【摘要】：隨著石材加工行業(yè)的發(fā)展以及人們物質(zhì)文化生活水平的提高,石材行業(yè)發(fā)展十分迅猛,伴隨著石材越來越大的需求量,石材企業(yè)間的競爭越來越激烈,對于各企業(yè)的生產(chǎn)加工效率要求也越來越高。就目前國內(nèi)石材加工的發(fā)展現(xiàn)狀來看,異型石材在石材裝飾業(yè)中占有相當重要的地位,異型石材制品特別是表面非常復雜的石材制品的需求量不斷上升,異型石材的加工效率也越來越受到企業(yè)與學者的重視。異型石材加工雖然已經(jīng)基本實現(xiàn)機械化加工,但是加工手段比較單一,需要豐富石材制品的加工手段,提高石材加工效率。鋸切加工技術作為目前機械制造領域應用非常廣泛的一種技術,在石材加工行業(yè)的應用已經(jīng)非常成熟,但在異型石材加工行業(yè)中的應用還處于初期,在國內(nèi)這一塊處于空白的情況下,國外學者已經(jīng)開始應用鋸切加工于異型石材的三軸加工中。鋸切加工在石材加工中應用非常廣泛,具有非常高的效率,但是諸多學者只是對其加工過程中的工藝性能進行研究,對于鋸切加工在異型石材加工的應用,并未得到應有的重視。本文針對這一國內(nèi)的空白問題進行研究,對鋸切三軸加工進行工藝分析與算法研究,通過對傳統(tǒng)的鋸切加工工藝研究,按照三軸加工的特性進行三軸鋸切加工工藝研究。異型石材加工一般都是在現(xiàn)有實物的基礎上面進行建模,其主要手段有三維點云掃描、灰度圖等,如果自己建立模型的話,有較高的難度。因此本文對復雜曲面模型的獲取進行研究,并通過逆向工程等工具對原有的實物進行掃描建模獲取它的三維點云數(shù)據(jù),并且對掃描得到的三維點云數(shù)據(jù)進行分析和預處理。對于石材浮雕等平面異型石材產(chǎn)品,一般使用銑削磨削加工對石材進行加工,這樣雖然保證很高的精度,但是由于銑削刀具的加工方式和走刀方式,會在加工中浪費大量的時間。所以本文在HTM50200異型石材車銑加工中心的基礎上,提出了一種對于鋸切加工的刀具路徑生成算法,使用鋸切加工對異型曲面石材進行粗加工,通過把異型石材的三維曲面數(shù)字化,獲得了一系列的二維曲線,使用截面線法進行截平面和三維曲面的求交運算,獲得該條鋸切刀路的刀觸點軌跡。并介紹在鋸切的特殊工藝下,鋸切加工的走刀路徑規(guī)劃、刀位點的計算以及刀路干涉的處理,詳細的介紹了在鋸切加工中合理的選擇步長和行距。同時在考慮干涉和過切的情況下,合理的選擇鋸切所使用的刀具。本文通過對異型石材中的特征曲面點云數(shù)據(jù)進行分析,利用MATLAB仿真軟件編程處理,插值生成了有序點云數(shù)據(jù)曲面,規(guī)劃了刀具路徑,并且對刀路進行了干涉和過切處理,最后模擬了刀路的插補結果。并且按照銑削的加工策略和本文提出的算法進行對比實驗,通過對刀具路徑的長度和加工效率的對比分析,結果表明,本文的三軸鋸切加工的算法是正確可行的,且有效的提高了加工效率。
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【學位授予單位】：沈陽建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG56

【參考文獻】

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本文編號：2254311