叶轮五轴四联动端铣加工方法技术

本发明专利技术公开一种叶轮五轴四联动端铣加工方法，在每相邻的两个刀路轨迹点之间插入两个插值点，从第一个刀路轨迹点移动到第一个插值点时，第一个插值点的B轴旋转角度与第一个刀路轨迹点的B轴旋转角度保持不变，A轴需旋转至两个刀路轨迹点旋转角度差值的1/2的位置；从第一个插值点点移动到第二个插值点时，第一个插值点与第二个插值点的A轴旋转角度保持不变，B轴需旋转到所述的第二个刀路轨迹点的旋转角度值；从第二个插值点移动到第二个刀路轨迹点时，第二个插值点与第二个刀路轨迹点的B轴旋转角度保持不变，A轴需旋转到第二个刀路轨迹点的旋转角度值，插值时将一个旋转轴保持不变，另一个旋转轴旋转，完全代替五轴五联动端铣加工。端铣加工。端铣加工。

【技术实现步骤摘要】
叶轮五轴四联动端铣加工方法


[0001]本专利技术属于多轴数控机床切削加工领域，尤其涉及采用五轴四联动数控机床对整体叶轮进行端铣加工的方法。

技术介绍

[0002]五轴数控机床是现代先进制造技术中的核心设备，在复杂曲面零件和大型的精密模具加工领域中占据了主要地位。五轴数控铣削加工柔性好，加工效率高，表面质量好，应用如CATIA、UG、MASTERCAM、CIMATRON等数控编程软件，能实现整体叶轮的生产加工，也是整体叶轮加工常用的方法之一。但是，五轴数控机床因其采用复杂的五轴连续运动控制系统，导致价格昂贵，成本高，限制了其普及。
[0003]根据叶轮的曲面形状的不同，在数控机床上加工时通常采用点铣法，但叶轮叶片必须具有良好的表面质量，因此要综合考虑机床、刀具、夹具及整体叶轮的刚性，设计合理加工工艺才能满足叶轮的制造要求。现有的商用CAD/CAM软件工具通常仅为传统五轴机床生成五轴联动刀具路径，限制了五轴五联动机床的普及。
[0004]为提高叶轮加工质量，需要优化五轴数控机床的刀具轨迹优化和避免刀具干涉与碰撞，常用的优化方法是：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叶轮五轴四联动端铣加工方法，采用包括有X、Y、Z三个直线轴以及工作台旋转轴A和刀具摆动轴B的五轴机床，其特征是还包括以下步骤：步骤1)：对待加工的叶轮的几何模型以及加工工艺要求进行分析，生成叶轮加工的刀路轨迹；步骤2)：对五轴机床的运动学建模，获得包括刀心点坐标以及刀轴矢量的刀位数据，基于所述的刀位数据计算出的A、B轴的旋转角度和X、Y、Z三个直线轴的位移；步骤3)：在每相邻的两个刀路轨迹点之间插入两个插值点，从第一个刀路轨迹点移动到第一个插值点时，所述的第一个插值点的B轴旋转角度与所述的第一个刀路轨迹点的B轴旋转角度保持不变，A轴需旋转至两个刀路轨迹点旋转角度差值的1/2的位置；从所述的第一个插值点点移动到第二个插值点时，所述的第一个插值点与所述的第二个插值点的A轴旋转角度保持不变，B轴需旋转到所述的第二个刀路轨迹点的旋转角度值；从所述的第二个插值点移动到所述的第二个刀路轨迹点时，所述的第二个插值点与所述的第二个刀路轨迹点的B轴旋转角度保持不变，A轴需旋转到所述的第二个刀路轨迹点的旋转角度值。2.根据权利要求1所述的一种叶轮五轴四联动端铣加工方法，其特征是：步骤2)中，所述的刀心点坐标(x,y,z)以及刀轴矢量(i,j,k)为：2)中，所述的刀心点坐标(x,y,z)以及刀轴矢量(i,j,k)为：(m
x
,m
y
,m
z
)分别是A轴坐标系原点在工件坐标系中的位置，θ
A
是A轴旋转角度，θ
B
是B轴旋转角度，L为刀心点到B轴回转中心的距离，s
x
、s
y
、s
z
分别为机床X、Y、Z三个直线轴位移。3.根据权利要求2所述的一种叶轮五轴四联动端铣加工方法，其特征是：B轴旋转角度当k>0且j>0时，A轴旋转角度当k<0且j>0时，当k<0且j<0时，当k>0且j<0时，当k＝0且j&g...

【专利技术属性】
技术研发人员：王叶松，董嘉尚，王宏宇，王晓成，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：