關(guān)于五軸聯(lián)動對雕塑曲面進行端銑屑的學(xué)習(xí)研究外文翻譯

1、關(guān)于五軸聯(lián)動對雕塑曲面進行端銑屑的學(xué)習(xí)研究五軸聯(lián)動數(shù)控銑床加工過程，銑刀的矢量方向是通過銑刀末端的前進方向與z軸的夾角方法來確定的。當(dāng)知道銑刀的矢量方向后，載荷數(shù)據(jù)就能夠編譯成加工和后處理所需的nc代碼。對于相同的表面，銑刀將從預(yù)定的端點切入。運行完nc代碼之后，預(yù)定的曲面就通過端銑屑被加工出來了，并通過三坐標(biāo)測量儀檢測檢查加工的光滑度。通過機械加工測試，確定這個加工方法是有效的。關(guān)鍵字：軸向加工，尖端突起，五軸聯(lián)動機床，塑料表面活性，道具路徑一、簡介三軸聯(lián)動普通數(shù)控機床球用球銑刀進行表面輪廓加工時，刀的端點作用力是非常小的。當(dāng)工件是比較復(fù)雜的幾何體時，三軸聯(lián)動機床是加工不出來。例如葉輪或者斜

2、孔。另外，球銑刀加工過的表面是比較粗糙的。為了能夠減小加工表面的粗糙度，就必須調(diào)整降低每刀深度，這樣雖然能減低加工時間，但卻增加了加工的次數(shù)。即使使用高速加工的方法，由于加工切屑力比較低所以必須選擇高速環(huán)形軸承，高速加工比傳統(tǒng)加工更能降低加工時間，加工時間和生產(chǎn)時間是遠(yuǎn)遠(yuǎn)比以前的科技的生產(chǎn)加工時間短的。因此，五軸聯(lián)動數(shù)控機床被廣泛用來加工具有復(fù)雜曲面的工件。當(dāng)運用五軸聯(lián)動數(shù)控銑床加工曲面的時候，必須先設(shè)置矢量坐標(biāo)。銑刀的工作方向矢量是通過工作表面來確定的，不能夠有干涉，能干自由在工件表面移動。這里運用z軸的方法進行檢查。一旦加工方向矢量被確定，就可以生成數(shù)控機床加工用的的nc代碼。用五軸聯(lián)動數(shù)

3、控銑床加工曲面的時候，切屑軸的方向矢量會跟著切屑點的變化而變化，切屑深度也是不一樣的。對設(shè)定的切屑表面，切屑起點必須從預(yù)定的切屑點出發(fā)。如果切屑表面要同兩個橢圓的相交線，那么就必須選擇直線銑刀進行銑屑。通過以上學(xué)習(xí)，切屑路徑可以知道是沿著模型的輪廓路徑進行切屑。由于五軸聯(lián)動機床銑屑精度比較高，所以就可以省去水磨的步驟，就做深度處理步驟就行了。因此，加工相同的表面時需要進行幾何誤差糾正步驟。同時直線工作路徑也方便進行手工深度處理的過程?？梢赃x擇一個自由曲面進行試驗。這個曲面是用五軸聯(lián)動銑床加工處理的，每刀深度為4mm。是通過曲線和直線交替進行來保持工件的余量。通過試驗結(jié)果和討論得出結(jié)論，結(jié)論是運

4、用五軸聯(lián)動cnc數(shù)控銑床進行加工復(fù)雜曲面是非常行之有效的。二、五軸聯(lián)動銑床的運用方法1. 坐標(biāo)的表現(xiàn)形式大部分的數(shù)控機床中，都是以xy軸作為工作臺的平面移動方向，z軸作為垂直移動方向。這是一般的三軸聯(lián)動機床。而五軸聯(lián)動機床還有另外的兩個自由轉(zhuǎn)動的自由度。這類機床可以劃分三種主要類型：第一類型，機床有一個固定平臺軸頭能夠在兩個垂直平面運動。第二類型，機床有一個固定軸，平臺在兩個垂直方向移動。第三類型，機床有一個可以移動的平臺和可以自由移動的主軸頭。五軸加工的起點是從cc-point這個點開始的（如fig.1圖所示），在各種各樣的五軸聯(lián)動銑床中，nc程序的起始位置是主軸頭或者工作臺的端點位置（pc

5、或pt）。當(dāng)加工工件安裝好在工作臺上時，部件表面的位置就被局部坐標(biāo)x-y-z確定了。如果自由曲面通過變量公式來表示，工作臺的局部坐標(biāo)位置可以可以用以下公式表示： (1) 如果切屑軸的方向矢量知道，那么其他相關(guān)的方向矢量就能被確定（如圖fig.2(a)(c)）。在這里，zc的方向和銑刀的方向一樣，中心點o用公式（1）計算。如果整體坐標(biāo)與工作臺的局部坐標(biāo)起點相同，那么cc-poin就能夠用整體來描述，就等同于。在這節(jié)學(xué)習(xí)中，相類似的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換都是以cc-point為基礎(chǔ)的。在這這種方法被稱為以cc-point為基礎(chǔ)進行轉(zhuǎn)換的方法。在這三類五軸聯(lián)動數(shù)控機床中，銑床的工作平臺的方向向量是用以下方式表示的

6、：type1. (2)type2. (3)type3. (4)是以cc-point為中心的工作臺的局部坐標(biāo)的銑屑軸的方向向量，是一個類似的參照模型，而坐標(biāo)是。這樣，如果機床銑刀與加工曲面的方向矢量確定，那么a,b,c的參數(shù)就能夠通過公式（2），（3），（4）計算出來。2.切屑軸的方向矢量在這節(jié)學(xué)習(xí)中，五軸聯(lián)動機床安裝的端面銑刀用于加工曲面。在前面章節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了，必須先確定切屑軸的方向矢量，然后通過運行nc編碼在五軸聯(lián)動數(shù)控機床上安裝端面銑刀進行加工曲面。在加工曲面的時候切屑軸的矢量方向最好是確定，確保沒刀深度和進給速度一樣。在圖表3中， 坐標(biāo)系是以為工作路徑平面平行于方向。的標(biāo)準(zhǔn)一起決定切屑軸

7、在坐標(biāo)系中的方向矢量。既然所有表面的局部坐標(biāo)能夠知道，那么圖表3中的z-values的位子就能夠在坐標(biāo)系中表示出來。同z-map的方法進行掃描檢查，角坐標(biāo)就能夠獲得并通過跟蹤反饋來修正銑刀方向進行調(diào)整位置。如圖表3所示，如果銑刀的端面方向的阻礙發(fā)生在左邊位置，那么角坐標(biāo)就往相同的正方向調(diào)整。相同的，如果銑刀的端面方向的阻礙發(fā)生在右邊位置，那么那么角坐標(biāo)就往相反的反方向調(diào)整。但是，如果銑刀的端面方向的阻礙發(fā)生在左右方向都有，那么那么角坐標(biāo)就往相反的反方向調(diào)整。所以切屑軸的方向向量就能夠在坐標(biāo)系中獲得。3.尖端的預(yù)測通常，尖端能夠在用球頭銑刀加工時候明確的考慮到，但是預(yù)測尖端高度在五軸聯(lián)動機床用端

8、面銑刀加工時候是非常復(fù)雜的。在這節(jié)學(xué)習(xí)中，一個普通的平面要進行扇形皺褶的數(shù)量分析，同樣在一個普通平面上的一個扇形皺褶也能夠在加工過程中被檢查出來。這樣，尖頭就能夠通過平面上的扇形皺褶中獲得。如圖4所示，普通平面是通過前后兩個結(jié)點方向結(jié)合總體方向聯(lián)合起來形成的。在圖表4中，n是標(biāo)準(zhǔn)向量，是通過向量連接的兩個結(jié)點，是兩個標(biāo)準(zhǔn)向量總和，是在一個平面上垂直于的方向向量。如果，i表示一個工作路徑，j表示一個路徑上的一個節(jié)點，位置向量（i，j）是。同樣，位置向量用(i,j)來表示，（i+1，j）表示為： （5）其中，是未知數(shù)，公式5是以坐標(biāo)系為工作坐標(biāo)。在任何的節(jié)點，端銑刀在坐標(biāo)系上的方向向量表示為： (

9、6)待添加的隱藏文字內(nèi)容3這里r是指以o為原點的半徑長度r，是的變化值。能夠通過調(diào)整坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為。切屑表面通過切屑運動被加工出來。因此，端銑刀的方向向量能夠改變加工路徑和加工快慢。在普通平面上工件表面毛刺能夠被端面銑刀的下端面銑掉。可以用以下公式表示： （7）k為一個變量，從起點中心o到平面上的點e。如果公式7所獲得的方向向量是工作路徑的向量，那么方向向量就轉(zhuǎn)化為平面的局部坐標(biāo)上的。這樣，當(dāng)端面銑刀從起點位置到終點位置后，扇形皺褶在（i，j）點里就可以獲得中的最小值。這些皺褶可以用下列公式表示： （8）其中是當(dāng)k從0變到e過程中中的里的最小值。（i+1，j）點也能夠通過公式8來算出皺褶的高度。結(jié)

10、果，在整個表面都獲得了最小的皺褶。因此，加工表面的凸起點能通過加工過程計算出來。4.加工軌跡的生成在數(shù)控加工模型中，加工軌跡設(shè)置的好壞，對加工進度和速度是非常重要的。在這節(jié)學(xué)習(xí)中，加工軌跡是加工的前提步驟。尖端的檢測已經(jīng)在前面章節(jié)重點介紹過了。用五軸聯(lián)動數(shù)控機床端銑刀加工曲面比用三軸聯(lián)動機床球面銑刀加工凸起點更加方便精密。這樣，用五軸聯(lián)動機床端銑刀加工的工件將不需要再進行一次磨洗。加工路徑確定得越精確越好。這里有兩種類型的加工軌跡。一種是弧形軌跡用旋轉(zhuǎn)運動進行加工，另外一種是直線軌跡，用直線進給運動加工。5.后處理在這一中我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了數(shù)控機床加工的部分nc加工程序，工作坐標(biāo)（x,y,z）是轉(zhuǎn)

11、動軸的坐標(biāo)點。如圖5所示的支點的位置。這個方向向量可以同其他方向向量進行求和計算出來，公式為： (9)其中，是（）從坐標(biāo)到坐標(biāo)的方向向量。同樣，是從坐標(biāo)到的方向向量。另外，其他兩種五軸端銑加工類型type2和type3坐標(biāo)的改變可以應(yīng)用轉(zhuǎn)動特性來確定。于是，結(jié)合圖1和公式（2）（2）和（4），nc代碼可以通過改變相應(yīng)坐標(biāo)和基準(zhǔn)點的方法生成。五軸端銑屑加工移動表面，在進給是會留下刀痕。對五軸銑屑加工來說進給的速度和進給量對加工面加工得是否精細(xì)是非常重要的。因此，切屑量的大小表示為： （10）其中，f是反饋參數(shù)在（i，j）節(jié)點中，n是切屑的長度值，是夾角，而是指切屑量的大小，如圖6所示。這樣，就能獲得合適的旋轉(zhuǎn)速度和進給量，加工出比較完美的表面。當(dāng)用不同軸的各自的方向向量從自由點移動到指定點時，就會由于繞軸旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生過度切屑。為了解決這個問題，必須對工作軌跡進行線性化設(shè)