基于细分曲面数控刀位轨迹的生成.pdf

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1、应用与试验·机械研究与应用·基于细分曲面数控刀位轨迹的生成张文，范敏。(1．襄樊学院机械与汽车工程学院，湖北寰阳441053；2．襄樊职业技术学院汽车工程学院，湖北襄阳441000)摘要：阐述了基于细分曲面数控加工刀具轨迹的生成方法，主要包括求交点的算法和对交点进行优化处理的算法，该方法具有一定的可行性和实用性。关键词：三角网格查询；截交线；刀位点处理中图分类号：TG659文献标识码：A文章编号：1006—4414(2011)ol一0031—03TechnologyofgeneratingNCtool

2、pathbasedonsubdivisionsurfacesZhangWen．FanMin(1．ThedepartmentofmechanicalandautomotiveengineeringofXiangfanunwemity，XiangyangHubei441000，China；2．Thedep~montofautomotiveengineeringofXiandanvocationalandtechnicalcollege，XiangyangHubei41000，China)Abstract：

3、，I'IlegeneratingNCtoolpathprocessisexpatiatedinthispaperbasedonsubdivisionsurfaceswhichincludingthealgorithmtogettheintersectionpointandtheoptimizationtechnologyofintemeetionpoint．Acasestudyhasbeenprovedthinthemethodhasfeasibilityandpracticability．Keywo

4、rds：triangularfacetssearchingmethod；lineofsection；cutter—positionpointprocessingmethod1引言于刀具作空间运动，容易产生抖动，零件表面质量难数控加工刀具轨迹的生成是进行逆向工程工作以得到保证，因此其加工工艺性差。的最终目的之一，是逆向工程研究的一项重要内容。(2)基于等距面的截平面法采用基于等距面目前，对数控加工中刀轨自动生成的研究己经较为深的截平面法，其明显的优点是刀具规划和走向便于控人，但这些研究大多数基于参数曲面

5、模型，由于要在制，同时可以采用两轴联动的走刀方式。刀轨自动生成之前进行曲面重构，其过程繁琐费时，2．2确定刀具轨迹间距而且需要设计师有丰富的实践经验。所以要将细分采用截平面法生成刀具轨迹时，首先需要确定截曲面应用于工程生产当中，研究基于细分曲面的数控平面行距，方法分为两种。加工技术就成为关键，也逐渐成为研究的热点，但取(1)直接由用户给出按定值计算，由用户根据得的成果比较有限。经验直接给出。这种方式避免了对行距的计算，刀具2刀具轨迹的生成轨迹计算速度较快。2．1加工网格曲面时的刀轨生成方法(2)根据加

6、工后的残留高度计算行距笔者根生成三维曲面刀位轨迹的常用方法有两种⋯：据残留高度法计算行距。用球头刀加工曲面时的截等参数线法和平行平面截交线法。在组合曲面数控面图如图I所示，设为残留高度，r为刀具半径，加工中通常采用平行平面截交线法求解刀具轨迹，笔为刀具轨迹间距(即截平面行距)，则[(1／2)]+(r者也采用了截平面法生成刀具轨迹数据。—h)：r2得出：在利用截平面法求刀具轨迹的过程中，可以通过控制三角网格的数量来控制三角网格逼近被近似的自由曲面的精度，满足不同加工要求对精度的需要。这样，生成刀轨时的运

7、算便转化为平面与平面的求交运算，其算法简单，运算速度较快。截平面法加工有两种J：基于原曲面的截平面法和基于等距面的截平面法。(I)基于原曲面的截平面法该方法的刀具运图I刀具轨迹间距动只适合三轴联动方式。刀具沿此类轨迹走刀时，由收稿日期：2010—11—20作者简介：张文(1975一)，男，湖北襄阳人，工程师，主要从事数控技术、机械制造工艺及CAD／CAM等的应用和研究。·31·应用与i式验·机械研究与应用·2．3毗邻三角网格查询格中与截平面F相交的只有网格日和E，而B已经在用同一个截平面求交点的过程中

8、，为避免同一处理过(通过程序中的标志flag=1识别)。因此，也个三角网格被重复查询和求交从而导致运算失败，需只有唯一的一个邻接三角形E待访问。对每一个被处理过的三角形网格设置处理标志flag综合上述两种情况，所设计的毗邻三角网格查=1；当同一平面整个求交完毕后，需恢复所有标志询流程图如图3所示，其中F为截平面，A为当前与flag=0。F相交的三角网格，P、P2为F和的边的交点。当对一个三角网格求交完成后，需取下一个三角2．4三角网格与截平面的交点形网格