柳绿洲

Tebis中国（上海 201203）

1 引言

由于外形气动要求，航空结构件存在大量单向（直纹曲面）或双向曲面造型，基于结构特点，加工时常常需要大量应用5轴联动策略[1]。常规零件或模具加工时，对曲面的处理多采用球面拟合行切的算法，通过减少步进距离以及密集的点分布策略来降低弦偏差，以达到高质量的加工表面。对于航空结构件而言，因其零件结构刚性弱，加工效率要求高等特点，行切方法可用范围小，通常只局限于底部造型和底角连接处的清根操作，而对于侧壁轮廓，特别是薄壁结构无法实现。

侧刃拟合加工是针对直纹曲面侧壁造型的一种有效方法，“S件”机床性能测试即基于此方法提出[2]，与球面行切的方式相比，侧刃拟合加工精度要求更偏重于刀轴矢量插补的形式和密度，而非刀位点分布。这样的加工方式对机床5轴联动的精度和运动性能都有较高的要求，因此被用作机床性能测试的一项标准。相对而言，双摆轴形式的机床，虽然在行程上受限较大，但对于矢量插补有着更好的适应性，而常用的转轴-摆轴机床，则需要在短时间、短距离内执行大量的变角运动，往往导致加工表面出现过欠切现象。因此为了更好加工拥有此类结构特点的零件，zimmermann公司专门推出了一款6轴设备，以同时满足矢量插补准确和行程范围足够的要求。

侧刃拟合加工的另一个挑战在于加工侧壁面的高度和转角[3]，因其加工刀具直径受到结构造型转角的限制，而刀具有效加工长度受到侧壁高度的限制，加工刀具的刚性常常成为瓶颈。……