曲面零件多軸加工數(shù)值模擬與工藝研究.pdf

1、隨著我國制造業(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)控機床進行加工。然而，近幾年來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，針對多軸側(cè)銑加工方式的研究相對較少。為此，本文以空間凸輪多軸側(cè)銑加工為研究對象，對側(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)銑插補誤差控制等關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。
　　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的雙向搜索刀軸優(yōu)化算法，并通過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的選擇方法，將曲面曲率最值點和擬合誤差最大點定義為加工誤差敏感點，利用曲率敏感點對算法理論曲面進行初始數(shù)據(jù)點離散，利用最小二乘法對加工刀軌面進行NURBS直紋面逼近，再利用誤差敏感點定義的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線插補誤差控制算法，在研究了NURBS曲線插補算法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于直紋面雙準線的速度前瞻插補誤差控制算法，該算法通