组合曲面等残高刀具路径规划方法研究及实现

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1、主塞诠塞迤旦组佥堂亘笠毯直丑县整径拯型立法巫塞区塞丑论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4．评阅人5：⑧论文作者签名：指导教师签名：答辩委员会主席：星达坚麴拯逝洹太堂委员1：盟建主麴拯逝江太堂委员2：筮月固副熬拯逝江太堂委员3：筮丞董』麴拯逝江太芏委员4：型I鑫狴副麴拯逝洹太堂委员5：浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作

2、了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：际怎宕签字日期：力件年弓月马日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝江太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：陈志茸7导师签名：气l签字慨乃件年弓月巧日签字慨≯I+年弓月矛浙江大学硕士学位论文致谢转眼间在浙大两年半的硕士生涯就结束了，借此时机要向这两年中给我帮助与感动的人致以感谢。最要感谢的是我的导师傅建中教授，能进

3、入这个实验室从事自己喜欢的方向，要感谢傅老师两年前给了我这个机会。在实验室的两年中，傅老师儒雅的风度，严谨努力的治学态度，春风细雨般地感染着我和其他同学。在我们眼中已经很有成就的傅老师，依然每天怀抱极大的热情投入到工作中，甚至在过年的假日中也没有懈怠，实在让我等惭愧和汗颜，也是我未来工作中学习的榜样。感谢沈洪轰博士、甘文峰博士和林志伟博士，研究中很多不懂的地方，都是各位师兄不厌其烦的指导才得以明白。感谢沈洪矗博士在我实验过程中，指导我完成各项工作，并高效认真地审阅了我的毕业论文。特别感谢甘文峰师兄，两年来研究工作很多都是在其不断的帮助下才得以完成，大到研究方向的指导，小到程序改错，论文修改

4、等琐碎小事上，甘师兄的帮助无微不至。感谢林志伟师兄给予我很多理论上的指导，很多问题不懂时，都是从林师兄哪里得到解决的方案。感谢实验室的贺永老师、徐月同老师、姚鑫骅老IJ币、赵朋老师这些年的指导，感谢实验室已经毕业的章婷、牟晓杰、李贤义、蒋丰俊、吴森洋、孙磊、黄晖师兄lJ币姐，还有赖金涛、夏晨晖、何振亚、邓小雷、谢长雄、李晟等博士师兄，以及同一届的杨波、王益、王郑拓、金育安、魏子渊、付国强同学，还有曾庆辉、胡秋旭、蒋钧海、陈少梦、丁正龙、夏冰、胡颖、汪晓蔓、朱伟杰、薛光怀等师弟I师妹们，感谢各位的陪伴。最后感谢我的父母，是你们养育之恩我才能走到今天。陈志宇2014年2月于求是园浙江大学硕士学

5、位论文摘要出于美观或性能的要求，很多产品的外形是由组合曲面造型而来的，在组合曲面的众多加工方法中，五轴数控机床加工是最主要的方法。在五轴机床刀具路径规划研究中，具有最大切削效率和最短路径的等残高法一直是研究热点，但在组合曲面的应用中却遇到了困难。针对等残高法在组合曲面路径规划上遇到的无拓扑关系，边界77路连接问题，本文通过欧氏边界对比建立拓扑关系，在共同边修改刀路连接点等措施，对等残高路径规划方法在组合曲面上的应用进行了研究。本文首先介绍了单张曲面的路径规划方法并重点研究了等残高法，将其与组合曲面上常用路径规划方法比较后，研究在组合曲面上进行等残高的路径规划，并指出应用困难在于曲面在参数空

6、间的拓扑关系缺失。为了建立拓扑关系，本文对曲面的建模方法进行了研究，分析了曲面在欧氏和参数空间的数学格式。在此基础上，采用对比组合曲面共同的欧氏边界来寻找参数空间边界的相邻关系，再通过此相邻关系来建立组合曲面拓扑结构。在建立了拓扑关系的组合曲面基础上，本文使用组合曲面的共同边界作为初始刀路，向内部偏置生成等残高螺旋77路。对不同曲面上．的刀路在共同边界连接点处不同时满足残高要求的情况，给出了在边界上比较偏置距离来调整刀路的方法。对刀位刀路在相邻曲面不连续情况，采用He胁ite曲线进行过渡。在完成了完整的组合曲面等残高算法流程之岳，本文对其实现进行了实际验证。针对使用不同机床加工中遇到的后处

7、理问题，在五轴机床空间运动学的基础上，给出了加工使用的双转台机床后处理方法。最后以一个由三张曲面的组合而成的叶片为例，介绍了其组合曲面路径生成方法和在Vericut中的加工仿真过程，并进行实际加工验证了方法的有效性。本文方法对于提高复杂零件的加工精度和加工效率，充分发挥五轴机床的加工优势，具有实际的工程意义和实用价值。关键词：等残高，组合曲面，五轴机床，路径规划浙江大学颁士学位论文AbstractForrequireme