja) 加工ロボットの軌道追従装置と方法
CN112114557A (zh) 五轴联动数控机床动态精度检测方法、系统及储存介质
TW201521940A (zh) 加工治具、雙輪廓加工系統及方法
US11298787B2 (en) Adjustable workpiece support system and method
CN109062136A (zh) 一种基于在线测量的闭式叶轮加工接刀痕控制方法
US20120238184A1 (en) Method for providing an edge preparation on a cutting edge of a tool and a control and a processing machine for carrying out the method

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant