由于五轴数控加工设备较传统机床多出两个自由度,所以在进行数控加工的过程中易造成加工部件的局部或全部碰撞干涉,进而影响加工生产过程的顺利进行。五轴数控加工过程中所发生的干涉情况可以为局部干涉与全局干涉,无论哪种情况发生,都会对加工部件带来影响,进而造成加工质量差。相比之下,五轴数控加工中的全局干涉检查技术的实践效果较为明显,能够将计算步骤简化,从而使五轴数控加工的效率提高上来。经该领域加工技术的实际应用可以判别出,五轴数控加工全局干涉检查技术值得在业内推广应用。
1 五轴数控加工中的干涉检查
1.1 应用干涉检查技术的实践意义
现阶段,在我国各项生产制造的基础环节中,采用五轴数控加工部件较为常见,但在不同技术支撑下的加工效果不尽相同,所制作出来的加工部件质量也略有差异。究其原因在于,五轴数控加工设备在原有基础上进行了优化改造,较传统车床设备多出两个自由度,所以,在五轴数控加工过程中极易发生加工部件碰撞的现象。基于此,五轴数控加工中干涉检查环节极为重要。在实践过程中,为了简化五轴加工中更新刀具位置和方向的计算,刀具和夹具用分层包围盒结构进行建模。同时,为了应用计算机图形学中高效的三维物体碰撞检查的分离轴理论,对自由曲面进行八叉树建模。实践表明,五轴数控加工中的干涉检查环节的有序进行能够提升加工效率及加工部件的质量。
1.2 五轴数控加工中干涉检查的步骤分析
五轴数控加工环节中的干涉检查首先进行的是刀具包装盒碰撞检测,该项内容是在八叉树的第一层子节点之间所进行的。如果该过程发生部件干涉,则对其下层的子节点递归进行干涉检查,直至确定了部件的具体干涉位置。当确定了发生干涉节点的位置,或者确定子节点没有发生干涉时,五轴数控加工过程中的干涉检查过程则停止,而进入到下一环节———递归环节当中。在递归过程中,只对发生干涉的节点进行处理,没有发生干涉的部位则不需要处理。至此,完成五轴数控加工环节的干涉检查。