摘要：多軸聯(lián)動數(shù)控加工編程是大型雕塑曲面零件加工的最重要任務之一。本文介紹五軸聯(lián)動數(shù)控加工大型雕塑曲面編程中涉及到的刀位軌跡計算、切削仿真、機床運動碰撞仿真、后置變換等關鍵技術。針對這些技術進行研究開發(fā)，實現(xiàn)了大型水輪機葉片的五軸聯(lián)動數(shù)控加工，并成為葉片加工的編程工具。 wg0_J<y]  
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　　關鍵詞：數(shù)控編程;CAM;數(shù)控加工;曲面加工 $Q#n'#c  
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　　1. 引言 D>{`I'  
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　　大型雕塑零件的數(shù)控加工是一項非常艱巨的任務，如大型水輪機葉片、螺旋槳葉片等是由多張雕塑曲面組成的封閉曲面體零件，其加工面積從幾平方米到數(shù)十平方米。采用五軸聯(lián)動數(shù)控加工是目前最有效的加工方法，但是通用CAD/CAM軟件并不能完全或者很好地解決這類復雜雕塑曲面零件的五軸聯(lián)動加工編程問題[1]。大型雕塑曲面零件的數(shù)控加工編程是實現(xiàn)其數(shù)字化制造的關鍵技術之一[2]，它涉及加工工藝規(guī)劃、計算機技術、數(shù)學、計算幾何、微分幾何、人工智能等眾多學科領域的知識，其數(shù)控編程過程是一個數(shù)字化仿真評價及優(yōu)化的過程。雕塑曲面零件的數(shù)控編程是在幾何造型和加工工藝規(guī)劃的基礎上，在計算機上進行刀位軌跡計算、仿真、優(yōu)化并驗證加工過程，以有效地生成滿足五軸聯(lián)動加工要求的高質(zhì)量數(shù)控加工程序。大型雕塑曲面零件數(shù)控加工編程涉及多方面的技術，其關鍵技術包括[1-5]：①雕塑曲面的三維幾何造型;②根據(jù)零件上各張雕塑曲面的性態(tài)，合理地進行刀位軌跡規(guī)劃和計算;③切削仿真與刀具干涉檢驗;④機床運動仿真與碰撞干涉檢驗;⑤機床運動的后置變換; _GxC|d  
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　　2. 大型雕塑曲面零件數(shù)控加工編程的流程 AP>n-Z|  
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　　大型雕塑曲面零件的五軸聯(lián)動數(shù)控加工編程比一般零件加工編程復雜得多，主要采用離線編程方式。為了保證數(shù)控加工程序的可靠性，一般采用針對具體的加工對象特點和要求，在通用的CAM軟件進行二次開發(fā)來完成刀位軌跡計算、切削仿真與機床運動仿真。各具體的雕塑曲面零件雖然有獨自的特點，但是這類零件的數(shù)控加工中編程過程基本一致。以大型葉片類零件為例[2]，我們在SDRC/ Camand®軟件上進行開發(fā)實現(xiàn)的的編程過程如圖1所示。 i9Bh<j>:J  
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