基于平底刀切宽张量的曲面分区加工轨迹生成方法

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1、第48卷第6期2016年12月南Journalof京航NanjingU空n1V航天大学ersityofAeronautics学报＆AstronauticsV01．48No．6Dec．2016DOI：10．16356／j．1005—2615．2016．06．011基于平底刀切宽张量的曲面分区加工轨迹生成方法许锡春李迎光刘旭(南京航空航天大学机电学院，南京，210016)摘要：为提高曲面端铣加工的效率，在保证加工质量的前提下，应尽量保证刀具在各切触点处沿切宽最大的进给方向运动。复杂曲面上各点处的切宽最大进给方向常呈现区域化分布规律，基于单个加工区域的传统端铣轨迹生成方法仅能得到局部优化解。本文给出

2、了平底刀端铣曲面切宽张量，将切触点处的最优进给方向求解转化为张量特征方向的求解，并基于切宽张量场的退化性质，提取三分退化点为曲面多个加工区域的交点，进而以相交点为起点、以最优进给方向为切向构造曲面内部边界，将曲面划分为一系列加工区域，各加工区域的最优进给方向分布连续，分别生成各区域的加工轨迹。该方法在CATIACAM系统中实现，选例进行了应用验证，与传统的曲面加工轨迹生成方法相比，基于切宽张量的平底刀端铣分区加工方法显著提高了加工效率。关键词：自由曲面；切宽张量；最优进给方向；端铣加工；分区加工中图分类号：TP391文献标志码：A文章编号：1005—2615(2016)06—084709Mac

3、hiningStripWidthTensorBasedToolpathGenerationMethodforFreeformSurfaceMachiningXuXichun，LiYingguang，LiuXu(CollegeofMechanicalandElectronicalEngineering，NanjingUniversityofAeronautics＆．Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：Toimprovetheend—millingefficiencyoffreeformsurface，thefeeddirectionwithmax

4、imalma—chiningstripwidthshouldbechosenateachcuttercontactpoint．Thoseoptimalfeeddirectionsusuallypresentaregionalregularityoverallthefreeformsurface．However，inmosttraditionaltoolpathgener—ationmethods，thesurfaceistreatedasonemachiningregionthusonlylocaloptimizationmightbere—ceived．Inthispaper，themach

5、iningstripwidthtensorofflat—endtoolisproposed．Thentogettheopti—malfeeddirectionthecorrespondingeignvectorofthetensoriscalculated．Byextractingtrisectordegen—eratepointswithinthetensorfield，intersectionsofadjacentsub—surfacesareselectedasstartstocon—structinsideboundariestodividethesurface．Finally，too

6、lpathsaregeneratedineachsub—surfacesepa—rarelyapplyingtheIso—scallopmethod．TheproposedmethodisrealizedinCATIACAMplatformandtestedusingonefreeformsurface．ThecomparisontOseveralleadingexistingtoolpathgenerationmeth—odsisalsoprovided．Keywords：freeformsurface；machiningstripwidthtensor；optimalfeeddirecti

7、on；endmilling；regionalmachining基金项目：江苏省杰出青年基金(BK20140036)资助项目。收稿日期：2016—01—25；修订日期：2016-02—18通信作者：李迎光，男，教授，博士生导师，E-mail：liyingguang@nuaa．edu．cn。引用格式：许锡春，李迎光，刘旭．基于平底刀切宽张量的曲面分区加工轨迹生成方法rJ]．南京航空航天大学学报，201