面向五轴联动高速加工的等距双NURBS刀具路径光顺方法.pdf

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1、面向五轴联动高速加工的等距双NURBS刀具路径光顺方法——杨堂勇冯景春面向五轴联动高速加工的等距双NURBS刀具路径光顺方法杨堂勇冯景春。1-广州数控设备有限公司，广州，5105302．广东工业大学，广州，510006摘要：针对采用等距NURBS描述的五轴联动刀路给出了一种光顺方法，对不满足拟合精度的断点采用对偶四元数Bezier矢量函数进行光顺处理，确保刀具路径满足拟合精度的同时实现G或G以上连续，以消除进给速度的方向突变，改善各轴伺服跟随性能，减轻机床冲击，从而适应五轴联动高速加工的需求。关键词：五轴联动；高速加工；路径光顺；非均匀有理B样条中图分类号：TG659；TP273DOI：10

2、．3969／j．issn．1004—132X．2013．11．012Dual—NURBSToolPathFairingMethodforFive—axisHigh-speedMachiningYangTangyongFengJingchun1．GSKCNCEquipmentCo．，Ltd．，Guangzhou，5105302．GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou，510006Abstract：AFairingmethodfordual—NURBStoolpathwasproposed．smoothingthebreakpointswherethe

3、accuracywasnotsatisfiedwithBezierdual～quaternionvectorfunction．Withtheproposedmethod，theaccuracyandGcontinuityofthewholetoo1一pathwereattained．Asaresult，theneedsforfive-axishigh—speedmachiningaremetbyeliminatingtheabruptchangesoftheve—Iocitydirection，thusimprovingtheservodynamicsandreducingtheshocko

4、fthemachinetoo1．Keywords：fiVe—axislinkage；high—speedmachining；t0o1一pathfairing；NURBS0引言刀具路径由两条NURBS曲线构成，其中一条描在五轴联动加工中，工件坐标系插补具有众述刀具中心点的轨迹，称为刀具中心点NURBS多优点：可以减小非线性误差，有效避免过切与欠曲线；另一条描述刀具轴线上指定一点的轨迹，称切，还可提高加工精度[1]。等距双NURBS刀具为刀轴点NURBS曲线。通过这两条NURBS曲路径是描述工件坐标系光顺路径的有效手段，可线可以唯一确定刀具姿态，等距是指两条以消除工件坐标系线性刀路的一阶不连续，

5、从而NURBS曲线上对应点(同一条曲线参数)间的距获得更高更平滑的进给速度，使机床运动更平稳，离保持恒定。加工工件的表面质量更好。]。等距双NURBS文献[5]给出了五轴联动刀路的二阶光顺方法，但对于刀具方向的光顺，该方法并没有针对工收稿日期：2012一O3～28件坐标系进行考虑。Langeron等L6对刀具中心基金项目：国家科技重大专项(2012ZX04001021)XuXiangyang，ZhuCaichao，ZhangXiaorong，(编辑陈勇)eta1．ExperimentalModalAnalysisofHeavyDutyMarineGearbox[J]．JournalofVib

6、rationand作者简介：杨勇，男，1980年生。重庆大学机械工程学院博士Shock，2011，30(7)：266-270。研究生，重庆机床(集团)有限责任公司科技人员。研究方向为机[14]王杰，蒋建东．可重构小型农业作业机扶手模态电一体化、数控技术与装备自动化及计算机CAD／CAE辅助设特性分析[J]．浙江工业大学学报，2009，37(5)：计。王时龙，男，1966年生。重庆大学机械工程学院教授、博士563-571．研究生导师。田志峰，男，1980年生。中国人民解放军总装备部科技信息研究中心工程师。周杰，男，1966年生。重庆大学机WangJie，JiangJiandong．TheMod

7、alCharaeteris—械工程学院副教授。康玲，女，1982年生。重庆大学机械工程ticAnalysisofReconfigurableSmallAgricultural学院讲师。MachineryHand[J]．JournalofZh~iangUniversi—tyofTechnology，2009，37(5)：563—571．·1479·中国机械工程第24卷第11期2013年6月上半月点和刀轴点进行N