眼鏡鏡片尖邊輪廓的五軸數控加工

李宏濤，項華中*，鄭澤希，丁琦慧，張 欣，王 彭，張大偉，莊松林

（1.上海理工大學 健康科學與工程學院，上海 200093；2.上海理工大學 機械工程學院，上海 200093；3.上海理工大學 光電信息與計算機工程學院，上海 200093）

1 引言

目前，關于工業加工流程的優化方法多集中于加工路徑的設計和刀軸矢量的約束優化。非均勻有理B 樣條（Non-Uniform Rational B-spline，NURBS）曲線擬合算法［1］可以精確表示二次曲線曲面，為自由曲線的精確表示提供了基礎，已經成為工業產品中幾何定義的STEP 標準，并在刀具路徑優化中起到重要作用［2］。

現代數控加工（Computer Numerical Control，CNC）加工期望含有曲線曲面的刀具路徑都能以可編輯參數形式表達，可以對刀軌曲線直接進行實時參數化調整，因此，對通用CAD/CAM系統輸出的離散化刀具路徑的平滑優化具有深遠的工程意義［3］。董艇艦［4］在航空發動氣壓機葉片加工中為重構葉片截面曲線，利用三次B 樣條曲線整體逼近擬合的方法提高了葉片的精確性。陳良基在計算機輔助控制五軸數控機床進行刀具路徑規劃的過程中，針對密集離散刀具數據點提出了一種剪切跳躍特征點的NURBS 擬合方法，去除了大量原始離散數據點，較好地保證了擬合精度［5］。Prabha［6］利用樣條擬合的方法，在Solidworks 軟件中對汽輪機葉片截面進行了模型重建，并通過編寫后處理程序在五軸數控機床上對葉片進行加工。肖建新在雙NURBS 曲線軌跡的基礎上求解五軸CNC 的非線性效應，生成平滑的插補數據，實現加工效率、質量和加工精度的均衡提升［7］。上述研……