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。
2 五轴数控加工干涉检查技术分析与研究
通过采用五轴数控加工中的干涉检查技术对生产过程做适当的维护，可以在一定程度上避免刀具及部件发生碰撞。在实施干涉检查的过程中，在刀具部位所实施的包装盒碰撞检测是在设备中的节点间进行的。当在包围体之间检查到干涉时，对表面八叉树叶子节点中的离散表面点采用离散矢量法进一步检查，以确定加工部件是否的确与刀具间发生了干涉现象。在具体实施检测的过程中，可将干涉检查分为局部干涉检查与全局干涉检查，这两种技术的应用都给实践工作带来了便利，且后者的作用更为显著。
2.1 五轴数控加工中局部干涉检查技术研究
五轴数控加工过程中所应用的局部干涉检查技术主要依托刀具干涉检查算法实现。该方法的计算过程较为繁琐，而且即便是通过局部干涉检查以后，仍存在一些干涉节点，或是产生新的干涉点。尽管如此，五轴数控加工中的局部干涉检查技术的应用也为实践带来了新的加工理念，并且在此基础上探究新的技术方法来对加工质量进行改良。
2.2 五轴数控加工中全局干涉检查技术研究
在五轴数控加工局部干涉检查技术实施的基础上，提出了全局干涉检查的方法，该技术能够借助空间中的三维坐标系变换的原理，对所加工部件的复杂曲面进行干涉检查，进而提高了管控刀具落点的准确度。另外，基于碰撞的时间和空间的相关性原理，下一个循环时发生干涉的节点通常在上一次干涉的节点附近。一般情况下，在检查之前，首先检查上次发生干涉的节点的周围，采用这种方法可以降低逐层遍历的计算负载。
通过五轴数控加工过程中所进行的全局干涉检查技术的应用，简化了计算步骤，即对干涉点的检测是通过最小二乘法确立最小包容区域以及刀具姿态最优偏转轴及偏转角。为了防止在偏转过程中产生新的干涉，确立了刀具落点或轨迹的有效区域，数控加工过程掌控了偏转角度能够避免刀具干涉的发生概率。
3 结束语
通过对五轴数控加工干涉检查技术进行细致的研究，并结合具体的实践过程来判断，将该技术应用于实际工业生产的过程中是极为可行的。在实践中，应用全局干涉检测技术的五轴数控加工过程的实施效果较好，能够将曲面监测点变换至加工设备刀具局部坐标系中，进而通过判断落点来实施干涉检查。这样一来，不仅在一定程度上降低了计算量，而且提升了五轴数控加工环节的工作效率。可见，五轴数控加工中的全局干涉检查技术具备一定的可行性，在此项技术支撑下的生产加工过程更为高效。
(审核编辑: 智汇张瑜)
