当前位置:主页 > 科技论文 > 金属论文 >

复杂曲面加工刀具轨迹规划技术研究

发布时间:2020-07-28 17:22
【摘要】:随着航空航天、汽车、核电、船舶等制造业领域的迅猛发展,对各种工业产品的功能、外形提出了更高的要求,因而大量具有复杂曲面的工业产品应运而生。该类零件的加工大都是采用先进的数控加工中心完成的,数控加工过程中最为核心的就是刀具运动轨迹的规划,它直接影响着数控加工的效率以及加工的质量。因此,本文从加工效率、质量这两方面考虑,在现有的等残留高度方法上进行优化改进,针对其主刀具轨迹的选择提出了新的研究算法,进行仿真研究,通过与对比方法的对比分析,验证了新方法的高效性,优越性。本文对现有曲面加工的刀具轨迹研究方法进行了总结分析,发现等残留高度法应用较为广泛,但其也存在主刀具轨迹选择方法简单不合理的问题,因此,针对等残留高度法中初始轨迹的选择进行了更进一步的研究,提出了曲率划分选择初始轨迹的方法。并对其进行了仿真验证,通过与原方法进行结果比对分析,验证了该方法在满足加工精度的要求下,有更高的加工效率。本文对刀具轨迹规划中出现的干涉问题进行了研究,分析了当前干涉存在的主要问题及解决方法,从干涉检测效率和避免方式两个方面考虑,提出了网格曲面模型创建K-D树模型和刀具离散化两方面的研究方法,大大提高了干涉的检测效率,对刀轴角度调整进行了分析研究。最后通过模拟仿真验证了该方法的高效性及有效性。本文选用了典型的曲面零件叶轮,运用本文所述的方法对其进行研究,基于VERICUT对其进行了数控仿真加工。根据仿真结果,发现可以满足设计要求,证明了该方法的正确性、可行性。最后在DMU50加工中心上进行了实际加工,同时也对对比方法进行了实际加工,通过对得到的实物进行比较,从加工效率和质量两方面考量,验证了该方法的优越性。
【学位授予单位】:沈阳理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TG659
【图文】:

系统结构图,系统结构图,刀具轨迹


图 1.1 CAM 系统结构图Fig.1.1 Schematic diagram of system structure of CAM出,首先要确定零件的几何模型,其次选择合适的具轨迹规划方法生成刀位轨迹,这也是复杂曲面零价数控程序的质量高低主要从编程精度、加工效率、行考虑,只有满足了以上几个条件,才能称得上为的核心,刀具轨迹优劣直接影响着数控程序的质量它的指标通常包括刀具轨迹的连续性、方向一致性现状轨规划方法的研究现状复杂曲面的刀具轨迹是影响加工效率、质量和精度

规划方法,刀具轨迹


由 Loney 和 Ozsoy[9]提出。通过保的方向随着另一个参数而时时改变,最终生成刀具路径轨迹。该方法式几何空间之间的非线性关系,导等,最终造成分区域内刀具路径差针对此种现象,宾鸿赞[10]等人提。组平行截面与曲面和曲面的等距偏为刀触点(CC)刀具轨迹,刀位点(求交,一般会把曲面进行离散化处题转变为平面之间的求交问题[11-1应用需要三轴联动机床,该法需根

截面法,刀具轨迹,路径,难点


图 1.3 CC 路径截面法生成刀具轨迹Fig.1.3 CC path section method of tool path generation面法主要应用于球头刀的法矢量加工,通过零件平面与偏置面进行相交得到的刀位点路径。如难点所在。Bobrow[13]主要针对 CSG 法构建的时另一个难点是等平面位置及方向的选取,对工后零件表面参差不齐,影响加工质量且效率

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 樊文刚;叶佩青;;复杂曲面五轴端铣加工刀具轨迹规划研究进展[J];机械工程学报;2015年15期

2 黄象珊;;基于适应性空间填充曲线生成刀具路径的技术研究[J];组合机床与自动化加工技术;2014年01期

3 董佳琦;张平;;基于曲面分片的五轴刀具轨迹规划[J];机床与液压;2013年15期

4 陈晓兵;廖文和;戴宁;;三角网格曲面等参数线刀轨生成算法[J];中国机械工程;2013年08期

5 王明海;李晓鹏;;叶片型面曲率属性对数控铣削加工过程的影响[J];航空动力学报;2013年01期

6 郝小忠;Ahmed A A Duroobi;陈文亮;何磊;;环形刀等残留高度多轴加工步距计算[J];南京航空航天大学学报;2012年04期

7 赵世田;赵东标;付莹莹;陆永华;刘凯;;改进的等残余高度加工自由曲面刀具路径生成算法[J];南京航空航天大学学报;2012年02期

8 郭宏伟;蔡安江;赵娜;孙会峰;;基于VERICUT的多轴联动数控加工仿真[J];机床与液压;2011年17期

9 赵鹏;楼佩煌;刘明灯;胡荣华;;基于NURBS曲线拟合的刀具路径优化方法[J];计算机集成制造系统;2011年07期

10 淡卜绸;张锋涛;雷改丽;;基于网格曲面上空间填充曲线刀具路径生成算法研究[J];机械设计与制造;2011年07期

相关博士学位论文 前1条

1 李万军;基于分形中Hilbert曲线的复杂曲面加工刀具轨迹规划算法研究[D];南京航空航天大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 林金涛;高速铣削螺旋刀具轨迹规划算法研究[D];上海交通大学;2015年

2 祁杨停;复杂三角网格模型五轴数控加工刀具轨迹规划研究[D];华侨大学;2014年

3 王进波;复杂曲面无干涉刀具轨迹生成算法研究[D];武汉工程大学;2013年

4 吴鹏程;基于曲面分片的球头刀NC加工刀具轨迹规划研究[D];南昌大学;2012年

5 李晓鹏;自由曲面数控加工刀位轨迹规划及仿真研究[D];沈阳航空航天大学;2012年

6 刘飞鹏;基于主曲率匹配曲面分片的五轴加工轨迹规划研究[D];广东工业大学;2011年

7 高向敏;散乱点云模型三角网格化处理算法的研究与实现[D];南京师范大学;2011年

8 蔡修军;基于UG的闭式叶轮数控编程方法研究[D];北京交通大学;2010年

9 李颖;高精度复杂曲面的数控铣削加工工艺参数的优化[D];兰州理工大学;2010年

10 王海春;曲面加工刀具轨迹生成技术的研究与实现[D];武汉理工大学;2009年



本文编号:2773204

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/2773204.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户b061c***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com