复杂曲面通道多轴加工的刀具选择方法

来源：机械工程学报杂志2018年第3期北京时间：

作者：吴宝海, 梁满仓, 张莹, 罗明

单位：西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室 西安 710072

摘要：针对复杂曲面通道零件多轴加工的刀具优化选择问题，提出一种基于点可行空间分析的刀具选择方法。分析了复杂曲面通道多轴加工刀具运动的几何约束，利用临界约束条件对通道加工的临界刀轴进行求解。通过分析单点可达区域与球头刀可行摆刀域之间的关系，提出一种无碰撞干涉条件下的最大刀具直径选择方法；在此基础上，通过对可行摆刀域内刀轴矢量的优化，获得了刀具直径最大条件下的最短刀具长度。以整体叶轮的五轴加工为例，对该方法进行了分析与验证，给出了叶片曲面上最大刀具直径与最短刀具长度的变化情况，并对不同刀具直径的加工效果进行了对比分析。结果表明，本文方法能获得复杂曲面通道类零件多轴加工的最大刀具直径、最小刀具长度，可显著提高该类零件的加工效率及加工稳定性。

关键词：刀具选择,复杂曲面通道,碰撞干涉,球头刀；

基金资助：国家重大科技专项资助项目（2015ZX04001202）。