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他們提出了自由曲面非球頭刀寬行數(shù)控加工的幾何學(xué)原理和刀位規(guī)劃方法。五軸聯(lián)動數(shù)控加工的一大優(yōu)勢在于通過調(diào)整刀具姿態(tài)，使得刀觸點軌跡線附近的刀具包絡(luò)曲面充分逼近設(shè)計曲面，從而顯著提高切削行寬。寬行加工包括局域高階密切和宏域曲率匹配兩種思路。對于自由曲面，已有理論僅支持二階密切加工，三階密切和宏域匹配的幾何學(xué)條件尚不清楚。單個刀位下能否計算刀具包絡(luò)面、刀軸軌跡調(diào)整如何影響刀具包絡(luò)面是困擾學(xué)界多年的難題，成為制約五軸聯(lián)動寬行加工潛力發(fā)揮的瓶頸。朱利民探明了接觸曲面間的相伴關(guān)系，由刀具包絡(luò)曲面與刀具曲面和設(shè)計曲面間的線接觸關(guān)系，建立了單個刀位下刀具包絡(luò)面局部三階估計的基本方程，發(fā)現(xiàn)了刀具包絡(luò)面與設(shè)計曲面在刀觸點的三階密切條件，進而提出了點接觸加工的三階密切法，與二階密切法相比，有效切削行寬提高一倍以上。