五轴侧铣加工刀具路径光顺方法

摘要

本发明提供了一种五轴侧铣加工刀具路径光顺方法，包括：计算初始刀位，并通过指定机床的运动学模型计算刀轴方向对应的机床旋转轴角度；插值初始刀位的机床旋转轴角度和刀具刀尖点位置，得到刀尖点位置轨迹线和机床旋转角度变化曲线；根据刀尖点位置轨迹线和刀轴矢量表示侧铣加工刀具路径；计算刀具路径对应的机床旋转角度曲线的刚度矩阵；根据微分演化算法计算设计面上的点到刀具包络面的最近点；根据加权最小二乘法建立五轴侧铣加工刀具路径光顺模型，求解后得到优化的刀具刀尖点位置曲线和光顺的机床旋转角度变化曲线。本发明解决了五轴侧铣加工刀具路径光顺和几何偏差控制的问题，适用于自由曲面、直纹面或类直纹面曲面五轴侧铣加工。

主权项

一种五轴侧铣加工刀具路径光顺方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：计算初始刀位，根据选用的机床，通过后置处理算法计算初始刀位刀轴方向对应的机床旋转轴角度；步骤S2：插值刀具刀尖点位置和机床旋转轴角度，得到刀具加工路径的刀尖点位置轨迹线和刀轴矢量曲线；步骤S3：计算刀具路径对应的机床旋转轴旋转角度曲线的刚度矩阵；步骤S4：根据微分演化算法和点到曲面的距离函数计算设计面上任一点到刀具包络面的最近距离；步骤S5：根据加权最小二乘法建立五轴侧铣加工刀具路径光顺模型；步骤S6：根据高斯‑牛顿法迭代求解光顺模型；步骤S7：得到优化后的刀具路径的刀尖点位置轨迹线和光顺的机床旋转轴旋转角度曲线，进而输出NC文件。