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题名自由曲面侧铣刀具轮廓与轨迹同步优化方法
被引量：1
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作者
王晶
罗明
张定华
陈冰
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机构
西北工业大学航空发动机高性能制造工业和信息化部重点实验室
中国科学院西安光学精密机械研究所
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出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期389-402,共14页
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基金
国家科技重大专项(2017ZX04011011)
陕西省重点研发计划重点项目-工业领域(2018ZDXM-GY-063)
中央高校基本科研业务费专项资金(31020190505003)。
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文摘
针对自由曲面侧铣加工中轨迹规划困难、加工精度难保证等问题,提出了一种自由曲线母线类刀具的外形轮廓设计方法。该方法在优化刀具轮廓的同时,充分考虑了加工过程中的工件精度和刀轴光顺性问题,实现了自由曲线母线类刀具的形状设计和对应侧铣加工轨迹的生成。首先,通过分别定义刀具轮廓母线和刀轴轨迹面实现对刀具形状和侧铣加工轨迹的表达,并由此计算切削行上刀具工件干涉量来评价加工误差,以刀轴轨迹面能量评价刀轴光顺性,建立了基于加工误差和刀轴光顺性的刀具轮廓与加工轨迹的同步优化模型;其次,为实现对同步优化模型的求解,给出了基于序列逼近法的求解策略,以及优化初值中刀轴轨迹面控制参数和刀具轮廓控制参数获取方法;最后,分别通过加工轨迹规划实验和刀具轮廓设计实验,验证了本文算法在在自由曲面四轴侧铣加工刀具轮廓设计与加工轨迹优化中的正确性及有效性。研究成果为提高自由曲面类零件侧铣加工精度、实现侧铣加工刀具轮廓设计及侧铣加工轨迹规划提供了一种有效的方法和手段。
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关键词
自由曲面
侧铣加工
刀具设计
轨迹规划
同步优化方法
四轴加工
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Keywords
freeform surface
flank milling
tool contour design
toolpath planning
simultaneous optimization methods
4-axis machining
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分类号
V261
[航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
TP391.7
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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