基于切寬張量的非球頭刀端銑自由曲面編程方法.pdf

1、結(jié)合國家科技重大專項、江蘇省杰出青年基金項目及企業(yè)的實際需求，針對飛機進氣道鼓包、翼身融合曲面等自由曲面類零件幾何特性復(fù)雜、加工精度要求苛刻導(dǎo)致數(shù)控端銑加工效率低下的問題，本文對自由曲面端銑加工編程方法進行了深入研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴提出了非球頭刀端銑加工切寬張量。針對現(xiàn)有非球頭刀切寬求取方法效率低的問題，定義了刀具有效切削曲面，將非球頭刀在曲面上一點沿各進給方向運動時不斷變化的二維刀具有效切削輪廓轉(zhuǎn)換為一個在絕對坐標

2、系中不變的三維連續(xù)曲面，通過分析刀具有效切削曲面與零件曲面的法向逼近距離，推導(dǎo)了非球頭刀端銑加工切寬張量，實現(xiàn)了曲面上任一點處最大切寬進給方向的高效求解。⑵提出了基于非球頭刀切寬張量的自由曲面加工區(qū)域劃分方法。針對復(fù)雜自由曲面各離散點最大切寬進給方向存在區(qū)域化分布的情況，構(gòu)建曲面切寬張量場，基于張量場退化點在曲面上構(gòu)造一系列空間曲線，將曲面劃分為不同加工區(qū)域，每個加工區(qū)域內(nèi)的曲面離散點最大切寬進給方向連續(xù)分布。⑶研究了基于非球頭刀切寬張

3、量的自由曲面分區(qū)加工軌跡生成方法。對于曲面中包含的任一加工區(qū)域，以平均切寬最大為原則提取初始加工軌跡，以最大允許殘留高度為約束，通過偏置初始軌跡線生成理論最優(yōu)軌跡線為加工軌跡，并給出了偏置軌跡丟失、曲面邊界殘留等情況的處理方法，實現(xiàn)了切寬最大化的自由曲面分區(qū)加工軌跡生成。⑷根據(jù)以上研究內(nèi)容，基于CATIA CAM平臺，開發(fā)了基于非球頭刀切寬張量的自由曲面數(shù)控編程系統(tǒng)，并選取了具體實例進行了應(yīng)用驗證，驗證結(jié)果表明本文的研究成果可以有效提高