数控铣削加工刀具运动轨迹实验研究.pdf

2012年7月 机床与液压 Ju1．2012 第40卷 第 13期 MACHINE TO0L ＆HYDRAULICS Vo1．40No．13 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．13．024 数控铣削加工刀具运动轨迹的实验研究 李永夺，孟广耀，袁崇辉 (青岛理工大学机械工程学院，山东青岛266033) 摘要 ：在加工复杂曲面时，利用数控铣削能获得比较高的表面质量，因此其应用非常广泛。不同的刀具运动轨迹与加 工工件的表面质量和加工效率密切相关。通过实验 比较不同的刀具运动轨迹和运动轨迹相同但步长和深度不同时对加工质 量、加工效率等的影响。通过实验所得结论可为现场加工提供数据参考。 关键词：数控铣削加工；刀具运动轨迹 ；表面质量；加工效率 中图分类号：TG506 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2012)13-079—3 ExperimentalStudyonCuttingToolTrajectoryofCNCMilling LIYongdUO，MENG Guangyao，YUAN Chonghui (SchoolofMechanicalEngineering，QingdaoTechnologicalUniversity，QingdaoShandong266033，China) Abstract：Thequitehishqualitysurfaceintheprocessingcomplexsurfacecanberealizedbynumerical controlmilling，which applicationiswidespread．Differentcuttingtoolpathiscloselyrelated totheworkpieeeSUl~acequalityandmachiningefficiency．By contrastofdifferentexperimentswithdifferentcuttingtoolpath，anddifferenttooldepthandsteplengthwithsanletoolpath，theinflu- encestoprocessingqualityandprocessingefficiencywerefoundout．Theconclusionsprovidereferenceforactualoperation． Keywords：CNCmillingprocessing；Toolpath；Surfacequality；Machiningefficiency 刀具运动轨迹与零件的成型效率和表面质量密切 和选定的球头铣刀半径求出零件表面的等距面，然 相关。数控加工刀具运动轨迹是确定数控加工工艺的 后对此曲面进行平行扫描，即由一组与铣刀旋转轴 重要环节。刀具运动轨迹设计得合理与否，将直接影 平行的等距平面穿过等距面，从而构造一组二维轮 响零件的加工质量及加工成本。因此，对数控加工过 廓 ，采用垂直型腔的加工方式，计算出每一行刀具 程中的刀具运动轨迹进行研究是十分必要的。 轨迹。 在以往的研究中，表面误差的分析和计算常常被 1．3 填充曲线路径 忽略。在实际加工中，大多以减小进给量或步距来提 这种方法是用一组形状相似的曲线，根据曲面上 高表面质量，也就是以损失生产率为代价来达到精度 各点的曲率以不同的密度，填充满上述等距曲面，从 和粗糙度要求，但这种方法不是最好的解决方案 ，应 而构造一个三维轮廓群，采用三维轮廓的加工方式， 该通过对刀具路径包络线及包络面的分析，并结合实