[發(fā)明專利]對采用球頭刀具的五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床平滑加工路徑的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110429480.X
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102608952A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁漢;代星;熊蔡華;熊有倫
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

1.一種對采用球頭刀具的五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床平滑加工路徑的方法，該方法包括下列步驟：

(1)根據(jù)加工零件的幾何形狀和工藝參數(shù)，生成機(jī)床所采用的球頭刀具的刀位軌跡源文件；

(2)對生成的刀位軌跡源文件依次進(jìn)行逐行讀取、解析并提取其刀位點(diǎn)位置和刀軸矢量，以及判斷刀位行有無干涉以確定各刀位行的錐角值的一系列操作處理，由此獲得包括了刀位點(diǎn)位置、刀軸矢量和錐角值信息在內(nèi)的錐角刀路文件，所述確定錐角值的操作具體包括以下子步驟：

(i)將刀位軌跡源文件中的第一行刀位的錐角值θ¹賦值為0，同時(shí)將刀位行n賦值為2；

(ii)計(jì)算第n行刀軸矢量[i?j?k]ⁿ與第n-1行刀軸矢量[i?j?k]^n-1之間的矢量夾角αⁿ；

(iii)計(jì)算第n行刀位錐角值的上限

(iv)構(gòu)建錐角值為的刀錐體模型與加工模型做干涉檢查，若無干涉則設(shè)定當(dāng)前錐角值為若存在干涉，則將刀錐體模型的錐角依比例縮小，直到滿足無干涉以確定當(dāng)前行錐角值θⁿ；

(v)將n賦值增加1，重復(fù)上述(ii)～(iv)步驟直到確定各刀位行的錐角；

(3)對通過步驟(2)所獲得的錐角刀路文件依次進(jìn)行逐行讀取，解析并提取其刀位位置、刀軸矢量和錐角，以及確定所有刀位行最優(yōu)刀軸矢量的一系列操作處理，所述確定刀位行最優(yōu)刀軸矢量的操作具體包括以下子步驟：

(a)將第一行刀位的刀軸矢量[i?j?k]¹設(shè)定為最優(yōu)刀軸矢量并計(jì)算出其對應(yīng)的機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸的值，同時(shí)將刀位行n賦值為2；

(b)計(jì)算第n行刀位的刀軸矢量[i?j?k]ⁿ與第n-1行已確定的刀軸矢量[i?j?k]^n-1之間的矢量夾角αⁿ；

(c)若矢量夾角αⁿ≤第n行的錐角值θⁿ，則將第n行刀位的最優(yōu)刀軸矢量確定為[i?j?k]^n-1，并計(jì)算出其對應(yīng)的機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸的值；

(d)若矢量夾角αⁿ＞第n行的錐角值θⁿ，則離散錐角θⁿ中的刀軸矢量，并將離散后的刀軸矢量所對應(yīng)的機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸的值逐一與第n-1行刀軸矢量所對應(yīng)的機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸的值進(jìn)行對比，從中選擇致使旋轉(zhuǎn)軸加權(quán)旋轉(zhuǎn)量最小的刀軸矢量作為第n行的最優(yōu)刀軸矢量；以及

(e)將n賦值增加1，重復(fù)執(zhí)行上述步驟(b)～(d)直到確定所有刀位行的最優(yōu)刀軸矢量；

(4)根據(jù)步驟(3)中所確定的最優(yōu)刀軸矢量，計(jì)算出相應(yīng)的刀位點(diǎn)坐標(biāo)，并進(jìn)一步執(zhí)行后置處理以獲得五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的加工路徑，從而實(shí)現(xiàn)對機(jī)床加工路徑的平滑處理。

2.如權(quán)利要求1所述的對采用球頭刀具的五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床平滑加工路徑的方法，其特征在于，在步驟(4)之后，將獲得平滑處理后的加工路徑輸入五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，以執(zhí)行對工件的加工。