五軸加工中掃掠輪廓線的計(jì)算表達(dá)及軟件實(shí)現(xiàn).pdf

1、五軸數(shù)控(NC)加工技術(shù)廣泛地應(yīng)用于航空、汽車、船舶和現(xiàn)代模具等行業(yè)，在高精度復(fù)雜曲面加工中有著不可替代的作用。如何充分發(fā)揮其高柔性、高精度及高效率的特點(diǎn)一直是國內(nèi)外研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文對五軸加工中掃掠輪廓線的計(jì)算表達(dá)理論進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究，并將這一理論應(yīng)用于工程軟件的設(shè)計(jì)實(shí)踐中。主要內(nèi)容為：
　　1.闡述了課題的研究背景及意義，介紹了五軸加工技術(shù)的研究現(xiàn)狀和五軸數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向，分析了國內(nèi)外幾種常見的掃掠面和掃掠輪廓線求解

2、優(yōu)缺點(diǎn)，剖析現(xiàn)有環(huán)形刀具及刀具勢態(tài)優(yōu)化適用性及局限性。
　　2.給出了主軸擺動(dòng)式五軸數(shù)控加工中環(huán)形刀具掃掠輪廓線的顯式表達(dá)式，分析了掃掠輪廓線在刀具曲面不同部分的形狀及性質(zhì)，列舉了掃掠輪廓線各種可能性。所用的計(jì)算方法高效精確，可為復(fù)雜曲面加工過程的動(dòng)態(tài)模擬和加工誤差的控制奠定了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
　　3.介紹工作臺旋轉(zhuǎn)式五軸加工中環(huán)形刀具上掃掠輪廓線的顯式表達(dá)式，分析了掃掠輪廓線在刀具曲面上的幾何特性。所用的計(jì)算方法高效精確，可為復(fù)

3、雜曲面加工過程的動(dòng)態(tài)模擬和加工誤差的控制奠定了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
　　4.介紹用B樣條表達(dá)五軸數(shù)控加工中刀具掃掠輪廓線的算法。首先根據(jù)輪廓線的顯式表達(dá)計(jì)算其二階導(dǎo)矢。然后基于二階導(dǎo)矢界估算輪廓線上的采樣點(diǎn)數(shù)。接著通過B樣條插值、節(jié)點(diǎn)消去和組合等技術(shù)求得B樣條曲線。提出的方法可推廣到刀具掃掠面的B樣條表達(dá)，從而可為進(jìn)一步提高五軸加工的誤差控制，刀路檢測和動(dòng)態(tài)模擬奠定了的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
　　5.在成功開發(fā)基于Windows的環(huán)形刀模具CAD