本文關(guān)鍵詞：細(xì)長螺旋曲面的反問題研究

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【摘要】：復(fù)雜曲面是各種高精度、尖端機(jī)械構(gòu)件的重要組成部分，而復(fù)雜曲面往往由一些曲線按某方式運(yùn)動形成，石油鉆采行業(yè)中所用的螺桿鉆具的螺桿廓型就是一種圓柱形螺旋曲面，要加工這種螺桿就要對這一工件的廓型做具體細(xì)致的分析。近幾年，隨著螺桿類型的多樣化，很多螺桿的研究人員想通過對螺桿廓形、頭數(shù)等因素的改變來提高螺桿鉆具的功效，但隨著人員的流動、時間的推移等原因，一些螺桿的廓形曲線流失掉了，僅存在數(shù)控加工程序代碼或者遺留下的產(chǎn)品照片，希望能通過對現(xiàn)有條件的研究得到螺桿的端截面廓型曲線。 針對以上兩種情況，提出了得到端截面廓型曲線的不同方法。對僅存在數(shù)控程序的情況，，有兩種方法得到端截面廓型曲線，簡單方法是設(shè)出截面曲線方程，解得方程系數(shù)得到廓型曲線；一般方法，根據(jù)刀具的運(yùn)動信息包含了工件的廓型信息，將刀具的運(yùn)動簡化并建立數(shù)學(xué)模型，利用程序代碼中信息提取刀尖圓弧中心軌跡曲線，再偏置曲線從而得到工件的端面廓型曲線。對僅存在產(chǎn)品照片的情況，從照片中提取螺桿軸截面偏移量曲線，結(jié)合刀具在空間的坐標(biāo)方程、嚙合規(guī)律等方法得到刀觸點(diǎn)坐標(biāo)，再擬合曲線得到端截面廓型曲線。最后通過實例驗證方法的可行性。兩種情況的不同方法的提出不僅彌補(bǔ)了螺桿曲面反求問題的空白，同時增加了數(shù)學(xué)理論在其他領(lǐng)域的應(yīng)用實例。
【關(guān)鍵詞】：螺旋曲面 曲面反求 曲線擬合
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O186.11
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 簡述螺旋曲面9-10
• 1.2 螺旋曲面的主要應(yīng)用10-12
• 1.2.1 螺桿鉆具10-11
• 1.2.2 螺桿的分類11
• 1.2.3 螺桿加工方法11-12
• 1.3 螺旋曲面加工的發(fā)展背景、現(xiàn)狀及趨勢12-13
• 1.3.1 發(fā)展背景和現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 發(fā)展趨勢13
• 1.4 課題目的意義及主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 細(xì)長螺旋曲面反問題研究的基本理論15-25
• 2.1 本文相關(guān)的幾個概念15
• 2.2 細(xì)長螺桿機(jī)床運(yùn)動特點(diǎn)及加工原理15-17
• 2.2.1 數(shù)控螺桿銑床的運(yùn)動特點(diǎn)15-16
• 2.2.2 細(xì)長螺桿的加工原理16-17
• 2.3 曲線的擬合17-21
• 2.3.1 插值法17-20
• 2.3.2 最小二乘法20-21
• 2.3.3 NURBS 三次曲線擬合21
• 2.4 數(shù)學(xué)模型的建立21-24
• 2.4.1 坐標(biāo)系建立21-22
• 2.4.2 刀具坐標(biāo)系下刀具圓環(huán)面方程22-23
• 2.4.3 工件坐標(biāo)系下刀具圓環(huán)面方程23
• 2.4.4 切削運(yùn)動的簡化23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 螺旋曲面的反問題研究25-35
• 3.1 基于影像的螺旋曲面反求25-28
• 3.1.1 嚙合點(diǎn)偏移的介紹25-26
• 3.1.2 基于影像的螺旋曲面反求原理26
• 3.1.3 影像中的信息分析26-28
• 3.1.4 端截面上接觸觸點(diǎn)求解28
• 3.2 基于數(shù)控加工程序代碼的螺旋曲面反求28-34
• 3.2.1 數(shù)控程序代碼的分析29
• 3.2.2 曲線的偏置29-30
• 3.2.3 基于數(shù)控加工程序代碼的螺旋曲面反求原理30
• 3.2.4 基于數(shù)控代碼方法的端截面上刀觸點(diǎn)的求解30-34
• 3.3 本章小結(jié)34-35
• 第4章 方法實例驗證及分析35-40
• 4.1 計算實例35-39
• 4.2 結(jié)果分析39
• 4.3 本章小結(jié)39-40
• 第5章 結(jié)論40-41
• 參考文獻(xiàn)41-43
• 在學(xué)研究成果43-44
• 致謝44

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：758458