沿過渡曲面縱向加工無干涉刀具軌跡生成方法研究.pdf

1、在汽車車身、航空航天器及各種成形模具的設(shè)計(jì)和切削加工中，經(jīng)常涉及到過渡曲面，作為兩個(gè)母曲面之間光順連接的曲面，對(duì)于提高產(chǎn)品外表的美觀，增強(qiáng)零件的剛度，改善模具的沖壓性能，避免沖壓件起皺，具有十分重要的作用。通過深入分析和研究，目前只能采用球頭銑刀或者成型刀來加工過渡曲面。球頭銑刀在切削加工中，切削效率低，加工表面質(zhì)量差，多次的往返加工影響過渡曲面的光順性；而成型刀只能加工固定曲率的過渡曲面，不同曲率過渡曲面需要制作不同形狀成型刀。對(duì)于非

2、固定曲率的過渡曲面，只能采用球頭銑刀加工，給實(shí)際生產(chǎn)帶來極大不便。平頭立銑刀通過偏轉(zhuǎn)角度可以獲得較大的有效切削半徑，具有切削效率高，加工表面光順等特點(diǎn)。
　　針對(duì)球頭銑刀或者成型刀在過渡曲面加工中存在的問題，本文提出了一種采用平頭立銑刀沿過渡曲面脊線的縱向加工的方法。該方法以刀具的接觸點(diǎn)為參照，基于空間過渡曲面在不同位置的曲率變化趨勢(shì)，偏轉(zhuǎn)平頭立銑刀沿過渡曲面脊線的縱向和法向角度，利用平頭立銑刀隨著偏轉(zhuǎn)角減小而有效切削半徑增大的特

3、點(diǎn)，在實(shí)際切削過程中盡量減小偏轉(zhuǎn)角，增大有效切削半徑，同時(shí)保證不發(fā)生刀具干涉。每個(gè)刀位點(diǎn)計(jì)算，通過建立過渡曲面脊線的空間模型，按照曲率匹配原則確定刀具初始位置，基于網(wǎng)格劃分法和距離極值法，判斷刀具是否發(fā)生過切干涉和碰撞干涉，根據(jù)刀具的干涉檢查結(jié)果實(shí)時(shí)修正刀具的偏轉(zhuǎn)角度，以調(diào)整刀具切削姿態(tài)和過渡曲面之間的位置關(guān)系，從而獲得無干涉刀位點(diǎn)。如此類推，可以求得整張過渡曲面的無干涉刀具軌跡。然后，基于傳統(tǒng)等殘留高度刀具軌跡生成方法建立刀具軌跡的優(yōu)