文档介绍：螺旋曲面数控加工的计算方法研究与应用
孙建军杨向红齐文国
天津工业大学机械电子学院,天津!""#$"
摘要:针对平面编程存在的不可消除的理论误差,对截面包络法数控加工螺旋面时刀触点和刀具运动轨迹的计算方法进
行研究,提出一种新的计算刀触点的“最小有向距离算法”。该算法不受初始点选取的限制,没有迭代收敛性问题,从理论
上消除了加工误差,还可以推广到多轴联动数控机床。
关键词:最小有向距离;刀触点;刀位点
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前言角为, 为刀具的安装角,最短距离方向为轴方向, 为两
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坐标原点距离,即中心距。
螺旋面在机械传动及机构中应用十分广泛,石油钻采机械
的螺杆钻具、各种类型的螺杆泵、单螺杆式水力机械等,其能量
转换的核心工作部件定子和转子的轮廓形状都是一种圆柱螺
旋曲面。由于螺旋曲面形成原理较复杂,其加工难度较大,制
造精度不易保证,目前国内企业多采用在三坐标数控铣床上包
络加工螺旋曲面的工艺[#]。在这种加工工艺中,影响螺旋曲面
形成及加工精度主要因素是刀具运动轨迹的计算方法和数控
编程精度。本文提出一种新的刀具轨迹计算方法———最小有
向距离算法,它克服了平面包络法的理论误差、迭代法计算结
果易发散等缺点,具有手段灵活计算可靠、计算量小、效率高等
特点。
图# 工件和刀具坐标示意