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摘要
针对现行五轴加工中存在的路径拐角处平动轴减速过度，奇异区域旋转轴角度变化剧烈的问题，以AC双转台五轴机床为研究对象，提出一种满足机床运动学约束的路径优化方法。该方法首先以刀心点光顺前后最大许用偏移量作为约束，利用转角向量和双弦弓高进行建模，寻求微小线段拐角处局部能量最优解。并对奇异范围内部和边缘的刀轴矢量点二次规划，使得矢量末端刚好绕过单位球面上的奇异区域，极大地保留原有加工特性。通过结合三角函数加减速控制算法，对优化效果进行评估。仿真结果表明：该路径优化方法在拟合偏差与弓高误差均没有超过许用值的同时，平均进给速度提升了10.64%,而且能有效避免加工中奇异现象的发生。可见本文所提出的方法在提高五轴加工效率和加工质量等方面具有较高的理论意义和实际应用价值。
