本文關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)臺(tái)擺軸五軸加工中心后置處理算法研究

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【摘要】：后置處理的功能是實(shí)現(xiàn)代碼的轉(zhuǎn)換,將前置處理得到的文件轉(zhuǎn)換為數(shù)控程序,其結(jié)果直接影響到加工產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率。隨著國(guó)內(nèi)五坐標(biāo)機(jī)床的逐漸增多和數(shù)控編程軟件的不斷完善,許多廠家都采用多軸數(shù)控加工技術(shù)來(lái)加工一些復(fù)雜零件,這樣大大提高了生產(chǎn)效率及加工精度。但在CAM自動(dòng)編程軟件和五軸數(shù)控機(jī)床之間存在著很大的問(wèn)題,商用的后置處理軟件停留在仿真出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)對(duì)于異常代碼的處理,本文編寫的軟件是在轉(zhuǎn)換之前考慮了異常代碼的處理方法,解決后置處理中旋轉(zhuǎn)軸大幅旋轉(zhuǎn)跳躍問(wèn)題。通過(guò)對(duì)DMC75VLinear五軸加工中心結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、Heidenhain iTNC530控制系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行分析,提出針對(duì)該機(jī)床的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后置處理算法。利用Delphi語(yǔ)言編寫了該算法的程序并且設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)換界面。通過(guò)對(duì)葉輪模型的進(jìn)行仿真,證實(shí)了開(kāi)發(fā)的專用后置處理器的是正確的。具體的研究?jī)?nèi)容如下:(1)譯碼算法研究:根據(jù)CAM系統(tǒng)的自動(dòng)編程,獲得刀位文件,結(jié)合APT文件格式的特點(diǎn),逐行讀取刀具運(yùn)動(dòng)的信息。(2)運(yùn)動(dòng)學(xué)求解:通過(guò)建立坐標(biāo)系,實(shí)現(xiàn)刀具、工件、轉(zhuǎn)臺(tái)之間的轉(zhuǎn)換,由于CAM自動(dòng)編程采用的是工件坐標(biāo)系,在實(shí)際加工中采用的是機(jī)床坐標(biāo)系,因此必須在兩者之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。(3)轉(zhuǎn)角優(yōu)化:分析了B、C旋轉(zhuǎn)軸行程極限與刀位逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)反解的關(guān)系,提出了后置處理優(yōu)化選解算法,開(kāi)發(fā)優(yōu)化選解后置處理軟件,解決了商用后置處理軟件因選解不當(dāng)造成的加工過(guò)程碰撞問(wèn)題。(4)后置處理算法實(shí)現(xiàn):對(duì)于已經(jīng)完成的數(shù)學(xué)計(jì)算,用Delphi語(yǔ)言編寫了該后置處理算法并進(jìn)行了界面設(shè)計(jì)。(5)后置處理算法驗(yàn)證:通過(guò)讀取Heidenhain iTNC530手冊(cè)理解該系統(tǒng)的編程特點(diǎn),結(jié)合葉輪零件模型,通過(guò)在仿真軟件上導(dǎo)入DMC75VLinear機(jī)床驗(yàn)證了G代碼正確性。
【關(guān)鍵詞】：五軸數(shù)控機(jī)床 后置處理 轉(zhuǎn)角優(yōu)化 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 Delphi語(yǔ)言
【學(xué)位授予單位】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG659
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.1.1 后置處理技術(shù)9-10
• 1.1.2 研究意義10
• 1.2 后置處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)10-12
• 1.2.1 后置處理技術(shù)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 后置處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)12
• 1.3 后置處理的編制方法12-14
• 1.4 后置處理面臨的問(wèn)題14
• 1.5 本課題主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第2章 五軸高速加工后置處理技術(shù)研究16-22
• 2.1 五軸高速加工技術(shù)及其應(yīng)用16-17
• 2.1.1 高速加工技術(shù)16
• 2.1.2 五軸高速加工技術(shù)的應(yīng)用16-17
• 2.2 五軸數(shù)控加工后置處理的基本概念17-18
• 2.3 五軸數(shù)控加工中存在的干涉問(wèn)題18-21
• 2.3.1 刀具干涉的分類19
• 2.3.2 干涉的檢查方法19-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 DMC75VLinear五軸加工中心運(yùn)動(dòng)學(xué)變換求解22-36
• 3.1 五軸加工中心的類型22-23
• 3.2 DMC75VLinear五軸加工中心23-24
• 3.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)求解理論24-26
• 3.3.1 矩陣平移變換25
• 3.3.2 矩陣旋轉(zhuǎn)變換25-26
• 3.4 DMC75VLinear五軸加工中心運(yùn)動(dòng)學(xué)求解26-34
• 3.4.1 DMC75VLinear五軸機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)26-27
• 3.4.2 DMC75VLinear五軸機(jī)床坐標(biāo)系之間的變化27-28
• 3.4.3 X、Y、Z、B、C坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)解析及實(shí)現(xiàn)方法28-30
• 3.4.4 超程處理30
• 3.4.5 轉(zhuǎn)角的優(yōu)化30-34
• 3.5 后置處理的具體過(guò)程34-35
• 3.6 本章小結(jié)35-36
• 第4章 基于Delphi語(yǔ)言的專用后置處理軟件開(kāi)發(fā)36-55
• 4.1 后處理執(zhí)行方式36-37
• 4.2 后置處理軟件運(yùn)行的原則37-38
• 4.3 后置處理軟件的整體構(gòu)成38
• 4.4 Heidenhain iTNC530控制系統(tǒng)對(duì)NC代碼的編程原則38-50
• 4.4.1 機(jī)床運(yùn)動(dòng)指令40-48
• 4.4.2 機(jī)床輔助M指令48-50
• 4.5 刀具管理指令50
• 4.6 基于Delphi語(yǔ)言的后處理軟件界面設(shè)計(jì)50-54
• 4.6.1 Delphi界面設(shè)計(jì)步驟50-52
• 4.6.2 啟動(dòng)界面52-53
• 4.6.3 主界面53-54
• 4.7 本章小結(jié)54-55
• 第5章 基于VERICUT的五軸數(shù)控加工仿真55-63
• 5.1 VERICUT機(jī)床構(gòu)建及配置55-60
• 5.2 基于VERICUT數(shù)控加工仿真實(shí)例60-62
• 5.2.1 程序的加工質(zhì)量檢查60-61
• 5.2.2 轉(zhuǎn)角優(yōu)化后的仿真結(jié)果61-62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 第6章 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 總結(jié)63
• 6.2 展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 致謝68-69
• 申請(qǐng)學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論69-70
• 附錄一HEIDEHAIN i TNC530數(shù)控系統(tǒng)代碼70-71
• 附錄二 用Delphi語(yǔ)言編寫圓弧切削指令的代碼71-73

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