[发明专利]采用经线分划刀具的多坐标端铣加工刀位优化方法

摘要

本发明公开了一种采用经线分划刀具的多坐标端铣加工刀位优化方法，首先将刀具工作面离散成一组足够密集的经线，并计算每条经线到设计曲面的最短距离，得到一组最短距离线段；然后将最短距离线段上位于刀具工作面上的点连接起来构成一条空间曲线，即特征线，将特征线上位于编程公差带内的部分作为有效特征线段，利用有效特征线段的两端点之间的距离在与刀具进给方向垂直平面的投影作为加工行宽；以加工行宽最大为刀位优化的目标函数，以所有经线到设计曲面的距离非负作为约束条件之一，构造出刀位优化的数学模型，并结合刀轨光顺处理，求解得到最优刀位。能有效避免干涉、控制加工误差和提高加工效率。

主权项

1、一种采用经线分划刀具的多坐标端铣加工刀位优化方法，其特征在于，包括步骤：首先，将所述刀具工作面离散成一组足够密集的经线，并计算每条经线到工件设计曲面的最短距离，得到一组最短距离线段；然后，将所述最短距离线段上位于刀具工作面上的点连接起来构成一条空间曲线，即特征线，将所述特征线上位于编程公差带内的部分作为有效特征线段，选取所述有效特征线段的全部或部分作为实效特征线段，将所述实效特征线段的两端点之间的距离在与刀具进给方向垂直平面的投影作为加工行宽；之后，以所述加工行宽为刀位优化的目标函数，以所有经线到所述工件设计曲面的距离非负作为约束条件之一，构造出所述刀位优化的数学模型：F＝w＝F(X)，式中，F为目标函数；w为加工行宽；X为待求刀位；其中，X＝(α，β，γ，Δk1，qk)，式中，α、β、γ分别为刀具相对工件的三个转动自由度；Δ为编程控制误差；k1为控制系数，该系数大于等于0且小于等于1；qk为在所述刀具的经线上选择的连接点，该点用于与所述实效特征线段的加工起始点进行连接；之后，利用优化模型求解算法对所述数学模型求解得到最优刀位。