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空间三维刀具误差补偿研究
引用本文:唐清春,周泽熙,王玉涛,谢栋.空间三维刀具误差补偿研究[J].表面技术,2018,47(7):96-103.
作者姓名:唐清春  周泽熙  王玉涛  谢栋
作者单位:广西科技大学 工程训练中心,广西 柳州,545006;广西科技大学 工程训练中心,广西 柳州,545006;广西科技大学 工程训练中心,广西 柳州,545006;广西科技大学 工程训练中心,广西 柳州,545006
基金项目:国家自然科学基金项目(51565006),2016年广西高校高水平创新团队及卓越学者计划资助项目
摘    要:目的研究空间三维状态下刀具误差补偿方法,提高多轴加工复杂自由曲面表面轮廓精度。方法首先对五轴加工中刀具与工件接触方式及刀具中心点、刀具接触点位置及矢量关系进行了分析,推导出空间刀具误差补偿数学模型,通过MATLAB初步对补偿算法进行了验证。基于双摆头式五轴机床运动学模型,结合刀具误差补偿模型,开发了带有刀具误差补偿功能的专用后置处理器。最后,通过开发的专用后置处理软件进行G代码转换,采用某叶片试件进行了仿真和实际切削实验,并对实验结果进行了分析。结果在复杂曲面加工中,通过合理的刀具误差补偿方法,可获得理论刀具尺寸下同样的表面质量及轮廓精度。刀具误差补偿值越小,补偿效果越明显,加工效果与理论结果越接近。叶片试件分别采用φ8、φ9、φ9.5及φ10刀具仿真加工,与理论φ10刀具加工的数据对比,三种尺寸刀具补偿加工后的残留误差差值分别约为0.08、0.06、0.04 mm,其中φ9.5的刀具误差补偿后的加工效果与理论结果最接近。结论采用刀具空间误差补偿方法,可获得与理论刀具一样的切削效果,有效提高零件的表面质量,不仅可以获得稳定的复杂零件轮廓精度,还可以减少辅助时间。误差补偿效果与实际补偿值的大小有关,补偿值越小,补偿效果越好。

关 键 词:五轴联动  空间三维  刀具误差补偿  后置处理  表面质量
收稿时间:2018/1/19 0:00:00
修稿时间:2018/7/20 0:00:00

3D Tool Error Compensation
TANG Qing-chun,ZHOU Ze-xi,WANG Yu-tao and XIE Dong.3D Tool Error Compensation[J].Surface Technology,2018,47(7):96-103.
Authors:TANG Qing-chun  ZHOU Ze-xi  WANG Yu-tao and XIE Dong
Affiliation:Engineering Training Center, Guangxi University of Technology, Liuzhou 545006, China,Engineering Training Center, Guangxi University of Technology, Liuzhou 545006, China,Engineering Training Center, Guangxi University of Technology, Liuzhou 545006, China and Engineering Training Center, Guangxi University of Technology, Liuzhou 545006, China
Abstract:
Keywords:five axis linkage  3D  tool error compensation  post processing  surface quality
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