复杂曲面投影法精加工刀轨生成

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1、第2期机械设计与制造2012年2月MachineryDesign＆Manufacture197文章编号：1001-3997（2012）02-0197-02复杂曲面投影法精加工刀轨生成1，211，21杨红涛刘伟军张鸣卞宏友12（中国科学院沈阳自动化研究所，沈阳110016）（中国科学院研究生院，北京100049）Projectioncomplexsurfacefinishingtoolpathgeneration1，211，21YANGHong-tao，LIUWei-jun，ZHANGMing，B

2、IANHong-you1（ShenyangInstituteofAutomation，ChineseAcademyofSciences，Shenyang110016，China）2（GraduateUniversityoftheChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China）【摘要】针对复杂曲面投影法精加工问题，提出一种简捷而有效的计算投影轨迹的方法。该算法以减

3、少计算量，提高干涉调整效率为目的。为了避免传统方法中的复杂的曲面偏置问题，提出了一种新的思路，该方法摒弃了先求偏置面再计算投影轨迹并使用对分法处理干涉问题的思路。首先规划导动轨迹，然后将刀触点轨迹沿曲面法向偏置，再利用刀位点到曲面的最短距离进行干涉检测与调整，最后生成了无干涉的投影法轨迹。仿真实验证明，该方法计算量小，可以消除干涉，加工效果好。关键词：复杂曲面；精加工；投影法；干涉调整【Abstract】BasedonComplexsurfacefinishingo

4、fcomplexsurfacesbias，asimpleandeffectivemethodofcalculatingprojectedtool-pathisproposed.Inordertoavoidthetraditionalmethodofcomplexcurvedsurfaceoffsetproblem，putforwardakindofnewtrainofthought，themethodabandonsthefirstseektheoffsetsurfaceand

5、thencalculatingtheprojectionpathandusethebisectionmethoddealingwiththetrainofthoughtoftheproblem.Themethodabandonoffsetsurface，butturnedtooffsetcuttercontactpatha－longthesurfacenormal，andusetheshortestdistancebetweenthecutterlocationpointandthe

6、surfacetointerferencedetectionandadjustment.Finally，interference-freetrajectoryprojectionisgenerated.Thesimu－lationresultsshowsthatthemethodiseffectiveandcomputation.Keywords：Complexsurface；Finishing；Projection；Adjustintervention

7、中图分类号：TH16文献标识码：A1引言影到XY平面上；然后在XY平面上以环切走刀的方式规划导动轨迹；再将导动轨迹投影到待加工曲面上形成刀触点轨迹；在获得刀投影法是自由曲面加工的常用方法，常见于自由曲面的半触点轨迹后，根据刀具的类型计算出初始刀位点，对初始刀位点进精加工和精加工等工序。该方法不受曲面间复杂拓扑关系的限行干涉检测，对于发生干涉的刀位点则进行修正，从而生成驱动刀制，可以处理其他方法难以处理的组合曲面；轨迹光滑连续，退刀具的刀

8、位点轨迹。投影法生成精加工轨迹的流程图，如图1所示。次数少[1]，在曲面加工中得到了广泛的应用。目前常见的投影法采待加工曲面用将导动轨迹投影到待加工曲面的偏置曲面的上来获得初始刀位点，然后采用对分法[2]，沿着Z向和-Z向调整以处理干涉问题。获取平面投影轮廓但是，曲面的偏置面的计算是一个非常复杂的问题，算法计算量规划导动轨迹大，鲁棒性差，有些曲面的偏置面甚至是无法计算的。传统的干涉调整方式采用对分法，沿Z向或-Z向迭代调整，计算量大，调整投影到曲面形成刀触点轨迹效率低。因此，在实际计算中，该方法