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《數(shù)控銑削加工刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)驗(yàn)研究.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、2012年7月機(jī)床與液壓Ju1.2012第40卷第13期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1.40No.13DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2012.13.024數(shù)控銑削加工刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)驗(yàn)研究李永奪,孟廣耀,袁崇輝(青島理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,山東青島266033)摘要:在加工復(fù)雜曲面時(shí),利用數(shù)控銑削能獲得比較高的表面質(zhì)量,因此其應(yīng)用非常廣泛。不同的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡與加工工件的表面質(zhì)量和加工效率密切相關(guān)。通過實(shí)驗(yàn)比較不同的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)軌跡相同但步長(zhǎng)和深度不同時(shí)對(duì)加工質(zhì)量、加工效率等的
2、影響。通過實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論可為現(xiàn)場(chǎng)加工提供數(shù)據(jù)參考。關(guān)鍵詞:數(shù)控銑削加工;刀具運(yùn)動(dòng)軌跡;表面質(zhì)量;加工效率中圖分類號(hào):TG506文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1001—3881(2012)13-079—3ExperimentalStudyonCuttingToolTrajectoryofCNCMillingLIYongdUO,MENGGuangyao,YUANChonghui(SchoolofMechanicalEngineering,QingdaoTechnologicalUniversity,QingdaoShandong26603
3、3,China)Abstract:Thequitehishqualitysurfaceintheprocessingcomplexsurfacecanberealizedbynumericalcontrolmilling,whichapplicationiswidespread.DifferentcuttingtoolpathiscloselyrelatedtotheworkpieeeSUl~acequalityandmachiningeficiency.Bycontrastofdifferentexperimentswith
4、differentcuttingtoolpath,anddifferenttooldepthandsteplengthwithsanletoolpath,theinflu-encestoprocessingqualityandprocessingeficiencywerefoundout.Theconclusionsprovidereferenceforactualoperation.Keywords:CNCmillingprocessing;Toolpath;Surfacequality;Machiningefficienc
5、y刀具運(yùn)動(dòng)軌跡與零件的成型效率和表面質(zhì)量密切和選定的球頭銑刀半徑求出零件表面的等距面,然相關(guān)。數(shù)控加工刀具運(yùn)動(dòng)軌跡是確定數(shù)控加工工藝的后對(duì)此曲面進(jìn)行平行掃描,即由一組與銑刀旋轉(zhuǎn)軸重要環(huán)節(jié)。刀具運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)得合理與否,將直接影平行的等距平面穿過等距面,從而構(gòu)造一組二維輪響零件的加工質(zhì)量及加工成本。因此,對(duì)數(shù)控加工過廓,采用垂直型腔的加工方式,計(jì)算出每一行刀具程中的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行研究是十分必要的。軌跡。在以往的研究中,表面誤差的分析和計(jì)算常常被1.3填充曲線路徑忽略。在實(shí)際加工中,大多以減小進(jìn)給量或步距來提這種方法是用一組形狀相
6、似的曲線,根據(jù)曲面上高表面質(zhì)量,也就是以損失生產(chǎn)率為代價(jià)來達(dá)到精度各點(diǎn)的曲率以不同的密度,填充滿上述等距曲面,從和粗糙度要求,但這種方法不是最好的解決方案,應(yīng)而構(gòu)造一個(gè)三維輪廓群,采用三維輪廓的加工方式,該通過對(duì)刀具路徑包絡(luò)線及包絡(luò)面的分析,并結(jié)合實(shí)計(jì)算出刀具軌跡。驗(yàn),找出產(chǎn)生誤差最小的刀具路徑包絡(luò)線,然后以此1.4截平面法路徑進(jìn)行精銑便可實(shí)現(xiàn)又快又好的結(jié)果。截平面法加工是1刀具軌跡的模型研究指用一組截平面去截1.1環(huán)形路徑(也稱為層切法)取加工表面,截出一采用環(huán)形刀具路徑規(guī)劃時(shí),首先根據(jù)零件的系列交線,刀具與加刀具起NURB
7、S曲面模型和所選球頭銑刀半徑,求出零件表始點(diǎn)工表面的切觸點(diǎn)就沿面的等距曲面;然后用一組垂直于刀具旋轉(zhuǎn)軸的平面著這些交線運(yùn)動(dòng),完與等距曲面求交,將求出的交線構(gòu)造成二維輪廓,采用平面型腔的加工方式,計(jì)算出每一層的刀具軌跡。成曲面的加工。該方環(huán)切加工刀具軌跡的計(jì)算在一定意義上可歸結(jié)為封閉法使刀具與曲面的切輪廓的等距線計(jì)算。HPERSSON最早提出一種采用觸點(diǎn)軌跡在同一截平圖1截平面法加工示意圖Voronoi圖生成等距輪廓的方法,Voronoi圖的生成過面上,如圖1所示。程比較復(fù)雜。截平面可以定義為一組平行的平面,也可以定義為一組繞某
8、一直線旋轉(zhuǎn)的平面,一般來說截平面平行于刀1.2之字形路徑(也稱為行切法)這種方法同樣是根據(jù)零件的NURBS曲面模型具軸線,即與坐標(biāo)軸平行,與軸的夾角可以為任收稿日期:2011—05—18作者簡(jiǎn)介:李永奪,男,碩士研究生,研究方向?yàn)榍邢髂ハ骷夹g(shù)。E—mail:lyd007007