义齿专用数控虚拟机床的实现与加工仿真

发布时间：2021-11-11 18:28

　　由于中国人口老龄化的加重和生活水平的提高,人们对口腔修复提出了更高的要求。而国内目前义齿加工主要还是采用传统的手工制作方法,该种方法不仅工序繁琐,制作周期长,消耗人力资源多,牙齿不美观,而且不能满足现代临床一次性就诊的要求。国外已有多种商品化的临床椅旁型义齿CAD/CAM系统,这类系统加工方法不但操作简单、加工时间短,外形美观,而且整个过程可在患者旁边完成,满足现代临床一次性就诊要求。所以研究出一套适合中国国情的义齿CAD/CAM系统就显得十分必要了。由于每个修复体表面复杂不能用手工完成其程序的编程,如何保证利用软件生成的数控程序的正确性；如何保证义齿在多轴联动加工中不发生过切、欠切、碰撞等现象,从而造成不必要的损失,成为义齿数控加工中的难点。通过查阅义齿加工相关文献资料,系统研究了义齿加工系统研究现状及应用前景。深入学习了UG加工模块和后处理模块,对专业数控仿真软件VERICUT进行了全面的学习。探讨了利用五轴数控机床加工义齿的必要性,并计算了义齿加工参数、给出了义齿加工策略。利用UG的CAD模块构建了五轴数控机床模型,在CAM模块中完成了对义齿加工数控程序的生成,并利用UG POS... 

【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外义齿CAE/CAM系统发展现状
        1.2.1 传统口腔修复工艺和现代口腔CAD/CAM技术
        1.2.2 国内义齿CAD/CAM加工系统
        1.2.3 国外CAD/CAM义齿加工系统
    1.3 虚拟制造
        1.3.1 虚拟制造技术
        1.3.2 义齿虚拟制造的关键技术
    1.4 课题研究的任务
第2章 义齿加工系统与工艺规划
    2.1 义齿CAD/CAM系统
        2.1.1 激光扫描系统
        2.1.2 数据处理系统
        2.1.3 小型数控加工系统
    2.2 CAD/CAM义齿加工系统分类
        2.2.1 “椅旁”型系统
        2.2.2 “技工室”型系统
    2.3 机床选择
    2.4 义齿毛坯的加工性分析
    2.5 加工刀具设计
        2.5.1 刀具材料选择
        2.5.2 加工刀具设计
    2.6 义齿加工工艺分析
        2.6.1 走刀路线的选择
        2.6.2 加工参数的确定
        2.6.3 电机选择
        2.6.4 卡具设计
    2.7 数控系统的选择
第3章 自动生成加工路径
    3.1 自动编程
        3.1.1 自动编程的分类
        3.1.2 自动编程的基本原理
        3.1.3 UG自动编程软件
    3.2 义齿模型数据库
        3.2.1 模型校准
        3.2.2 标准牙齿数据库
    3.3 刀具轨迹的创建
        3.3.1 加工坐标系的设定
        3.3.2 加工操作类型的确定
        3.3.3 驱动方式选择
        3.3.4 切削方式的选择
        3.3.5 加工刀具的建立
        3.3.6 刀具轨迹的生成
    3.4 软件设计
        3.4.1 UG与VERICUT连接的接口配置
        3.4.2 用户化模版定制
第4章 五轴联动插补技术与程序后处理
    4.1 曲线插补技术
    4.2 曲线插补方法
        4.2.1 Bezier曲线
        4.2.2 B样条曲线
        4.2.3 NURBS插补方法
        4.2.4 曲线插补的处理方式
    4.3 后处理坐标变换
        4.3.1 五轴双转台机床运动变换模型
        4.3.2 运动方程求解
    4.4 UG POST制作后处理器
        4.4.1 机床参数设置
        4.4.2 程序与刀具路径
第5章 义齿专用数控机床的建立
    5.1 义齿加工虚拟机床模型的建立
    5.2 VERICUT简介
    5.3 在VERICUT中对虚拟机床进行配置
        5.3.1 建立机床组件树
        5.3.2 刀具文件的建立
        5.3.3 设定虚拟机床参数
第6章 义齿加工仿真与刀具轨迹优化
    6.1 VERICUT义齿加工质量检查
        6.1.1 VERICUT中的机床干涉检查
        6.1.2 加工质量检查
    6.2 VERICUT切削速度优化
        6.2.1 VERICUT切削速度优化方法
    6.3 基于VERICUT数控刀具轨迹优化
        6.3.1 基于VERICUT的优化设计数学模型的建立
        6.3.2 优化结果分析
第7章 结论和展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]UG NX7.5和VERICUT7.0集成环境下整体叶轮虚拟加工技术的研究[J]. 姜增辉,唐文龙,王月.  制造技术与机床. 2011(04)
[2]椅旁CEREC3D CAD/CAM全瓷修复体临床疗效的初步评价[J]. 卢礼,张萍,周燕,汪蕾,武海波,裘松波.  第三军医大学学报. 2010(20)
[3]五轴数控机床通用坐标运动变换及求解方法的研究[J]. 李永桥,陈强,谌永祥.  组合机床与自动化加工技术. 2010(10)
[4]牙齿材料的选择与护理[J]. 曹妙云,樊静.  当代医学. 2010(27)
[5]椅旁牙科CAD/CAM系统及临床应用进展[J]. 谭晓蕾,张少锋,郭航.  口腔颌面修复学杂志. 2008(03)
[6]基于五轴机床空间运动分析的后处理研究[J]. 陈良骥,刘元朋.  制造技术与机床. 2008(05)
[7]基于VERICUT的数控机床加工仿真与优化[J]. 朱正祥,黄筱调.  现代制造工程. 2008(03)
[8]五轴联动NURBS曲线插补方法的研究[J]. 徐志明,王宇晗.  上海电机学院学报. 2008(01)
[9]数控系统中的NURBS曲线插补技术[J]. 李杰,马跃.  微计算机信息. 2007(19)
[10]基于VERICUT的数控加工优化的研究与应用[J]. 聂伍兵,李国龙,徐宗俊.  制造业自动化. 2007(02)

博士论文
[1]义齿CAD关键技术研究与开发[D]. 宋雅丽.天津大学 2006

硕士论文
[1]基于逆向工程的义齿底层冠三维重建系统研究与开发[D]. 刘佳龙.东北大学 2010
[2]基于VERICUT的数控加工仿真系统的研究[D]. 魏林.沈阳理工大学 2008
[3]义齿CAD/CAM系统设计及其若干技术研究[D]. 朱侃.天津大学 2004



本文编号：3489312