型腔高速切削加工的刀具軌跡規(guī)劃方法研究.pdf

1、對于型腔高速加工，連續(xù)、光滑、切削載荷均衡的加工軌跡能夠保證更高的加工效率和加工精度。針對傳統(tǒng)刀具軌跡不能滿足這些要求的問題，本文提出基于水平集方法的螺旋線刀具軌跡規(guī)劃方法，并開發(fā)了基于中軸變換理論的擺線加工軌跡規(guī)劃技術(shù)，能夠保證加工過程中刀具載荷平穩(wěn)均勻變化和更少的空行程，避免了刀具崩毀事件的發(fā)生，提高了加工效率。 首先，論文介紹了水平集方法的基本理論和技術(shù)。包括水平集方程的推導(dǎo)和符號距離函數(shù)的生成，Hamilton-Jaco

2、bi方程的穩(wěn)定數(shù)值解，符號距離函數(shù)重新初始化等理論；并重點(diǎn)介紹了曲率流技術(shù)。 然后，提出了基于水平集方法的螺旋線軌跡生成方法。以型腔邊界建立初始水平集函數(shù)，初始化覆蓋整個(gè)切削區(qū)域的單位速度場，通過控制推進(jìn)步長，得到型腔邊界的等距偏置線。同時(shí)，運(yùn)用曲率流技術(shù)，平滑各條等距偏置線上的高曲率拐點(diǎn)。本文提出了三種不同的等距環(huán)對角線生成策略，能夠合理的控制螺旋線生成的時(shí)間。 針對螺旋線加工軌跡難以處理狹長形型腔的局限性，本文基于中