基于三角網格曲面的數(shù)控高速加工刀具軌跡規(guī)劃研究.pdf

1、自由曲面零件以其優(yōu)良的動力學和熱力學特性,廣泛應用于航空航天、造船、汽車、模具制造等領域。對三角網格模型的三軸數(shù)控加工已經研究比較深入，然而對五軸數(shù)控加工的研究相對較少。數(shù)控加工技術作為三角網格曲面設計和多軸聯(lián)動加工的橋梁，越來越凸顯出其重要性，特別是對刀具路徑軌跡規(guī)劃技術研究已成為該領域內的一個研究熱點和難點。
　　在面向復雜三角網格曲面的數(shù)控加工過程中，進行刀具軌跡的連續(xù)性規(guī)劃對自由曲面的加工效率和加工質量具有重要意義。本文系

2、統(tǒng)的綜述了國內外對三角網格曲面刀具軌跡規(guī)劃的研究進展，對三角網格曲面五軸數(shù)控加工的相關核心技術進行了研究，提出了利用黃金分割法的變步長等弦高誤差算法和基于三角網格曲面映射的數(shù)控高速加工刀軌規(guī)劃算法。仿真實驗表明，相對于截面法和環(huán)切法在加工表面質量、軌跡長度和相鄰軌跡的相對誤差等方面有明顯的優(yōu)勢。
　　本文的主要研究工作如下：
　　1、三角網格曲面的特性分析。主要利用三角網格單元自適應拓補能力強的特點，對刀觸點在三角網格單元的

3、不同位置的幾何特性進行分析，主要包括刀觸點在三角網格單元上的位置確定方法，刀觸點在三角網格單元上的法矢、曲率求解等。這項研究工作為后續(xù)刀具軌跡規(guī)劃奠定了基礎。
　　2、提出了一種基于黃金分割法的等弦高誤差變步長算法，相比于傳統(tǒng)的等弦長步長計算方法，本算法的最大特點是運用黃金分割法求取最大弦高誤差和步長，同時通過給出利用曲率半徑符號來判別的弦高誤差的校核方法，避免利用弦高誤差中點校核法帶來的判斷誤差。
　　3、提出了一種基于三