本文關(guān)鍵詞：五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)刀具半徑補(bǔ)償研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《廣東工業(yè)大學(xué)》 2013年

多軸聯(lián)動(dòng)空間刀具半徑補(bǔ)償算法研究

黃秀文  

【摘要】：目前,多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床是高速、高精加工復(fù)雜曲面輪廓零件的關(guān)鍵設(shè)備,尤其是五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床。然而,空間刀具半徑補(bǔ)償功能模塊是多軸聯(lián)動(dòng)高檔型數(shù)控機(jī)床的重要功能模塊,其為提高編程效益和保證生產(chǎn)加工實(shí)時(shí)性而配備。在當(dāng)今的機(jī)床市場(chǎng),只有國(guó)外幾家知名企業(yè)生產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)才具備該功能,售價(jià)相當(dāng)昂貴。就目前國(guó)內(nèi)機(jī)床而言,平面刀具半徑補(bǔ)償功能模塊已應(yīng)用的非常成熟,而在多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中,刀具半徑補(bǔ)償是還處在研發(fā)階段。由于刀具相對(duì)于工件的旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng),刀軸矢量時(shí)刻變化,這使得空間刀具半徑補(bǔ)償較難實(shí)現(xiàn),因此研究多軸聯(lián)動(dòng)帶有空間刀具半徑補(bǔ)償功能模塊的數(shù)控系統(tǒng)不僅具有理論價(jià)值,還具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。 本論文主要分析了四、五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床加工特點(diǎn),總結(jié)了實(shí)現(xiàn)空間刀具半徑補(bǔ)償?shù)乃惴ê托杞鉀Q的關(guān)鍵性問(wèn)題,提出了空間刀具半徑補(bǔ)償矢量和算法的表達(dá)形式,建立空間刀具半徑補(bǔ)償模型,針對(duì)四軸聯(lián)動(dòng)A轉(zhuǎn)臺(tái)、四軸聯(lián)動(dòng)B轉(zhuǎn)臺(tái)、五軸聯(lián)動(dòng)A/C雙轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)床和端銑球刀加工工藝進(jìn)行建模,以UG NX6.0的CAD軟件建模,通過(guò)其CAM模塊生成的刀位文件作為刀位數(shù)據(jù)來(lái)源,研究其后置處理算法及逆算法,實(shí)現(xiàn)了工件坐標(biāo)系與名義坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)變換,開(kāi)發(fā)了一個(gè)五軸聯(lián)動(dòng)3D刀具半徑補(bǔ)償專(zhuān)用后處理軟件和一個(gè)多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床空間刀具半徑補(bǔ)償專(zhuān)用后處理軟件。 本人具體的研究工作包括以下方面： 1.調(diào)研了與課題相關(guān)的論文和專(zhuān)著,確定了研究對(duì)象、思路,建立了空間刀具半徑補(bǔ)償模型和算法的表達(dá)形式。 2.通過(guò)UG NX6.0建模,對(duì)其CAM模塊生成的刀位文件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)算出空間刀具半徑補(bǔ)償單位矢量,同時(shí)針對(duì)四軸聯(lián)動(dòng)和五軸聯(lián)動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)型機(jī)床運(yùn)動(dòng)模型,建立起工件坐標(biāo)系與名義坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系式。 3.帶空間刀補(bǔ)矢量的專(zhuān)用后置處理軟件的開(kāi)發(fā),為了提高加工效益,提出一種小角度的旋轉(zhuǎn)變換求解算法,對(duì)于五軸機(jī)床而言,A角度正負(fù)變換可以減少C角度的大范圍、大角度的旋轉(zhuǎn),避免了刀具碰刀現(xiàn)象。以VC++6.0軟件為編程開(kāi)發(fā)平臺(tái),開(kāi)發(fā)了兩個(gè)專(zhuān)用后處理軟件。 4.以Vericut7.0軟件進(jìn)行模擬加工環(huán)境,使用軟件的自動(dòng)-對(duì)比功能,通過(guò)加工后的毛坯與設(shè)計(jì)零件的過(guò)切和欠切顏色查看,驗(yàn)證后置處理軟件的實(shí)用性及空間刀具半徑補(bǔ)償矢量算法的正確可行性。 5.最后對(duì)專(zhuān)用后置處理軟件生成的空間刀具半徑補(bǔ)償后的NC代碼和標(biāo)準(zhǔn)刀具生成的NC代碼到四、五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行實(shí)際加工,通過(guò)三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x測(cè)量葉片的尺寸和坐標(biāo)位置,開(kāi)展了多軸聯(lián)動(dòng)空間刀補(bǔ)對(duì)被加工零件的精度分析。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TG659
【目錄】：

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8 張善青;孫其新;牛興華;;加工自由曲面的刀具選擇研究[J];機(jī)械工程師;2006年08期

9 焦?jié)M囤;刀具半徑補(bǔ)償功能在數(shù)控加工中的一種應(yīng)用[J];華北航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2002年03期

10 邱樹(shù)清;數(shù)控機(jī)床刀具半徑補(bǔ)償及程序框圖[J];木工機(jī)床;1994年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張遵鷗;;刀具半徑對(duì)波導(dǎo)濾波器性能影響[A];中國(guó)電子學(xué)會(huì)電子機(jī)械工程分會(huì)2009年機(jī)械電子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

2 郭為忠;鄒慧君;;空間凸輪廓面的兩重包絡(luò)加工實(shí)驗(yàn)[A];第五屆全國(guó)凸輪機(jī)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議暨中日凸輪學(xué)術(shù)交流會(huì)議論文集[C];2003年

3 李健;陳子辰;;基于密集測(cè)點(diǎn)的未知曲面數(shù)控加工干涉區(qū)域求取及仿真研究[A];提高全民科學(xué)素質(zhì)、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家——2006中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2006年

4 劉建春;郭隱彪;;異型石材磨削加工的刀具補(bǔ)償[A];福建省科協(xié)第四屆學(xué)術(shù)年會(huì)提升福建制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略思考專(zhuān)題學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

5 劉建春;郭隱彪;;異型石材磨削加工的刀具補(bǔ)償[A];福建省科協(xié)第四屆學(xué)術(shù)年會(huì)——提升福建制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略思考專(zhuān)題學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

6 蔣國(guó)興;黃明吉;滕向陽(yáng);賈志新;;數(shù)控雕刻中交線加工刀具軌跡生成算法研究[A];先進(jìn)制造技術(shù)論壇暨第三屆制造業(yè)自動(dòng)化與信息化技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2004年

7 王寧;;數(shù)控技術(shù)在木工制榫機(jī)械上的應(yīng)用[A];2007全國(guó)木材加工技術(shù)與裝備發(fā)展研討會(huì)論文集[C];2007年

8 楊宇;張健;李金龍;;大型回轉(zhuǎn)曲面在車(chē)銑加工中心上多軸加工技術(shù)[A];第三屆十省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會(huì)科技論壇暨黑龍江省機(jī)械工程學(xué)會(huì)2007年年會(huì)論文（摘要）集[C];2007年

9 李曉磊;吳勇中;桂貴生;;雙刀車(chē)削數(shù)控加工仿真技術(shù)研究[A];實(shí)踐 開(kāi)拓 創(chuàng)新——2008年快速重載車(chē)輛轉(zhuǎn)向架與輪軸學(xué)術(shù)研討會(huì)論文匯編[C];2008年

10 岳曉斌;孔金星;雷大江;;高速銑削過(guò)程銑削力建模及析因試驗(yàn)分析[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)(2008年版)[C];2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 喬志峰;適用于復(fù)雜形面加工的多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與方法研究[D];天津大學(xué);2012年

2 胡自化;薄壁件數(shù)控側(cè)銑若干基礎(chǔ)理論、實(shí)驗(yàn)及集成技術(shù)問(wèn)題的研究[D];湘潭大學(xué);2008年

3 楊建中;復(fù)雜多曲面數(shù)控加工刀具軌跡生成方法研究[D];華中科技大學(xué);2007年

4 盛亮;基于實(shí)體的數(shù)控加工仿真關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];南京航空航天大學(xué);2005年

5 沈春龍;虛擬制造可視化環(huán)境及其過(guò)程管理的技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2002年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李旭宇;數(shù)控刀具新型半徑補(bǔ)償算法的研究與實(shí)現(xiàn)[D];華南理工大學(xué);2010年

2 郭自娟;五軸數(shù)控系統(tǒng)空間刀具半徑補(bǔ)償算法的研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所）;2010年

3 吳振;MES下的刀具管理及信息追蹤技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

4 鄧忠;基于DSP的數(shù)控銑床刀補(bǔ)控制研究[D];武漢理工大學(xué);2009年

5 李曉鵬;自由曲面數(shù)控加工刀位軌跡規(guī)劃及仿真研究[D];沈陽(yáng)航空航天大學(xué);2012年

6 王麗詠;基于葉片的復(fù)雜曲面CAD/CAM研究[D];遼寧工學(xué)院;2007年

7 詹穹;數(shù)控銑削仿真及傳輸軟件的開(kāi)發(fā)[D];華中科技大學(xué);2009年

8 羅凌;基于Linux的往復(fù)走絲電火花線切割加工數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2010年

9 方小明;基于FANUC數(shù)控系統(tǒng)的刀具補(bǔ)償算法研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2012年

10 馮付良;軸向車(chē)銑表面粗糙度的研究[D];上海交通大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)刀具半徑補(bǔ)償研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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