[发明专利]适用于圆柱直纹面锯切加工的指令点插补方法

说明书

本发明涉及适用于圆柱直纹面锯切加工的指令点插补方法，包括以下步骤：基于圆柱体工件的轮廓误差确定圆柱体工件的最大锯切深度；根据最大锯切深度得到圆形锯片的倾斜角度；根据最大锯切深度确定整切层数；根据圆形锯片的插补周期进行指令点插补，得到每个插补周期的圆形锯片与工件切触点位置；对于工件整切的每层，根据圆形锯片的倾斜角度、每个插补周期的参数得到圆形锯片的姿态。本发明满足加工精度要求。根据最大轮廓误差确定切割深度和锯片倾斜角等参数，能够保证满足制品加工精度的要求。加工效率高。与传统车铣加工相比，采用圆锯片进行加工，增加了刀具与工件的接触，加工效率更高。

技术领域

本发明涉及一种锯切加工圆柱直纹面类零件的指令点插补算法，属数控锯切加工领域。

背景技术

锯切加工采用圆盘状刀具进行切割，与传统车铣加工相比，其与工件的接触面更大，具有切割速度快、加工效率高等特点，是实现圆柱面切割的有效手段。由于圆锯片与传统车铣刀在刀具结构方面存在差异，适用于车刀和铣刀运动控制的指令点插补算法无法直接应用于圆锯片切割，限制了其应用潜力的进一步发挥。对适用于圆柱直纹面锯切加工的指令点插补方法进行研究，对于提高加工效率，发挥五轴锯切加工机床潜力，具有十分重要的意义。

发明内容

针对现有数控插补方法无法满足圆柱直纹面锯切加工需求的情况，本发明要解决的技术问题是提供一种适用于圆柱直纹面锯切加工的指令点插补方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：适用于圆柱直纹面锯切加工的指令点插补方法，对圆柱体工件进行指令点插补，实现对圆柱体工件的锯切，包括以下步骤：

基于圆柱体工件的轮廓误差确定圆柱体工件的最大锯切深度；

根据最大锯切深度得到圆形锯片的倾斜角度；

根据最大锯切深度确定整切层数；

对于工件整切的每层，根据圆形锯片的插补周期进行指令点插补，得到每个插补周期的圆形锯片与工件切触点位置；根据圆形锯片的倾斜角度、每个插补周期的参数得到圆形锯片的姿态。

根据圆形锯片与工件接触点的位置和圆形锯片的姿态对工件进行锯切。

所述基于圆柱体工件的轮廓误差确定圆柱体工件的锯切深度，通过下式得到：

d_max为最大锯切深度，δ_max为设定的最大轮廓误差，R为圆柱体工件底面圆半径。

所述圆形锯片的倾斜角度通过下式得到：

α为锯片面倾斜角度，r为锯片面半径，d_max为最大锯切深度，δ_max为最大轮廓误差，R为圆柱体工件底面圆半径。

所述整切层数h为圆柱体工件高度，d_max为最大锯切深度。

所述圆形锯片与工件切触点位置如下：

x_ik+1,y_ik+1,z_ik+1表示对第i层进行锯切时第k+1个插补周期圆柱直纹面上锯片切触点在x、y、z向的坐标值，Δθ_ik+1表示对第i层进行锯切时第k个插补周期到第k+1个插补周期对应的θ_ik与θ_ik+1角度变化值。

所述圆形锯片的姿态通过下式得到：