曲率急變輪廓分區(qū)域變進給速度加工技術(shù)研究.pdf

1、具有曲率急變輪廓的零件被廣泛應用于航空航天、能源動力及汽車工業(yè)等行業(yè)中。隨著該類零件的結(jié)構(gòu)更加特殊化，對加工質(zhì)量的要求更高，加工難度也逐漸增加。數(shù)控加工生產(chǎn)效率高、加工精度好、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，被廣泛應用于具有曲率急變輪廓零件的加工。受數(shù)控機床動態(tài)特性及曲率急變輪廓幾何特征的限制，采用過高的程序設定進給速度將造成數(shù)控加工實際進給速度因伺服系統(tǒng)的響應滯后而無法達到預設值使得實際加工位置偏離程序編制位置，若降低設定速度則會降低加工效率。故而，采

2、用傳統(tǒng)的單一進給速度會對加工質(zhì)量造成影響，無法實現(xiàn)具有曲率急變輪廓的加工。因此，對曲率急變輪廓開展關于根據(jù)曲率劃分進行進給速度規(guī)劃的加工方法研究具有重要的現(xiàn)實意義。本文提出了一種分區(qū)域變進給速度的加工方法，以實現(xiàn)該類零件的高質(zhì)量加工。具體內(nèi)容包括:
　　(1)針對數(shù)控加工過程中實際進給速度無法及時達到或維持程序設定值的問題，對定曲率圖形進行了速度分析，獲得了曲率與穩(wěn)定進給速度值之間的對應關系，建立了變曲率曲線實際進給速度預測模型;

3、以等角螺旋線為例對該預測模型進行了驗證，驗證結(jié)果表明:該模型能夠?qū)η始弊冚喞M行準確的速度預測。
　　(2)為實現(xiàn)曲率急變輪廓的高質(zhì)量加工，以等角螺旋線為例，研究了機床運動軌跡動態(tài)輪廓誤差的產(chǎn)生機制，基于實際進給速度預測結(jié)果采用迭代法構(gòu)建了動態(tài)輪廓誤差數(shù)學模型，探索了曲率及數(shù)控程序設定進給速度對動態(tài)輪廓誤差的影響規(guī)律;提出了一種將動態(tài)輪廓誤差從輪廓誤差中剝離出來的誤差測量方法，并采用該方法對驗證性實驗的加工結(jié)果進行測量，結(jié)果表明

4、:所構(gòu)建的動態(tài)輪廓誤差模型具有很高的準確性。
　　(3)基于動態(tài)輪廓誤差數(shù)學模型，提出了曲率急變輪廓分區(qū)域變進給速度加工方法?？紤]機床動態(tài)特性及加工誤差要求，建立了程序設定進給速度與曲率間的關系，獲得了不同曲率對應的程序設定進給速度。以等角螺旋線和三葉玫瑰線為例，對其進行幾何特征的區(qū)域劃分，并分配相應的程序設定速度，數(shù)控加工結(jié)果表明:與采用恒定進給速度進行加工的加工結(jié)果相比，采用分區(qū)域變進給速度加工方法后的最大動態(tài)輪廓誤差和動態(tài)輪