基于区域划分的刀轨生成算法的研究.pdf

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1、第5期组合机床与自动化加工技术No．52014年5月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueMay．2014文章编号：1001—2265(2014)05—0123—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．05．032基于区域划分的刀轨生成算法的研究李骏，樊留群，赵建华，陈阁，胡立文(1．同济大学中德学院，上海200092；2．沈阳机床设计研究院有限公司上海分公司，上海201804)摘要：针对行切法加工带有岛屿的复杂型腔时，如何产生最

2、短且无跳刀的刀具轨迹，提出了一种基于区域划分的刀具轨迹生成算法。首先通过区域划分理论将内外边界均为凸轮廓的复杂型腔的加工区域划分为若干单调子区域，然后在每个单调子区域中生成刀具轨迹，刀具加工完一个子区域，可以直接过渡到相邻子区域，不仅获得了无跳刀刀轨，加工中也不存在重复切削现象。最后将该方法与UG中的往复行切法进行了对比，验证了该算法的有效性。关键词：刀具轨迹；复杂型腔；区域划分；无跳刀中图分类号：TH166；TG65文献标识码：AResearchaboutGenerationAlgorithmofToolPathba

3、sedonAreaDividingLIJun，FANLiuqun，ZHAOJian．hua，CHENGe，HULi．wen(1．Sino-GermanCollege，Ton~i—University，Shanghai200092，China；2．SMTCLResearchInstitute，Shang—hai201804，China)Abstract：Analgorithmfortoolpathgenerationbasedonareadividingmethod，inordertogeneratetheshortes

4、tpathwithouttoolretractioninazigzagpocketmachiningofcomplexcavitywithmanyconvexislands，isgiveninthispaper．Firstly，processingareaofcomplexcavitywhoseinsideandoutsidebounda-desarebothconvexcontourisdividedintoseveralmonotonysub—regionsthroughareadividingmethod．The

5、ntoolpathsaregeneratedinallmonotonysub-regions．Aftertheprocessingofasub—regionisfinished，toolCandirectlytransitintothenextadjacentregion．Inthisway，notonlyatoolpathwithouttoolretractionCanbeacquired，butalsoduringtheprocessingitdoesn’texistrepeatcutting．Finally，it

6、iscomparedwiththezigzagcuttingmethodinUGtoillustratetheeffectivenessofthisalgorithm．Keywords：toolpath；complexcavity；areadividing；withouttoolretraction迹中存在大量的附加抬刀动作，则会严重降低切削加0引言工的效率与加工质量。因此，如何避免或减少在行切型腔加工被广泛应用于航空、汽车、模具制造业等加工过程中产生的跳刀次数多年以来一直是数控加工领域，其中平面型腔加工又是型腔加工中

7、应用最广泛领域研究的重点J。的⋯。对于平面型腔加工，主要有行切法和环切法两Held【4剖把整个切削区域按加工需要分成若干子种走刀方式。行切法又可以分为单向行切(Zig型)和区域，分别加工各子区域。这种不同的加工域选择，既往复行切(Zig-Zag型)。减少了抬刀次数又不会使加工轨迹相对变长，同时可与环切加工相比，行切加工由于其刀具轨迹主要对新区域采用最合理的走刀方式，提高了加工效率。由一系列与某一恒定方向(如水平方向)平行的长距TangK在Held的基础上就如何减少抬刀次数的问离直线段组成，既有利于发挥机床的最大进给速度

8、，同题作了进一步的分析，提出并证明了四条定理，同时给时其切削表面质量也好于环切加工口。因此，行切加出了一个满足最小跳刀次数的分区算法。盛沛颐和陈工广泛应用于型腔类工件的粗加工中。但是，对于带钢针对平面型腔行切加工刀具轨迹生成中如何合理有多个岛屿的复杂平面型腔采用行切加工时，常常会而最大程度地减少在加工刀具轨迹中产生的跳刀动作产生附