基于CAD/CAM的数控铣削高效加工技术研究与实现

发布时间：2021-04-08 19:25

　　我国是制造业大国,但是很多企业的技术革新却不多,都是在模仿基础上创新产品。本文针对当地企业在“仿制”产品时进行曲面分析、外形设计、产品加工中出现产品生产周期过长的问题,借助CAD/CAM构建了一条产品到产品的企业数字化生产线,实现了企业快速虚拟制造,提出了基于CAD/CAM的数控铣削高效加工技术。本文首先分析了曲面加工基本内涵、曲面刀具技术的发展,基于高速加工理念的曲面高效数控加工技术和曲面数据获取基本原理。总结了测量数据处理的方法和数据选择的原则,讨论了常用曲面（NURBS曲面）重构基本理论与方法。分析了曲面数控五轴加工一般流程、刀具轨迹生成方法和实现曲面高效加工技术的相关高速加工机床技术、刀具连接技术及高效、高速加工编程策略及辅助工艺过程。结合企业实际机床加工设备,提出了基于企业设备的高速加工技术。通过UG8.5进行曲面重构,将叶轮曲面进行建模并成生了曲面。把曲面高效加工技术运用实践,研究了叶轮曲面五轴加工刀具轨迹生成方法,并对多轴数控加工非线性误差产生进行分析,通过在刀具轨迹规划中修改UG8.5技术参数,优化刀具轨迹。最后运用UG8.5对叶轮曲面进行了刀具轨迹分析,结合高效加工理... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 曲面加工技术概述
        1.2.1 曲面加工技术内涵
        1.2.2 曲面加工技术的发展
    1.3 曲面数据获取与处理的发展
    1.4 国内外数控高速加工切削技术现状
    1.5 曲面数控高效加工现状
    1.6 本文研究内容
第2章 曲面数据获取处理与曲面建模
    2.1 引言
    2.2 曲面数据获取原理
    2.3 曲面数据获取
        2.3.1 测量工具的选择
        2.3.2 三坐标测量仪数学原理
        2.3.3 曲面数据获取过程
    2.4 测量数据点处理方法、原则
        2.4.1 测量数据点的分类
        2.4.2 数据处理方法选择原则
    2.5 曲面重构的基本理论与方法
        2.5.1 自由曲面的参数化表示
        2.5.2 插值与逼近
        2.5.3 NURBS曲线、曲面
        2.5.4 曲面重构
    2.6 基于UG NX8.5 零件建模
        2.6.1 UG NX8.5
        2.6.2 UG NX8.5 建模
    2.7 本章小结
第3章 曲面高效加工轨迹规划
    3.1 引言
    3.2 曲面数控铣削基础
        3.2.1 曲面数控高速铣削机床技术
        3.2.2 常规数控铣削刀具
        3.2.3 数控铣削加工刀具连接技术
    3.3 数控铣削轨迹规划
        3.3.1 数控加工一般流程
        3.3.2 刀具轨迹的生成方法
        3.3.3 曲面高效加工策略
    3.4 曲面数控加工的工艺和刀具轨迹规划
        3.4.1 多轴数控编程数学基础
        3.4.2 五轴数控加工切削基础
        3.4.3 工艺分析与加工准备
        3.4.4 曲面刀具轨迹规划
    3.5 叶轮刀具轨迹非线性误差分析
        3.5.1 刀具轨迹非线性误差产生机理
        3.5.2 非线性误差控制
    3.6 当地模具企业数控加工参数
    3.7 本章小结
第4章 曲面零件数控高效加工实现
    4.1 引言
    4.2 后置处理工具和过程
        4.2.1 常用后置处理功能与原理
        4.2.2 后置处理的流程
        4.2.3 任意结构数控机床后置处理算法
    4.3 基于UG NX后置处理
    4.4 加工仿真环境构建基础
        4.4.1 构建VERICUT仿真环境
        4.4.2 VERICUT仿真环境下刀具文件
        4.4.3 VERICUT轨迹仿真流程
    4.5 仿真环境构建
        4.5.1 数控机床运动模型的建立
        4.5.2 数控机床相关参数的设定
    4.6 VERICUT的仿真加工
    4.7 VERICUT的仿真加工程序优化
    4.8 实验验证
        4.8.1 机床参数
        4.8.2 加工参数、材料等
        4.8.3 叶片实验验证
        4.8.4 其它叶片加工产品
    4.9 本章小结
第5章 高效加工技术运用实例
    5.1 引言
    5.2 电极模具加工实例
        5.2.1 企业加工设备
        5.2.2 企业加工模具
    5.3 曲线螺纹加工实例
        5.3.1 企业加工设备
        5.3.2 企业零件技术要求
        5.3.3 曲线螺纹加工程序
    5.4 本章小结
第6章 结论和展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于UG&VERICUT整体式叶轮五轴数控加工与仿真[J]. 陈文涛,夏芳臣,涂海宁.  组合机床与自动化加工技术. 2012(02)
[2]基于UG/CAM和VERICUT的数控加工仿真与优化[J]. 孔德英,崇凯,王霄.  机床与液压. 2011(23)
[3]数控加工中数据处理方法探讨[J]. 孙新国,姜萌,张欣.  机床与液压. 2011(10)
[4]五轴机床通用运动学模型的设计[J]. 郑飂默,林浒,卜霄菲,刘明烈.  小型微型计算机系统. 2010(10)
[5]UGNX/POSTBUILDER结合TCL扩展UG CAM后处理[J]. 胡明江.  金属加工(冷加工). 2009(21)
[6]高速加工刀具轨迹优化策略研究[J]. 高永祥,姜晓强,杜红文.  机械制造. 2008(09)
[7]基于VERICUT的数控加工仿真及优化[J]. 张艳,桂贵生.  现代制造技术与装备. 2008(04)
[8]基于UG/Post创建数控系统后处理器[J]. 张海军,金永福.  现代机械. 2008(03)
[9]五轴联动数控机床的结构和应用[J]. 杜玉湘,陆启建,刘明灯.  机械制造与自动化. 2008(03)
[10]CAD/CAM技术及应用对我国机械制造业的影响[J]. 高慧.  机械管理开发. 2007(04)

博士论文
[1]基于特征的复杂工件数控加工关键技术研究[D]. 彭健钧.中国科学院研究生院（沈阳计算技术研究所） 2012
[2]逆向工程中多传感器集成的自由曲面数字化测量及其数据预处理方法研究[D]. 卢科青.浙江大学 2010
[3]高速铣削过程动力学建模及其物理仿真研究[D]. 刘志新.天津大学 2006

硕士论文
[1]数控加工中截面线法刀具轨迹的生成与仿真研究[D]. 王迎春.沈阳工业大学 2003



本文编号：3126117