周雪梅 曹利新/大连理工大学

圆柱刀五轴数控侧铣直纹面的直线插补误差分析

周雪梅 曹利新/大连理工大学

0　引言

为解决CNC系统中复杂曲面的成型问题，相邻刀位点间运动由数控系统提供的插补功能完成。插补是通过对数据点的密化，不断趋近或逼近理论形体。目前，最常用的插补方法有直线、圆弧、样条插补，直线插补方法最具典型性。为提高直纹面侧铣加工精度和加工效率，众多学者对刀具包络面计算、插补方法误差及刀位规划方法进行了大量研究。朱利民［1］建立刀具包络面及第一和第二基本型的解析表达式，并给出了刀具包络面最佳逼近设计曲面的造型方法。吴大中［2］分析了五坐标数控系统线性插补的理论加工误差，建立了非线性误差估计模型。

Liu［3］提出适用于圆柱铣刀的单点偏置法和两点偏置法，方法简单，但计算误差大。GONG［4］提出了一种使刀具扫描面和工件曲面间相对法曲率最小化来实现加工带宽最大化的局部刀位优化算法。REDONNET等［5］提出了适用于圆柱刀侧铣加工的三点刀位规划方法，能有效降低加工曲面与刀具干涉，但计算复杂。葛荣雨等［6］利用最小二乘优化法确定侧铣加工直纹凸轮廓面的刀位计算。滕飞等［7］利用增量优化算法解决刀具轨迹的优化问题，实现了对多余刀位点进行的精简。Watkenti等人［8］提出了多点接触的刀位优化方法。朱利民等［9］通过优化刀具的前倾角和侧倾角使得在刀触点处刀具包络曲面与设计曲面达到三阶切触，显著增大加工带宽。……