任意曲面叶轮五坐标数控加工刀具轨迹生成

以任意曲面叶轮五坐标数控加工为背景,根据叶轮的几何形状,提出了一种高效的侧铣加工刀具———鼓锥形刀.基于鼓锥形刀的等残留高度刀具轨迹计算方法,使刀具按相邻轨迹加工所形成的残留高度相等,加工效率提高.解决了等残留高度法生成刀具轨迹中的核心问题,并对刀具轨迹间距的计算提出了改进算法,计算精度提高.对任意曲面叶轮叶片五坐标数控加工刀具轨迹进行了计算,并与球形刀等参数线法作了比较.结果证明,采用鼓锥形刀等残留高度法,所生成的刀具轨迹长度是球形刀等参数线法刀具轨迹长度的1/3,加工效率是采用球形刀等参数线法的3倍.

基于正向杜邦指标线的五坐标侧铣加工

为实现叶轮类零件的多坐标侧铣加工,通过引入正向杜邦指标线,利用鼓锥形刀对自由曲面的五坐标侧铣加工进行研究。针对具有严格凸切削刃的侧铣加工刀具,提出不发生局部干涉的充要条件是切触点处刀具曲面的正向杜邦指标线位于被加工曲面的正向杜邦指标线之内。给出利用鼓锥形刀侧铣加工自由曲面时实施干涉检查的判断准则以及消除干涉的修正方法,推导出具有严格凸切削刃的刀具在给定的残留高度下侧铣加工带宽的计算方法。在此基础上,利用等残留高度法实现鼓锥形刀侧铣加工自由曲面无干涉刀具轨迹的生成。算例表明,在相同残留高度下,鼓锥形刀侧铣较之球头刀加工效率提高37．44%,说明侧铣加工是提高切削效率和加工质量的一种有效途径。