本文關(guān)鍵詞：五軸雙銑刀數(shù)控機床系統(tǒng)及加工精度的研究

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【摘要】：隨著塑料機械行業(yè)的快速發(fā)展,市場對塑料機械的加工精度、數(shù)控控制方法的要求越來越高,而螺桿機械在該行業(yè)內(nèi)所占比重日益劇增。螺桿作為塑料機械的核心構(gòu)件,其長徑比、壓縮比、表面精度及其螺旋面的形狀影響塑料塑化的品質(zhì)。因此設(shè)計出一套高效率、高精度加工螺桿的設(shè)備成為當前的重要研發(fā)方向之一。結(jié)合刀具螺旋面與螺桿螺旋面的嚙合原理,構(gòu)建包絡(luò)面數(shù)學模型,并通過數(shù)控系統(tǒng)來實現(xiàn)基于包絡(luò)面的加工方法來加工螺桿,是當前的主要研究方向之一。五軸雙銑刀數(shù)控機床為加工螺桿帶來極大的便利,不僅提高其加工效率,而且相對于三軸單銑刀數(shù)控機床來說,它采用了兩個刀架來替代單個刀架,從而增大了工件的支撐力以及工件軸向長度上限值,進而提高螺桿材料長徑比,加工出來大長徑比的螺桿可以讓熱穩(wěn)性佳的塑料塑化更加均勻。在研發(fā)五軸雙銑刀數(shù)控機床中,它的關(guān)鍵技術(shù)難點在于包絡(luò)法螺旋面數(shù)學模型的設(shè)計、加工精度的提高、刀架刀具的裝配以及友好人機界面的設(shè)定。基于包絡(luò)方程式,利用編程軟件來搭建五軸相對運動的數(shù)據(jù)中心,從而設(shè)計出五軸雙銑刀機床運動程序,并采取圖形編程語言LabVIEW進行編制,進行五軸雙銑刀數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺與硬件的對接,是研發(fā)創(chuàng)新點之一。其中,通過空間嚙合理論來設(shè)計螺旋面的形成是研發(fā)過程中的重點。分析刀具旋轉(zhuǎn)面與工件螺旋面嚙合的關(guān)系,構(gòu)建空間嚙合方程,求出嚙合界限點條件式,縮減螺桿加工時產(chǎn)生的誤差,提高螺桿表面加工精度。在刀具裝配不當產(chǎn)生的過渡表面中,刀具軸線與工件軸線的夾角以及其二者中心距的設(shè)計是消除過渡表面產(chǎn)生的重要參數(shù),故對于刀架刀具與銑床的定位組裝是研發(fā)創(chuàng)新點之二。在銑床加工螺桿過程中,友好的人機界面是提高工作效率與降低勞動強度的主要因素之一,而分析影響人機界面設(shè)計的主要因素有界面的美觀和操作邏輯。
【關(guān)鍵詞】：包絡(luò)面 加工精度 刀具定位 五軸銑床 人機界面
【學位授予單位】：五邑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題研究的背景情況9-10
• 1.2 國內(nèi)外數(shù)控機床研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)10-11
• 1.3 課題研究的目的、意義及主要內(nèi)容11-13
• 1.3.1 課題研究的目的11
• 1.3.2 課題研究的理論意義與應(yīng)用價值11-12
• 1.3.3 課題研究的主要內(nèi)容12-13
• 1.4 章節(jié)小結(jié)13-14
• 第二章 五軸機床加工對象的參數(shù)化分析14-20
• 2.1 專用五軸機床加工對象的概述14
• 2.2 螺桿參數(shù)化分析14-19
• 2.2.1 螺桿在擠出機上的運用14-16
• 2.2.2 螺桿參數(shù)性能的分析16-18
• 2.2.3 幾種專用螺桿設(shè)計介紹18-19
• 2.3 本章小結(jié)19-20
• 第三章 五軸雙銑刀數(shù)控機床系統(tǒng)20-32
• 3.1 五軸雙銑刀數(shù)控機床機械特性20-22
• 3.2 五軸雙銑刀機床數(shù)控系統(tǒng)22-25
• 3.2.1 五軸機床數(shù)控硬件簡介22-23
• 3.2.2 五軸機床數(shù)控軟件開發(fā)平臺簡介23-24
• 3.2.3 五軸數(shù)控機床核心控制卡24-25
• 3.3 五軸雙銑刀機床單軸編程設(shè)計25-31
• 3.3.1 單軸編程的設(shè)計思路25-26
• 3.3.2 基于G語言的單軸編程應(yīng)用26-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 第四章 基于包絡(luò)法螺旋面的設(shè)計32-44
• 4.1 包絡(luò)法與點軌跡法的對比32-33
• 4.2 空間包絡(luò)嚙合模型描述33
• 4.3 包絡(luò)螺旋面在五軸雙銑刀機床上的應(yīng)用33-42
• 4.3.1 包絡(luò)螺旋面的形成33-39
• 4.3.2 五軸雙銑刀機床各軸關(guān)系的建立39-40
• 4.3.3 五軸雙銑刀機床包絡(luò)法加工的程序?qū)崿F(xiàn)40-42
• 4.4 本章小結(jié)42-44
• 第五章 五軸雙銑刀機床刀具對加工精度的分析44-50
• 5.1 五軸雙銑刀機床刀具的篩選44-45
• 5.2 影響加工精度的刀具誤差分析45-47
• 5.2.1 對刀誤差分析45
• 5.2.2 夾具誤差對工件精度的影響45-46
• 5.2.3 加工過程中刀具對工件精度的影響46-47
• 5.3 刀具誤差補償47-49
• 5.4 本章小結(jié)49-50
• 第六章 五軸雙銑刀數(shù)控機床人機界面友好設(shè)計50-56
• 6.1 人機界面的概述50
• 6.2 五軸機床友好人機界面設(shè)計過程50-55
• 6.2.1 分析專用五軸機床的程序51
• 6.2.2 收集用戶使用習慣信息51
• 6.2.3 友好人機界面的設(shè)計51-55
• 6.2.4 實際調(diào)試與改進55
• 6.3 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論與展望56-58
• 1 結(jié)論56-57
• 2 展望57-58
• 參考文獻58-62
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文62-63
• 致謝63-64
• 附錄64-68

【參考文獻】

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本文編號：555998