平头端铣刀三轴联动自适应等参数曲线法加工自由曲面

曲面参数线法是多轴数控加工中生成刀具轨迹的主要方法，但是对等参数曲线分布不均匀的情况不适应。平头端铣刀在数控多轴加工中相对于球头铣刀来说，有加工精度高，经济性好的特点，其刀具轨迹的生成方法越来越引起人们的注意。本文针对曲面参数线法的缺点作了相应的改进，提出了适应平头端铣刀的刀具轨迹生成算法，同时用局部检查的方法进行干涉校验，消除了局部干涉。本算法适应于三轴联动以下的机床。     

曲面平头刀加工无干涉刀位轨迹自动生成的算法研究

提出了一种新的曲面平头立铣刀加工无干涉刀位轨迹自动生成的算法。该方法将曲面分成凸区域及非凸区域,将对凸区域采用快速算法,而非凸区域则进行干涉检查和处理。论述了三轴及五轴加工时局部刀具过切干涉和全局刀具干涉的检查和处理。     

多轴加工无干涉刀具路径生成算法研究

多轴数控加工中刀具路径的计算直接影响加工零件的精度和加工效率。本文介绍了一种平底刀多轴无干涉刀位轨迹生成算法,在刀轴方向上消除干涉量。首先对参数曲面进行三角离散化,根据曲面相应点的法矢布置初始刀具位姿。构造曲面和刀具的OBB模型,通过包围盒间的快速相交测试得到刀具与曲面的干涉三角片,在此基础上,采用解析方法计算刀具与干涉三角片在刀轴方向上的干涉量,修正刀位点,最后得到无干涉刀位轨迹。     

5轴叶轮粗加工过切与碰撞综合检测修正研究

针对复杂多曲面叶轮的5轴粗加工刀轨自动生成问题,提出一种基于使用平头立铣刀的无过切,干涉的刀具轨迹生成算法。通过对整体叶轮5轴加工中可能出现刀具与叶片干涉的问题,提出了一种干涉检测方法。依据检测结果对干涉进行处理,从而避免实际加工时干涉的发生。方法考虑了刀具运动路径上全部刀位点与叶轮的位置关系,计算量小,对于叶轮数控加工编程中大量刀位数据的干涉检查,可以显著地节省计算机运算时间。     

运用点涉法原理确定平头立铣刀三轴联动数控加工轨迹

针对现有的空间自由曲面数控编程系统和ＣＡＤ／ＣＡＭ软件只能生成球面刀三轴联动数控加工轨进的局限性，以及实际切削加工中较少采用球面刀，多用小直径平头立铣刀等非球面刀来替代球面刀在三轴联动数控机床上完成空间自由曲面的切削加工这一现状，本文根据点涉法原理推导出在空间自由曲面上生成平头立铣刀三轴联动数控加工轨迹的算法。只要给出被加工曲面的参数表达式，就可以利用该算法在被加工曲面上确定平头立铣刀的三轴联动数控加工轨迹。     

运用点涉法原理确定平头立铣刀三轴联动数控加工轨迹

针对现有的空间自由曲面数控编程系统和ＣＡＤ／ＣＡＭ软件只能生成球面刀三轴联动数控加工轨迹的局限性，以及实际切削加工中少采用球面刀，多用小直径平头立铣刀等非球面刀来替代球面刀在三轴联动数控机床上完成空间自由曲面的切削加工这一现状，本文根据点涉法原理推导出在空间自由贡面上生成平头立铣刀三轴联动数控加工轨迹的算法。只要给出被加工曲面的参数表达式，就可以利用该算法在被加工曲面上确定平立铣刀的三轴联动数控加     

平头锥状刀五轴数控联动刀位轨迹的自动生成

基于点涉法原理和平头推状刀的特点、，推导出了在凸曲面上平头锥状刀五轴数控联动刀位轨迹的计算方法，依据该计算方法和规划好的刀具路径，可以自动生成平头银状刀五轴数控联动的刀位轨迹。     

在CNC铣床上用键槽铣刀加工三维曲面

本文介绍一种新的数控加工方法-铲铣法。利用该方法，可以在CNC数控铣床上用一般平头指状键槽铣刀加工三维曲面而不发生切削干涉。该方法还可以简化数控加工程序的编程过程，提高加工精度和效率。本文将着重阐述并证明铲铁法中用普通平头指状键槽铣刀在加工三维曲面轮廓时的避免干涉原理，以及精度不低于用球头指铣刀加工精度的机理。最后，介绍铲铣法在加工实际工程曲面轮廓时的用法。     

平头铣刀加工曲面的无干涉路径规划

分析了平头铣刀五轴加工中的刀具干涉问题,就刀具底面过切干涉和刀杆碰撞干涉提出了切实可行的检测算法及具体避免干涉的方法。给出了平头铣刀的无干涉路径规划。     

自由曲面三轴联动数控加工刀位轨迹生成的研究

自由曲面数控加工刀位轨迹的自动生成，是相关ＣＡＭ技术的关键问题。本文利用点涉法原理推导出刀位点的计算公式，在此基础上，考虑存在干涉的刀具与被加工曲面接触点具有区间连续的特性，以非均匀走刀方式，介绍空间自由曲面三轴联动数控加工刀位轨迹的生成方法。     

端铣刀五坐标曲面加工刀位计算方法研究

提出端铣刀五坐标曲面加工刀具干涉情况,分析了刀具后跟脚和刀位的计算过程,采取了误差补偿方法,有效解决了端铣刀五坐标曲面数控加工的技术难点,为数控加工提供了技术参考,具有现实意义和实际应用价值。     

复杂曲面五轴加工全局干涉检测

针对环形铣刀五轴加工复杂曲面的全局干涉问题,提出了一种基于参数曲面网格划分与刀具包围盒的全局干涉检测算法。首先将加工参数曲面沿参数方向进行网格划分,得到若干离散网格点;然后将环形铣刀的圆柱面用六个平面包围形成刀具包围盒,并通过曲面离散点与形成刀具包围盒的六个平面的位置关系判断曲面离散点是否落入刀具包围盒内;最后判断落入刀具包围盒内的曲面离散点是否在环形铣刀的圆柱体内,若曲面离散点在环形铣刀的圆柱体内则存在全局干涉,否则不存在全局干涉。该方法与传统方法相比极大的提高了全局干涉的检测效率,通过实例验证该方法是可行的。     

五轴数控加工光滑无干涉刀具路径的规划措施

五轴数控加工技术的关键就在于路径的规划,在于如何更好地回避刀具与工件的干涉,本文从复杂曲面五轴刀具路径规划的角度入手,分析了五轴数控加工中干涉的分类,提出了五轴数控加工光滑无干涉刀具路径规划的主要措施,主要集中在优化刀具形状以及优化刀具轨迹算法这两个方面,从而确保了加工效率和加工精度。     

空间自由曲面五轴联动数控加工

介绍了五轴数控机床的运动方式,阐述了空间自由曲面五轴联动数控加工中刀具路径规划的基本方法:参数线法、CC路径截面线法、CL路径截面线法、导动面法等。之后对五轴加工中刀具轴向规划进行了论述:垂直于表面方式、平行于表面方式、倾斜于表面方式。最后归纳总结了刀具干涉的检测与处理的方法,并分别说明了其优缺点和适应范围。     

复杂曲面环形刀五轴端铣加工的刀具轨迹规划方法

为了降低复杂曲面类零部件加工的刀具路径,减小刀具路径条数,提高加工效率,提出了一种新的复杂曲面环形刀五轴端铣加工刀具轨迹优化方法。在局部可铣性基础上对刀轴矢量角进行自适应优化,采用新型加工带宽计算方法——等残留高度算法,给出了等残留高度算法的刀具轨迹生成具体步骤。仿真结果表明:与传统等残留高速算法相比,刀具轨迹优化算法的刀具路径更短、条数更少,能够有效提高复杂曲面加工效率。     

复杂曲面的数控加工误差分析

针对复杂曲面的多轴数控加工,应用数学知识建模,从理论上分析了平底铣刀刀具加工复杂曲面时的误差,得出了影响数控加工精度的主要因素并提出了误差补偿方法,为控制多轴数控加工的误差提供了理论依据与补偿算法,对高精度复杂曲面的数控加工具有借鉴意义。     

包络法加工复杂曲面中刀具通用几何模型的研究

包络法加工复杂曲面中．其复杂曲面的形成与铣刀的轮廓有着直接的关系。基于刀具是回转体的的基本特征,在刀具统一参数表达的基础上,给出了刀具扫描体的显式求解公式和单位法向矢量的求解公式。根据不同的参数取值,计算了常用铣刀的刀具表达式,该方法简单,计算效率高,为数控加工仿真的通用算法打下基础。     

等残留高度法中的刀具初始轨迹优化

刀具运动轨迹是数控加工技术的核心部分,它会对数控加工的加工质量和加工效率产生极大影响。等残留高度法是近年来被提出的一种非常高效的刀具轨迹规划方法。传统等残留高度法中,一般选择曲面最长边界作为刀具轨迹的初始轨迹。选择马鞍曲面上沿最大凸曲率方向的曲线作为初始轨迹,结合传统的等残留高度算法,生成覆盖整个加工曲面的刀具轨迹。对比新刀轨算法和传统等残留高度法,实验结果表明,采用新算法生成的刀具轨迹可以有效地提高加工效率。     

整体叶盘球头鼓锥形铣刀五轴加工技术

鼓形铣刀作为一种高效率的复杂曲面加工刀具,属于非标刀具范畴,其几何参数需要根据加工条件专门定制,目前,定制鼓形铣刀几何参数的有效工具的缺乏是限制其推广应用的主要问题。针对整体叶盘五轴数控加工,提出一种球头鼓锥形铣刀定制方法。该方法通过综合考虑防止干涉的侧倾角、清根加工的球头半径、保证效率的切削行距等约束条件,建立了刀具外轮廓数学模型,编写了刀具参数自动生成的程序。三叶片试件加工仿真和实际切削的结果表明,球头鼓锥形铣刀可以在不降低刀具刚度的条件下,满足叶盘试件加工。与球头铣刀加工相比,其加工效率能够成倍提升,叶片表面质量也有显著提高。     

复杂曲面五轴加工干涉检查的研究

针对复杂曲面五轴数控加工刀具干涉检测算法复杂且效率低的问题,提出了基于空间三维坐标系变换原理的刀具干涉检查方法,即通过计算曲面上的点在刀具局部坐标系中刀具投影区域内的坐标值与刀具的位置关系来判断是否发生干涉。该方法能够同时检查局部干涉和全局干涉,大大减少计算量,提高检测效率和数控加工效率。为避免干涉,针对不同的干涉形式给出了不同的刀具姿态调整旋转轴和旋转角。通过实例验证了所提方法的可行性和有效性。