1.一种类回转零件加工自适应定位方法,其特征在于,包括以下步骤:
s100,将类回转零件装夹在机床的转轴上,确保类回转零件的转动中心点与机床的转轴中心点同心,根据装夹位置与刀头的对应关系定位首孔位置,以类回转零件的转动中心点为原点建立加工坐标系;
s200,将类回转零件基于其转动中心点等角度划分,并测量等角度划分后类回转零件的侧面上对应位置处的测量点在加工坐标系中对应的坐标值;
s300,根据所有测量点在加工坐标系中对应的坐标值拟合类回转零件的轮廓,计算类回转零件的轮廓长度k,以及按照预设点间距获取类回转零件轮廓上的所有轮廓点坐标,在所有轮廓点坐标中选首孔位置坐标为首点坐标,其中,预设点间距不大于0.01k;
s400,根据类回转零件的轮廓长度k和待加工孔的数量n确定相邻待加工孔之间的弧长,根据整理后的回转零件轮廓上的所有轮廓点坐标,从首点坐标开始,结合相邻待加工孔之间的弧长,遍历所有轮廓点坐标构成的点集确定所有待加工孔的坐标。
2.根据权利要求1所述的类回转零件加工自适应定位方法,其特征在于,步骤s200包括:
将类回转零件拟作回转类零件,得出其侧面上对应等角度划分的每个测量点的假设坐标值;
在每个测量点位置根据测距传感器的读数,控制机床在水平方向上移动,当测距传感器读数为0时测得当前测量点在加工坐标系中的坐标值,直至完成全部测量点的坐标值测量,每个测量点在加工坐标系中对应的坐标值为pj={xj,yj,zj,uj,,vj,cj}(j=1,2……,n);其中,n为测量点数量。
3.根据权利要求2所述的类回转零件加工自适应定位方法,其特征在于,所述将类回转零件拟作回转类零件,得出其侧面上对应等角度划分的每个测量点的假设坐标值的步骤包括:
当测距传感器读出的与其正对的首孔位置的数值为零时,记录当前机床位置的测量点坐标值,即首孔测量点坐标值p1={x1,y1,z1,u1,,v1,c1},首孔测量点坐标值为一准确测量值;当类回转零件绕其中心轴转动时,其他测量点假设坐标值分别为pi={x1,y1,z1,u1,,v1,c1+(i-1)*θ}(i=2,3……,n);当刀头绕u轴转动时,其他测量点假设坐标值分别为pi={xi,yi,zi,ui,,vi,ci}(i=2,3……,n)。
4.根据权利要求2所述的类回转零件加工自适应定位方法,其特征在于,步骤s300包括:
s301,计算类回转零件的转动中心点坐标与每个测量点坐标之间的距离得出类回转零件的最大半径值和最小半径值;类回转零件的转动中心点坐标与每个测量点坐标之间的距离计算方式为:
s302,以最大半径值对应的测量点与类回转零件的转动中心点连线所在的方向为长轴方向、以最小半径值对应的测量点与类回转零件的转动中心点连线所在的方向为短轴方向,结合所有测量点坐标以及类回转零件的转动中心点拟合类回转零件的轮廓;
s303,根据拟合的类回转零件的轮廓,计算类回转零件的轮廓长度k;
s304,按照预设点间距计算类回转零件轮廓上的所有轮廓点坐标pa={xa,ya,za,ua,,va,ca}(a=1,2……m……m),预设点间距不大于0.01k,m为首孔位置对应的取点序值,m为类回转零件轮廓按照预设点间距取值的所有轮廓点的数量;
s305,重新整理类回转零件轮廓上的所有轮廓点坐标,使首孔位置坐标作为类回转零件轮廓按照预设点间距取值的所有轮廓点的首点坐标。
5.根据权利要求4所述的类回转零件加工自适应定位方法,其特征在于,所述重新整理类回转零件轮廓上的所有轮廓点坐标,使首孔位置坐标作为类回转零件轮廓按照预设点间距取值的所有轮廓点的首点坐标的步骤包括:
判断上述类回转零件轮廓按照预设点间距取值的所有轮廓点的原首点坐标是否与首孔位置坐标重合;
当首孔位置坐标与原首点位置坐标重合时,m=1,原首点坐标即整理后所有轮廓点坐标的首点坐标,类回转零件轮廓上的所有轮廓点坐标pa={xa,ya,za,ua,,va,ca}(a=m……m,m=1);
当首孔位置坐标与原首点位置坐标不重合时,将首孔位置调整为首点位置后重新整理类回转零件轮廓上的所有轮廓点坐标pa={xa,ya,za,ua,,va,ca}(a=m,m+1,……m,1,2……m-1)。
6.根据权利要求1所述的类回转零件加工自适应定位方法,其特征在于,相邻待加工孔之间的弧长l1=k/n。
7.根据权利要求6所述的类回转零件加工自适应定位方法,其特征在于,所述根据整理后的回转零件轮廓上的所有轮廓点坐标,从首点坐标开始,结合相邻待加工孔之间的弧长,遍历所有轮廓点坐标构成的点集确定所有待加工孔的坐标的步骤包括:
s401,确定首孔坐标,首点坐标即首孔坐标;
s402,当首点坐标与遍历点之间的弧长l满足|l-l1|≤d时,d为一预设数值,则当前遍历点为下一个待加工孔的坐标;
s403,以每一个待加工孔的坐标为参照,依前一步骤逐个寻找待加工孔坐标至找出全部待加工孔坐标。
8.根据权利要求7所述的类回转零件加工自适应定位方法,其特征在于,所述预设数值d不超过加工精度误差,加工精度误差即加工公差。
9.根据权利要求7所述的类回转零件加工自适应定位方法,其特征在于,步骤s400还包括:
在整理后的回转零件轮廓上的所有轮廓点集中查找每一个待加工孔的坐标两侧各至少一个点坐标,并拟合每一个待加工孔连接的弧线,根据拟合的弧线的切线获取待加工孔对应位置的法线方向与水平x轴的夹角a,再根据按实际加工需求预先设定的加工方向与法线方向的夹角△α,获取待加工孔的加工方向与水平x轴的夹角a-△α,以确定加工孔的加工方向。
10.根据权利要求7所述的类回转零件加工自适应定位方法,其特征在于,当加工过程中,类回转零件绕其中心轴转动时,步骤s400之后还包括:
类回转零件的转动中心点和一待加工孔坐标的连线为参考直线,类回转零件的转动中心点和下一待加工孔坐标的连线为对比直线,计算参考直线和对比直线之间的夹角得出相邻两待加工孔之间的夹角;遍历计算出所有待加工孔与下一待加工孔之间的夹角。