曲面零件多軸加工數(shù)值模擬與工藝研究.pdf

1、隨著我國(guó)制造業(yè)的不斷發(fā)展，一些精密復(fù)雜零件在加工精度方面提出了更高的要求，這些零件通常需要借助多軸數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。然而，近幾年來(lái)多軸加工的研究主要集中于利用球頭銑刀的端銑加工方式，針對(duì)多軸側(cè)銑加工方式的研究相對(duì)較少。為此，本文以空間凸輪多軸側(cè)銑加工為研究對(duì)象，對(duì)側(cè)銑加工的刀軌曲面的整體逼近方法、局部刀位優(yōu)化原理和側(cè)銑插補(bǔ)誤差控制等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　首先，研究了直紋面和等距面的幾何性質(zhì)，為了滿足多軸數(shù)控加工的需求，基于直紋

2、面和等距面的性質(zhì)提出一種高效的空間凸輪精準(zhǔn)建模方法，并在該方法基礎(chǔ)上研究了空間凸輪側(cè)銑加工算法中所涉及到相關(guān)曲面的幾何性質(zhì)。
　　然后為尋求加工誤差最小的刀具位置，根據(jù)理論非等徑刀軸曲線性質(zhì)和等距曲面的誤差傳遞關(guān)系，結(jié)合點(diǎn)位偏置算法的刀位優(yōu)化原理，提出了一種以非等徑刀軸擬合直紋面到理論刀軌面誤差最小為目標(biāo)的雙向搜索刀軸優(yōu)化算法，并通過(guò)遺傳算法得到較高精度的優(yōu)化數(shù)值解。
　　還研究了基于NURBS曲面擬合的側(cè)銑刀軌逼近優(yōu)化方法

3、，提出了NURBS直紋面擬合誤差敏感點(diǎn)的選擇方法，將曲面曲率最值點(diǎn)和擬合誤差最大點(diǎn)定義為加工誤差敏感點(diǎn)，利用曲率敏感點(diǎn)對(duì)算法理論曲面進(jìn)行初始數(shù)據(jù)點(diǎn)離散，利用最小二乘法對(duì)加工刀軌面進(jìn)行NURBS直紋面逼近，再利用誤差敏感點(diǎn)定義的NURBS等參數(shù)曲線調(diào)整生成的直紋面形狀以減小刀軌擬合誤差。
　　最后研究了直紋面雙準(zhǔn)線插補(bǔ)誤差控制算法，在研究了NURBS曲線插補(bǔ)算法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于直紋面雙準(zhǔn)線的速度前瞻插補(bǔ)誤差控制算法，該算法通