五轴加工奇异问题分析与非线性误差控制
来源：计算机集成制造系统杂志2019年第5期北京时间：
作者：李冬冬,张为民,隋浩楠,金希,尚腾飞,Jürgen Fleischer
单位：1.同济大学机械与能源工程学院2.同济大学先进制造技术中心AMTC3.卡尔斯鲁厄理工学院生产技术研究所
摘要：在计算机辅助制造软件中进行五轴加工编程时,后置处理反求旋转轴角度存在无解,即五轴加工的奇异问题,具体表现为旋转轴运动产生突变、非线性误差增大、加工质量下降。以A-C型五轴机床为例,通过研究刀轴的运动过程,证明C轴的转角是奇异问题产生的原因。基于该结论提出一种新的检测奇异刀位点的刀轴分量k值遍历法和基于刀轴矢量插值与样条曲线拟合的非线性误差控制方案。通过S样件的五轴加工实验表明,相比于线性插值,所提方案在奇异区域内误差显著减小,曲面更加光滑,加工效率有所提高。
关键词：五轴加工,奇异问题,刀轴矢量,非线性误差,样条插补
基金资助：国家重点研发计划资助项目(2017YFE0101400)。
