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龍圖騰網(wǎng)恭喜中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所申請(qǐng)的專利一種復(fù)雜曲面幾何自適應(yīng)加工誤差補(bǔ)償與優(yōu)化方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN119356215B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-04發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202411936053.4，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G05B19/404；該發(fā)明授權(quán)一種復(fù)雜曲面幾何自適應(yīng)加工誤差補(bǔ)償與優(yōu)化方法是由杜寶瑞;楊海龍?jiān)O(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-12-26向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種復(fù)雜曲面幾何自適應(yīng)加工誤差補(bǔ)償與優(yōu)化方法在說(shuō)明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種復(fù)雜曲面幾何自適應(yīng)加工誤差補(bǔ)償與優(yōu)化方法，屬于數(shù)控加工及智能制造技術(shù)領(lǐng)域，包括：將復(fù)合曲面按照等面積的方式劃分成多個(gè)區(qū)域，曲面加工實(shí)時(shí)采集每個(gè)區(qū)域加工完成后的精度數(shù)據(jù)；基于區(qū)域加工完成后的精度數(shù)據(jù)；根據(jù)誤差結(jié)果自動(dòng)調(diào)整加工參數(shù)，實(shí)現(xiàn)誤差的補(bǔ)償，并獲取誤差補(bǔ)償過(guò)程的補(bǔ)償系數(shù)，對(duì)誤差補(bǔ)償能力進(jìn)行判斷；利用優(yōu)化算法根據(jù)加工任務(wù)的具體要求對(duì)加工參數(shù)進(jìn)行全局優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)加工效率和加工質(zhì)量的雙重提升；本發(fā)明通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)曲面加工過(guò)程并進(jìn)行誤差判斷，根據(jù)誤差結(jié)果自動(dòng)調(diào)整加工參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)加工誤差的有效控制，且利用優(yōu)化算法對(duì)加工參數(shù)進(jìn)行全局優(yōu)化，提升了復(fù)雜曲面零件的加工精度、效率和穩(wěn)定性。

本發(fā)明授權(quán)一種復(fù)雜曲面幾何自適應(yīng)加工誤差補(bǔ)償與優(yōu)化方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種復(fù)雜曲面幾何自適應(yīng)加工誤差補(bǔ)償與優(yōu)化方法，用于刀具加工復(fù)雜曲面過(guò)程中的誤差監(jiān)測(cè)、自適應(yīng)補(bǔ)償與加工參數(shù)優(yōu)化，其特征在于，所述方法在實(shí)施時(shí)至少包括以下步驟：SS1.將待加工復(fù)雜曲面按照等面積的方式劃分成多個(gè)加工區(qū)域，并在曲面加工過(guò)程中通過(guò)高精度傳感器和機(jī)器視覺技術(shù)實(shí)時(shí)采集每個(gè)區(qū)域加工完成后的實(shí)際加工精度數(shù)據(jù)，所述實(shí)際加工精度數(shù)據(jù)至少包括表面幾何精度數(shù)據(jù)、表面加工質(zhì)量數(shù)據(jù)、加工穩(wěn)定性數(shù)據(jù)以及刀具狀態(tài)數(shù)據(jù)；SS2.根據(jù)待加工復(fù)雜曲面的設(shè)計(jì)要求和材料特性預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)精度數(shù)據(jù)并將其作為誤差判斷的基準(zhǔn)，并基于所采集的區(qū)域加工完成后的實(shí)際加工精度數(shù)據(jù)，將區(qū)域加工完成后的實(shí)際加工精度數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)精度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較并生成誤差判斷結(jié)果，若實(shí)際加工精度數(shù)據(jù)大于等于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)精度數(shù)據(jù)，則對(duì)下一個(gè)區(qū)域進(jìn)行加工，若實(shí)際加工精度數(shù)據(jù)小于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)精度數(shù)據(jù)，則需對(duì)當(dāng)前區(qū)域進(jìn)行誤差補(bǔ)償加工，并將當(dāng)前區(qū)域標(biāo)記為誤差區(qū)域；SS3.根據(jù)誤差判斷結(jié)果，針對(duì)誤差區(qū)域基于PID控制算法，通過(guò)計(jì)算偏差值、偏差值的累積和偏差值的變化率實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整加工參數(shù)以實(shí)現(xiàn)加工誤差的自適應(yīng)補(bǔ)償，若補(bǔ)償效果達(dá)到預(yù)設(shè)工藝標(biāo)準(zhǔn)，則結(jié)束當(dāng)前區(qū)域的誤差補(bǔ)償，若補(bǔ)償效果未達(dá)到預(yù)設(shè)工藝標(biāo)準(zhǔn)，則繼續(xù)迭代補(bǔ)償調(diào)整，直至達(dá)到預(yù)設(shè)工藝標(biāo)準(zhǔn)，其中所述加工參數(shù)至少包括切削速度、進(jìn)給量、主軸轉(zhuǎn)速和刀具路徑，所述PID控制算法的控制律表示為： 其中，ut為時(shí)刻t的加工參數(shù)調(diào)整指令，et為時(shí)刻t的實(shí)時(shí)偏差值并用于表示實(shí)際加工精度數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)精度數(shù)據(jù)的差值，Kp、Ki和Kd分別為PID算法的比例系數(shù)、積分系數(shù)和微分系數(shù)，分別對(duì)應(yīng)偏差的當(dāng)前影響、過(guò)去累積影響和未來(lái)變化趨勢(shì)影響的調(diào)整權(quán)重；SS4.在誤差補(bǔ)償過(guò)程中，獲取每個(gè)誤差區(qū)域的前序加工完成時(shí)間和補(bǔ)償加工完成時(shí)間，分別標(biāo)記為誤差區(qū)域前序時(shí)間TQi和誤差區(qū)域補(bǔ)償時(shí)間TBi，并通過(guò)如下算法公式計(jì)算曲面加工過(guò)程的補(bǔ)償系數(shù)XB： 其中，i為誤差區(qū)域編號(hào)且i=1,2,3,...,j，j表示誤差區(qū)域的個(gè)數(shù)，TBKi為誤差區(qū)域補(bǔ)償時(shí)間TBi的開始時(shí)刻，TQJi為誤差區(qū)域前序時(shí)間TQi的結(jié)束時(shí)刻，DTBi為所有誤差區(qū)域補(bǔ)償時(shí)間的方差，為補(bǔ)償響應(yīng)均值，為補(bǔ)償能效值，為補(bǔ)償適用系數(shù)；SS5.將補(bǔ)償系數(shù)XB與預(yù)設(shè)補(bǔ)償系數(shù)閾值進(jìn)行數(shù)值比較，若曲面加工過(guò)程的補(bǔ)償系數(shù)XB超過(guò)預(yù)設(shè)補(bǔ)償系數(shù)閾值，則生成補(bǔ)償預(yù)警信號(hào)，若曲面加工過(guò)程的補(bǔ)償系數(shù)XB未超過(guò)預(yù)設(shè)補(bǔ)償系數(shù)閾值，則生成補(bǔ)償合格信號(hào)；SS6.基于補(bǔ)償效果評(píng)估結(jié)果，利用優(yōu)化算法對(duì)加工參數(shù)進(jìn)行全局優(yōu)化，通過(guò)分析歷史加工數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)誤差數(shù)據(jù)和補(bǔ)償系數(shù)XB，建立加工效率與加工質(zhì)量的多目標(biāo)優(yōu)化模型，生成最優(yōu)加工參數(shù)組合。

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