复杂曲面的五坐标数控加工关键技术研究

发布时间：2017-03-20 01:08

  本文关键词：复杂曲面的五坐标数控加工关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：五坐标数控加工技术是复杂形状零件的主要加工方法，同时也是各个国家努力发展的先进制造技术之一，本文通过跟踪国内外的研究热点和最新研究成果，对复杂曲面的五坐标数控加工关键技术进行研究。 本文以整体叶轮为研究对象，对复杂曲面的几何造型、五轴数控加工工艺策略，五轴数控加工仿真技术和五轴机床后置处理技术进行了研究。本文主要完成了以下的工作： （1）阐述复杂曲面的NURBS（非均匀有理B样条）几何造型理论和方法，在该理论的基础上，深入的分析了整体叶轮的曲面造型方法，并在Pro/E环境下实现了整体叶轮的几何造型。 （2）根据曲面的全曲率和平均全曲率对复杂曲面进行了曲面划分，深入的研究了五轴数控加工工艺策略，在此基础上分析了整体叶轮的主要加工工艺流程，并用PowerMill软件实现了整体叶轮的加工路径规划，另外，基于环形刀研究了五轴加工无干涉刀具路径生成方法。 （3）阐述数控加工仿真的目的和意义，分析PowerMill和VERICUT数控加工仿真的基本流程，，并在PowerMill和VERICUT环境下，实现了整体叶轮五轴加工仿真的全过程。 （4）针对一种典型的五轴数控加工机床进行空间运动学研究，为各种形式的五轴机床空间运动学分析提供一种通用的方法；阐述五轴机床后置处理和反向后置处理的过程，并对DMU50V机床后置处理和反向后置处理的算法进行了研究。
【关键词】：复杂曲面 几何造型 工艺策略 数控加工仿真 后置处理
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 数控加工技术的特点和发展趋势8
• 1.2 课题研究的背景和意义8-9
• 1.3 国内外研究现状9-11
• 1.4 目前复杂曲面数控加工中存在的一些问题11-12
• 1.5 本文研究的主要内容12-13
• 1.6 本章小结13-14
• 第二章 复杂曲面的 NURBS 造型理论和方法14-26
• 2.1 NURBS 曲面造型理论14-18
• 2.1.1 NURBS 方法简述14
• 2.1.2 NURBS 曲线、曲面表示14-16
• 2.1.3 NURBS 曲线曲面的拟合和节点矢量的计算16-18
• 2.2 复杂曲面的造型方法和发展趋势18-22
• 2.2.1 NURBS 曲面造型的方法18-21
• 2.2.2 复杂曲面造型方法的发展趋势21-22
• 2.3 整体叶轮的叶片曲面造型方法和实现22-25
• 2.3.1 整体叶轮的叶片曲面造型方法22-23
• 2.3.2 基于 Pro/E 的整体叶轮的建模23-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 复杂曲面的五轴数控加工工艺26-46
• 3.1 复杂曲面的曲面划分26-27
• 3.2 五轴数控加工的工艺策略27-34
• 3.2.1 五轴数控加工工艺流程27-28
• 3.2.2 五轴数控加工机床的选择28-30
• 3.2.3 数控加工刀具的选择30-32
• 3.2.4 切削用量的选择32
• 3.2.5 复杂曲面数控加工刀具轨迹的生成方法32-34
• 3.3 复杂曲面五轴加工无干涉刀具路径生成技术研究34-42
• 3.3.1 环形刀具数学描述和五轴加工模型35-36
• 3.3.2 刀具路径的生成36-39
• 3.3.3 曲率匹配和最佳刀具姿态的确定39-40
• 3.3.4 刀具路径的生成过程40-42
• 3.4 整体叶轮的五轴数控加工工艺规划42-45
• 3.4.1 整体叶轮的加工准备工作42-44
• 3.4.2 整体叶轮的加工工艺规划44-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第四章 基于 PowerMill 和 VERICUT 的五轴数控加工仿真46-54
• 4.1 数控加工仿真的目的和意义46
• 4.2 基于 PowerMill 和 VERTICUT 的整体叶轮五轴数控加工仿真46-53
• 4.2.1 PowerMill 和 VERICUT 仿真环境介绍46-47
• 4.2.2 基于 PowerMill 的整体叶轮的五轴数控加工仿真47-49
• 4.2.3 基于 VERICUT 的整体叶轮的五轴数控加工仿真49-53
• 4.3 本章小结53-54
• 第五章 五轴机床的空间运动学分析和后置处理技术54-66
• 5.1 五轴机床空间运动学分析和后置处理相关概念54-55
• 5.2 五轴机床空间运动学分析55-59
• 5.2.1 五轴机床空间运动学基础和分析步骤55
• 5.2.2 DMU 50V 五轴数控机床空间运动学分析55-59
• 5.3 五轴数控机床后置处理技术59-64
• 5.3.1 五轴数控机床后置处理和反向后置处理过程59-61
• 5.3.2 五轴数控机床后置处理和反向后置处理算法的研究61-64
• 5.4 本章小结64-66
• 第六章 总结和展望66-68
• 6.1 总结66
• 6.2 展望66-68
• 参考文献68-72
• 致谢72-74
• 附录74-76
• 攻读学位期间发表的学术论文76-77

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 马真宇;康文利;;浅谈基于UG的复杂曲面叶轮三维造型及五轴数控加工技术[J];科技资讯;2013年15期

  本文关键词：复杂曲面的五坐标数控加工关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：256899