復(fù)雜曲面五軸數(shù)控加工中刀具位姿優(yōu)化研究.pdf

1、隨著組合曲曲面、二邊流形曲面等復(fù)雜曲面的廣泛應(yīng)用，而現(xiàn)有商用CAM軟件無法滿足五軸數(shù)控加工的精度要求的問題正逐漸顯現(xiàn)出來。對(duì)于這類復(fù)雜曲面的五軸數(shù)控加工我們根據(jù)其曲面特性和工藝要求進(jìn)行特定的分析與研究。本文研究了被加工曲面與刀觸點(diǎn)軌跡上刀具位置和姿態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系研究，并且建立了三種刀軸矢量優(yōu)化模型，探索了模型求解的方法;制定了基于相鄰刀觸點(diǎn)間的曲面理論輪廓線的非線性誤差控制策略。
　　首先，分析了復(fù)雜曲面的幾何學(xué)特性，研究剛體刀

2、具與曲面局部的微分幾何關(guān)系，采用截平面法獲得曲面理論輪廓線，并根據(jù)最大允許誤差范圍計(jì)算走刀步長，確定刀觸點(diǎn)序列。利用ACIS面面求交技術(shù)建立刀具干涉檢測(cè)方法，并結(jié)合刀觸點(diǎn)處曲率信息建立初始刀軸矢量定制方法;針對(duì)相鄰刀軸矢量變化量不能滿足機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸速度上限的情況，提出了將超出量向前、向后擴(kuò)散的刀軸矢量優(yōu)化方法。
　　其次，對(duì)刀軸矢量可行域內(nèi)規(guī)劃刀軸矢量序列的思路作了深入研究。將相鄰刀軸矢量變化量作為權(quán)值建立刀軸矢量有向圖，并運(yùn)用Di