【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于数控加工中的刀位轨迹规划领域,具体涉及一种正交车铣宽行加工方法。
技术介绍
正交车铣加工方法是二十世纪八十年代初发源于西方工业发达国家的一种机械加工方法,该方法的主要特点是利用铣刀旋转和工件旋转这两种运动的合成来实现对工件的高效切削加工,使工件在形状精度、位置精度、表面粗糙度等多方面达到使用要求。目前,正交车铣加工方法已广泛应用于大型复杂轴类零件(曲轴、起落架外筒等)的制造,尤其在异形轴和不完整回转体等特征的加工中具有独特优势。 在正交车铣加工中,偏心距直接影响加工行距的大小,通过优化偏心距取值,能够在保证加工精度的前提下增大正交车铣加工行距,生成满足宽行加工的刀位轨迹,提高正交车铣加工工艺的加工质量和加工效率。目前在正交车铣加工方法中,偏心距是通过工件直径、刀具直径和加工精度这三个因素,代入相关公式计算得到,在此基础上生成正交车铣加工轨迹。这种偏心距确定原则由德国达姆施塔特工业大学的Schulz教授于1990年提出。在此基础上,Schulz教授提出了适用于圆柱面和圆锥面的正交车铣加工方法。1999年北卡罗来纳州立大学的Yuan-ShinLee 教授在((Computers in Industry))杂志上发表((Unfolded projection approach tomachining non-coaxial parts on mi 11-turn machines))一文,其中提出米用展开式投影法计算正交车铣加工自由曲面过程中的有效切削形状,给出了正交车铣中偏心距与加工行距之间的对应关系,为进一步研究正交车铣加工方法提供了基础。随 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于偏心距优化的正交车铣宽行加工方法,其特征在于,该方法具体包括如下步骤 (一)初始化分别初始化刀触轨迹序号i为i= 1,以及第i条刀触轨迹的U向坐标为 Ui = Umin ; 其中u与V分别被加工曲面的参数方程r(u,v)的参数坐标,u e [umin,umJ,v e [vmin,VmaJ,Umin和Umax分别为参数U的上界和下界,Vmin和Vmax分别为参数V的上界和下界; (二)将第i条刀触轨迹的U向坐标Ui代入参数方程r(U,V),得到正交车铣的刀触轨^Si ; (三)将所述刀触轨迹Si根据离散允差ζ离散成为Nsam个采样点Sy,其中j= 1,2,.3,…,Nsam,再根据各采样点Sy计算出刀触轨迹Si的优化切削行宽Wi,并确定在切削行宽为Wi条件下各个采样点对应的偏心距取值es(M),然后根据所述采样点的V向坐标Vj及对应的偏心距e&.j)构建两者之间的函数关系Fi,使其满足=Fi (Vj); (四)将所述刀触轨迹Si根据加工误差h离散成Msam个刀触点Ci,k,其中k= I,2,3,…,Msam,再根据该刀触点Ci, k对应的V向坐标Vk和所述函数关系Fi,得到刀触点Cu处对应的偏心距 ec(i,k),即 ec(i,k) = Fi(Vj); (五)通过正交车铣中刀触点Ci,k与刀位点之间的位置关系和所述偏心距ec;(i,k),确定出各刀触点Ci,k对应的刀位点ti,k的位置矢量Tp<\k和轴线矢量Taxisi,k,进而获得该刀触轨迹Si对应的加工轨迹Ti ; (六)令ui+1= UjWi,代入所述参数方程r (u, V),得到下一条刀触轨迹Si+1 ; (七)当ui+1<umax时,令i= i+l,跳转到步骤(二)中循环执行,否则结束,进而得到各条加工轨迹,即可实现对加工曲面的正交车铣加工。2.根据权利要求I所述的一种基于偏心距优化的正交车铣宽行加工方法,其特征在于,所述步骤(三)中,采样点Siij对应的参数坐标(Ui,Vj)中V向坐标Vj可以通过下式确定 Vj = Vmin+(J-D (Umin)/ (U。3.根据权利要求I或2所述的一种基于偏心距优化的正交车铣宽行加工方法,其特征在于,所述步骤(三)中计算刀触轨迹Si的优化切削行宽Wi并确定在切削行宽为Wi条件下各个采样点Sy对应的偏心距取值es(id)的具体过程为 (1)设定各采样点Si,j对应的偏心距初始值es(i,」)=emax,其中emax为偏心距取值的上限; (2)计算各采样点&在对应的偏心距es(u条件下的切削行宽W(°)(M),从中选择最小的切削行宽作为 W(°)min,即 W(°)min = min(ff(0)(ijJ))...
【专利技术属性】
技术研发人员:彭芳瑜,王伟,闫蓉,段现银,张杏红,李斌,
申请(专利权)人:华中科技大学,
类型:发明
国别省市:
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