圆环面刀五坐标铣削加工复杂曲面干涉避免研究.pdf

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1、第8期组合机床与自动化加工技术NO．82012年8月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueAug．2012文章编号：1001—2265(2012)08—0006—03圆环面刀五坐标铣削加工复杂曲面干涉避免研究华茂发，温秀兰(南京工程学院自动化学院，南京211167)摘要：将圆环面铣刀等效为变直径平底铣刀，基于圆环面铣刀有效切削轮廓曲率与刀触点曲面法曲率匹配，初定刀具姿态，再利用通过圆环面刀圆角中心线的圆柱面与曲面等距面求交，推导了交线上各点坐标的计算公式。利用

2、交线上干涉点数据，计算并调整刀具姿态，避免切削刃后缘和侧缘过切被加工表面，消除瓶颈干涉。此方法比起用刀触点曲率半径计算并消除瓶颈干涉，是一种更全面、合理、可行的实用方法。关键词：复杂曲面；环刀加工；干涉避免中图分类号：TP391．73文献标识码：AStudyonInterferenceAvoidanceofFive-axisMillingofComplexSurfacewithRing·faceMillingCutterHUAMao-fa，WENXiu—lan(SchoolofAutomation，NanjingInst

3、ituteofTechnology，Nanjing211167，China)Abstract：Thering—surfacecutterisequalizedtothevariable—diameternat—endcutter，thepostureofthecutterisinitiallydeterminedbasedonthematchoftheeffectivecutting--profilecurvatureofthering—·facemillingcutterandthesurfacecurvatureof

4、thecutter-contactpoint，thenintersectionisgottenviathecy—lindricalsurfaceandequidistantsurfaceoftheround-cornercenterlineofthering—facemillingcutter，andnextthecalculationformulaofthecoordinatesofallthepointsontheintersectionlinesisdeducedviatheintersectionofthecyl

5、indricalsurfaceandcurvedsurfaceofthecutter．Thedataoftheinterferencepointsontheintersectionlinesareusedtocalculateandadjustthecutterorientation，avoidthetrailingedgeandthelateraledgeofthecuttingedgeovercuttingthemachinedsurfaceandeliminatethebottle-·neckinter·feren

6、ce．Thismethodismorecomprehensive，reasonableandpracticalthanthemethodthatusesthecur—vatureradiusofthecuttercontactpointtocalculateandeliminatethebottle—neckinterference．Keywords：complexsurface；ring-cuttermilling；interferenceavoidance刀具极易与曲面发生干涉。当被加工曲面的曲率半0引言径小于刀具有

7、效半径时，刀具与被加工表面问发生在复杂曲面数控加工中，除了球头刀和平底刀曲率干涉。有时尽管被加工表面的曲率半径大于刀以外，圆环面刀的应用也越来越多。它是用一段圆具有效半径，但仍有可能发生刀具后缘和侧缘过切弧切削刃将底部的切削刃和侧刃光滑地连接起来，被加工表面的现象，即瓶颈干涉。如何避免干涉，一形成圆环面。圆环面刀相对于球头刀，可以做成大直是复杂曲面五坐标加工中研究的关键问题之一。尺寸的机夹盘铣刀，有利于提高加工效率。相对于本文将圆环面刀简化为可变直径的平底刀，就如何平底刀，没有尖齿，相对磨损小，刀具寿命高。同时，避免圆环

8、面刀瓶颈干涉进行研究，提出一种新的瓶被加工表面粗糙度值小，表面质量高。但是圆环面颈干涉检查和消除方法。刀同平底刀一样，在五坐标加工也存在严重缺陷，即收稿日期：2011—12—12；修回日期：2012一O2一O7}基金项目：国家自然科学基金资助项目(51075198)；江苏省自然科学基金资助项目(BK2010479)作