基于旋轉(zhuǎn)矢量的異型零件銑削加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于旋轉(zhuǎn)矢量的異型零件銑削加工方法，利用信號分析技術(shù)，通過對加工零件外輪廓封閉曲線的頻譜分析，根據(jù)旋轉(zhuǎn)矢量疊加的軌跡參數(shù)控制加工機(jī)構(gòu)的工作。本發(fā)明的方法，基于旋轉(zhuǎn)矢量設(shè)置的銑削加工機(jī)構(gòu)，對于一些異型零件的加工，提高了加工效率，降低了加工成本，加工精度高，適用于小批量異型零件的加工，能夠針對不同的零件外輪廓線進(jìn)行加工機(jī)構(gòu)的變換設(shè)計(jì)，具有一定的通用性。
【專利說明】基于旋轉(zhuǎn)矢量的異型零件銑削加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械加工【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種基于旋轉(zhuǎn)矢量的異型零件銑削加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)異型盤狀類零件一般采用數(shù)控銑或線切割方式，進(jìn)行銑削加工，為了提高精度,對數(shù)控機(jī)床的要求很高，明顯增加了設(shè)備成本,而且加工效率比較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種基于旋轉(zhuǎn)矢量的異型零件銑削加工方法，解決了現(xiàn)有加工方法設(shè)備成本高，加工效率低的問題。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種基于旋轉(zhuǎn)矢量的異型零件銑削加工方法，通過對加工零件外輪廓封閉曲線的頻譜分析，得到旋轉(zhuǎn)矢量疊加軌跡參數(shù)，再根據(jù)旋轉(zhuǎn)矢量疊加軌跡參數(shù)控制加工機(jī)構(gòu)的工作。
[0005]本發(fā)明的有益效果是，與普通的數(shù)控加工相比:1)基于旋轉(zhuǎn)矢量設(shè)置的銑削加工機(jī)構(gòu)，對于一些異型零件的加工，提高了加工效率，降低了加工成本，加工精度高，適用于小批量異型零件的加工。2)基于旋轉(zhuǎn)矢量的銑削加工機(jī)床的制作方法，利用信號的二維信號傅里葉變化，平面封閉曲線可以分解為多個旋轉(zhuǎn)矢量的疊加，利用這一原理，異型零件的邊界曲線可以分解為多個旋轉(zhuǎn)矢量的疊加，通過控制各旋轉(zhuǎn)矢量的轉(zhuǎn)速以及大小以及初始相位，控制旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的速度是比較方便的，能夠針對不同的零件外輪廓線進(jìn)行加工機(jī)構(gòu)的變換設(shè)計(jì)，具有一定的通用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明方法采用的封閉曲線旋轉(zhuǎn)矢量分解原理示意圖；
[0007]圖2是本發(fā)明方法采用的二維旋轉(zhuǎn)矢量銑削加工機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖3是本發(fā)明方法實(shí)施例所要加工的異型盤狀零件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中，1.零件型材，2.工件旋轉(zhuǎn)電機(jī)，3.銑刀電主軸，4.刀架旋轉(zhuǎn)電機(jī)，5.機(jī)床床身。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0011]參照圖1，是本發(fā)明基于旋轉(zhuǎn)矢量的異型零件銑削加工方法，所采用的封閉曲線旋轉(zhuǎn)矢量分解原理，采用復(fù)向量表示點(diǎn)在二維平面內(nèi)的位置，設(shè)定f(t)是在平面內(nèi)的一條周而復(fù)始的封閉曲線，平面內(nèi)封閉曲線f (t)能夠?qū)懗梢粋€以t為自變量的復(fù)函數(shù):
[0012]f (t) = x(t)+iy(t),其中，X(t)是f (t)在實(shí)軸上的投影；t(t)是f (t)在虛軸上
的投影；則f(t)按下式展開成傅里葉級數(shù)形式:[0013]
【權(quán)利要求】
1.一種基于旋轉(zhuǎn)矢量的異型零件銑削加工方法，其特點(diǎn)在于:通過對加工零件外輪廓封閉曲線的頻譜分析，得到旋轉(zhuǎn)矢量疊加軌跡參數(shù)，再根據(jù)旋轉(zhuǎn)矢量疊加軌跡參數(shù)控制加工機(jī)構(gòu)的工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)矢量的異型零件銑削加工方法，其特點(diǎn)在于，該方法具體按照以下步驟實(shí)施: 步驟1:提取需要加工的盤狀類零件的外輪廓曲線: 步驟2:對該盤狀類零件的外輪廓封閉曲線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)矢量頻譜分析，分解為二維旋轉(zhuǎn)矢量，并解算出各個旋轉(zhuǎn)矢量的參數(shù)； 步驟3:根據(jù)頻譜分析得到的旋轉(zhuǎn)矢量參數(shù)，設(shè)定銑削加工機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括結(jié)構(gòu)參數(shù)R1和R2、控制參數(shù)工件旋轉(zhuǎn)電機(jī)(2)與刀架旋轉(zhuǎn)電機(jī)(4)的轉(zhuǎn)速W1和w2、以及兩個電機(jī)的初始相位Φ:和; 步驟4:加工盤狀類零件的外輪廓，通過控制兩個電機(jī)啟動的時間差控制兩個旋轉(zhuǎn)矢量的相位零》，兩個電機(jī)轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)二維旋轉(zhuǎn)矢量的疊加動作，銑刀的軌跡即為加工零件的外輪廓，通過銑刀采用電主軸實(shí)現(xiàn)銑削加工零件外輪廓線，即成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于旋轉(zhuǎn)矢量的異型零件銑削加工方法，其特點(diǎn)在于，該方法所依賴的裝置是，包括分別固定安裝在機(jī)床床身(5)上、下臺面的刀架旋轉(zhuǎn)電機(jī)(4)和工件旋轉(zhuǎn)電機(jī)(2)，工件旋轉(zhuǎn)電機(jī)(2)的主軸上安裝有待銑削加工的零件型材(1)，刀架旋轉(zhuǎn)電機(jī)(4)通過轉(zhuǎn)動支架與銑刀電主軸(3)連接，銑刀電主軸(3)的軸端安裝有銑削刀具，工件旋轉(zhuǎn)電機(jī)(2)與刀架旋轉(zhuǎn)電機(jī)(4)與電氣控制系統(tǒng)連接。
【文檔編號】B23C3/00GK103949701SQ201410138154
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】楊靜, 王茂方 申請人:西安理工大學(xué)