曲面加工刀具軌跡生成技術的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，數(shù)控技術已經成為機械制造行業(yè)中最重要的技術之一。目前，曲面零件在產品中的應用也越來越廣泛，特別是大型復雜曲面零件，這也給數(shù)控加工提出了更高的要求。曲面零件無干涉刀具軌跡的生成是數(shù)控加工技術的關鍵之一，兼顧加工效率和加工表面質量也是一個難題。 在應用過程中，五軸平頭銑削有許多優(yōu)點，但也存在著明顯的不足，例如運動復雜和不能很好地避免干涉。因此，三軸球頭刀銑削仍然在實際應用中得到廣泛的應用。本文對三軸球頭刀加工曲

2、面的刀具軌跡生成算法和干涉檢查算法進行研究?；贏CIS平臺和VC++6.0構建一個小型加工系統(tǒng)，能夠對曲面進行加工模擬，生成無干涉的刀具軌跡，并且能夠輸出標準刀具軌跡文件。 通過分析APT法、等參數(shù)線法、截面線法、多面體法、投影法和偏置面法等多種曲面加工方法的特點，本文提出用等殘留高度法作為曲面加工的刀具軌跡規(guī)劃方法。等殘留高度法是通過控制相鄰軌跡間距離使軌跡間的殘留高度不變。在己知一條加工軌跡、刀具半徑和允許殘留高度的前提下

3、，計算下一條刀具軌跡。在精加工階段，球頭刀等殘留高度加工能保證加工后零件表面的殘留高度均勻，加工質量較好，提高加工效率。在計算下一條軌跡時，本文提出了牛頓迭代法來進行搜索。由于牛頓迭代法的收斂速度快，縮短了搜索時間。因此，刀具軌跡生成搜索方法采用牛頓迭代法能夠提高加工的效率。 刀具軌跡的干涉分為全局干涉和局部干涉，本文列舉這兩種干涉的檢查方法，重點是對刀具軌跡的局部干涉進行處理。本文采用多面體干涉檢查算法，將被加工曲面按一定精度

4、離散成一系列三角形面片，刀具與曲面位置關系的判斷問題簡化成刀具與三角形面片位置關系的判斷問題。對于三軸加工，只需判斷刀具與落在刀具投影域內的三角形面片的關系。此種基于多面體模型的干涉檢查算法，能有效的消除過切干涉。 用基于ACIS平臺和VC++6.0構建的小型加工系統(tǒng)驗證實例結果。該加工系統(tǒng)界面友好，包括各種幾何形體的選擇，加工參數(shù)的輸入等等。對比加工實例結果，結果表明本文所用方法在保證加工質量的前提下有效提高了加工效率，能夠顯