[发明专利]双线驱动曲面宽行加工刀轨规划的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数控机床加工曲面的刀轨规划方法，尤其涉及一种双线驱动曲面宽行 加工刀轨规划的方法。

背景技术

利用具有复杂结构的环面刀具和鼓形刀具加工自由曲面可以有效地增加行宽和降低波 纹度，因此近年来得到极大的发展。并以增加行距宽度和降低波纹度成为曲面加工的重要 发展方向。

现有技术中，自由曲面的刀轨规划方法有多种方法。

现有技术一，采用刀触点连接相邻行以实现刀轨规划的方法，利用上一行刀轨上的所 有刀位的有效特征线段的一个同侧端点的连线构成下一行刀轨的有效特征线段的另一端端 点的驱动线；

现有技术二，按照每行刀轨上各刀触点所求各个刀位最大行宽中的最窄行宽进行刀轨 规划的方法，这样不仅可以最大限度提高加工行宽而且能够兼顾刀轨的光顺和平直。

上述现有技术至少存在以下缺点：

如图1所示，现有技术一的方法规划的刀轨会导致后续的刀轨严重畸变，这不仅使后 续刀轨的有效行宽受到影响，而且会导致机床在高加速度下运行，这种情况不利于提高效 率和加工质量。

如图2所示，现有技术二的方法不可避免的尖锐残高将严重影响曲面的加工质量并增 加人工抛光的工作量。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有较高的加工效率和加工质量的双线驱动曲面宽行加工刀 轨规划的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的双线驱动曲面宽行加工刀轨规划的方法，包括步骤：

A、根据加工的要求设定走刀方向，并根据所述走刀方向确定第一驱动线；

B、将所述第一条驱动线上离散成多个第一刀触点，根据刀具和曲面的性质及加工误 差的要求，找出所述多个第一刀触点分别对应的最优刀位和最大行宽，从而确定每个第一 刀触点相对应第二刀触点；

C、根据所述最大行宽中的最窄行宽，按预定的规划原则确定第二驱动线；

D、通过所述第一驱动线和第二驱动线对所述刀具进行重新定位，使所述刀具的每个 刀位都与所述曲面在所述第一驱动线和第二驱动线上分别相切触。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的双线驱动曲面宽行加工刀轨规 划的方法，由于首先设定的走刀方向确定第一驱动线，并根据刀具和曲面的性质及加工误 差的要求，找出第一驱动线上所有刀触点对应的最优刀位和最大行宽，从而确定相应第二 刀触点；其次，找出所有最大行宽中的最窄行宽，从而按某种规划原则确定第二驱动线； 然后，通过第一驱动线和第二驱动线对刀具进行重新定位，使刀具的每个刀位都与曲面在 第一驱动线和第二驱动线上分别相切触。使每个刀位上的两个刀触点沿着这两条驱动线移 动，使相邻行刀轨在衔接处的包络特征线能够相切，从而使相邻刀轨之间光滑过渡，消除 刀轨衔接处的尖锐残高、缩短手工抛磨时间。具有较高的加工效率和加工质量。

附图说明

图1为现有技术一中后续刀轨累积畸变示意图；

图2为现有技术二中刀轨等参数排列时形成的尖锐残高示意图；

图3a、图3b为本发明中刀具与工件设计曲面的两个刀触点的分布示意图；

图4为本发明中两行刀轨上多个刀位的衔接原理图；

图5为本发明中双线驱动宽行加工曲面的示意图；

图6为本发明中双线驱动的刀轨规划示意图；

图7为本发明中刀轨规划的具体实施例的流程图。

具体实施方式

本发明的双线驱动曲面宽行加工刀轨规划的方法，其较佳的具体实施方式是，包括：

步骤A、根据加工的要求设定走刀方向，并根据走刀方向确定第一驱动线；

步骤B、根据刀具和曲面的性质及加工误差的要求，确定刀具与曲面的两个刀触点， 分别为第一刀触点和第二刀触点，并将所述第一刀触点设于所述第一驱动线上。具体可 以：

首先，将所述第一驱动线离散成多个第一刀触点；然后，根据每个第一刀触点对应的 最优刀位和最大行宽确定相应的第二刀触点。也可以采用其它的方法对刀具与曲面的两个 刀触点进行确定。

步骤C、找出所有最大行宽中的最窄行宽，从而按某种规划原则确定第二驱动线。具体可以：