由于五軸數(shù)控加工設(shè)備較傳統(tǒng)機(jī)床多出兩個(gè)自由度，所以在進(jìn)行數(shù)控加工的過(guò)程中易造成加工部件的局部或全部碰撞干涉，進(jìn)而影響加工生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行。五軸數(shù)控加工過(guò)程中所發(fā)生的干涉情況可以為局部干涉與全局干涉，無(wú)論哪種情況發(fā)生，都會(huì)對(duì)加工部件帶來(lái)影響，進(jìn)而造成加工質(zhì)量差。相比之下，五軸數(shù)控加工中的全局干涉檢查技術(shù)的實(shí)踐效果較為明顯，能夠?qū)⒂?jì)算步驟簡(jiǎn)化，從而使五軸數(shù)控加工的效率提高上來(lái)。經(jīng)該領(lǐng)域加工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用可以判別出，五軸數(shù)控加工全局干涉檢查技術(shù)值得在業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用。

1 五軸數(shù)控加工中的干涉檢查

　　1.1 應(yīng)用干涉檢查技術(shù)的實(shí)踐意義

　　現(xiàn)階段，在我國(guó)各項(xiàng)生產(chǎn)制造的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)中，采用五軸數(shù)控加工部件較為常見(jiàn)，但在不同技術(shù)支撐下的加工效果不盡相同，所制作出來(lái)的加工部件質(zhì)量也略有差異。究其原因在于，五軸數(shù)控加工設(shè)備在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化改造，較傳統(tǒng)車床設(shè)備多出兩個(gè)自由度，所以，在五軸數(shù)控加工過(guò)程中極易發(fā)生加工部件碰撞的現(xiàn)象?；诖?，五軸數(shù)控加工中干涉檢查環(huán)節(jié)極為重要。在實(shí)踐過(guò)程中，為了簡(jiǎn)化五軸加工中更新刀具位置和方向的計(jì)算，刀具和夾具用分層包圍盒結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模。同時(shí)，為了應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中高效的三維物體碰撞檢查的分離軸理論，對(duì)自由曲面進(jìn)行八叉樹(shù)建模。實(shí)踐表明，五軸數(shù)控加工中的干涉檢查環(huán)節(jié)的有序進(jìn)行能夠提升加工效率及加工部件的質(zhì)量。

　　1.2 五軸數(shù)控加工中干涉檢查的步驟分析

　　五軸數(shù)控加工環(huán)節(jié)中的干涉檢查首先進(jìn)行的是刀具包裝盒碰撞檢測(cè)，該項(xiàng)內(nèi)容是在八叉樹(shù)的第一層子節(jié)點(diǎn)之間所進(jìn)行的。如果該過(guò)程發(fā)生部件干涉，則對(duì)其下層的子節(jié)點(diǎn)遞歸進(jìn)行干涉檢查，直至確定了部件的具體干涉位置。當(dāng)確定了發(fā)生干涉節(jié)點(diǎn)的位置，或者確定子節(jié)點(diǎn)沒(méi)有發(fā)生干涉時(shí)，五軸數(shù)控加工過(guò)程中的干涉檢查過(guò)程則停止，而進(jìn)入到下一環(huán)節(jié)———遞歸環(huán)節(jié)當(dāng)中。在遞歸過(guò)程中，只對(duì)發(fā)生干涉的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理，沒(méi)有發(fā)生干涉的部位則不需要處理。至此，完成五軸數(shù)控加工環(huán)節(jié)的干涉檢查。

2 五軸數(shù)控加工干涉檢查技術(shù)分析與研究

　　通過(guò)采用五軸數(shù)控加工中的干涉檢查技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程做適當(dāng)?shù)木S護(hù)，可以在一定程度上避免刀具及部件發(fā)生碰撞。在實(shí)施干涉檢查的過(guò)程中，在刀具部位所實(shí)施的包裝盒碰撞檢測(cè)是在設(shè)備中的節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行的。當(dāng)在包圍體之間檢查到干涉時(shí)，對(duì)表面八叉樹(shù)葉子節(jié)點(diǎn)中的離散表面點(diǎn)采用離散矢量法進(jìn)一步檢查，以確定加工部件是否的確與刀具間發(fā)生了干涉現(xiàn)象。在具體實(shí)施檢測(cè)的過(guò)程中，可將干涉檢查分為局部干涉檢查與全局干涉檢查，這兩種技術(shù)的應(yīng)用都給實(shí)踐工作帶來(lái)了便利，且后者的作用更為顯著。

　　2.1 五軸數(shù)控加工中局部干涉檢查技術(shù)研究

　　五軸數(shù)控加工過(guò)程中所應(yīng)用的局部干涉檢查技術(shù)主要依托刀具干涉檢查算法實(shí)現(xiàn)。該方法的計(jì)算過(guò)程較為繁瑣，而且即便是通過(guò)局部干涉檢查以后，仍存在一些干涉節(jié)點(diǎn)，或是產(chǎn)生新的干涉點(diǎn)。盡管如此，五軸數(shù)控加工中的局部干涉檢查技術(shù)的應(yīng)用也為實(shí)踐帶來(lái)了新的加工理念，并且在此基礎(chǔ)上探究新的技術(shù)方法來(lái)對(duì)加工質(zhì)量進(jìn)行改良。

　　2.2 五軸數(shù)控加工中全局干涉檢查技術(shù)研究

　　在五軸數(shù)控加工局部干涉檢查技術(shù)實(shí)施的基礎(chǔ)上，提出了全局干涉檢查的方法，該技術(shù)能夠借助空間中的三維坐標(biāo)系變換的原理，對(duì)所加工部件的復(fù)雜曲面進(jìn)行干涉檢查，進(jìn)而提高了管控刀具落點(diǎn)的準(zhǔn)確度。另外，基于碰撞的時(shí)間和空間的相關(guān)性原理，下一個(gè)循環(huán)時(shí)發(fā)生干涉的節(jié)點(diǎn)通常在上一次干涉的節(jié)點(diǎn)附近。一般情況下，在檢查之前，首先檢查上次發(fā)生干涉的節(jié)點(diǎn)的周圍，采用這種方法可以降低逐層遍歷的計(jì)算負(fù)載。

　　通過(guò)五軸數(shù)控加工過(guò)程中所進(jìn)行的全局干涉檢查技術(shù)的應(yīng)用，簡(jiǎn)化了計(jì)算步驟，即對(duì)干涉點(diǎn)的檢測(cè)是通過(guò)最小二乘法確立最小包容區(qū)域以及刀具姿態(tài)最優(yōu)偏轉(zhuǎn)軸及偏轉(zhuǎn)角。為了防止在偏轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生新的干涉，確立了刀具落點(diǎn)或軌跡的有效區(qū)域，數(shù)控加工過(guò)程掌控了偏轉(zhuǎn)角度能夠避免刀具干涉的發(fā)生概率。

3 結(jié)束語(yǔ)

　　通過(guò)對(duì)五軸數(shù)控加工干涉檢查技術(shù)進(jìn)行細(xì)致的研究，并結(jié)合具體的實(shí)踐過(guò)程來(lái)判斷，將該技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中是極為可行的。在實(shí)踐中，應(yīng)用全局干涉檢測(cè)技術(shù)的五軸數(shù)控加工過(guò)程的實(shí)施效果較好，能夠?qū)⑶姹O(jiān)測(cè)點(diǎn)變換至加工設(shè)備刀具局部坐標(biāo)系中，進(jìn)而通過(guò)判斷落點(diǎn)來(lái)實(shí)施干涉檢查。這樣一來(lái)，不僅在一定程度上降低了計(jì)算量，而且提升了五軸數(shù)控加工環(huán)節(jié)的工作效率?？梢?jiàn)，五軸數(shù)控加工中的全局干涉檢查技術(shù)具備一定的可行性，在此項(xiàng)技術(shù)支撐下的生產(chǎn)加工過(guò)程更為高效。