针对环形铣刀五轴加工复杂曲面的全局干涉问题,提出了一种基于参数曲面网格划分与刀具包围盒的全局干涉检测算法。首先将加工参数曲面沿参数方向进行网格划分,得到若干离散网格点;然后将环形铣刀的圆柱面用六个平面包围形成刀具包围盒,并通过曲面离散点与形成刀具包围盒的六个平面的位置关系判断曲面离散点是否落入刀具包围盒内;最后判断落入刀具包围盒内的曲面离散点是否在环形铣刀的圆柱体内,若曲面离散点在环形铣刀的圆柱体内则存在全局干涉,否则不存在全局干涉。该方法与传统方法相比极大的提高了全局干涉的检测效率,通过实例验证该方法是可行的。

五轴数控被广泛应用于复杂曲面零件的加工制造,丰富的刀轴姿态是五轴数控的优势,但干涉避让是刀轴规划的难点。将复杂曲面零件离散为点云模型,在任一刀触点处建立初始刀轴空间,计算初始刀轴与曲面离散点的间距,识别无干涉刀轴空间。针对无干涉刀轴空间为空集的刀触点进行干涉刀轴修正,并利用投影法优化计算效率。加工结果表明建立的五轴数控刀轨可实现加工干涉,同时投影法有效减少参与干涉检测检测额的曲面离散点数量,提高计算效率。

针对复杂曲面零件加工提出一种基于UGNX五轴联动的加工方法，该方法根据曲面零件的几何特征，确定相应的编程策略、选择合理的刀轴控制方式和投影矢量，生成合理的加工路线;再针对不同的机床，定制专用的后处理驱动程序;然后建立对应的机床模型，进行数控程序校验、干涉检查、测量分析等;最后通过实际加工进一步验证加工工艺的合理性。