五轴侧铣刀具半径补偿路径优化技术的研究.pdf

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1、第1O期组合机床与自动化加工技术No．102014年1O月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueoct．2014文章编号：1001—2265(2014)10—0036—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．10．011五轴侧铣刀具半径补偿路径优化技术的研究刘慧，郑飓默。，杜少华(1．中国科学院研究生院，北京100049；2．中国科学院沈阳计算技术研究所，沈阳110171；3．沈阳高精数控技术有限公司，沈阳110171)摘要：为了完善五轴侧铣数控系统中的空间刀具半径补偿功能，通过分

2、析五轴侧铣加工的特点，对空间刀具半径补偿路径优化技术进行了研究。针对刀具逼回退工件轮廓，提出了根据毛胚的外形选择不同的进退刀方式逼i丘／回退工件轮廓的空间刀具半径补偿算法；针对提高加工工件表面的平滑度，减少刀具逼回退工件时留在工件表面的切痕，提出了刀具沿直线、四分之一圆弧或半圆切向的逼回退工件轮廓实现刀具半径补偿路径的平滑逼回退工件轮廓的空间刀具半径补偿算法。最后，基于Vericut平台进行仿真验证，结果表明正确有效。关键词：五轴侧铣加工；空间刀具；半径补偿中图分类号：TH165：TH659文献标识码：AResearchontheOptimizationTechnolo

3、gyofSpaceToolRadiusCompensationforFive——axisFlankMillingLIUHui，ZHENGLiaomo，DUShao．hua(1．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China；2．ShenyangInstituteof-ComputingTechnology，ChineseAcademyofSciences，Shenyang110171，China)Abstract：Inordertoimprovethefunctionofspacetool

4、radiuscompensationforfive—axisflankmillingCNCSystem，theoptimizationtechnologyofspacetoolradiuscompensationisstudiedbyanalyzingthecharacter—isticsoffive—axisflankmilling．Proposedspacetoolradiuscompensationalgorithmbasedondifferentwaystoapproach／retractionworkpiece．Proposedspacetoolradiusc

5、ompensationalgorithmaboutthetoolalongstraightline，semicircularorquarterarcapproach／retractionworkpiecetoimprovethesmoothnessofthesurfaceofworkpiece．Finally，thesimulationbasedonVericutPlatform，resultsshowthatalgorithmiscor—rectandeffective．Keywords：five—axisflankmilling；spacetool；radiusco

6、mpensation直线、四分之一圆弧或半圆的方式切向逼近／回退工件0弓l言轮廓实现平滑逼近与回退的空间刀具半径补偿算法完空间刀具半径补偿功能是高档数控系统的主要衡善空间刀具半径补偿功能。本文将介绍具体优化技术量指标之一，也是五轴加工技术的难点。目前，基于几的设计。何投影的空间刀具半径补偿算法¨是五轴侧铣数控1五轴侧铣空间刀具半径补偿系统中最常用的空间刀具半径补偿算法。也有人提出了基于异面法矢求取最佳补偿点的空间刀具半径补1．1五轴侧铣空间刀具半径补偿原理偿算法。但是都没有考虑刀具逼近／回退工件轮廓时五轴侧铣加工过程中，数控系统能够根据编程轨的空间刀具半径补偿算法，而且

7、空间刀具半径补偿算迹和刀轴矢量自动生成刀心轨迹的功能即为五轴侧铣法不具备平滑逼近／回退功能。空间刀具半径补偿功能。五轴侧铣空间刀具半径补偿本文通过分析五轴侧铣加工的特点，对五轴侧铣模型如图1所示，尸n表示编程轨迹上一点，P。表示相加工空间刀具半径补偿路径优化技术进行研究。通过应的补偿点，n表示刀轴矢量，由刀心点指向刀具控制研究采用不同进退刀方式逼近／回退工件轮廓的空间点的单位矢量，表示编程进给方向矢量。刀具半径刀具半径补偿算法和刀具半径补偿路径通过增加一段补偿向量C始终垂直于编程轨迹与刀轴矢量，方向指收稿日期：2014—01—07基金项目