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题名自由曲面粗加工分层行切刀轨规划方法
- 1
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作者
王天力
刘威
范吕阳
张嘉萍
赵宇航
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机构
苏州科技大学机械工程学院
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出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2024年第5期122-125,共4页
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基金
江苏省自然科学基金项目(BK20210865)
中国博士后科学基金项目(2020M671604)
+1 种基金
江苏省大学生创新项目(2020103320Z)
国家级大学生创新项目(202310332046Z)。
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文摘
粗加工分层行切刀轨加工效率高、适用范围广,但在加工自由曲面时相邻行刀轨连接处容易产生过切或切削余量过大。针对三轴数控粗加工的不足,提出了一种分层行切刀轨规划方法:获取加工平面上的曲面轮廓,以初始刀轨与轮廓交点定义加工区域,并以交点邻域的局部轮廓计算出无干涉刀位点;向相邻行刀轨搜索不与轮廓线发生干涉的刀位点进行连接,对连接刀轨提出以精度为约束的离散特征点计算逼近误差的方法,通过新增过渡刀位点使最终的连接刀轨逼近误差低于最大允许值。所提出的方法对包含自由曲面的零件生成了刀轨,并进行仿真加工,结果验证了方法的可行性。
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关键词
自由曲面
粗加工
行切刀轨
刀轨规划
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Keywords
free-form surface
rough machining
line tool path
tool path planning
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分类号
TH161
[机械工程—机械制造及自动化]
TG605
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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题名自由曲面等误差数控加工刀轨生成方法
被引量:2
- 2
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作者
王天力
刘威
范吕阳
张子煜
李鹏飞
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机构
苏州科技大学机械工程学院
苏州科技大学天平学院
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出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2023年第3期13-16,共4页
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基金
中国博士后科学基金(2020M671604)
江苏省自然科学基金(BK20210865)
+2 种基金
苏州市科技计划项目(SYG202043)
江苏省高校自然科学研究面上项目(20KJB460025)
江苏省大学生创新项目(202010332012Z)。
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文摘
等误差刀轨的逼近误差等于设定的最大允许值(阈值),步长达到了理论最大,能够有效提高数控加工的进给速度和平顺性,为了对自由曲面高效地生成满足精度要求的等误差刀轨,提出以几何距离驱动刀触点调整的等弓高误差刀触点迭代搜索方法,提出以刀具切削包络面与刀触点轨迹线之间的最大距离作为逼近误差、采用自适应离散法进行计算的方法;然后以等弓高误差刀触点的刀位点作为初值,提出步长自适应调整迭代的等误差刀位点计算方法;最后对算例计算出等误差刀轨验证了算法的可行性,所有刀位点的逼近误差均位于指定的阈值邻域内,满足了等误差要求,与常用的步长筛选法相比,计算时间更短、刀位点更少。
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关键词
逼近误差
等误差
弓高误差
刀轨生成
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Keywords
step error
iso-error
chord error
tool path generation
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分类号
TH161
[机械工程—机械制造及自动化]
TG506
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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题名自由曲面等残留高度数控加工刀轨生成方法
- 3
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作者
王天力
刘威
范吕阳
张子煜
李鹏飞
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机构
苏州科技大学机械工程学院
苏州科技大学天平学院
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出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2024年第4期48-51,共4页
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基金
江苏省自然科学基金项目(BK20210865)
中国博士后科学基金项目(2020M671604)
+1 种基金
江苏省高校自然科学研究面上项目(20KJB460025)
江苏省大学生创新项目(2020103320Z)。
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文摘
等残留高度数控加工刀轨的相邻行刀位点之间的残留高度值为最大允许值,实现了最大化刀轨行距、最小化刀轨总长度。针对自由曲面提出了一种三轴等残留高度刀轨生成方法:基于刀具进给方向法平面上的曲面局部轮廓和刀具圆,构建了等残留高度点的迭代算法;提出了下一行刀位点初值的优化算法,通过自适应离散刀具与曲面相交的局部曲面、迭代计算刀位点和离散点之间最小距离的方法获取下一行等残留高度刀位点。与等间距法刀轨相比,所提出算法生成的等残留高度刀轨行数和总长度明显减少,验证了算法的可行性和有效性。
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关键词
自由曲面
等残留高度
数控加工
刀轨生成
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Keywords
free-form surface
iso-scallop
numerical control machining
tool path generation
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分类号
TH161
[机械工程—机械制造及自动化]
TG659
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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题名基于真实逼近误差的等误差步长法生成数控加工刀轨
- 4
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作者
范吕阳
刘威
王天力
张子煜
李鹏飞
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机构
苏州科技大学机械工程学院
苏州科技大学天平学院
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出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2023年第6期22-26,共5页
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基金
中国博士后科学基金项目(2020M671604)
江苏省自然科学基金项目(BK20210865)
+2 种基金
苏州市科技计划项目(SYG202043)
江苏省高校自然科学研究面上项目(20KJB460025)
江苏省大学生创新项目(2020103320Z)。
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文摘
为了使数控加工刀轨的逼近误差等于设定的上限或位于设定的区间内,等误差步长法以相邻刀位点之间逼近误差驱动步长迭代调整,获得满足逼近误差要求的步长理论最大值,有效减少了冗余刀位点,提高等误差步长法生成刀轨的精度和效率,提出了真实逼近误差计算方法,通过迭代计算刀触点轨迹线上的离散特征点到相邻刀位点间的刀具包络面距离,获得满足精度要求的真实逼近误差;提出等误差刀位点的高效率迭代算法,基于真实逼近误差与误差阈值的几何关系计算步长增量,以此迭代调整刀位点,进而获得满足等误差要求的刀位点。最后以典型自由曲面为例生成刀轨,验证了提出的等误差步长法的可行性和高效性。
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关键词
逼近误差
等误差步长法
刀轨生成
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Keywords
step error
iso-error step
tool path generation
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TG659
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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题名粒子群优化算法计算数控加工逼近误差研究
- 5
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作者
李鹏飞
刘威
张子煜
王天力
范吕阳
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机构
苏州科技大学机械工程学院
苏州科技大学天平学院
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出处
《苏州科技大学学报(工程技术版)》
CAS
2023年第4期74-80,共7页
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基金
江苏省自然科学基金项目(BK20210865)
中国博士后科学基金项目(2020M671604)
+2 种基金
苏州市科技计划项目(SYG202043)
江苏省高校自然科学研究面上项目(20KJB460025)
江苏省大学生创新项目(2020103320Z)。
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文摘
逼近误差的高效、精确计算是生成高质量数控加工刀轨的前提,为了提高给定精度下逼近误差的计算效率,提出逼近误差和粒子群计算原理紧密融合的粒子群优化算法。建立逼近误差计算的刀触点区间与粒子搜索区间之间的映射关系,根据逼近误差几何原理和粒子适应度特点,提出粒子群算法下的逼近误差适应度函数。为了实现最优解迭代搜索前期范围大、后期效率高,提出基于余弦函数的惯性权重系数非线性控制方法和基于迭代次数的学习因子控制方法。最后以上述方法完成粒子群算法的优化和开发,并用于自由曲面的逼近误差计算,实验结果显示计算时间比常用的几何迭代算法更短。
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关键词
逼近误差
粒子群算法
数控加工
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Keywords
step error
particle swarm optimization
CNC machining
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分类号
TP391.73
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名自由曲面行距自适应五轴数控加工刀轨生成方法
被引量:1
- 6
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作者
刘威
范吕阳
朱淑梅
王天力
唐峰
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机构
华中科技大学机械科学与工程学院
苏州科技大学机械工程学院
苏州科技大学天平学院
无锡透平叶片有限公司
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出处
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2022年第5期61-67,共7页
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基金
江苏省自然科学基金青年基金项目(BK20210865)
中国博士后科学基金资助项目(2020M671604)
+2 种基金
江苏省高校自然科学研究面上项目(20KJB460025)
苏州市科技计划项目(SYG202043,SYG201816)
江苏省大学生创新重点项目(202010332012Z)。
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文摘
在满足残留高度的前提下,增大行距能够有效减少加工刀轨的行数,从而减少刀轨总长度。针对自由曲面平底刀五轴加工,提出了一种行距自适应的刀轨生成方法。在刀具进给方向法平面上,以椭圆等效表示平底刀切削轮廓,基于曲面局部轮廓线和等残留高度点的几何特征提出迭代计算等残留高度点的方法;再根据等残留高度点、切削轮廓和曲面之间的几何关系,通过迭代调整下一行切削轮廓位置计算出满足残留高度要求的下一行刀轨信息;最后以下一行和当前行刀触点之间最小的参数差值作为自适应行距值规划刀轨。以叶片曲面为例生成刀轨,验证了算法的可行性和有效性。
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关键词
行距自适应
五轴数控加工
自由曲面
刀轨生成
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Keywords
self-adaptive line spacing
5-axis NC machining
free-form surface
tool path generation
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分类号
TP391.73
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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