基于条带化的多道次复杂零件侧铣加工

技术

多轴侧铣由于比点铣具有更高的切削效率和更好的表面质量，从而得到广泛应用。传统的侧铣仅适用于简单的参数化曲面，并且通常只能生成单道次的刀具路径，无法处理复杂的零件。本项目开发了一种新的多道次侧面铣削方法，通过多个侧铣刀具路径来加工复杂的零件表面。该方法通过构造一个向量场来引导用来近似曲面的条带的方向，即条带化，并且针对每个条带生成受各种加工约束的侧铣刀具路径。

潜在应用

• 多轴侧铣加工
• 机器人线切割
• 电火花加工

优势

• 高效率
• 平滑、无干涉和高精度的刀路
• 艺术感的表面形貌

复合加工技术

复合加工技术将增材技术和减材技术整合在一起，两种工艺自由交替进行，可以制造任一单一工艺以往无法制造的复杂零件设计。课题组开发了一套基于图形学的可加工性分析的算法框架，可针对复杂形状求解无干涉最优混合加工路径；同时正在开发整合了五轴加工，五轴增材，以及基于激光超声的误伤监测系统的复合加工硬件平台。

多轴数控摆线铣削加工工艺规划

传统圆弧摆线铣削主要局限于传统的二维平面槽的加工工艺过程。针对此，我们提出了一系列基于摆线铣削加工工艺的优化方法。首先，针对二维平面摆线加工路径，我们创新性地提出了使用三次样条曲线取代传统圆弧曲线作为摆线加工路径，使其有较高的优化自由度以提升平面摆线加工的效率。进而我们提出了基于三次样条曲线的五轴摆线铣削加工路径，可以用来加工复杂的空间曲槽。为进一步提升五轴摆线加工的效率和通用性，我们提出了基于摆线加工的运动学优化方法以提升机床在五轴摆线加工过程中的运动学表现，与用于加工复杂深槽（如叶片槽）的五轴摆线分层加工方法。

多轴增材制造工艺规划

增材制造目前是一种很有前途的制造技术，可应用于不同的工业领域。 基于在五轴加工方面的长期研究经验和深刻理解，我的团队研究了多轴增材制造，以探索增材制造的全部潜力。 通过利用旋转轴和采用弯曲的印刷层，可以克服传统2.5D AM中支撑过多和机械性能差的问题。 经过几年的努力，我组自主研发了多轴机器人打印系统，开发了曲面切片和多轴打印路径生成算法。我们的研究结果已发表在国际期刊上。