基于T样条曲面的数控铣削刀具路径规划研究

发布时间：2019-11-28 18:38

【摘要】：随着先进制造业的飞速迅猛发展,现代数控铣削技术已成为重要的研究内容之一。在数控铣削的加工过程中,对自由曲面类零件的加工精度和质量要求越来越高,刀具路径的规划对提高工件的加工质量和加工效率起到重要作用,因此刀具路径的设计是十分关键的环节,对数控铣削的刀具路径规划方法进行研究具有重要意义。本文提出了基于T样条曲面的数控铣削刀具路径规划策略,对粗铣加工以及精铣加工的刀具路径进行规划。在粗铣加工方面,提出一种渐进型分层加工方法,以改进的变距离偏置法为核心,设置合理的切削参数,实现了从毛坯表面到工件表面的柔性分层,对各个分层层内进行刀具路径规划,生成粗铣加工的刀具路径,解决了传统等高度分层加工造成的余量不均匀、成形表面粗糙等问题。在精铣加工方面,提出了一种改进型空间填充法精铣刀具路径规划方法。对T网格进行重新规划,建立了盒子的概念,并确定盒子的生成代价以及桥接代价。提出了改进型Hamiltonian算法初步生成精铣的刀具路径;然后,提出了改进型倒圆角过渡算法进行拐角优化,获得最终的精铣刀具路径,解决了传统空间填充曲线法的网格只具有正则矩形,生成的刀具路径存在大量拐角,刀具频繁转向等问题。在上述成果的基础上,采用Visual Studio 2015为开发平台,以UG为图形引擎核心,开发了基于T样条曲面的数控铣削仿真加工系统。通过对以T样条曲面为造型曲面的数控铣削加工刀具路径规划方法进行研究,并将所得规划方法运用到实际加工中,提高了铣削过程的稳定性,减少了机床加减速的频率、刀具转向的频率、刀具路径长度以及加工时间,从而提升了整体的加工效率。同时还提升了曲面的光顺性以及工件的加工精度,提高了加工质量。
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG547

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本文编号：2567120