曲面高阶切触分析及其在曲面加工刀位规划中的应用

来源：计算机集成制造系统杂志2015年第5期北京时间：

作者：王贵,刘志兵,王西彬,何理论,闫正虎

单位：北京理工大学先进加工技术国防重点学科实验室

摘要：针对自由曲面五轴加工的刀位规划问题,提出回转刀具二次曲面与自由曲面切触时刀轴矢量的计算方法。通过分析曲面间高阶切触性质,建立了曲面切触阶与曲面几何不变量之间的对应关系;通过建立回转刀具加工自由曲面的运动学模型,推导出在离散刀位处刀具包络面与自由曲面二阶切触时的刀轴倾角函数关系,并解析求解该状态下的刀具姿态方程。加工实例表明,该模型能很好地描述刀具包络面与自由曲面间的切触关系,并保证加工过程中刀轴矢量变化的平稳顺滑性,从而获得较高的加工表面质量。

关键词：自由曲面,高阶切触,切触阶,刀轴矢量

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51375055,51105035)。