專利名稱：一種復(fù)雜薄壁曲面工件加工工藝參數(shù)的校驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬零件加工成型領(lǐng)域，特別涉及利用數(shù)控機(jī)床對一種復(fù)雜薄壁曲面工件加工過程中的工藝參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)的方法。
背景技術(shù)：
復(fù)雜薄壁曲面工件如渦輪等的葉片的數(shù)控加工技術(shù)一直是工業(yè)界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的重要問題。對于不同的機(jī)床有不同的數(shù)控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其內(nèi)部算法和機(jī)床的結(jié)構(gòu)以及工作臺(tái)的質(zhì)量決定了機(jī)床的動(dòng)態(tài)特性。在常見的數(shù)控編程及數(shù)控仿真軟件中對機(jī)床動(dòng)態(tài)特性未加考慮，因而出現(xiàn)了很多葉片加工程序在數(shù)控仿真中能獲得很好的質(zhì)量，而實(shí)際加工中則出現(xiàn)各種缺陷。機(jī)床的動(dòng)態(tài)特性決定了加工中的實(shí)時(shí)進(jìn)給速度。通過監(jiān)測加工過程中的實(shí)時(shí)進(jìn)給速度能發(fā)現(xiàn)葉片加工過程中的機(jī)床運(yùn)動(dòng)缺陷，通過一定的技術(shù)手段消除進(jìn)給速度中的突變能有效提高葉片加工質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)雜薄壁曲面工件加工工藝參數(shù)的校驗(yàn)方法。本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)其技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是一種復(fù)雜薄壁曲面工件加工工藝參數(shù)的校驗(yàn)方法，該方法使用高速攝像機(jī)記錄機(jī)床實(shí)時(shí)工作狀態(tài)，并于時(shí)后處理實(shí)時(shí)記錄獲得工件加工工藝的實(shí)時(shí)參數(shù)，利用該實(shí)時(shí)參數(shù)對加工數(shù)控機(jī)床中的復(fù)雜薄壁曲面工件加工工藝?yán)碚搮?shù)進(jìn)行修正；包括以下步驟
A、將復(fù)雜薄壁曲面工件加工工藝設(shè)計(jì)工藝參數(shù)輸入到加工機(jī)床的數(shù)控中心中，數(shù)控中心控制加工機(jī)床對復(fù)雜薄壁曲面工件實(shí)施加工；
B、利用高速攝像機(jī)按步驟A加工工藝設(shè)計(jì)參數(shù)中進(jìn)給速度同步對加工過程進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝記錄；
C、將步驟B獲取的實(shí)時(shí)拍攝的錄像進(jìn)行時(shí)后處理，獲得所述的機(jī)床加工的復(fù)雜薄壁曲面工件實(shí)際工藝參數(shù)曲線；
D、利用所獲得的實(shí)際工藝參數(shù)曲線與復(fù)雜薄壁曲面工件加工工藝設(shè)計(jì)工藝參數(shù)進(jìn)行比較，對所述的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行校正；
E、將校正后的設(shè)計(jì)參數(shù)輸入到機(jī)床中，利用機(jī)床對工件進(jìn)行批量加工。具體的，上述的一種復(fù)雜薄壁曲面工件加工工藝參數(shù)的校驗(yàn)方法中高速攝像機(jī)的拍攝頻率不低于IOOfps。本發(fā)明的技術(shù)方案中使用了高速攝影技術(shù)對機(jī)床加工過程進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝，然后使用數(shù)字圖像處理技術(shù)，將加工機(jī)床進(jìn)給速度和時(shí)間對應(yīng)起來，獲取了復(fù)雜薄壁曲面工件如葉片加工過程中的進(jìn)給速度變化實(shí)時(shí)曲線，為加工質(zhì)量的改進(jìn)奠定了基礎(chǔ)。這種方法的關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面
整個(gè)測量過程中只使用高速攝像機(jī)作為測量儀器，設(shè)備架設(shè)簡單，操作方便；采用軟件進(jìn)行圖像處理，自動(dòng)化程度很高； 適合葉片等復(fù)雜零件的實(shí)時(shí)進(jìn)給速度的測量。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行較為詳細(xì)的說明。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中對加工機(jī)床工作過程的實(shí)時(shí)進(jìn)給速度測量的系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施例方式圖1所示為葉片加工過程中實(shí)時(shí)進(jìn)給速度測量的系統(tǒng)框圖。將四軸或五軸數(shù)控加工程序?qū)氲綑C(jī)床中，將高速攝像機(jī)架設(shè)在操控臺(tái)上，調(diào)整好畫面，將操控臺(tái)頁面調(diào)整至顯示實(shí)時(shí)進(jìn)給速度的頁面，開始加工葉片并開始拍攝。將拍攝的的圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)出，用專用的圖像處理軟件進(jìn)行處理獲取各幀的實(shí)時(shí)進(jìn)給速度。加工時(shí)間的獲取有兩種方式在加工時(shí)間與進(jìn)給速度能同時(shí)顯示在一個(gè)頁面上的機(jī)床，在圖像處理時(shí)，直接獲取加工時(shí)間與進(jìn)給速度；對于不能同時(shí)顯示的，將圖像拍攝速度作為時(shí)間計(jì)量指標(biāo)，每幀對應(yīng)一個(gè)不同的拍攝時(shí)間，即加工時(shí)間。將獲得的時(shí)間和實(shí)時(shí)進(jìn)給速度相對應(yīng)，可獲得葉片加工過程中的實(shí)時(shí)進(jìn)給曲線。至此測量過程結(jié)束。本實(shí)施例的具體步驟，包括以下步驟
A、將復(fù)雜薄壁曲面工件加工工藝設(shè)計(jì)工藝參數(shù)輸入到加工機(jī)床的數(shù)控中心中，數(shù)控中心控制加工機(jī)床對復(fù)雜薄壁曲面工件實(shí)施加工；
B、利用高速攝像機(jī)按步驟A加工工藝設(shè)計(jì)參數(shù)中進(jìn)給速度同步對加工過程進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝記錄；
C、將步驟B獲取的實(shí)時(shí)拍攝的錄像進(jìn)行時(shí)后處理，獲得所述的機(jī)床加工的復(fù)雜薄壁曲面工件實(shí)際工藝參數(shù)曲線；
D、利用所獲得的實(shí)際工藝參數(shù)曲線與復(fù)雜薄壁曲面工件加工工藝設(shè)計(jì)工藝參數(shù)進(jìn)行比較，對所述的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行校正；
E、將校正后的設(shè)計(jì)參數(shù)輸入到機(jī)床中，利用機(jī)床對工件進(jìn)行批量加工。本實(shí)施例中，使用高速攝像機(jī)記錄機(jī)床實(shí)時(shí)加工工作狀態(tài)，并于時(shí)后處理實(shí)時(shí)記錄獲得工件加工工藝的實(shí)時(shí)參數(shù)，利用該實(shí)時(shí)參數(shù)對加工數(shù)控機(jī)床中的復(fù)雜薄壁曲面工件加工工藝?yán)碚搮?shù)進(jìn)行修正。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)雜薄壁曲面工件加工工藝參數(shù)的校驗(yàn)方法，其特征在于該校驗(yàn)方法包括以下步驟A、將復(fù)雜薄壁曲面工件加工工藝設(shè)計(jì)工藝參數(shù)輸入到加工機(jī)床的數(shù)控中心中，數(shù)控中心控制加工機(jī)床對復(fù)雜薄壁曲面工件實(shí)施加工；B、利用高速攝像機(jī)按步驟A加工工藝設(shè)計(jì)參數(shù)中進(jìn)給速度同步對加工過程進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝記錄；C、將步驟B獲取的實(shí)時(shí)拍攝的錄像進(jìn)行時(shí)后處理，獲得所述的機(jī)床加工的復(fù)雜薄壁曲面工件實(shí)際工藝參數(shù)曲線；D、利用所獲得的實(shí)際工藝參數(shù)曲線與復(fù)雜薄壁曲面工件加工工藝設(shè)計(jì)工藝參數(shù)進(jìn)行比較，對所述的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行校正；E、將校正后的設(shè)計(jì)參數(shù)輸入到機(jī)床中，利用機(jī)床對工件進(jìn)行批量加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)雜薄壁曲面工件加工工藝參數(shù)的校驗(yàn)方法，其特征在于高速攝像機(jī)的拍攝頻率不低于lOOfps。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種復(fù)雜薄壁曲面工件加工工藝參數(shù)的校驗(yàn)方法，該方法使用高速攝像機(jī)記錄機(jī)床實(shí)時(shí)工作狀態(tài)，并于時(shí)后處理實(shí)時(shí)記錄獲得工件加工工藝的實(shí)時(shí)參數(shù)，利用該實(shí)時(shí)參數(shù)對加工數(shù)控機(jī)床中的復(fù)雜薄壁曲面工件加工工藝?yán)碚搮?shù)進(jìn)行修正。本方法具有設(shè)備簡單，具有很強(qiáng)的操作性，獲取數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，繪制曲線直觀的特點(diǎn)。
文檔編號B23Q15/00GK102172845SQ20111000740
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者劉錦輝, 布光斌, 李銳, 趙燦 申請人:黑龍江科技學(xué)院