三维修边刃口的螺旋插补数控加工刀具轨迹生成方法技术

本发明专利技术公开一种针对冲压模具三维修边刃口的螺旋插补数控加工刀具轨迹生成方法，包括：步骤1，以三维修边线、侧铣刀、刃口高度、刃口间隙等为输入参数；步骤2，将三维修边线投影到X-Y平面得到二维修边线；步骤3，对二维修边线进行高精度双圆弧插补得到G1连续的直线和圆弧序列；步骤4，对插补得到的直线和圆弧序列进行二维偏置，得到二维刀具轨迹；步骤5，对二维刀具轨迹进行自相交检查并优化刀具轨迹；步骤6，对三维修边线沿-Z方向偏置一个刃口高度H求出三维的下刃口曲线；步骤7，对下刃口曲线进行低精度的直线插补，然后依此对二维刀具轨迹进行分段并求出相应的刀具轨迹Z向数值，最终得到三维修边刃口的螺旋插补数控加工刀具轨迹。该方法运算简单，很好的保证了刃口轮廓的尺寸精度和光顺度，更实现了刃口轮廓的三维自动数控加工，有效提高了加工效率并降低了操作人员的劳动强度，是取代二维刃口轮廓加工的最优方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数控机床加工领域的刀具轨迹规划方法。
技术介绍
由于对尺寸精度及光顺度要求高，修边刃口是冲压模具成型零件的关键部分。为了保证刃口轮廓的光顺度，目前最常用的方法是:在计算刀具路径前，首先将刃口轮廓的二维NURBS曲线进行光顺处理，用Gl连续的直线和圆弧表示；然后对光顺后的刃口轮廓进行圆弧插补运算，得到二维刀具轨迹。由于刃口轮廓被光顺为Gl连续，因此这种方法可以很好的保证刃口轮廓的光顺度，但是光顺工作量大，而且二维程序不能动态跟踪刃口的三维形状，所以数控加工过程中自始至终需要人工手动调节Z向高度。这种方法加工效率低，操作者劳动强度大，不能实现刃口的高效自动数控加工，严重影响模具的生产周期和成本。NURBS曲线具有很好的光顺性，完全满足Gl连续性要求，并且可以表达复杂三维空间曲线。但NURBS曲线插补并不适用于刃口轮廓加工，首先NURBS曲线插补精度不高，力口工质量不稳定；其次对数控机床要求高，需要机床有NURBS插补功能，加工成本高，难以广泛使用。刃口轮廓加工对程序要求非常特殊:因为采用侧刃铣刀加工，而且刀刃部分比较长，所以轴向精度要求不高，刀位点Z向数值对加工精度没有影本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维修边刃口的螺旋插补数控加工刀具轨迹生成方法，其特征在于依照下列步骤进行：(1)以三维修边线、侧铣刀、刃口高度、刃口间隙等为输入参数；(2)将三维修边线投影到X?Y平面得到二维修边线；(3)对二维修边线进行高精度双圆弧插补得到G1连续的直线和圆弧序列；(4)对插补得到的直线和圆弧序列进行二维偏置，得到二维刀具轨迹；(5)对二维刀具轨迹进行自相交检查并优化刀具轨迹；(6)对三维修边线沿?Z方向偏置一个刃口高度H求出三维的下刃口曲线；(7)对三维修边线进行低精度的直线插补，然后依此对二维刀具轨迹进行分段并求出相应的刀具轨迹Z向数值，最终得到三维修边刃口的螺旋插补数控加工刀具轨迹。

【技术特征摘要】
1.种三维修边刃口的螺旋插补数控加工刀具轨迹生成方法，其特征在于依照下列步骤进行:(1)以三维修边线、侧铣刀、刃口高度、刃口间隙等为输入参数；(2)将三维修边线投影到X-Y平面得到二维修边线；(3)对二维修边线进行高精度双圆弧插补得到Gl连续的直线和圆弧序列；(4)对插补得到的直线和圆弧序列进...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡玉俊，吴志静，阎兵，戚厚军，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学，
类型：发明
国别省市：