在多軸聯(lián)動數(shù)控加工中,加工表面就是刀具沿著一條條連續(xù)的刀具軌跡切削后包絡(luò)而成的弄兜,因此刀具軌跡的生成技術(shù)是CAM系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一少欺,如何使刀具軌跡長度最短、排列更合理乍炉、加工更容易绢片,是口前數(shù)控加工研究的一項重要課題。在連續(xù)切削過程中岛琼,從上一條軌跡的終止點到下一條軌跡的起始點底循,需要進行轉(zhuǎn)向處理。轉(zhuǎn)向處理是否得當(dāng)直接關(guān)系到加工效率槐瑞、加工精度的高低以及加工的難易程度熙涤。但由于在較大零件的表面加工中,轉(zhuǎn)向軌跡量在總軌跡長度中所占比例較小困檩,所以轉(zhuǎn)向處理往往不太受重視祠挫,致使某些數(shù)控軟件由于采用了不盡合理的轉(zhuǎn)向處理方法而白白浪費了大量機時。
在多軸聯(lián)動數(shù)控加工中悼沿,既可以使用球頭刀具等舔,也可以使用平底刀具。由于球頭刀的法矢具有自適應(yīng)性摊咨,因此轉(zhuǎn)向處理方法比較煩瑣恤诀,轉(zhuǎn)向時刀軸轉(zhuǎn)動角度大,而且因為曲面邊界尚未切削出來预蒜,在轉(zhuǎn)向處理時禀瓜,還必須考慮邊界切削問題。因此,本文提出一種簡單易行丹仅、高效的邊界轉(zhuǎn)向處理算法鹅昭。
1 避免邊界切削的方法
首先介紹避免邊界切削的方法,有文獻把刀具切觸點M切出理論曲面外作為單條軌跡切削終止判據(jù)贺壮,此時邊界尚未完全切出束湃,因此在轉(zhuǎn)向處理時,還需將尚未加工的邊界切削出來大愁。作者采用與文獻不同的方法袖共,把左、右切削寬度點P1乎壮、P2全部切出理想曲面作為單條軌跡的終止切削條件敷矫,這樣可保證一次走刀可以完全切出邊界。同時如果下一條軌跡線的起始點在理想曲面邊界內(nèi)部汉额,則應(yīng)在其進給方向的反方向上插補一個刀位曹仗,使此插補刀位點位于曲面邊界上,這樣可以保證下一次走刀也可以完全切出邊界蠕搜。
2 轉(zhuǎn)向處理過程
轉(zhuǎn)向處理的具體過程是:從上條軌跡的終止點開始怎茫,即有效寬度切出后即轉(zhuǎn)向,在上條軌跡的終止刀位點和下一條軌跡的起始刀位點之間按直線插補幾個刀心妓灌,在兩刀軸矢量ac轨蛤、a'c之間按銳角方向q也插補出相同數(shù)量的刀軸矢量,作為轉(zhuǎn)向刀位值虫埂,在實際加工中祥山,就按照此刀位值進行走刀。在轉(zhuǎn)向過程中掉伏,不需要關(guān)心刀軸的姿態(tài)和邊界切削的情況枪蘑,不進行殘留面積高度檢測,只進行干涉檢驗和修正岖免。
3 轉(zhuǎn)向處理中的干涉修正
干涉量d的大小可由其它文獻介紹的殘留面積檢測法求得。首先計算平底刀具的刀尖軌跡圓上各點到理論曲面的距離t祝遗,當(dāng)t>0時沉卷,則說明無過切干涉;當(dāng)t<0時,說明刀尖在該點切人曲面说拾,即發(fā)生過切干涉凰拇。最后再通過比較各干涉點t|的大小求得最大干涉量d。干涉修正可直接采用抬刀的辦法蝗广,即保持刀軸矢量不變的情況下堡脱,將刀具沿軸向抬高一個距離d' d'=d/cosb (1)
式中;d為最大干涉量;b為最大干涉點處的單位法矢n與刀軸單位矢量ac的夾角,即b=cos-1(n·ac)。
修正后的刀位點的刀軸矢量不變光蜀,刀心矢量為 r'c=rcd'ac (2)
式中:rc為修正前的刀心矢量算郭。
4 結(jié)論
在數(shù)控切削加工時,銑刀應(yīng)該逐漸進人實際曲面的切削位置估态,起刀點位于曲面之外循谨。切削完畢后,銑刀應(yīng)沿進給方向走出曲面嗡身,停刀于曲面之外倔撞。在切削到邊界時,應(yīng)保證邊界曲面完整地切削出來慕趴。本文介紹的轉(zhuǎn)向處理方法很好地滿足了上述要求痪蝇,并且簡單易行,大大提高了邊界切削的效率冕房。
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