葉片表面的多軸聯(lián)動磨削算法研究.pdf

1、本文是對浙江省重大科技專項工業(yè)項目(2008C01026-1)中的一個關(guān)鍵問題所作的研究，主要是針對在七軸五聯(lián)動數(shù)控磨床上磨削葉片類自由曲面的問題，采用具有半圓弧母線的圓角面結(jié)構(gòu)砂輪，提出了一種變刀觸點的加工方法以彌補數(shù)控機(jī)床聯(lián)動軸的限制，并能實現(xiàn)無干涉的磨削加工；然后本文根據(jù)該算法開發(fā)了一套基于UG二次開發(fā)的磨削CAM系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以完成加工軌跡生成、刀位點計算、磨削加工仿真以及數(shù)控代碼生成等功能；最后本文還給出葉片表面的磨削實驗，以

2、驗證本算法的準(zhǔn)確性．論文具體從以下五部分展開：
　　 第一部分，詳細(xì)介紹了無干涉磨削算法涉及的多軸聯(lián)動數(shù)控成型磨床，明確了該加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)以及機(jī)床坐標(biāo)系；介紹了砂輪的結(jié)構(gòu)特征，描述刀具坐標(biāo)系及在刀具坐標(biāo)系下的砂輪工作表面的數(shù)學(xué)模型，獲得各磨削點的坐標(biāo)值及法向數(shù)據(jù)，并且闡明整體的磨削加工方案以及加工軌跡規(guī)劃問題。
　　 第二部分，分析了磨削加工中的干涉問題以及各種干涉的解決方案。提出了磨削曲率圓以及變刀觸點的磨削的新概念；

3、描述了葉片建模過程及葉片表面相關(guān)參數(shù)；根據(jù)無干涉磨削方案給出刀位點的計算過程，主要分砂輪與葉片相對位姿分析和最佳擬合刀觸點的確定兩方面進(jìn)行詳細(xì)討論。
　　 第三部分，介紹了機(jī)床運動反解的整個過程，給出反解流程圖并詳細(xì)描述利用四元數(shù)法求解機(jī)床回轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)角度的過程與結(jié)果。
　　 第四部分，介紹磨削CAM系統(tǒng)的搭建過程，將磨削CAM系統(tǒng)分為四大主要模塊進(jìn)行介紹；給出葉片磨削仿真結(jié)果，分析仿真誤差。最后通過磨削CAM系統(tǒng)生成G代