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1、,33;年53月航空精密制造技术+9:;<==>第;A卷第=期’()’*)+,-./0)1)+,2’,34’0*3.),5*/06,+7+58(?@;>A,?;B技术交流五坐标数控加工局部过切宋学谦5678769:+,刘鹄然;$57郑州轻工学院机械系，郑州<=333,,7香港现工大学;7中南大学，湖南长沙<533!=%/摘要4在五坐标数控加工中，不可避免会发生干涉现象，在数控编程时需要特别注意刀具的几何形状，被加工表面的复杂程度，和工作行程等要素。/关键词4曲面；数控加工；过切［中图分类号］>?@=A
2、［文献标识码］B［文章编号］533;(=<=5$,33;%3=(33<5(3;!概述消除。在五坐标的数控切削加工中，避免可能会发生在空间自由曲面的数控加工中，由于计算刀具的干涉现象，在数控编程时需要特别注意刀具的几位置点方法和不正确，对数控机床的性能和结构缺何形状，被加工表面的复杂程度，数控机床的动力乏必要的了解，当然最主要的是在数控编程时考虑头的外形尺寸和工作行程等要素。问题的不全面，往往会导致刀具、被加工零件、机床之间发生干涉［!］。干涉通常有以下三种表现形式：过"局部过切出现的条件切干涉，碰撞干
3、涉及超程干涉。在此我们讨论局部过切出现的条件，在!"方向#过切干涉：刀刃在被加工表面切除了不该切除的材料。上，当刀具切削圆的扫描曲面小于零件曲面的曲率碰撞干涉：刀杆（刀具的非切削刃）与被加工表时，便出现局部过切，即在!"#方向上有#$%%#"##。在切面发生碰撞。超程干涉：刀具位置点的坐标和相位角超出数触点，即使只有一个方向出现局部过切出现的条控机床的工作行程。由于机床的具体情况各不相件，在该点就出现了局部过切。出现了局部过切的同，我们并不讨论超程干涉。条件为：其中刀具过切干涉分为两种类型：#$#%&
4、’$%%#(##!,曲率干涉：当刀具接触点处的曲率半径小于)*+#)*+%#012(#0*+&,/()*+,&)*+,$刀具的实际切削半径时，所导致的过切现象为曲率-.)$&,干涉。即局部过切。",,除刀具接触点外，所发生的刀刃过切被加工(’3)*+$4(#)*+#$5%’表面的行为称为曲面干涉。,曲率干涉将破坏被加工表面的二阶连续性，而当发生局部过切时，对于任一的角#，#$#%"3，由曲率的连续性影响曲面的光顺性。在光照条件下，上式可以看出，满足下式时，会发生局部过切被加工表面的反射光会在曲率间断处
5、产生歧变，极5)*+%’012(’0*+,/()*+,&)*+$(’)*+$4"#大的影响曲面外表的美观。这在外观表面质量要求-.),$&,3’,较严格的轿车等模具制造中是决不允许发生的。因$,%此在空间自由曲面的加工中，必须对局部过切给予因为)*+,#!3，所以式（,）为局部过切出现的条件。·CD·王坐标数控加工局部过切注意到等式的左边为刀具扫描截面的曲率!，则<-7=9&234-.=9#-;7:&2()-7=9"-7:$-7:!"##!式（!）可进一步简化为式（"）：!#!（"）!!"##!!因此
6、局部过切出现的条件可总结为式（"）所出现的情况，由式（"）可以看出，在$%!方向上刀具切削!图!调整消除过切圆扫描曲面的曲率小于零件曲面的曲率时，局部过<-7=9&234-.=9#-"7:&2()-7=9"-7:$-7:切就会发生。式（"）可重新整理为式（$）。’()#!!%&’()"*+%#,-&./+%",01&+%"’()$/56’$,&234!01&+%"56’$0’()$,#7&$,2()上式表明，当零件曲面的主曲率均为负数时，图"调整消除过切局部过切就不会发生，因此对于局部凸曲面不会发<-
7、7=9&234-.=9#-"7:&2()-7=9"-7:$-7:生局部过切，因为其所有项均为正。在$%!方向上对!于局部过切的检查，可以推广到任一方向$%上的曲%率检查。因此式（$）为局部过切出现的充要条件。因此通过在刀具接触点调整刀具方向，使之避免出现图$局部鞍形曲面发生过切局部过切。图.8图9为刀具方向角不一样时的局部<-7=9&234-.=9#-;7:&2()-7=9"-"7:$-7:过切情况。图.、图!和图"分别为局部凹曲面通过改变刀具的后跟角#及倾斜角"，使刀具扫描曲面与零件曲面避免发生过切
8、。图.为#-"7:时出现了过切。图!通过调整后跟角#使#-;7:消除过切，图"通过调整使"-$7:消除过切。图$、图9和图;分别为图9调整消除过局部鞍形曲面通过改变刀具的后跟角#及倾斜角<-7=9&234-.=9#-"7:&2()-7=9"-"7:$-7:"，使得刀具扫描曲面与零件曲面避免发生过切。图$为#-"7:出现了过切，图9通过调整使#-;7:消除了过切。图;通过调整使"-$7:消除过切。<-7=9&234-.=9#-"7:&2()-7=9"-7:
