一种H型型钢高效倒角加工误差补偿方法与流程

allin2026-09-02  4


本发明涉及机械加工领域,尤其涉及一种h型型钢高效倒角加工误差补偿方法。


背景技术:

1、为了保证h型型钢的喷涂质量,改善涂层的质量和性能,在给h型型钢喷涂时需要提前将h型型钢的棱角进行倒角工艺。圆角结构有助于涂料均匀覆盖,减少涂料的流失,从而提高涂层的附着力。同时,倒圆角的设计还能提高结构的美观性,降低腐蚀风险,以及增强结构的整体韧性,使其更能抵抗外部冲击和振动。现阶段的加工设备在倒角的时容易使得h型型钢发生形变,造成加工效果差,同时,在h型型钢的实际倒角过程中,由于工艺系统的误差产生的累计,会使得h型型钢加工时产生误差,影响倒角的尺寸精度,会出现倒角不合格情况,需要再次安排人工二次处理,加大了人员的工作强度。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服已有技术的缺点,提供一种h型型钢高效倒角加工误差补偿方法,该方法可以有效的减小h型型钢倒角过程中所产生的形变,进而提高h型型钢加工精度,避免h型型钢的二次处理。

2、一种h型型钢高效倒角加工误差补偿方法,其特征在于包括以下步骤:

3、步骤一、将待倒角的h型型钢安装在h型型钢倒角系统上,在h型型钢的上侧和下侧分别安装第一三维激光扫描仪和第二三维激光扫描仪;

4、步骤二、分别启动第一三维激光扫描仪和第二三维激光扫描仪扫描h型型钢的上表面和下表面,获得h型型钢的上表面和下表面的点云数据集合s1和s2;

5、步骤三、对步骤二得到的点云数据集合s1和s2通过数据预处理、数据配准以及数据合并后获得h型型钢的点云数据集合s3,对点云数据集合s3逆向处理得到h型型钢的实际三维数据模型;

6、步骤四、在三维仿真软件中建立标准化的h型型钢模型,设定h型型钢的倒角大小,得到h型型钢倒角后的标准化模型;

7、步骤五、将步骤三得到的h型型钢实际三维数据模型导入到h型型钢倒角加工仿真软件中,与h型型钢倒角后的标准化模型进行对比,获得实际h型型钢的倒角大小,根据实际h型型钢的倒角大小对h型型钢倒角加工路径进行仿真分析,通过仿真分析对加工路径进行优化,确保h型型钢倒角过程中所产生的总变形值δfhmin最小;

8、步骤六、提取步骤五得到的h型型钢仿真倒角过程中所产生的总变形值δfhmin、切削进给量δh以及h型型钢实际加工时的切削路径,将所产生的总变形值δfhmin进行离散化处理,得到m个加工点处的仿真变形值 f m;

9、步骤七、在h型型钢倒角系统中安装刀具加工切削力检测装置,按照步骤六得到的切削进给量δh以及h型型钢实际加工时的切削路径进行倒角,通过切削力检测装置检测出倒角过程中的实时切削力p,由实时切削力p计算出h型型钢倒角过程中所产生的实时变形值 f t,具体的计算公式如下:

10、

11、式中, f t 为h型型钢倒角的实时变形值,p为实时切削力,l为切削距离,e为钢材的弹性模量,取e=2.06e5mpa,i为h型型钢的截面惯性距,根据机械设计手册查得;

12、步骤八、将h型型钢的实时变形值 f t与对应加工点处的变形值 f m进行作差处理,得到加工误差 ε t:

13、

14、式中: ε t为实时加工误差, f t为实时变形值, f m为仿真变形值;

15、步骤九、在h型型钢倒角控制系统中设置允许加工误差值δε,将加工误差 ε t与允许加工误差值δε进行对比,如果 ε t≤δε,则将 ε t作为下一点的加工误差补偿值,如果 ε t>δε,则将设置的允许加工误差值δε作为下一点的加工误差补偿值。

16、本发明的有益效果是:该方法采用点云数据的处理方法获得h型型钢的加工尺寸与h型型钢的标准尺寸进行对比,获得h型型钢倒角的大小,通过仿真方法对加工路径进行仿真与优化得到h型型钢加工时的变形最小值,进而与实际的加工过程进行比对,从而实时的调整加工过程中的误差补偿值,减少h型型钢加工过程中的形变,提高加工精度,从而满足h型型钢的高效加工要求。



技术特征:

1.一种h型型钢高效倒角加工误差补偿方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种h型型钢高效倒角加工误差补偿方法,其特征在于:步骤五、具体的路径优化过程如下:


技术总结
本发明公开了一种H型型钢高效倒角加工误差补偿方法,包括通过采用上下三维激光扫描仪获得H型型钢的上下表面点云数据,通过数据预处理、配准以及合并处理得到H型型钢的点云数据集合,通过逆向处理获得H型型钢的三维数据模型,通过标准的H型型钢倒角模型得到倒角大小,然后对倒角的加工路径进行优化,从而得到总变形值,通过控制变形值的大小与允许的加工误差对比,得到加工误差补偿值。本发明优化了加工过程中倒角路径,减少H型型钢加工时的变形值,可实时的调整加工过程中的误差补偿值,提高H型型钢的加工精度。

技术研发人员:张磊,曹启明,韩兴凯,何文浩,郝雄飞,李延林,信朝曦
受保护的技术使用者:中天智能装备(天津)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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