[发明专利]五轴侧铣加工工艺参数设计方法

摘要

五轴侧铣加工工艺参数设计方法，属于数控加工技术，解决现有工艺参数设计方法切削力计算中，不能反映真实加工状况的问题。本发明包括刀具路径规划、切削力计算和工艺参数优化步骤，刀具路径规划步骤，由CAM软件生成NC代码；切削力计算步骤，先由NC代码生成连续刀具路径，再得到切削厚度，依据切削厚度计算切削力；工艺参数优化步骤，判断计算出的切削力是否不大于设计阈值，是则将NC代码、切削深度和进给率作为输入参数，否则重新生成NC代码。本发明利用刀具包络面解析表达式，反映了真实加工状况，获得的瞬态切削厚度更加精确，从而提高了切削厚度和切削力计算的准确性，为精密、高效加工空间曲面提供可靠保证。

主权项

一种五轴侧铣加工工艺参数设计方法，包括刀具路径规划步骤、切削力计算步骤和工艺参数优化步骤，所述刀具路径规划步骤，由CAM商业软件或CAM自由软件生成NC代码，NC代码包括离散参考点和刀轴矢量离散点；所述切削力计算步骤，先由NC代码生成连续刀具路径，由连续刀具路径得到切削厚度，再根据切削深度、进给率和切削厚度计算切削力；所述工艺参数优化步骤，判断计算出的切削力是否不大于设计阈值，是则将NC代码、切削深度和进给率作为输入参数，否则转刀具路径规划步骤，重新生成NC代码；其特征在于：所述切削力计算步骤包括下述子步骤：(1)计算刀具路径：将NC代码，拟合成连续的刀具路径，刀具路径由参考点曲线和刀轴矢量曲线组成；(2)计算刀具包络面：根据刀具路径和具体的刀具几何计算刀具包络面，通过文献《利用球族包络理论求解回转刀具扫描面解析表达式》中提供的计算刀具包络面解析表达式的方法，得到刀具包络面解析表达式，所述刀具几何为刀具的几何形状和尺寸；(3)计算瞬时接触线：由刀具包络面解析表达式和工件毛坯几何，通过文献《计算机图形学》中提供的计算曲面与曲面交线的方法，计算瞬时接触线；所述工件毛坯几何是指工件毛坯实体的几何形状和尺寸；所述瞬时接触线是指在在某个时刻，工件毛坯和刀具包络面的实际接触曲线；(4)计算切削厚度：由瞬时接触线计算接触线上离散点的切削厚度，所述切削厚度是指瞬时接触线上离散点到本次切削前工件毛坯外轮廓上对应垂足的距离；(5)计算切削力：由切削厚度、切削深度和进给率，通过文献《飞机发动机叶轮虚拟五轴侧铣加工，第一部分：五轴侧铣加工切削力》中提供的计算切削力的方法，计算切削力。