五軸加工中心3D刀補下奇異點判據及處理研究

李曉偉, 夏 鏈, 韓 江, 田曉青

(合肥工業大學 機械工程學院,安徽 合肥 230009)

五軸加工中心3D刀補下奇異點判據及處理研究

李曉偉, 夏 鏈, 韓 江, 田曉青

(合肥工業大學 機械工程學院,安徽 合肥 230009)

文章建立了A-B雙轉臺五軸加工中心環形銑刀在端銑中3D刀具補償模型,分析了奇異點對機床運動軸速度的影響和奇異點的判斷依據以及優化方法;在VS2010環境下完成了針對加工文件優化處理軟件的開發,利用軟件對帶有奇異點的加工文件進行優化,以電機跳動時產生的跟隨誤差作為標準在數控系統平臺上進行測試,結果表明電機的跟隨誤差明顯減小;將優化過的義齒加工文件在五軸加工平臺上進行加工測試,結果表明加工表面過切點減少,表面質量得到提高。

五軸加工中心;數控系統;3D刀補;軟件設計;速度優化

0 引 言

五軸加工中心在復雜曲面的加工中有著廣泛的運用,有些場合必須采用五軸聯動的方式才能完成加工任務。五軸數控機床集計算機智能控制、復雜曲線曲面插補、高性能伺服驅動和高精密加工于一體[1],在渦輪葉片、復雜薄壁零件、口腔義齒加工等幾何形狀復雜零件的加工上體現出無可比擬的優勢[2]。由于在直線運動軸的基礎上引進了2個旋轉軸,五軸加工中心的運動學模型與其他機床相比更加復雜,同時也有更多類型的結構,通過不同的組合可以實現至少12種結構[3]。對于五軸數控機床的運動學模型,普通的2D刀具補償不再適用,因此引入了3D刀具補償。……