【摘要】：五軸數(shù)控機床加工復雜曲面的過程中,合理的進給速度是影響工件加工質(zhì)量、加工過程穩(wěn)定性和加工效率的重要參數(shù)。通用CAD/CAM做編程后置處理時需要設(shè)置機床結(jié)構(gòu)、單軸行程限位等參數(shù),但由于不易獲取機床物理約束,所以往往不會進行機床物理約束性能校驗,導致加工過程中按照給定進給速度加工可能會超過單軸伺服驅(qū)動加速度性能限制,從而影響加工的質(zhì)量。針對上述問題,本文提出針對進給速度曲線調(diào)優(yōu)的指標項,以調(diào)優(yōu)后進給速度輔助加工提高加工質(zhì)量。提出了一種爬行蛇算法對單軸速度、加速度做分析校驗。爬行蛇的長度為兩個插補周期進給增量,能夠在笛卡爾空間跟隨三維刀具軌跡路徑爬行,蛇腹中心始終在刀位點上,針對刀位點以蛇首、蛇尾所在位置做離散來模擬計算加工時的運動學數(shù)據(jù),分析在加工過程中機床線性軸、旋轉(zhuǎn)軸伺服驅(qū)動需要滿足的物理約束。在進給速度調(diào)優(yōu)過程中,將刀位點特征劃分為單點限速與區(qū)間限速,對區(qū)間限速進一步劃分為單調(diào)區(qū)間與波動區(qū)間分別進行調(diào)優(yōu)。提出能夠識別速度波動區(qū)間的方法,并針對速度波動區(qū)間的速度曲線做可達性、降噪和平滑處理,最終得到滿足機床物理約束且平滑的進給速度曲線。設(shè)計開發(fā)進給速度離線調(diào)優(yōu)軟件,能根據(jù)機床物理約束與速度波動等指標對加工進給速度調(diào)優(yōu)。提供可視化工具,能快速定位超機床物理約束刀具軌跡區(qū)間進行手動微調(diào)。完成實際加工驗證,將調(diào)優(yōu)后的進給速度曲線通過雙碼聯(lián)控方式傳入數(shù)控系統(tǒng),指導加工速度規(guī)劃。對實驗結(jié)果進行分析,調(diào)優(yōu)后加工S加工件奇異點區(qū)域工件表面“波紋”缺陷消除,“豎棱”狀缺陷消除。證明進給速度調(diào)優(yōu)方案的可行性,并且能夠?qū)σ恍┘庸と毕萦忻黠@改善。
【圖文】：

圖 2-1 進給速度曲線（S 件）術(shù)語說明：§ 刀具軌跡長度（mm） = ( ) 進給速度（mm/s） = ( ) = ( ) ( ) 進給加速度（mm/s2） ( ) = ( ) = 2 ( ) 2 ( ) ( ( ) ) ( ) 進給加加速度(mm/s3)￥ = X(§) Y(§) Z(§) (§) C(§) 各軸的位置 (mm 或 rad)￥ = X (§) Y (§) Z (§) (§) C (§) 各軸的速度 (mm/s 或 rad/s)￥ = X (§) Y (§) Z (§) (§) C (§) 各軸的加速度 (mm/s2或 rad/s2)￥ = X (§) Y (§) Z (§) (§) C (§) 各軸的加加速度 (mm/s3或 rad/s3)￥ = X (§) Y (§) Z (§) (§) C (§)

華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文可在未加工的情況下，基于加工刀具軌跡文件、機床 RTCP 參數(shù)數(shù)據(jù)、數(shù)控機束數(shù)據(jù)、適配性評價指標項，對加工代碼的速度曲線進行調(diào)優(yōu)，以實現(xiàn)加工加工效果。通過對調(diào)優(yōu)后進給速度三維渲染顯示，限速區(qū)間的列表顯示及二速度加速度顯示，便于用戶進行觀測和修改。軟件的界面與操作使用如下圖所示：（1） iScope 速度調(diào)優(yōu)軟件典型界面，，如圖 4-6 所示：
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG659

【參考文獻】

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1 張曙;;五軸加工機床:現(xiàn)狀和趨勢[J];金屬加工(冷加工);2015年15期

2 武煒;陳標;吳劍鋒;黃馗;;基于五點三次平滑算法的入庫流量反推研究[J];水利水電技術(shù);2013年12期

3 董靖川;王太勇;丁彥玉;李勃;劉U

本文編號：2679834