曲面零件加工中基于成形角度差的刀具轨迹设计方法技术

曲面零件加工中基于成形角度差的刀具轨迹设计方法，属于板料渐进成形技术领域，为了解决现有技术针对曲面类型零件加工存在零件表面质量以及轮廓误差较大的问题，该方法包括等高线轨迹设计和螺旋线轨迹设计两部分：成形工具头在加工时，沿着预先设计的零件表面运动，其工具头的表面刀触点与待成件的表面接触挤压，其工具头运动形成的一系列包络线构成了零件的形状。而工具头运动的位置坐标是球形工具头的圆心位置构成的一系列刀位点，故球形工具头的运动轨迹是成形制件截面曲线向工具头所在侧的偏置曲线。该方法考虑了工具头实际运动情况和零件的形状参数，借助曲面零件残余波峰高度的解析数学模型，从而完成轨迹的参数化精确模型。精确模型。精确模型。

【技术实现步骤摘要】
曲面零件加工中基于成形角度差的刀具轨迹设计方法


[0001]本专利技术属于板料渐进成形
，具体涉及曲面零件加工中基于成形角度差的刀具轨迹设计方法。

技术介绍

[0002]数控板材渐进成形技术是一种柔性板材成形工艺，适用于快速成形和小批量生产，在成形过程中，利用计算机数控(CNC)系统控制通用成形工具，使板材逐层成形，最终达到要求的三维形状。
[0003]中国专利申请号为“201810955031.0”，专利名称为“一种二次插值生成板料渐进成形加工轨迹的方法”。该方法是根据成形件几何形状确定多层零件轮廓线，再基于任一除第一层轮廓线和第二层轮廓线之外的轮廓线，以及该轮廓线相邻的两层轮廓线，计算得到加工轨迹。这种方迹法采用相邻三层轮廓线进行插值求解轨迹点，插值得到的轨线更加光顺，轮廓精度更高。但是通过对渐进成形刀具在加工过程中的分析，上下相邻两层加工轨迹会对零件产生残留波峰高度，会直接影响零件表面的波纹度，进而影响零件表面质量。尤其对于成形角度是不断曲面零件，曲面零件在加工完成后成形角越小的地方，残留波峰高度越明显，波纹度越大。并且在零本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.曲面零件加工中基于成形角度差的刀具轨迹设计方法，其特征是，其包括等高线轨迹设计和螺旋线轨迹设计两部分：(1)基于成形角度差的等高线轨迹设计方法，包括如下步骤：步骤1：以相邻两层轨迹的成形角度差Δθ为定值进行分层以形成等高线轨迹，若最低层成形角为0
°
，则在第i层刀触点的成形角与成形角度差的关系：θ
i
＝iΔθ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)结合刀触点方程z
′
＝f(x
′
)，得出工具头刀触点i点在零件截面成形角为θ
i
处的坐标为：进而得到工具头刀位点i在零件截面成形角θ
i
处的坐标为：步骤2：工具头在每一层以相同的转角运动，结合公式(3)，得到工具头在第i层的第j个刀位点坐标为：式中——工具头在每一层的每一步长的转角；Δθ——工具头相邻两层轨迹的固定成形角度差；r——球形工具头的半径；步骤3：结合方程z
′
＝f(x
′
)和公式(1)计算出刀触点在第i层的曲率半径为：式中ρ
i
——曲面零件在i点处的曲率半径；f
′2(x
i
)——曲面零件在i点处的二阶导数；f
″
(x
i
)——曲面零件在i点处的二阶导数；步骤4：对曲面残余高度的分析可知层进给量与相邻两...

【专利技术属性】
技术研发人员：张澧桐，孙立强，孙立忠，许虎，顾鹏，王佰超，孙晨晨，赵鹏程，
申请(专利权)人：长春设备工艺研究所，
类型：发明
国别省市：