沿過渡曲面縱向加工無干涉刀具軌跡生成方法研究.pdf

1、在汽車車身、航空航天器及各種成形模具的設計和切削加工中，經常涉及到過渡曲面，作為兩個母曲面之間光順連接的曲面，對于提高產品外表的美觀，增強零件的剛度，改善模具的沖壓性能，避免沖壓件起皺，具有十分重要的作用。通過深入分析和研究，目前只能采用球頭銑刀或者成型刀來加工過渡曲面。球頭銑刀在切削加工中，切削效率低，加工表面質量差，多次的往返加工影響過渡曲面的光順性；而成型刀只能加工固定曲率的過渡曲面，不同曲率過渡曲面需要制作不同形狀成型刀。對于非

2、固定曲率的過渡曲面，只能采用球頭銑刀加工，給實際生產帶來極大不便。平頭立銑刀通過偏轉角度可以獲得較大的有效切削半徑，具有切削效率高，加工表面光順等特點。
　　針對球頭銑刀或者成型刀在過渡曲面加工中存在的問題，本文提出了一種采用平頭立銑刀沿過渡曲面脊線的縱向加工的方法。該方法以刀具的接觸點為參照，基于空間過渡曲面在不同位置的曲率變化趨勢，偏轉平頭立銑刀沿過渡曲面脊線的縱向和法向角度，利用平頭立銑刀隨著偏轉角減小而有效切削半徑增大的特

3、點，在實際切削過程中盡量減小偏轉角，增大有效切削半徑，同時保證不發(fā)生刀具干涉。每個刀位點計算，通過建立過渡曲面脊線的空間模型，按照曲率匹配原則確定刀具初始位置，基于網(wǎng)格劃分法和距離極值法，判斷刀具是否發(fā)生過切干涉和碰撞干涉，根據(jù)刀具的干涉檢查結果實時修正刀具的偏轉角度，以調整刀具切削姿態(tài)和過渡曲面之間的位置關系，從而獲得無干涉刀位點。如此類推，可以求得整張過渡曲面的無干涉刀具軌跡。然后，基于傳統(tǒng)等殘留高度刀具軌跡生成方法建立刀具軌跡的優(yōu)