整體葉輪五軸聯(lián)動數(shù)控加工后置處理技術(shù)研究.pdf

1、整體葉輪作為透平機械的核心部件廣泛應用于航空、航天、汽車等領(lǐng)域,主要利用五軸聯(lián)動數(shù)控機床進行加工。由于五軸數(shù)控機床相比三軸機床增加了兩個旋轉(zhuǎn)部件,導致后置處理中出現(xiàn)了多解選擇、進給速度非線性映射、非線性誤差、奇異刀軸等諸多問題。一條規(guī)劃良好的刀具軌跡,可能由于后置處理不當而在加工過程中出現(xiàn)干涉、碰撞等質(zhì)量問題,甚至給加工設(shè)備和操作人員帶來危險。
　　本文針對半閉式整體葉輪,分析沿加工路徑上刀軸矢量的變化情況,及經(jīng)過后置處理坐標變換

2、后的旋轉(zhuǎn)軸運動與機床行程極限之間的約束關(guān)系;研究保證加工運動連續(xù)性的后置處理方法與非線性誤差抑制方法;開發(fā)五軸逆向運動學優(yōu)化求解和數(shù)控加工仿真軟件,克服傳統(tǒng)手工檢驗方法效率低下和難以考慮加工刀位生成時刀軸奇異性的問題。具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)針對后置處理中的超程舍解造成機床碰撞問題,本文提出了一種同時考慮非依賴旋轉(zhuǎn)軸行程極限以及刀位文件中刀軸矢量的雙解選擇算法,能夠合理選解,從而保證運動連續(xù)性,消除加工中的碰撞。
　　

3、(2)針對非線性誤差問題,本文開展了兩種傳統(tǒng)非線性誤差抑制方法的對比實驗,并進一步提出了基于錐角刀路的后置處理方法,消除了傳統(tǒng)非線性誤差抑制方法所不能解決的奇異位置處旋轉(zhuǎn)軸運動劇烈的問題,提高了加工效率和加工質(zhì)量。
　　(3)在數(shù)控程序驗證方面,本文在開展加工過程刀位仿真和機床仿真研究的基礎(chǔ)上,針對刀位代碼以及數(shù)控程序描述的點位信息,采用按允許公差均勻離散運動過程的方法進行干涉檢查和數(shù)控程序驗證。
　　基于本文提出的算法,開