摘要：为提高五坐标数控加工刀具轨迹生成的精度和切削效率，通过特定机床结构运动建模，对自由曲面刀具轨迹规划中的走刀步长计算方法进行研究。针对刀具摆动与工作台转动类型的非正交结构五坐标机床，在建立机床运动传递关系的基础上，实现任意刀轴方位的机床各轴运动坐标分解，构建机床运动模型。基于此，分析切削误差产生机理，推导出非正交结构的机床实际运动误差估计公式。利用切削误差对比关系，迭代计算满足精度要求的最大走刀步长。算例表明，在相同的允许误差条件下，本文算法较之传统变步长方法，最大误差降低了37．01％，而平均步长相对于等步长方法，增加了8．91％，说明基于机床运动模型的走刀步长计算方法能够有效控制切削误差，并提高自由曲面五坐标加工的刀具轨迹质量。

关键词：切削误差 走刀步长 机床运动模型 五坐标加工 

单位：西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室 西安710072