基于CAD/CAM的數(shù)控銑削高效加工技術研究與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-04-08 19:25
我國是制造業(yè)大國,但是很多企業(yè)的技術革新卻不多,都是在模仿基礎上創(chuàng)新產(chǎn)品。本文針對當?shù)仄髽I(yè)在“仿制”產(chǎn)品時進行曲面分析、外形設計、產(chǎn)品加工中出現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)周期過長的問題,借助CAD/CAM構(gòu)建了一條產(chǎn)品到產(chǎn)品的企業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)線,實現(xiàn)了企業(yè)快速虛擬制造,提出了基于CAD/CAM的數(shù)控銑削高效加工技術。本文首先分析了曲面加工基本內(nèi)涵、曲面刀具技術的發(fā)展,基于高速加工理念的曲面高效數(shù)控加工技術和曲面數(shù)據(jù)獲取基本原理。總結(jié)了測量數(shù)據(jù)處理的方法和數(shù)據(jù)選擇的原則,討論了常用曲面(NURBS曲面)重構(gòu)基本理論與方法。分析了曲面數(shù)控五軸加工一般流程、刀具軌跡生成方法和實現(xiàn)曲面高效加工技術的相關高速加工機床技術、刀具連接技術及高效、高速加工編程策略及輔助工藝過程。結(jié)合企業(yè)實際機床加工設備,提出了基于企業(yè)設備的高速加工技術。通過UG8.5進行曲面重構(gòu),將葉輪曲面進行建模并成生了曲面。把曲面高效加工技術運用實踐,研究了葉輪曲面五軸加工刀具軌跡生成方法,并對多軸數(shù)控加工非線性誤差產(chǎn)生進行分析,通過在刀具軌跡規(guī)劃中修改UG8.5技術參數(shù),優(yōu)化刀具軌跡。最后運用UG8.5對葉輪曲面進行了刀具軌跡分析,結(jié)合高效加工理...
【文章來源】:浙江工業(yè)大學浙江省
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究的背景及意義
1.2 曲面加工技術概述
1.2.1 曲面加工技術內(nèi)涵
1.2.2 曲面加工技術的發(fā)展
1.3 曲面數(shù)據(jù)獲取與處理的發(fā)展
1.4 國內(nèi)外數(shù)控高速加工切削技術現(xiàn)狀
1.5 曲面數(shù)控高效加工現(xiàn)狀
1.6 本文研究內(nèi)容
第2章 曲面數(shù)據(jù)獲取處理與曲面建模
2.1 引言
2.2 曲面數(shù)據(jù)獲取原理
2.3 曲面數(shù)據(jù)獲取
2.3.1 測量工具的選擇
2.3.2 三坐標測量儀數(shù)學原理
2.3.3 曲面數(shù)據(jù)獲取過程
2.4 測量數(shù)據(jù)點處理方法、原則
2.4.1 測量數(shù)據(jù)點的分類
2.4.2 數(shù)據(jù)處理方法選擇原則
2.5 曲面重構(gòu)的基本理論與方法
2.5.1 自由曲面的參數(shù)化表示
2.5.2 插值與逼近
2.5.3 NURBS曲線、曲面
2.5.4 曲面重構(gòu)
2.6 基于UG NX8.5 零件建模
2.6.1 UG NX8.5
2.6.2 UG NX8.5 建模
2.7 本章小結(jié)
第3章 曲面高效加工軌跡規(guī)劃
3.1 引言
3.2 曲面數(shù)控銑削基礎
3.2.1 曲面數(shù)控高速銑削機床技術
3.2.2 常規(guī)數(shù)控銑削刀具
3.2.3 數(shù)控銑削加工刀具連接技術
3.3 數(shù)控銑削軌跡規(guī)劃
3.3.1 數(shù)控加工一般流程
3.3.2 刀具軌跡的生成方法
3.3.3 曲面高效加工策略
3.4 曲面數(shù)控加工的工藝和刀具軌跡規(guī)劃
3.4.1 多軸數(shù)控編程數(shù)學基礎
3.4.2 五軸數(shù)控加工切削基礎
3.4.3 工藝分析與加工準備
3.4.4 曲面刀具軌跡規(guī)劃
3.5 葉輪刀具軌跡非線性誤差分析
3.5.1 刀具軌跡非線性誤差產(chǎn)生機理
3.5.2 非線性誤差控制
3.6 當?shù)啬>咂髽I(yè)數(shù)控加工參數(shù)
3.7 本章小結(jié)
第4章 曲面零件數(shù)控高效加工實現(xiàn)
4.1 引言
4.2 后置處理工具和過程
4.2.1 常用后置處理功能與原理
4.2.2 后置處理的流程
4.2.3 任意結(jié)構(gòu)數(shù)控機床后置處理算法
4.3 基于UG NX后置處理
4.4 加工仿真環(huán)境構(gòu)建基礎
4.4.1 構(gòu)建VERICUT仿真環(huán)境
4.4.2 VERICUT仿真環(huán)境下刀具文件
4.4.3 VERICUT軌跡仿真流程
4.5 仿真環(huán)境構(gòu)建
4.5.1 數(shù)控機床運動模型的建立
4.5.2 數(shù)控機床相關參數(shù)的設定
4.6 VERICUT的仿真加工
4.7 VERICUT的仿真加工程序優(yōu)化
4.8 實驗驗證
4.8.1 機床參數(shù)
4.8.2 加工參數(shù)、材料等
4.8.3 葉片實驗驗證
4.8.4 其它葉片加工產(chǎn)品
4.9 本章小結(jié)
第5章 高效加工技術運用實例
5.1 引言
5.2 電極模具加工實例
5.2.1 企業(yè)加工設備
5.2.2 企業(yè)加工模具
5.3 曲線螺紋加工實例
5.3.1 企業(yè)加工設備
5.3.2 企業(yè)零件技術要求
5.3.3 曲線螺紋加工程序
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論和展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于UG&VERICUT整體式葉輪五軸數(shù)控加工與仿真[J]. 陳文濤,夏芳臣,涂海寧. 組合機床與自動化加工技術. 2012(02)
[2]基于UG/CAM和VERICUT的數(shù)控加工仿真與優(yōu)化[J]. 孔德英,崇凱,王霄. 機床與液壓. 2011(23)
[3]數(shù)控加工中數(shù)據(jù)處理方法探討[J]. 孫新國,姜萌,張欣. 機床與液壓. 2011(10)
[4]五軸機床通用運動學模型的設計[J]. 鄭飂默,林滸,卜霄菲,劉明烈. 小型微型計算機系統(tǒng). 2010(10)
[5]UGNX/POSTBUILDER結(jié)合TCL擴展UG CAM后處理[J]. 胡明江. 金屬加工(冷加工). 2009(21)
[6]高速加工刀具軌跡優(yōu)化策略研究[J]. 高永祥,姜曉強,杜紅文. 機械制造. 2008(09)
[7]基于VERICUT的數(shù)控加工仿真及優(yōu)化[J]. 張艷,桂貴生. 現(xiàn)代制造技術與裝備. 2008(04)
[8]基于UG/Post創(chuàng)建數(shù)控系統(tǒng)后處理器[J]. 張海軍,金永福. 現(xiàn)代機械. 2008(03)
[9]五軸聯(lián)動數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)和應用[J]. 杜玉湘,陸啟建,劉明燈. 機械制造與自動化. 2008(03)
[10]CAD/CAM技術及應用對我國機械制造業(yè)的影響[J]. 高慧. 機械管理開發(fā). 2007(04)
博士論文
[1]基于特征的復雜工件數(shù)控加工關鍵技術研究[D]. 彭健鈞.中國科學院研究生院(沈陽計算技術研究所) 2012
[2]逆向工程中多傳感器集成的自由曲面數(shù)字化測量及其數(shù)據(jù)預處理方法研究[D]. 盧科青.浙江大學 2010
[3]高速銑削過程動力學建模及其物理仿真研究[D]. 劉志新.天津大學 2006
碩士論文
[1]數(shù)控加工中截面線法刀具軌跡的生成與仿真研究[D]. 王迎春.沈陽工業(yè)大學 2003
本文編號:3126117
【文章來源】:浙江工業(yè)大學浙江省
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究的背景及意義
1.2 曲面加工技術概述
1.2.1 曲面加工技術內(nèi)涵
1.2.2 曲面加工技術的發(fā)展
1.3 曲面數(shù)據(jù)獲取與處理的發(fā)展
1.4 國內(nèi)外數(shù)控高速加工切削技術現(xiàn)狀
1.5 曲面數(shù)控高效加工現(xiàn)狀
1.6 本文研究內(nèi)容
第2章 曲面數(shù)據(jù)獲取處理與曲面建模
2.1 引言
2.2 曲面數(shù)據(jù)獲取原理
2.3 曲面數(shù)據(jù)獲取
2.3.1 測量工具的選擇
2.3.2 三坐標測量儀數(shù)學原理
2.3.3 曲面數(shù)據(jù)獲取過程
2.4 測量數(shù)據(jù)點處理方法、原則
2.4.1 測量數(shù)據(jù)點的分類
2.4.2 數(shù)據(jù)處理方法選擇原則
2.5 曲面重構(gòu)的基本理論與方法
2.5.1 自由曲面的參數(shù)化表示
2.5.2 插值與逼近
2.5.3 NURBS曲線、曲面
2.5.4 曲面重構(gòu)
2.6 基于UG NX8.5 零件建模
2.6.1 UG NX8.5
2.6.2 UG NX8.5 建模
2.7 本章小結(jié)
第3章 曲面高效加工軌跡規(guī)劃
3.1 引言
3.2 曲面數(shù)控銑削基礎
3.2.1 曲面數(shù)控高速銑削機床技術
3.2.2 常規(guī)數(shù)控銑削刀具
3.2.3 數(shù)控銑削加工刀具連接技術
3.3 數(shù)控銑削軌跡規(guī)劃
3.3.1 數(shù)控加工一般流程
3.3.2 刀具軌跡的生成方法
3.3.3 曲面高效加工策略
3.4 曲面數(shù)控加工的工藝和刀具軌跡規(guī)劃
3.4.1 多軸數(shù)控編程數(shù)學基礎
3.4.2 五軸數(shù)控加工切削基礎
3.4.3 工藝分析與加工準備
3.4.4 曲面刀具軌跡規(guī)劃
3.5 葉輪刀具軌跡非線性誤差分析
3.5.1 刀具軌跡非線性誤差產(chǎn)生機理
3.5.2 非線性誤差控制
3.6 當?shù)啬>咂髽I(yè)數(shù)控加工參數(shù)
3.7 本章小結(jié)
第4章 曲面零件數(shù)控高效加工實現(xiàn)
4.1 引言
4.2 后置處理工具和過程
4.2.1 常用后置處理功能與原理
4.2.2 后置處理的流程
4.2.3 任意結(jié)構(gòu)數(shù)控機床后置處理算法
4.3 基于UG NX后置處理
4.4 加工仿真環(huán)境構(gòu)建基礎
4.4.1 構(gòu)建VERICUT仿真環(huán)境
4.4.2 VERICUT仿真環(huán)境下刀具文件
4.4.3 VERICUT軌跡仿真流程
4.5 仿真環(huán)境構(gòu)建
4.5.1 數(shù)控機床運動模型的建立
4.5.2 數(shù)控機床相關參數(shù)的設定
4.6 VERICUT的仿真加工
4.7 VERICUT的仿真加工程序優(yōu)化
4.8 實驗驗證
4.8.1 機床參數(shù)
4.8.2 加工參數(shù)、材料等
4.8.3 葉片實驗驗證
4.8.4 其它葉片加工產(chǎn)品
4.9 本章小結(jié)
第5章 高效加工技術運用實例
5.1 引言
5.2 電極模具加工實例
5.2.1 企業(yè)加工設備
5.2.2 企業(yè)加工模具
5.3 曲線螺紋加工實例
5.3.1 企業(yè)加工設備
5.3.2 企業(yè)零件技術要求
5.3.3 曲線螺紋加工程序
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論和展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于UG&VERICUT整體式葉輪五軸數(shù)控加工與仿真[J]. 陳文濤,夏芳臣,涂海寧. 組合機床與自動化加工技術. 2012(02)
[2]基于UG/CAM和VERICUT的數(shù)控加工仿真與優(yōu)化[J]. 孔德英,崇凱,王霄. 機床與液壓. 2011(23)
[3]數(shù)控加工中數(shù)據(jù)處理方法探討[J]. 孫新國,姜萌,張欣. 機床與液壓. 2011(10)
[4]五軸機床通用運動學模型的設計[J]. 鄭飂默,林滸,卜霄菲,劉明烈. 小型微型計算機系統(tǒng). 2010(10)
[5]UGNX/POSTBUILDER結(jié)合TCL擴展UG CAM后處理[J]. 胡明江. 金屬加工(冷加工). 2009(21)
[6]高速加工刀具軌跡優(yōu)化策略研究[J]. 高永祥,姜曉強,杜紅文. 機械制造. 2008(09)
[7]基于VERICUT的數(shù)控加工仿真及優(yōu)化[J]. 張艷,桂貴生. 現(xiàn)代制造技術與裝備. 2008(04)
[8]基于UG/Post創(chuàng)建數(shù)控系統(tǒng)后處理器[J]. 張海軍,金永福. 現(xiàn)代機械. 2008(03)
[9]五軸聯(lián)動數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)和應用[J]. 杜玉湘,陸啟建,劉明燈. 機械制造與自動化. 2008(03)
[10]CAD/CAM技術及應用對我國機械制造業(yè)的影響[J]. 高慧. 機械管理開發(fā). 2007(04)
博士論文
[1]基于特征的復雜工件數(shù)控加工關鍵技術研究[D]. 彭健鈞.中國科學院研究生院(沈陽計算技術研究所) 2012
[2]逆向工程中多傳感器集成的自由曲面數(shù)字化測量及其數(shù)據(jù)預處理方法研究[D]. 盧科青.浙江大學 2010
[3]高速銑削過程動力學建模及其物理仿真研究[D]. 劉志新.天津大學 2006
碩士論文
[1]數(shù)控加工中截面線法刀具軌跡的生成與仿真研究[D]. 王迎春.沈陽工業(yè)大學 2003
本文編號:3126117
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