環(huán)形刀型面加工時行距優(yōu)化及無干涉刀具軌跡規(guī)劃.pdf

1、隨著我國現(xiàn)代化制造行業(yè)的高速發(fā)展，汽車已經(jīng)普遍融入到日常生活當(dāng)中，汽車的銷售和生產(chǎn)數(shù)量日益增長，因此對汽車覆蓋件模具的表面質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格，相應(yīng)的數(shù)控加工技術(shù)受到了廣泛地重視。汽車覆蓋件多數(shù)為自由曲面，考慮到球頭刀加工自由曲面的局限性，環(huán)形刀的應(yīng)用越來越廣泛，但環(huán)形刀加工曲面時，時常發(fā)生干涉的現(xiàn)象，因此，如何規(guī)劃刀具軌跡來避免干涉現(xiàn)象的發(fā)生，是數(shù)控編程時應(yīng)主要考慮的問題。基于上述問題，本文針對兩種自由曲面進行加工參數(shù)優(yōu)化后，根據(jù)所得最

2、優(yōu)參數(shù)的數(shù)學(xué)模型，進行工件姿態(tài)的調(diào)整及刀具軌跡的重新規(guī)劃。
　　首先，對環(huán)形刀加工汽車覆蓋件模具進行行距優(yōu)化研究，分別對4種代表性型面建立了行距與刀具幾何參數(shù)、殘留高度之間的數(shù)學(xué)模型；針對兩種常用的型面建立了基于刀位點的行距數(shù)學(xué)模型；基于所建立的數(shù)學(xué)模型，分別對4種型面進行了銑削加工實驗，驗證了模型的準(zhǔn)確性。
　　其次，針對環(huán)形刀加工凹曲面汽車覆蓋件時產(chǎn)生的欠切干涉現(xiàn)象進行了研究。分析了刀觸點處刀具與曲面的微分幾何關(guān)系，根據(jù)

3、所建立的行距數(shù)學(xué)模型，得出了刀軸的最優(yōu)傾角;對凹曲面進行了軌跡仿真及加工效率的分析，得出了最優(yōu)走刀方向后，確定了坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，從而將工件姿態(tài)調(diào)整到最優(yōu)；針對凹曲面型面，分別用傳統(tǒng)方法和本文方法進行了對比實驗，從而驗證了本文方法的正確性。
　　最后，針對環(huán)形刀加工凸曲面汽車覆蓋件時產(chǎn)生的過切干涉現(xiàn)象進行了研究。通過分析干涉產(chǎn)生的原因，確定了消除干涉的方法；進行了凸曲面加工實驗，確定干涉發(fā)生點的位置；將刀具調(diào)整到最優(yōu)姿態(tài)后，應(yīng)