面向高速加工的复合曲线螺旋轨迹生成方法

针对现有螺旋切削方式仅仅适合圆形或类圆形边界曲面的问题,提出了一种复合曲线螺旋切削法,利用直线圆弧构建规则形状的辅助边界以包容不规则的曲面原始边界,以辅助边界构建光顺网格曲面作为螺旋线的投影曲面,然后桥接投影曲线与平面螺旋线作为驱动曲线从而生成复合螺旋刀路,在避免边界尖角影响的同时保留了刀轨连续的优点,适用于各种具有不规则边界的平坦曲面。软件模拟和实际加工结果表明,复合曲线螺旋切削法有效解决了刀轨的连续性和矢量突变问题,特别适合复合曲面的高速加工。

面向零件陡峭面加工的刀路优化问题研究

针对目前数控加工过程中零件陡峭面螺旋切削加工方式的局限,在对高速加工(HSM)切削路径进行研究的基础上,借鉴手工编程的优点,通过整合辅助螺旋线和平面轮廓线的投影对计算机辅助制造(CAM)过程进行优化,提出一种新型复合式螺旋切削刀路,从而扩展了先进螺旋切削方式在高速加工中的应用范围。VERICUT软件模拟和实际加工的结果表明,新型刀路能够满足陡峭面和平面并存零件高速加工路径的要求。

面向高速加工的复杂曲面螺旋刀路优化

针对现有螺旋切削轨迹对曲面形状适应性较差,无法直接应用于复杂曲面的局限,提出一种基于曲面重构的螺旋曲线切削法。对于复杂曲面根据各自的特点分别采用曲面提取、修补、延伸等方法重构目标曲面,以重构后的曲面作为圆柱螺旋线的投影对象获取驱动曲线,在CAM软件中以曲线驱动方式生成螺旋曲线轨迹并进行优化。VERICUT软件仿真和实际加工的结果表明:复杂曲面采用曲面重构螺旋切削法可以获得满足高速加工要求的光顺切削路径,扩展了先进螺旋切削方式的应用范围。

复合型陡峭曲面高速加工刀路的优化

针对现有数控加工中螺旋刀轨对曲面形状适应性差、无法应用于复杂陡峭曲面的问题,提出了一种复合型内侧陡峭面螺旋刀轨。一方面,通过构建圆柱螺旋线的方法获得光顺的螺旋驱动曲线;另一方面,通过抽取实体并将顶部曲面替换为平面的方法构建检查几何体;然后将螺旋驱动曲线和检查几何体导入CAM软件,对进退刀轨迹进行光顺化处理,从而生成连续光顺的螺旋刀轨。刀轨模拟和实际加工结果表明,复合型内陡峭面螺旋刀轨有效解决了高速加工中的切削颤振,显著提高了内侧陡峭面的加工效率和加工精度。