数控加工中截面线法刀具轨迹的生成与仿真研究

【摘要】： 刀具轨迹的生成是指通过零件几何模型，根据所选用的加工机床、刀具、走刀方式以及加工余量等，按照一定的导动规则进行刀位计算并生成加工运动轨迹。刀具轨迹生成算法的优劣将决定刀具轨迹生成的质量和速度，从而影响生产效率。 在数控加工中，自由曲面的加工是一项比较常见且重要的内容。由于自由曲面形状复杂，在曲面的局部内凹区域及组合曲面的交线附近，曲面的法矢变化过大，加工时刀具易与零件产生干涉。因此，刀具轨迹生成中干涉处理不可避免。完善的干涉处理既要能对过切区域进行处理，又要能对欠切区域进行有效的后续加工处理。 截面线法是生成刀具轨迹的方法之一。它包括CC路径截面线法和CL路径截面法。它对走刀路线控制灵活，生成的刀具轨迹均匀，效率高，适合于自由曲面的加工。 本文以球形刀加工自由曲面为例，对截面线法进行了探讨，并且在截面线法的基础上，渗透快速干涉检验与处理的思想和方法，提出了截面线无干涉刀具轨迹的生成方法，同时采用MasterCAM软件进行了刀具轨迹生成过程的仿真研究。该方法计算量小，计算速度快，轨迹生成均匀，还可以确定加工中的欠切区域，进行后续加工处理。