| 五轴加工奇异区域内的刀具路径优化 |
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| 引用本文： | 王峰,林浒,刘峰,郑飂默,郭晓鹤. 五轴加工奇异区域内的刀具路径优化[J]. 机械工程学报, 2011, 47(19). DOI: 10.3901/JME.2011.19.174 |
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| 作者姓名： | 王峰 林浒 刘峰 郑飂默 郭晓鹤 |
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| 作者单位： | 1. 中国科学院研究生院 北京 100039;中国科学院沈阳计算技术研究所高档数控国家工程研究中心 沈阳 110168
2. 中国科学院沈阳计算技术研究所高档数控国家工程研究中心 沈阳 110168 |
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| 基金项目： | 国家重点基础研究发展计划资助项目(973计划,2011CB302400) |
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| 摘 要： | 针对五轴加工在奇异区域内由于旋转轴运动的剧烈变化导致非线性误差过大并对工件、刀具和机床部件造成损害等问题,给出一种奇异区域内加工路径的优化方法。以AC双转台五轴联动数控机床为研究对象,在反向运动学变化中根据正弦、余弦三角函数的周期性对C轴转角进行初次优化;按照加工是否通过奇异点两种情况,采用设定奇异点处的C角值或者修改奇异点附近的刀轴方向两种方法,进一步降低C轴过大转角;以当前加工区间的非线性误差是否超过允许值为判断条件,对仍然不满足精度要求的区间进行递归插值处理。仿真试验和实际加工结果表明,与单纯采用线性插值方法相比,该方法在提高奇异区域内加工精度的同时,有效减少新插入点的数量,从而尽量降低加工速度的损失。
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| 关 键 词： | 五轴加工 奇异区域 刀具路径优化 运动控制 |
Tool Path Optimization of Five-axis Machining in Singular Area |
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| WANG Feng,LIN Hu,LIU Feng,ZHENG Liaomo,GUO Xiaohe. Tool Path Optimization of Five-axis Machining in Singular Area[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2011, 47(19). DOI: 10.3901/JME.2011.19.174 |
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| Authors: | WANG Feng LIN Hu LIU Feng ZHENG Liaomo GUO Xiaohe |
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| Affiliation: | WANG Feng1,2 LIN Hu2 LIU Feng2 ZHENG Liaomo1,2 GUO Xiaohe1,2(1.Graduate University,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100039,2.National High-end CNC Engineering Center,Shenyang Institute of Computing Technology,Shenyang 110168) |
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| Abstract: | To solve problems of too large non-linear error and damages to the workpiece,the cutter and the machine tool caused by drastic motion of the rotational axis in singular area,an algorithm that optimizes the tool path of five-axis machining in singular area is proposed.Consider a table-tilting type machine tool with two rotational axes A and C.The initial optimization for C angle based on the periodicity of sine function and cosine function proceeds.Based on judging whether the tool passes the singular point,... |
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| Keywords: | Five-axis machining Singular area Tool path optimization Motion control |
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