本文關(guān)鍵詞：彎管外表面平動(dòng)法數(shù)控銑削加工粗糙度仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

  更多相關(guān)文章： 彎管外表面 路徑規(guī)劃 數(shù)學(xué)建模 實(shí)驗(yàn)研究 表面粗糙度

【摘要】：核電能源在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)著不可或缺的地位,安全發(fā)展核電得到各國(guó)政府高度重視。在AP1000核電管道中,核電主管道連接著反應(yīng)堆壓力容器和蒸汽發(fā)生器,其管道表面加工質(zhì)量對(duì)核電安全起著關(guān)鍵作用。核電主管道表面質(zhì)量的評(píng)價(jià)最直接的方式就是表面粗糙度。采用逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ),建立彎管外表面平動(dòng)法數(shù)控銑削加工表面粗糙度的數(shù)學(xué)模型,并對(duì)加工后的工件粗糙度進(jìn)行了計(jì)算分析。逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)與彎管外表面平動(dòng)數(shù)控銑削加工的特點(diǎn)吻合度高,能夠很容易地生成與加工區(qū)域?qū)嶋H輪廓形狀高度近似的走刀路徑。采用Z-MAP模型對(duì)工件的加工區(qū)域進(jìn)行離散能減少計(jì)算機(jī)的內(nèi)存消耗。本文所提建模方法算法簡(jiǎn)單,精度高,計(jì)算量小,易于編程實(shí)現(xiàn)。采用逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)和Z-MAP法,追蹤刀刃上點(diǎn)與加工區(qū)域的相對(duì)位置,生成加工后的表面幾何形貌。運(yùn)用最小二乘法分別計(jì)算出沿管徑方向和母線方向的表面粗糙度Ra(范圍為0.6170-1.275微米)。并以Ra作為衡量表面質(zhì)量的依據(jù),探究了進(jìn)給速度、刀具間歇進(jìn)給角度、進(jìn)給方式與主軸轉(zhuǎn)速對(duì)核電主管道表面質(zhì)量的影響。為驗(yàn)證建模方法,利用UG虛擬加工軟件對(duì)彎管外表面的代表區(qū)域創(chuàng)建加工模型。根據(jù)走刀特點(diǎn),生成加工路徑。通過(guò)虛擬加工,生成UG后處理加工代碼。在球頭銑刀三坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床中,輸入U(xiǎn)G后處理加工代碼,進(jìn)行銑削加工實(shí)驗(yàn)。利用zygo測(cè)量?jī)x器測(cè)出各加工區(qū)域的表面粗糙度,再與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。對(duì)比顯示,測(cè)量值與仿真值的相對(duì)誤差在6.51%-14.55%,驗(yàn)證了該建模方法的有效性。本仿真研究方法已應(yīng)用于核電主管道外表面三軸數(shù)控銑削加工中。
【關(guān)鍵詞】：彎管外表面 路徑規(guī)劃 數(shù)學(xué)建模 實(shí)驗(yàn)研究 表面粗糙度
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG547;TM623
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 課題來(lái)源10
• 1.2 課題背景與理論意義10-12
• 1.3 曲面加工粗糙度國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)12-13
• 1.4 存在的主要問(wèn)題13-14
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 2 彎管外表面粗糙度參數(shù)評(píng)價(jià)16-23
• 2.1 表面粗糙度定義16-20
• 2.1.1 取樣長(zhǎng)度與評(píng)定長(zhǎng)度16-17
• 2.1.2 基準(zhǔn)線17-18
• 2.1.3 評(píng)定參數(shù)18-20
• 2.2 彎管外表面表面粗糙度定義20-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 3 平動(dòng)法銑削彎管外表面粗糙度建模及仿真23-45
• 3.1 平動(dòng)法數(shù)控加工刀具走刀路徑的生成23-29
• 3.1.1 逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)基本原理23
• 3.1.2 逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)運(yùn)算過(guò)程23-25
• 3.1.3 逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)生成彎管外表面走刀路徑25-28
• 3.1.4 圓弧插補(bǔ)步長(zhǎng)與間歇進(jìn)給/進(jìn)給角度之間的關(guān)系28-29
• 3.2 Z-MAP模型29-33
• 3.2.1 構(gòu)建C-結(jié)構(gòu)31
• 3.2.2 構(gòu)建R-結(jié)構(gòu)31-32
• 3.2.3 提取Z-MAP32-33
• 3.3 彎管外表面銑削加工建模與程序?qū)嵺`33-44
• 3.3.1 參數(shù)輸入33-35
• 3.3.2 加工區(qū)域外表面劃分網(wǎng)格35
• 3.3.3 刀具劃分網(wǎng)格35-40
• 3.3.4 Z-MAP法建模40
• 3.3.5 表面幾何形貌圖40-41
• 3.3.6 計(jì)算表面粗糙度41-42
• 3.3.7 刀具的走刀路徑42
• 3.3.8 程序流程圖42-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 4 基于UG的彎管外表面平動(dòng)法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)45-51
• 4.1 模擬加工軟件的選用要求45
• 4.2 模具模型建立軟件45-46
• 4.3 基于UG的彎管外表面模擬加工規(guī)劃46-50
• 4.3.1 UG三維仿真加工曲面過(guò)程47-50
• 4.3.2 UG加工代碼的正確性50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 5 彎管外表面平動(dòng)法數(shù)控銑削加工的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證51-67
• 5.1 銑削加工實(shí)驗(yàn)原理51-52
• 5.2 實(shí)驗(yàn)條件52-55
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)試件52-53
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備53-54
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)用刀具54-55
• 5.3 實(shí)驗(yàn)步驟55-59
• 5.3.1 誤差測(cè)量58-59
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備59
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比及分析59-66
• 5.4.1 實(shí)際加工表面及微觀幾何形貌59-63
• 5.4.2 模擬加工表面粗糙度結(jié)果與實(shí)際加工表面Ra比較63-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 6 彎管外表面數(shù)控加工粗糙度影響因素分析67-77
• 6.1 進(jìn)給速度對(duì)加工表面粗糙度的影響68-71
• 6.2 刀具間歇進(jìn)給角度對(duì)加工表面粗糙度的影響71-73
• 6.3 主軸轉(zhuǎn)速對(duì)加工表面粗糙度的影響73-76
• 6.4 本章小結(jié)76-77
• 7 結(jié)論與展望77-78
• 7.1 結(jié)論77
• 7.2 展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況81-82
• 致謝82-83

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李小力;基于UG的數(shù)控編程及加工自動(dòng)化的研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

，

本文編號(hào)：820158