五轴数控加工的在线刀具路径光顺与轮廓误差控制方法研究

发布时间：2020-12-29 05:55

　　五轴数控加工是当前工业制造中加工复杂曲面零件的重要手段。直线段路径（G01）是多轴数控加工过程中的常用路径命令。然而,由于直线段路径拐角处不光滑而导致进给速度不连续,引起机床运行时较大的振动,影响表面加工质量。此外,数控加工过程中因多轴动态性能不匹配和跟踪控制带宽不足引起的轮廓误差,直接影响数控加工的尺寸精度。因此,研究刀具路径的高阶光顺和轮廓误差控制方法对提升数控加工的效率和精度具有重要意义。当前的多轴刀具路径光顺和轮廓误差控制存在以下主要问题:（1）拐角光顺常用的B样条、Bezier样条等,弧长不可解析计算,路径光顺和插补的效率及精度低,而弧长可解析计算的Pythagorean-Hodograph（PH）样条,现有研究仅能做到C²连续,无法保证加加速度连续;（2）现有五轴数控加工的刀具路径拐角光顺方法中,刀尖位置与刀具方向轨迹的同步不能解析计算,计算效率低且不能达到各进给轴加加速度的连续;（3）现有的五轴数控加工轮廓误差估算和控制模型,未考虑局部拐角光顺后刀具路径的特点,轮廓误差的估算效率和精度有待提高。针对以上问题,本文对多轴数控加工刀具路径的在线拐角光顺和... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：134 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

五轴数控加工刀具路径在对方向进行拐角光顺前，刀具方向需要利用运动学反解公式

【参考文献】：
期刊论文
[1]Design and implementation of five-axis transformation function in CNC system[J]. Wang Feng,Lin Hu,Zheng Liaomo,Yang Lei,Feng Jinjin,Zhang Han.  Chinese Journal of Aeronautics. 2014(02)
[2]基于高精度轮廓误差估计的交叉耦合控制[J]. 赵欢,朱利民,丁汉.  机械工程学报. 2014(03)

博士论文
[1]面向五轴加工轨迹的曲率连续光顺及其插补方法研究[D]. 石璟.上海交通大学 2014



本文编号：2945139