發(fā)布時間：2024-02-23 22:54

　　隨著航空航天、能源動力、汽車船舶等重大工程領域的飛速發(fā)展,局部幾何急變類復雜曲面關重件在各種高端裝備中得以廣泛應用。由于此類零件面形復雜且具有局部幾何急變特征,傳統(tǒng)統(tǒng)一工藝參數(shù)整體加工方法難以滿足其高質高效的制造需求,因此分區(qū)域變工藝參數(shù)加工方法被大量用于此類零件加工。然而,該方法仍存在兩方面不足:其一,缺乏面向數(shù)控加工過程的分區(qū)準則,導致區(qū)域分割與刀具軌跡規(guī)劃相互獨立,易誘發(fā)局部誤差超差和劇烈切削振動;其二,區(qū)域部分位置易發(fā)生刀具軌跡拼接不當,造成局部誤差急劇增大,甚至導致明顯的接刀痕。鑒于此,本文開展了復雜曲面零件分區(qū)域加工刀具軌跡規(guī)劃研究,并提出了面向局部幾何急變類復雜曲面零件高質高效加工的區(qū)域分割方法與刀具軌跡規(guī)劃方法,具體研究內(nèi)容如下:(1)基于走刀矢量場的復雜曲面零件加工區(qū)域分割方法。構造弦高/殘高誤差的雙目標優(yōu)化模型,求解最優(yōu)走刀方向,建立弦高/殘高誤差協(xié)同約束的走刀矢量場。以散度值/旋度值是否為零作為準則,完成促成走刀方式精準匹配的區(qū)域初分割。以旋轉軸進給運動的運動學參數(shù)是否突變作為準則,完成確保旋轉軸進給運動平穩(wěn)的區(qū)域細分。(2)邊界殘高誤差約束的區(qū)域行切加工刀具軌跡...

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 復雜曲面零件區(qū)域分割研究現(xiàn)狀
        1.2.2 數(shù)控加工刀具軌跡規(guī)劃研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容及整體結構
2 基于走刀矢量場的復雜曲面零件加工區(qū)域分割方法
    2.1 引言
    2.2 走刀矢量場基礎理論概述
    2.3 弦高/殘高誤差協(xié)同約束的走刀矢量場構建
        2.3.1 面向弦高/殘高誤差的雙目標優(yōu)化模型構造
        2.3.2 基于曲率特征的最優(yōu)走刀方向求解
    2.4 多目標約束下復雜曲面零件加工區(qū)域分割
        2.4.1 促成走刀方式精準匹配的加工區(qū)域初分割
        2.4.2 確保旋轉軸進給運動平穩(wěn)的加工區(qū)域細分
    2.5 實驗驗證
        2.5.1 實驗方案設計
        2.5.2 實驗結果分析
    2.6 本章小結
3 邊界殘高誤差約束的區(qū)域行切加工刀具軌跡規(guī)劃方法
    3.1 引言
    3.2 區(qū)域行切加工接刀痕形成機制分析
    3.3 邊界殘高誤差約束的臨界刀觸點曲線構造
        3.3.1 邊界-刀觸點距離計算模型建立
        3.3.2 慮及邊界-刀觸點空間位置關系的臨界刀觸點求解
    3.4 基于行距方向測地線的區(qū)域行切加工刀具軌跡規(guī)劃
        3.4.1 臨界刀觸點行距方向測地線數(shù)值計算
        3.4.2 測地線導向的理論刀觸點生成及修正
        3.4.3 面向行切加工刀具軌跡的實際刀觸點生成
    3.5 實驗驗證
        3.5.1 實驗方案設計
        3.5.2 實驗結果分析
    3.6 本章小結
4 基于等殘高法的區(qū)域環(huán)切加工刀具軌跡規(guī)劃方法
    4.1 引言
    4.2 區(qū)域環(huán)切加工接刀痕形成機制分析
    4.3 等殘高法區(qū)域環(huán)切加工刀具軌跡初規(guī)劃
    4.4 慮及內(nèi)環(huán)弧長誤差均化的區(qū)域環(huán)切加工刀具軌跡再規(guī)劃
        4.4.1 內(nèi)環(huán)弧長誤差計算模型建立及分類
        4.4.2 沿行距方向的局部實際刀觸點修正
        4.4.3 沿走刀方向的局部實際刀觸點修正
    4.5 實驗驗證
        4.5.1 實驗方案設計
        4.5.2 實驗結果分析
    4.6 本章小結
5 面向區(qū)域分割-軌跡規(guī)劃的加工輔助軟件
    5.1 引言
    5.2 軟件開發(fā)工具簡介
    5.3 基于Matlab GUI的加工輔助軟件開發(fā)
        5.3.1 軟件界面搭建及功能說明
        5.3.2 區(qū)域分割模塊設計與實現(xiàn)
        5.3.3 軌跡規(guī)劃模塊設計與實現(xiàn)
    5.4 綜合實驗驗證
        5.4.1 實驗方案設計
        5.4.2 實驗結果分析
    5.5 本章小結
結論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝



本文編號：3908113