本文關(guān)鍵詞：基于機(jī)床實(shí)體模型的五軸后置處理系統(tǒng)研究與開發(fā)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：五軸數(shù)控機(jī)床憑借其自身高精度、高柔性和高效率等優(yōu)點(diǎn)已成為制造業(yè)和研發(fā)國防裝備的關(guān)鍵設(shè)備,迫切需要對其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行自主研發(fā)。與三軸加工相比,五軸技術(shù)的應(yīng)用將有效提高加工效率和加工精度。當(dāng)今國內(nèi)針對五軸數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)之一的后置處理技術(shù)的研發(fā),在通用性和實(shí)用性方面尚有不足,所以本文著重研究后置處理技術(shù),開發(fā)一套基于機(jī)床實(shí)體模型且具有高級修正功能和智能選解策略的后置處理系統(tǒng)。本文的后置處理系統(tǒng)具有通用性、實(shí)用性和自適應(yīng)性的特點(diǎn),主要由用戶接口層、數(shù)據(jù)訪問層和數(shù)據(jù)處理層組成。其中用戶接口層主要是機(jī)床模型的加載和相關(guān)參數(shù)的設(shè)置;數(shù)據(jù)訪問層包括機(jī)床運(yùn)動學(xué)模型庫、刀位語句規(guī)則庫和加工代碼規(guī)則庫;數(shù)據(jù)處理層是重點(diǎn)研究內(nèi)容,主要包括針對實(shí)際加工過程中逆解集的高級修正功能和智能選解策略。系統(tǒng)首先對刀位文件進(jìn)行預(yù)處理,再對由運(yùn)動學(xué)關(guān)系得到的兩組逆解集進(jìn)行選解和修正。高級修正功能包括減小因奇異問題導(dǎo)致奇異軸大幅度的角度變化,對平動軸和旋轉(zhuǎn)軸超程問題的修正。智能選解是為了得到一組經(jīng)修正后且沒有干涉的逆解集,包括解集重組過程中的安全過渡方法,毛坯和刀具裝夾位置的選取和基于最短路徑原則選解。修正功能和智能選解策略的實(shí)現(xiàn)需要借助于干涉檢測模塊,即整個逆解集優(yōu)化過程都是基于各組件的實(shí)際干涉狀態(tài)來考慮的,這一點(diǎn)能保證選解和修正過程的安全性,也是與國內(nèi)其他后置處理系統(tǒng)的不同之處。該系統(tǒng)的最大特色之處在于結(jié)合機(jī)床實(shí)體模型來進(jìn)行逆解集的全局優(yōu)化,主要是針對雙轉(zhuǎn)臺形式的五軸機(jī)床進(jìn)行研究,從機(jī)床運(yùn)動學(xué)模型的理論分析,基于干涉檢測模塊的修正和選解策略,到最后的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證部分,整個對逆解的修正過程同樣可以應(yīng)用到其他形式的五軸數(shù)控機(jī)床上,將有效提高五軸后置處理系統(tǒng)在實(shí)際加工中的應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：五軸機(jī)床 后處理 逆解運(yùn)動學(xué) 奇異解
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 運(yùn)動學(xué)分析10-11
• 1.2.2 奇異問題和非線性誤差11-12
• 1.2.3 后置處理器12-13
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容13-16
• 第2章 刀位預(yù)處理和運(yùn)動學(xué)分析16-28
• 2.1 刀位預(yù)處理16-18
• 2.2 運(yùn)動學(xué)模型分析18-27
• 2.2.1 任意雙轉(zhuǎn)臺形式機(jī)床運(yùn)動學(xué)分析18-24
• 2.2.2 正交雙轉(zhuǎn)臺機(jī)床運(yùn)動學(xué)分析24-26
• 2.2.3 逆解情況分析26-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第3章 奇異和超程問題處理28-39
• 3.1 奇異問題分析和修正28-31
• 3.1.1 奇異點(diǎn)修正28-29
• 3.1.2 奇異域問題分析與處理29-31
• 3.2 退刀點(diǎn)超程旋轉(zhuǎn)軸修正31-35
• 3.3 超程平動軸修正35-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第4章 智能選解策略39-50
• 4.1 解集重組39-43
• 4.1.1 雙擺頭機(jī)床解集重組過渡方法41
• 4.1.2 雙轉(zhuǎn)臺機(jī)床解集重組過渡方法41-42
• 4.1.3 擺頭轉(zhuǎn)臺機(jī)床解集重組過渡方法42-43
• 4.2 工件和刀具裝夾位置選取43-48
• 4.2.1 工件裝夾位置確定方法44-46
• 4.2.2 刀具裝夾位置確定方法46-48
• 4.3 最短路徑原則選集48
• 4.4 本章小結(jié)48-50
• 第5章 系統(tǒng)仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證50-59
• 5.1 實(shí)驗(yàn)機(jī)床模型50-51
• 5.2 奇異問題仿真與實(shí)驗(yàn)51-54
• 5.3 三軸超程仿真與實(shí)驗(yàn)54-55
• 5.4 解集重組仿真與實(shí)驗(yàn)55-58
• 5.5 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-65
• 致謝65

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本文編號：326526