組合曲面等殘高刀具路徑規(guī)劃方法研究及實現(xiàn).pdf

1、出于美觀或性能的要求，很多產(chǎn)品的外形是由組合曲面造型而來的，在組合曲面的眾多加工方法中，五軸數(shù)控機床加工是最主要的方法。在五軸機床刀具路徑規(guī)劃研究中，具有最大切削效率和最短路徑的等殘高法一直是研究熱點，但在組合曲面的應(yīng)用中卻遇到了困難。針對等殘高法在組合曲面路徑規(guī)劃上遇到的無拓撲關(guān)系，邊界刀路連接問題，本文通過歐氏邊界對比建立拓撲關(guān)系，在共同邊修改刀路連接點等措施，對等殘高路徑規(guī)劃方法在組合曲面上的應(yīng)用進行了研究。
　　本文首先介

2、紹了單張曲面的路徑規(guī)劃方法并重點研究了等殘高法，將其與組合曲面上常用路徑規(guī)劃方法比較后，研究在組合曲面上進行等殘高的路徑規(guī)劃，并指出應(yīng)用困難在于曲面在參數(shù)空間的拓撲關(guān)系缺失。為了建立拓撲關(guān)系，本文對曲面的建模方法進行了研究，分析了曲面在歐氏和參數(shù)空間的數(shù)學(xué)格式。在此基礎(chǔ)上，采用對比組合曲面共同的歐氏邊界來尋找參數(shù)空間邊界的相鄰關(guān)系，再通過此相鄰關(guān)系來建立組合曲面拓撲結(jié)構(gòu)。
　　在建立了拓撲關(guān)系的組合曲面基礎(chǔ)上，本文使用組合曲面的共

3、同邊界作為初始刀路，向內(nèi)部偏置生成等殘高螺旋刀路。對不同曲面上的刀路在共同邊界連接點處不同時滿足殘高要求的情況，給出了在邊界上比較偏置距離來調(diào)整刀路的方法。對刀位刀路在相鄰曲面不連續(xù)情況，采用Hermite曲線進行過渡。
　　在完成了完整的組合曲面等殘高算法流程之后，本文對其實現(xiàn)進行了實際驗證。針對使用不同機床加工中遇到的后處理問題，在五軸機床空間運動學(xué)的基礎(chǔ)上，給出了加工使用的雙轉(zhuǎn)臺機床后處理方法。最后以一個由三張曲面的組合而成