自由曲面加工刀具軌跡生成技術研究.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展，自由曲面已經(jīng)是工程中最復雜而又經(jīng)常遇到的曲面，在航空、造船、汽車、動力、能源等部門中許多零件外形，如飛機機翼或汽車車身，以及模具工件表面等均為空間曲面。這些復雜形狀的零件越來越多，精度要求也越來越高。為此有效解決復雜、精密零件加工問題的數(shù)控加工技術得到廣泛的研究和應用。刀具軌跡生成是自由曲面零件數(shù)控加工中最重要同時也是研究最為廣泛深入的內(nèi)容。在自由曲面的多坐標數(shù)控加工中，刀具軌跡的優(yōu)劣直接影響其加工精度和加工效率。<

2、br>　　本文以三軸球頭刀銑削加工曲面為對象對刀具軌跡生成算法和干涉檢查算法進行研究。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，針對不同形狀的曲面，提出用等參數(shù)線法和等殘留高度法兩種刀具軌跡生成法分別進行加工。等參數(shù)線法使刀具軌跡計算方法簡單，計算速度快;但加工曲面的參數(shù)分布不均勻時，刀具軌跡分布也不均勻，加工效率也相對較低;等殘留高度法在加工復雜曲面時比其他刀具軌跡生成法具有更高的加工

3、效率，較好的加工質(zhì)量。因此對于加工曲率變化緩慢的曲面采用參數(shù)線法，加工曲率變化很大的曲面用采等殘留高度法。這樣就綜合了這兩種刀具軌跡生成法的優(yōu)點。刀具軌跡的干涉分為全局干涉和局部干涉，本文重點采用多面體干涉檢查算法對刀具軌跡的局部干涉進行處理。把被加工曲面按一定精度離散成一系列三角形面片，將刀具與曲面位置關系的判斷問題轉化成刀具與三角形面片位置關系的判斷問題。這種算法，可以有效的消除過切干涉。
　　對比加工實例，結果表明本文所用方