hypermill軟件高速切削數(shù)控編程策略基于刀具的可訪問(wèn)性地圖的生成與平滑的體位改變的五軸曲面加工的刀具路徑翻譯-文庫(kù)吧
2025-10-03 02:33 本頁(yè)面
【正文】 [17]開(kāi)發(fā)了一種貪婪的方法來(lái)產(chǎn)生時(shí)間的 最佳工具，沿路徑方向的最大運(yùn)動(dòng)性能。 邱和李 [18] 提出加工的刀具路徑方向全局優(yōu)化的勢(shì)場(chǎng)法加工的帶鋼寬度計(jì)算。最佳切削方向是產(chǎn)生最大可行加工帶的寬度的方向。很明顯，上述的兩種方法的目的是找到產(chǎn)生最短路徑工具整體的切削方向。五軸加工，加工效率當(dāng)然是很重要的因素，應(yīng)考慮的路徑規(guī)劃，然而表面精度也是同樣重要的一項(xiàng)需要考慮的因素。傳統(tǒng)上，相鄰路徑之間的扇貝高度會(huì)限制表面精度和刀具的運(yùn)動(dòng)，即平整度的刀具路徑的動(dòng)態(tài)是很少考慮的。在現(xiàn)實(shí)中，高度光滑的刀具路徑是必要的條件，以確保在五軸加工，特別是在高速模式的加工精度。 對(duì)刀具運(yùn)動(dòng)的五軸刀具路徑生成的動(dòng)態(tài)，一些方法提出平穩(wěn)的連續(xù)變化無(wú)碰撞 CL 數(shù)據(jù)生成。中南工業(yè)大學(xué) [2] 應(yīng)用 3D C空間構(gòu)建無(wú)碰撞空間 （的刀具方向） 沿路徑軌跡曲線工具中心的概念。然后通過(guò)在內(nèi)部的空間連續(xù)查找曲線獲得最優(yōu)的 CL 數(shù)據(jù)。中南工業(yè)大學(xué) Balasubramanium 的刀具路徑生成 [1] 方法，是一種啟發(fā)式算法，是可見(jiàn)性數(shù)據(jù)選擇在接觸點(diǎn)工具姿態(tài)，從以前的一個(gè)最小化的方向跳推出來(lái)的。王和唐 [3] 建議一種平滑的工具取向，在用戶指定的工具的角速度限制方面的優(yōu)化算法。在這些方法中， CL 數(shù)據(jù)在預(yù)定的刀具位置上進(jìn)行本地優(yōu)化工具姿態(tài)。另一方面，一些報(bào)告的研究成果還考慮了切削刀具路徑生成的力量和工具撓度的影響。 L?pez 中南工業(yè)大學(xué) [1 20] 調(diào)查了刀具路徑的優(yōu)化在切削力和工具的偏轉(zhuǎn)的影響。提出了一種基于刀具路徑選擇的相關(guān)工具撓度的最小切削力組件計(jì)算的方法。首先選擇五軸加工中的方向角，然后通過(guò)測(cè)試傾斜力的值來(lái)調(diào)整方向。在自然界中，此方法重點(diǎn)輸送方向的優(yōu)化，而不是該刀具姿態(tài)的優(yōu)化。 本文提出了考慮避免干擾，加工效率，特別是平穩(wěn)態(tài)勢(shì)變化的，在五軸刀具路徑產(chǎn)生中刀具的 位置 和姿勢(shì)的優(yōu)化方 法。使用在表面上的所有采樣點(diǎn)的 A圖和S 地圖，最佳工具生成的路徑，這樣在刀具姿態(tài)變化在通過(guò) CC 點(diǎn)時(shí)會(huì)最小化。此外，相鄰路徑加工帶寬度也被認(rèn)為能實(shí)現(xiàn)高加工效率。 3 在 A 點(diǎn)的刀無(wú)障礙地圖 可訪問(wèn)地圖（阿圖）是指在零件表面上的定位點(diǎn)切刀。它指的是就兩個(gè)旋轉(zhuǎn)角度而言的姿勢(shì)范圍，并在此范圍內(nèi)，沒(méi)有任何刀具與零件和周圍物體的干擾。在一個(gè)地圖有效地刻畫了一個(gè)刀具訪問(wèn)到一個(gè)點(diǎn)，它提供了重要的刀具選擇和無(wú)干擾的刀具軌跡生成的幾何信息。 A 地圖概念的直接應(yīng)用是選擇最佳刀具來(lái)完成一個(gè)給定的曲面 [22]。通過(guò)應(yīng)用在零件表 面的 CA 算法的所有采樣點(diǎn)，可以判斷刀具是否可以遍歷整個(gè)表面，不受任何干擾。因此，最佳的切割機(jī)可以是最大的非空的 A 在所有采樣點(diǎn)的地圖，可切割面。 4 在 A 點(diǎn)的刀平滑地圖 由于一個(gè)地圖只在一個(gè)點(diǎn)的特征對(duì)刀具的幾何屬性潛在的配置，所以必須添加在點(diǎn)上的刀具動(dòng)態(tài)特性，以完成信息集。刀具動(dòng)態(tài)屬性是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題牽涉到很多因素，例如，護(hù)送率，切削負(fù)載和路徑平滑。由于這項(xiàng)工作的重點(diǎn)在于修整刀具路徑規(guī)劃，被認(rèn)為是唯一的道路平整度，它是由刀具在一點(diǎn)處的姿態(tài)變化率（ PCR）來(lái)測(cè)定的。現(xiàn)給定一個(gè)在路徑上 CC 點(diǎn) Pi 和下一個(gè) CC 點(diǎn) Pi+1， PCRi 被定義為 iiiii pp VVPCR ?????11 (1) 確定沿切割方向的一點(diǎn)的刀具姿態(tài) 要確定刀具的在沿任意方向切割點(diǎn)的姿態(tài)，直接的方法是用 CA 的算法來(lái)獲得 A 地圖，然后再?gòu)闹羞x擇一個(gè)姿勢(shì)。然而，由于 CA 算法的高度計(jì)算復(fù)雜性，我們采用一個(gè)簡(jiǎn)單的基于采樣點(diǎn) A 地圖的插值方法。這是通過(guò)首先發(fā)現(xiàn)采樣點(diǎn)PC小街道（如 1015分），選擇一個(gè)沿指定的鄰域點(diǎn)的地圖方向切割刀的姿勢(shì)。屆時(shí)，這 些鄰里姿勢(shì)線性插值結(jié)果取為在 PC 沿指定方向刀具姿態(tài)。由于采樣點(diǎn)的密度通常非常高，線性插值應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)合理的近似值。下面的討論集中于確定從 A圖沿指定方向的采樣點(diǎn) P 的刀具姿態(tài)。 在 A地圖在 P，多數(shù)刀具姿勢(shì)，可用于無(wú)干擾的機(jī)械局部表面。但是，存在一個(gè)姿勢(shì)與該刀具的幾何形狀的點(diǎn)可以密切配合和生產(chǎn)帶鋼的最大寬度。圖 3a顯示了垂直于給定的切削方向的橢圓形十字絞平截面。該可有效地去除材料的刀具條是確定從橫截面和表面的 H 從零件表面（扇貝的理想高度耐）的偏移量。有人建議由 Yoon 等人 [23]帶鋼寬度 W 在加工時(shí)的傾斜角 度增加，如圖 3B所示。此外，當(dāng) |α |在 P 點(diǎn)因?yàn)榈毒咔试黾佣黾訒r(shí)寬 W 也減少了，其中α是與 V和刀具軸方向切割方向上直角平面（見(jiàn)圖 3C 認(rèn)證。）。這一發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，啟發(fā)式方法采用選擇刀具姿態(tài)，使得 W 最大化。從一個(gè)地圖，我們首先找到θ，這是在給本地幀最接近切割方向角，然后采取從 A MAP 的最低允許 ? 。 在一個(gè)點(diǎn)沿任意方向的 PCR 評(píng)價(jià) 研制了一種兩步程序獲得 一個(gè) 在 P點(diǎn)沿任意方向 的 PCR。 在第一個(gè)步驟，從點(diǎn)到鄰近采樣點(diǎn)的數(shù)量，得到離散項(xiàng)目完成報(bào)告 。在第二步，采用線性插值的方法計(jì)算沿任何方向切割的
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