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《Science China(Technological Sciences)》 2010年05期
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Wholly smoothing cutter orientations for five-axis NC machining based on cutter contact point mesh

【摘要】:Cutting forces with respect to different cutter orientations are analyzed for five-axis NC machining of a ball-end cutter.A measure is then defined to quantify the effects of cutter orientation variation.According to the measure,a novel model and algorithm are proposed to wholly optimize cutter orientations based on a cutter contact(CC) point mesh.The method has two advantages.One is that the cutter orientation smoothnesses along the feed direction and pick-feed direction are both wholly optimized.The other is that only the accessibility cones of mesh points are required to compute and the computation efficiency is improved.These advantages are shown by simulating the machining efficiency,the stability of feed velocities and the smoothness of cutting force.A computational example and a cutting experiment are finally given to illustrate the validity of the proposed method.

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 ;On-line chatter detection using servo motor current signal in turning[J];Science China(Technological Sciences);2011年12期
2 ;Kinematics constrained five-axis tool path planning for high material removal rate[J];Science China(Technological Sciences);2011年12期
3 ;Analytical modeling of geometric errors induced by cutter runout and tool path optimization for five-axis flank machining[J];Science China(Technological Sciences);2011年12期
4 ;A multi-dimensional tabu search algorithm for the optimization of process planning[J];Science China(Technological Sciences);2011年12期
5 ;Tool path generation and simulation of dynamic cutting process for five-axis NC machining[J];Chinese Science Bulletin;2010年30期
6 丁汉;毕庆贞;朱利民;熊有伦;;五轴数控加工的刀具路径规划与动力学仿真[J];科学通报;2010年25期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 ;An approach to error elimination for multi-axis CNC machining and robot manipulation[J];Science in China(Series E:Technological Sciences);2007年05期
2 姜虹;于源;王小椿;;复杂腔槽五轴数控加工的干涉检查及修正算法研究[J];机械科学与技术;2007年03期
3 蔡永林,席光,樊宏周,王尚锦;曲面5轴加工中全局干涉检查与刀位修正[J];机械工程学报;2002年09期
4 彭芳瑜;苏永春;邹孝明;李斌;;大型螺旋桨五轴加工中基于方向包围盒层次树的全局干涉碰撞检测[J];中国机械工程;2007年03期
5 闫蓉;彭芳瑜;李斌;陈吉红;;多轴数控加工刀具姿态优化及其刚度性能指标分析[J];中国机械工程;2008年22期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张平亮;;自由曲面数控加工用刀具[J];工具技术;2008年09期
2 丁明亮;史耀耀;董千里;;数控仿真系统中碰撞干涉算法研究[J];机床与液压;2006年12期
3 ;Piecewise model and experiment of power chuck's gripping force loss during high speed turning[J];Science China(Technological Sciences);2011年04期
4 毕庆贞;王宇晗;朱利民;丁汉;;刀触点网格上整体光顺五轴数控加工刀轴方向的模型与算法[J];中国科学:技术科学;2010年10期
5 周城;杨华勇;张国斌;杨利奎;;高速动力卡盘的夹紧力损失分段模与实验研究[J];中国科学:技术科学;2011年04期
6 汤岑书;褚学宁;;基于切削成形能力模型的加工特征识别方法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2010年10期
7 汤岑书;褚学宁;孙习武;苏於梁;;基于几何与公差信息的加工特征识别方法[J];计算机集成制造系统;2010年02期
8 李万军;赵东标;牛敏;刘凯;;五轴加工全局干涉检查及其避免[J];计算机集成制造系统;2011年05期
9 杨顺田;;轧钢机压下孔根部数控加工程序设计[J];机械设计与研究;2010年05期
10 李川;王时龙;张贤明;;自由曲面数控加工刀具轨迹生成的约束条件分析[J];机械设计与制造;2006年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姬俊锋;复杂整体叶轮数控加工关键技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
2 刘清建;数控系统运动控制及运行优化[D];天津大学;2010年
3 毕庆贞;面向五轴高效铣削加工的刀具可行空间GPU计算与刀具方向整体优化[D];上海交通大学;2009年
4 何雪明;基于双映射和人工神经网络的数据点云直接加工的研究[D];华中科技大学;2010年
5 任斐;基于坐标映射的复杂曲面五轴加工关键技术研究[D];大连理工大学;2011年
6 孙全平;高速铣削数控编程基础算法的研究与实现[D];南京航空航天大学;2005年
7 万小金;工件—夹具—刀具系统的几何误差分析与预测研究[D];华中科技大学;2010年
8 李文龙;复杂曲面零件数据拼合与精密加工技术研究[D];华中科技大学;2010年
9 樊文刚;复杂曲面宽行数控加工理论及其应用研究[D];北京交通大学;2012年
10 章永年;五轴数控加工中无碰刀具轨迹生成算法的研究[D];南京航空航天大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王克;弹簧数控卷绕仿真系统研究[D];河南科技大学;2010年
2 汤岑书;基于制造资源的加工特征识别方法研究[D];上海交通大学;2011年
3 黄科;大型定距螺旋桨多轴数控加工刀具轨迹规划[D];华中科技大学;2011年
4 苏凯;螺旋桨五轴数控加工参数优化与能耗计算[D];华中科技大学;2011年
5 车尧炎;五轴加工中扫掠轮廓线的计算表达及软件实现[D];电子科技大学;2011年
6 刘亚珍;NURBS曲面数控加工刀具可行方向计算研究[D];大连理工大学;2005年
7 王忠;五轴数控加工干涉检查技术的研究[D];浙江大学;2005年
8 何敬德;对三种不同刀具加工自由曲面的干涉检查和路径安排的研究[D];江南大学;2006年
9 张胜恩;轴流泵叶片造型与曲面加工仿真[D];西华大学;2008年
10 靳俊霞;三维可视化引擎研究[D];武汉理工大学;2008年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 尹周平 ,丁汉 ,熊有伦;Accessibility analysis in manufacturing processes using visibility cones[J];Science in China(Series E:Technological Sciences);2002年01期
2 ;Global optimization of tool path for five-axis flank milling with a cylindrical cutter[J];Science in China(Series E:Technological Sciences);2009年08期
3 ;Time-frequency analysis and detecting method research on milling force token signal in spindle current signal[J];Science in China(Series E:Technological Sciences);2009年10期
4 ;Third-order point contact approach for five-axis sculptured surface machining using non-ball-end tools (Ⅰ): Third-order approximation of tool envelope surface[J];Science China(Technological Sciences);2010年07期
5 ;Third-order point contact approach for five-axis sculptured surface machining using non-ball-end tools(II): Tool positioning strategy[J];Science China(Technological Sciences);2010年08期
6 尹周平,丁汉,熊有伦;基于可视锥的可接近性分析方法及其应用[J];中国科学E辑:技术科学;2003年11期
7 王小椿,吴序堂,李艳斌;密切曲率法——一种自由曲面加工的新概念[J];西安交通大学学报;1992年05期
8 ;Computational manufacturing[J];Progress in Natural Science;2002年09期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 郭东明;;高性能零件的性能与几何参数一体化精密加工方法与技术[J];中国工程科学;2011年10期
2 闫蓉;陈威;彭芳瑜;林森;李斌;;多轴加工系统闭链刚度场建模与刚度性能分析[J];机械工程学报;2012年01期
3 耿聪;于东;张函;;五轴联动刀轴矢量平滑插补算法[J];机械工程学报;2013年03期
4 ;Response Sensitivity Analysis of the Dynamic Milling Process Based on the Numerical Integration Method[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2012年05期
5 王峰;林浒;郑飂默;冯金金;陈龙;;基于误差控制的五轴NC系统平滑插补策略[J];小型微型计算机系统;2013年04期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 丁烨;铣削动力学—稳定性分析方法与应用[D];上海交通大学;2011年
2 樊文刚;复杂曲面宽行数控加工理论及其应用研究[D];北京交通大学;2012年
3 赵世田;自由曲面加工刀具路径轨迹规划算法研究[D];南京航空航天大学;2011年
4 章永年;五轴数控加工中无碰刀具轨迹生成算法的研究[D];南京航空航天大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张晓;基于TwinCAT平台和加工刀位的五轴线性插补技术研究[D];河南工业大学;2012年
2 徐新健;基于CAXA-ME的曲面加工技术的研究[D];山东大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 应维云;组合曲面加工刀具轨迹生成算法[J];东南大学学报;1998年06期
2 曹利新,苏云玲;三元整体叶轮的曲面造型及其计算机辅助制造技术[J];航空精密制造技术;2005年01期
3 杨德武,彭芳瑜,周云飞;基于主曲率匹配的五坐标刀位轨迹优化[J];华中科技大学学报;2001年12期
4 陈汉军,廖文和,周儒荣;雕塑曲面五轴加工的碰撞处理[J];计算机辅助工程;1997年01期
5 蒋祖华,赵良才;CAD/CAPP/CAM集成环境下数控加工干涉检验的研究和实践[J];机械工业自动化;1996年02期
6 陈涛,钟毅芳,周济;自由曲面5轴数控加工刀位轨迹的生成算法[J];机械工程学报;2001年12期
7 蔡永林,席光,樊宏周,王尚锦;曲面5轴加工中全局干涉检查与刀位修正[J];机械工程学报;2002年09期
8 彭芳瑜,陈涛,周云飞,周济,瞿坦;七轴五联动车铣机床的结构建模及其求解[J];机械与电子;2003年02期
9 张和明,张玉云,熊光楞;复杂曲面五坐标数控加工干涉检查及刀位修正[J];清华大学学报(自然科学版);1998年02期
10 吴广宽,席光;自由曲面三元叶轮5轴数控粗加工刀位生成算法[J];西安交通大学学报;2005年07期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 魏迎梅;虚拟环境中碰撞检测问题的研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2000年
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