31、五轴数控加工刀具轴矢量优化与叶片铣削工艺信息研究

五轴数控加工刀具轴矢量优化与叶片铣削工艺信息研究

五轴数控加工刀具轴矢量局部优化

在五轴数控加工中，旋转轴的特性相较于平移轴较差，其在加工过程中的冲击会严重影响机床性能和工件表面质量。因此，对代表机床旋转轴的刀具轴矢量进行优化十分必要。

优化区间识别

需要优化的区域主要有三个：运动速度约束之外的区域、运动加速度之外的区域以及运动加加速度之外的区域，判断条件如下：
[
\begin{cases}
w_{axis,i} = (q_{axis,i}-q_{axis,i - 1}) \cdot \frac{f_i}{|P_i - P_{i - 1}|} > w_{limit_{axis}} \
a_{axis,i} = (w_{axis,i}-w_{axis,i - 1}) \cdot \frac{f_i}{|P_i - P_{i - 1}|} > a_{limit_{axis}} \
j_{axis,i} = (a_{axis,i}-a_{axis,i - 1}) \cdot \frac{f_i}{|P_i - P_{i - 1}|} > j_{limit_{axis}}
\end{cases}
]
为了确定刀具轴的优化区间，采用双向扫描方法。正向扫描从第一个刀具位置开始循环，当遇到不满足上述公式的条件时，将该点定义为刀具轴矢量优化区间的起点；反向扫描从最后一个刀具位置开始循环，遇到不满足条件的点则定义为优化区间的终点。

以下是优化区间识别的流程：

graph TD;
    A[开