高速铣削拐角刀具轨迹优化.pdfVIP

第 8期 机械设计与制造 2012年 8月 Machinery Design Manufacture 245 文章编号：1001—3997(2012)08—0245—03 高速铣削拐角刀具轨迹优化 吴世雄 。李开柱 ’ 汪 磊 (广东工业大学，广州 510006)(吉林石化公司高碳醇厂，吉林 132021) CornerTooIPathOptimizationinHighSpeedMilling WU Shi-xiongI,LIKai-zhu’．WANG Lei (G‘uangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China) (2AlphaAlcoholsFactoryofJiLinPetrochemicalCompany，Jilin132021，China) + 、● 1、” ●一卜， ’ q、■ 十’ ■ I _、t一 ● 一 + _ ■ q、t 1 b ’ 1、‘ 1、●— ’ _ ‘ ’ ’ ^● _ ● _ ht q、■ ● ’● 1 ’●一 【摘 要】拐角高速铣削时，切削方向突变和径向切深骤增会导致切削力和振动突然增加。为了避 免这种情况，本文以限制径向切深为 目标，对拐角刀具轨迹进行优化。首先，通过重新设计圆弧插补始 末点位置，对传统圆弧插补模型进行优化。第二，将循环余摆线模型引入到拐角残余清除当中，对循环 余摆线模型中刀具半径、摆线半径和刀具步长之间的数学关系进行分析，推导了限制径向切深的数学 方法。最后，将优化的刀具路径策略与Cimatron策略进行对比加工试验，结果表明：优化的刀具路径加 工效率略低于Cimatron策略，但优化策略在加工稳定性和加工质量上都明显优于Cimatron策略。 关键词：拐角优化；圆弧插补；循环余摆线；径 向切深 A【bstract】／nhighspeedmillingatcorner，cuttingdirectionmutationsandincreaseinradialcutting depthwillleadtosharpincreaseincuttingforceandmachiningvibration．Toavoidthisphenomenon，tool pathisoptimizedbylimitingrad ialdepthat corner．First，traditionalraCtransitionsi optimized~Then，Circu— lartrochoidmodelhasbeenusedtoremovetheresidua1．Mathematicalrelationshipbasedonradialdepthof cuttingconstrainamong toolrad ius，trochoidradius and toolstep lengthhvaebeenanalyzedtoobtainthe appropriatepraametersforhighermachiningquality．Experimentsshowedthatoptim~edtoolpathscould obtainweakerprocessvibrationandsuperiormachiningquality． KeyW ords：CornerOptimization；ArcInterpolation；CircularTrochoid；RadialCuttingDepth 中图分类号：TH16；TP273 文献标识码 ：A 1弓I言 角高速铣削是生产中经常遇到的情况，传统的CAM软件生成的 高速铣削广泛的应用在模具工业、航空航天制造等领域。拐 刀具路径