第11期 2017年11月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2017)11000103
D0I:10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.11.001
基于五轴机床旋转干涉的旋转路径优化算法
周康
（北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191）
No.11 Nov.2017
摘要：针对AC/BC五轴数控机床旋转轴不合理运动引发的干涉现象，提出一套基于五轴机床旋转干涉的旋转角优化算法，该算法能够自动计算出一条最优的旋转路径，为解决旋转干涉问题提供理论支撑。首先，根据五轴机床旋转运动方程及机床行程，得到解的特性；其次，分析旋转干涉产生的机理，给出旋转干涉判定依据：再次，建立旋转路径优化算法，等找一条最优旋转路径：最后，通过两个五轴轮廊铣加工实例来验证该算法的可行性。该算法最大程度上避免了机床旋转干涉，在国内某数控厂得到了一定应用。
关键词：AC/BC；后置处理；旋转路径；旋转干涉
中图分类号：TH161;TG506
文献标识码：A
A Optimizational Algorithm about Rotation Path Based on Rotating Interference
Phenomenon Happened in Five-axis CNC Machine Tools
ZHOUKang
(School of Mechanical Engineering and Automation, Beijing University of Aeronautics and Astronautics, Bei-jing 100191, China)
Abstract:In order to solve the problem of interference phenomenon caused by unreasonable movement of rotation axis in five-axis CNC machine tools, a optimizational algorithm about rotation angle was proposed A most optimizational rotation route is calculated automatically which could provide theoretical support for rotating interference phenomenon. Firstly, the solution properties of rotation angle was obtained bassed on e quation of rotational motion and limit in five-axis CNC machine tools . Secondly, the production mechanism and decision condition of rotating interference were given. Thirdly, the algorithm about rotation route were e two examples about five-axis profile milling- The algorithm avoids the rotation interference of machine tools
to a great extent, and it has been applied in a certain NC factory in China Key words:AC/BC;post-processor;rotation path; rotating interference
0引言
五轴数控加工普遍存在旋转千涉而损伤力具和零
件，旋转于涉问题呕待解决，国内外针对五轴数控机床旋转轴角度优化进行了大量研究，文献[1-2]研究了 AB双转台机床旋转角的优化算法，武跃3研究了AC 双转台机床旋转角的优化，该算法整体上对A、C轴采用最短路径（Dikstra）思想，没有考虑旋转轴在行程达界角度突变情况，代星4根据优势/劣势区间对BC双转台机床旋转角进行优化，但该算法并未清楚地阐述旋转干涉产生的本质，且没有对C旋转轴进行合理优化。唐清春[5]提出的AC双摆五轴机床旋转角优化解决了机床超程问题，但未考虑到旋转干涉。上述文献大多以旋转干涉现象为基础展开研究，并未完全了解旋转干涉本质，本文从旋转干涉的本质出发，给出基于
收稿日期：2016-12-31；修回日期：2017-02-08
$基金项防募数播机床与基础制造装备（2012ZX04010051）
作者简介：周康（1989一），男，湖北监利人，北京航空航天大学硕士研笑
旋转干涉的旋转路径优化算法。
本文以AC刀具双摆动机床旋转轴优化展开研究，如图1所示，在VERICUT平台仿真切削加工时两处位置出现干涉，红色椭圆框标记出了干涉位置。通过对比NC加工程序，观察发现这两处位置C轴角度突变过天。
图1VERICUT仿真过程
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