組合曲面等殘高刀具路徑規(guī)劃方法研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、出于美觀或性能的要求，很多產(chǎn)品的外形是由組合曲面造型而來(lái)的，在組合曲面的眾多加工方法中，五軸數(shù)控機(jī)床加工是最主要的方法。在五軸機(jī)床刀具路徑規(guī)劃研究中，具有最大切削效率和最短路徑的等殘高法一直是研究熱點(diǎn)，但在組合曲面的應(yīng)用中卻遇到了困難。針對(duì)等殘高法在組合曲面路徑規(guī)劃上遇到的無(wú)拓?fù)潢P(guān)系，邊界刀路連接問(wèn)題，本文通過(guò)歐氏邊界對(duì)比建立拓?fù)潢P(guān)系，在共同邊修改刀路連接點(diǎn)等措施，對(duì)等殘高路徑規(guī)劃方法在組合曲面上的應(yīng)用進(jìn)行了研究。
　　本文首先介

2、紹了單張曲面的路徑規(guī)劃方法并重點(diǎn)研究了等殘高法，將其與組合曲面上常用路徑規(guī)劃方法比較后，研究在組合曲面上進(jìn)行等殘高的路徑規(guī)劃，并指出應(yīng)用困難在于曲面在參數(shù)空間的拓?fù)潢P(guān)系缺失。為了建立拓?fù)潢P(guān)系，本文對(duì)曲面的建模方法進(jìn)行了研究，分析了曲面在歐氏和參數(shù)空間的數(shù)學(xué)格式。在此基礎(chǔ)上，采用對(duì)比組合曲面共同的歐氏邊界來(lái)尋找參數(shù)空間邊界的相鄰關(guān)系，再通過(guò)此相鄰關(guān)系來(lái)建立組合曲面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
　　在建立了拓?fù)潢P(guān)系的組合曲面基礎(chǔ)上，本文使用組合曲面的共

3、同邊界作為初始刀路，向內(nèi)部偏置生成等殘高螺旋刀路。對(duì)不同曲面上的刀路在共同邊界連接點(diǎn)處不同時(shí)滿足殘高要求的情況，給出了在邊界上比較偏置距離來(lái)調(diào)整刀路的方法。對(duì)刀位刀路在相鄰曲面不連續(xù)情況，采用Hermite曲線進(jìn)行過(guò)渡。
　　在完成了完整的組合曲面等殘高算法流程之后，本文對(duì)其實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了實(shí)際驗(yàn)證。針對(duì)使用不同機(jī)床加工中遇到的后處理問(wèn)題，在五軸機(jī)床空間運(yùn)動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)上，給出了加工使用的雙轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)床后處理方法。最后以一個(gè)由三張曲面的組合而成