整體葉輪五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工后置處理技術(shù)研究.pdf

1、整體葉輪作為透平機(jī)械的核心部件廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車等領(lǐng)域,主要利用五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。由于五軸數(shù)控機(jī)床相比三軸機(jī)床增加了兩個(gè)旋轉(zhuǎn)部件,導(dǎo)致后置處理中出現(xiàn)了多解選擇、進(jìn)給速度非線性映射、非線性誤差、奇異刀軸等諸多問(wèn)題。一條規(guī)劃良好的刀具軌跡,可能由于后置處理不當(dāng)而在加工過(guò)程中出現(xiàn)干涉、碰撞等質(zhì)量問(wèn)題,甚至給加工設(shè)備和操作人員帶來(lái)危險(xiǎn)。
　　本文針對(duì)半閉式整體葉輪,分析沿加工路徑上刀軸矢量的變化情況,及經(jīng)過(guò)后置處理坐標(biāo)變換

2、后的旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)與機(jī)床行程極限之間的約束關(guān)系;研究保證加工運(yùn)動(dòng)連續(xù)性的后置處理方法與非線性誤差抑制方法;開(kāi)發(fā)五軸逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化求解和數(shù)控加工仿真軟件,克服傳統(tǒng)手工檢驗(yàn)方法效率低下和難以考慮加工刀位生成時(shí)刀軸奇異性的問(wèn)題。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)針對(duì)后置處理中的超程舍解造成機(jī)床碰撞問(wèn)題,本文提出了一種同時(shí)考慮非依賴旋轉(zhuǎn)軸行程極限以及刀位文件中刀軸矢量的雙解選擇算法,能夠合理選解,從而保證運(yùn)動(dòng)連續(xù)性,消除加工中的碰撞。
　　

3、(2)針對(duì)非線性誤差問(wèn)題,本文開(kāi)展了兩種傳統(tǒng)非線性誤差抑制方法的對(duì)比實(shí)驗(yàn),并進(jìn)一步提出了基于錐角刀路的后置處理方法,消除了傳統(tǒng)非線性誤差抑制方法所不能解決的奇異位置處旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)劇烈的問(wèn)題,提高了加工效率和加工質(zhì)量。
　　(3)在數(shù)控程序驗(yàn)證方面,本文在開(kāi)展加工過(guò)程刀位仿真和機(jī)床仿真研究的基礎(chǔ)上,針對(duì)刀位代碼以及數(shù)控程序描述的點(diǎn)位信息,采用按允許公差均勻離散運(yùn)動(dòng)過(guò)程的方法進(jìn)行干涉檢查和數(shù)控程序驗(yàn)證。
　　基于本文提出的算法,開(kāi)