基于Hermite插值的复杂光学曲面车削加工路径规划.pdf

《基于Hermite插值的复杂光学曲面车削加工路径规划.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、万方数据第48卷第11期2012年6月机械工程学报JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGVOI．48Jun．N0．112012DoI：10．3901／JM哐．2012．11．191基于Hermite插值的复杂光学曲面车削加工路径规划王兴盛康敏(南京农业大学工学院南京210031)摘要：为解决复杂光学曲面加工难题，探讨其车削加工路径规划。基于慢刀伺服加工技术对复杂光学曲面的刀位点规划进行设计，分析刀触点等角度离散方案及刀具圆弧半径补偿方案。轨迹插补采用可编程多轴控制器(Programmablemulti．axiscontrol

2、ler,PMAC)提供的位置、速度、时间(Posiuonvolocitytime．Pvn插补运动模式，分析P、叮的数学实质Hermite分段插值模型。并根据此模型提出恒速法、面积法和三点法三种PVT入口参数生成算法。以离轴抛物面、环曲面、正弦面为例进行仿真，加工路径的仿真表明刀位点的设计可以应用于复杂光学曲面加工。同时：轴运动特性的分析表明z轴往复频率和c轴回转频率相仿时，面积法(砚／3)和三点法均能满足：轴速度光顺要求；z轴往复频率明显大于主轴频率时，采用三点法的加速度变化明显优于面积法。提出的加工路径方法可为复杂光学曲面的实际加工提供指导意义

3、。关键词：复杂光学曲面加工路径慢刀伺服Hermite分段插值中图分类号：TH741CuttingPathPlanningforComplexOpticalSurfaceUsingHermiteInterpolationWANGXingshcngKANGMin(CollegeofEngineering，NanjingAgricultureUniversity,Nanjing210031)Abstract：Thecuttingpathplanningisdiscussedinordertosolvethemfficultiesofprocessing

4、complexopticalsurfaoes．Cutterlocationpoint(C=L)planningisdesigned,cuttingcontactpoint(co)diseretiz撕onandcuttingtoolcompetmationareanalyzedbasedOnslowtoolservo．Basedonprogrammablemulti-axiscontroller(PMAC)，Hermitesegmentinterpolationisanalyzedwhichisusedbytmj∞toryinterpolation

5、,andthreepositionvelocitytime(PVT)onU'anceparametersalgorithmsarcputtedforward,the∞珊切ntspccdmethod,them'e,amethodandtheth瞎cpointsmethod．Thesimulationofcuttingpathofoff-axisparabolic．ua'icandsinusoidal鲫r妇showsthatthedesignofCLcanbeusedtocomplexsurfacesprocessing．Meanwhile．thea

6、nalysisofzaxismotioncharacteristicsshowsthata脱method(c=2／3)andthreepointsmethodboth咖meettherequirementsofsmoothvelocityofzaxiswhenzaxisreciprocatingfrequencyissimilartOCaxisrotaryfrequency．Andthreepointsmethodisbetterthanalvamethodinthechangeofaccelerationwhenzaxisreciprocati

7、ngfrcquencyissignificantlygreaterthanCaxisrotaryfmlueney．Theproposedmethodaffordsbenefitforpracticalmanufacturingofcomplexopticalsurfaces．Keywords：Complexopticalstn'fac2．sCuttingpathSlowtoolservoHermkesegmentinterpolation0前言相比于传统的球面及非球面光学元件，复杂光学自由曲面元件有利于优化光学系统结构，减少光路中光学元件的数量，

8、显著减轻光学系统的质量，进一步提高系统成像质量。目前，复杂光学曲面元20111117收到初稿．20120320收到修改稿件已应用于多种场