基于改进等残留高度法的曲面刀路规划研究

刀具路径规划是复杂曲面数控加工技术的核心部分,它会对曲面加工的质量和效率产生极大影响。等残留高度法是近年来应用广泛的一种刀具路径规划方法,但其在规划双曲抛物面等几何形状特殊的曲面时仍存在刀路冗余现象。选择沿最大主曲率方向的曲线作为初始路径改进等残留高度法,代替传统方法中选择曲面长边界作为初始路径的方式,计算加工步长和行距,生成覆盖整个复杂曲面的刀具路径。对比两种方式生成的刀具路径,实验结果表明,改进的等残留高度法可以有效地解决刀路冗余,提高加工效率。

等残留高度法中的刀具初始轨迹优化

刀具运动轨迹是数控加工技术的核心部分,它会对数控加工的加工质量和加工效率产生极大影响。等残留高度法是近年来被提出的一种非常高效的刀具轨迹规划方法。传统等残留高度法中,一般选择曲面最长边界作为刀具轨迹的初始轨迹。选择马鞍曲面上沿最大凸曲率方向的曲线作为初始轨迹,结合传统的等残留高度算法,生成覆盖整个加工曲面的刀具轨迹。对比新刀轨算法和传统等残留高度法,实验结果表明,采用新算法生成的刀具轨迹可以有效地提高加工效率。

基于等残留高度法的曲面刀路规划及加工

本文在等残留高度刀具路径规划方法的基础上,为解决同一曲面加工后表面质量差异大的问题,将曲面作为两个区域进行加工,并将其划分为陡峭区域和平坦区域本文通过在不同区域。加工过程中使其自动更换行距(即陡峭区域的行距稍大,平坦区域的行距小),使同一曲面加工后表面质量达到一致。

等残留高度法中的步长精度优化研究

目的研究在五轴数控加工中,等残留高度法规划出的轨迹线特点,解决容易出现的步长累积误差问题。方法分析步长误差的形成原因,采用偏置轨迹上的步长计算方法;通过对比偏置前后的走刀步长,发现步长误差会产生累积;为提高加工精度,引入阈值参数ψ,通过ψ来控制步长误差变化率α,使步长误差控制在合理的范围内。结果传统等残留高度法规划出的轨迹线步长误差在逐条累积增加,最大误差变化率已接近0.3,通过执行步长累积误差消除算法,改进后的轨迹线α值基本控制在-0.05~0.05。结论在等残留高度法中加入对步长误差的控制,增加了步长的加工精度,对提高工件的表面质量有积极的意义。

复杂曲面等残留高度螺旋刀具轨迹生成方法的研究

复杂曲面加工中,刀具轨迹规划是数控加工技术的关键,它的优劣性将直接影响曲面加工的精度和效率。在总结等残留高度法和螺旋走刀模式的特点基础上,对等残留高度法进行改进,提出了基于等残留高度法的螺旋加工模式刀具轨迹生成方法,给出了该方法的生成刀具轨迹的流程。该方法解决了等残留高度法轨迹线零散、轨迹不光滑、不利于高速加工的缺点,实现了加工轨迹光滑连续,在确保加工精度的前提下,提高了曲面加工效率。最后,利用此方法对叶片零件加工实例进行了刀具轨迹规划,在UG加工模块中完成了加工仿真,验证了方法的优越性。

一种自由曲面的改进的等残留高度加工方法

自由曲面的数控加工策略直接决定着其加工质量。等残留高度法是一种加工效率和加工质量都较好的加工策略。对于比较复杂或者有突变点的自由曲面来说,由等残留高度法得到的加工轨迹并不平滑。提出了一种改进的基于等残留高度的加工轨迹计算方法,可得到平滑的加工轨迹。

基于等残留高度光顺刀具轨迹的优化方法

提出了一种铣削加工中刀具轨迹的生成方法。该方法一方面能保证生成的刀具轨迹的光顺性,即轨迹曲线的曲率在设定范围之内,避免了走刀方向变化剧烈对表面质量的影响;另一方面,通过求解优化模型使得加工冗余量最小,进而提高加工效率。通过对一个较极端的例子的数值实验,验证了该方法的有效性。

基于等残留高度的自由曲面加工刀具轨迹规划

对于曲面加工来说,效率和精度是相互矛盾的2个方面。加工时,用等残留高度法生成刀具轨迹,选择待加工曲面最长的1条边界线作为第1条加工的轨迹线,通过控制相邻刀具接触点的距离,使刀具轨迹间的残留高度均匀一致,依据刀具半径和允许的残留高度,迭代生成另一条刀具轨迹线。等残留高度法生成的刀具路径间的残留高度均为设定值,所生成的刀位点数最少,刀具路径长度最短。采用牛顿法作为等残留高度法的刀位点搜索方法,得到等残留高度刀具轨迹的生成过程。

UG二次开发的整体叶轮刀位轨迹生成

整体叶轮型面的复杂性,导致造型和数控编程都有一定的难度。基于UG和VC++开发平台,采用等残留高度法,结合全局干涉和局部干涉刀位的修正原理,编制了无干涉刀位轨迹算法。开发出干涉较严重的微型叶轮类零件的五坐标加工程序。通过实验证明,无干涉刀位轨迹算法是可行的,提高了UG生成整体叶轮刀路的效率,减少了操作,从而提高编程效率,同时可以有效地减少冗余刀具轨迹,提高加工效率和表面质量。

复杂型面天线罩精密修磨的刀具轨迹研究

天线罩是由硬脆材料制成的大型薄壁复杂回转体 ,对其内廓型面精密修磨难度很大 ,而如何规划刀具轨迹则是实现精密修磨所要解决的关键问题。为此 ,本文根据天线罩内廓型面的特点 ,提出一种应用等残留高度与等参数法相结合的刀具轨迹生成方法———不等距截面环切刀具轨迹规划法。实践证明 ,应用这种刀具轨迹规划方法生成的数控加工程序能实现天线罩内廓型面的高效率。