基于場(chǎng)論的曲面加工刀具路徑生成算法及應(yīng)用.pdf

1、為提高曲面加工刀具路徑的質(zhì)量，在刀路生成算法中應(yīng)同時(shí)考慮不同的加工需求。在傳統(tǒng)的刀具路徑生成算法中，由于缺乏統(tǒng)一的數(shù)學(xué)計(jì)算框架，這些需求往往需要單獨(dú)考慮，然而不同的需求間往往相互抗衡，以至不同需求不能同時(shí)滿足、刀路不能達(dá)到最優(yōu)。為解決該問題，提出了一種可擴(kuò)展、適用于任意曲面的刀具路徑生成算法框架。該算法框架通過在加工區(qū)域建立基于勢(shì)能場(chǎng)的優(yōu)化泛函及基于梯度場(chǎng)的不等式泛函，把刀具軌跡計(jì)算問題轉(zhuǎn)換成有約束的泛函優(yōu)化問題。通過建立有限元逼近，該

2、泛函優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化成了數(shù)值優(yōu)化問題，降低求解的難度。
　　針對(duì)葉片葉身粗加工、葉片相貫面加工的工藝特點(diǎn)，闡述了把刀路平順性、最大切寬約束等需求轉(zhuǎn)換為目標(biāo)泛函的優(yōu)化目標(biāo)及約束的方法。介紹了用本算法框架產(chǎn)生均勻、連續(xù)螺旋刀路的方法。提出了兩種控制刀路最大行寬的方法，以保證產(chǎn)生的刀路在盡可能平順的情況下滿足最大行寬約束。為進(jìn)一步提高加工效率，提出了一種基于對(duì)加工區(qū)域自動(dòng)分區(qū)并在不同區(qū)域分別用往復(fù)刀路、螺旋刀路加工的方法。
　　針對(duì)模