我國(guó)是制鞋大國(guó),鞋植是制鞋的成型模具,需求量巨大。隨著加工技術(shù)的進(jìn)步,鞋植已實(shí)現(xiàn)了五軸數(shù)控加工,加工效率和質(zhì)量得到很大提高。但是,在實(shí)際加工中,五軸數(shù)控系統(tǒng)的工作方式以及加工過(guò)程本身的特點(diǎn)使得加工誤差必然存在。這些誤差包括速度規(guī)劃時(shí)運(yùn)動(dòng)軸的進(jìn)給速度和加速度超出機(jī)床允許值時(shí)引起機(jī)床振動(dòng)的動(dòng)態(tài)誤差、加工時(shí)由于刀具磨損引起的刀具誤差、刀具和工件的熱變形誤差、旋轉(zhuǎn)軸引起的非線性誤差等。本文主要研究空間刀具半徑補(bǔ)償和非線性誤差補(bǔ)償兩個(gè)問(wèn)題,以用于鞋植加工的五軸數(shù)控系統(tǒng)為研究對(duì)象,探究可行的刀具半徑磨損誤差和非線性誤差的補(bǔ)償方法,主要研究?jī)?nèi)容有:(1)刀位數(shù)據(jù)的解算。對(duì)已有數(shù)控程序進(jìn)行了相應(yīng)處理,首先根據(jù)B旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)將B軸的位移信息轉(zhuǎn)化為角度信息;其次根據(jù)鞋楦加工所用的五軸數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)進(jìn)行了機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)正、逆變換求解;最終利用Matlab實(shí)現(xiàn)了由數(shù)控代碼向刀位數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。(2)圓環(huán)面刀具半徑補(bǔ)償方法的提出與實(shí)現(xiàn)。在數(shù)控程序中,切觸點(diǎn)信息以及切觸點(diǎn)法向量信息都已經(jīng)丟失,給刀具半徑補(bǔ)償方向的確定帶來(lái)了極大的困難。本課題在切觸點(diǎn)未知的情況下,提出了一種確定刀具半徑補(bǔ)償方向的可行方式,并利用Matlab進(jìn)行...

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 課題選題背景和研究意義
    1.2 五軸數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)概述
        1.2.1 五軸刀具半徑補(bǔ)償技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 非線性誤差的研究現(xiàn)狀
    1.3 課題的主要研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排
2 運(yùn)動(dòng)學(xué)變換及刀位信息的解算
    2.1 前置處理與軌跡規(guī)劃
    2.2 后置處理與運(yùn)動(dòng)學(xué)變換
        2.2.1 五軸數(shù)控機(jī)床的分類
        2.2.2 圖形變換的基本原理
        2.2.3 C'-B型五軸數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)求解
    2.3 B軸擺動(dòng)角度的求解
    2.4 本章小結(jié)
3 空間圓環(huán)面刀具半徑補(bǔ)償研究
    3.1 平面刀具半徑補(bǔ)償
    3.2 五軸數(shù)控銑削的刀具半徑補(bǔ)償
    3.3 空間刀具半徑補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題描述
        3.3.1 圓環(huán)面刀具模型
        3.3.2 圓環(huán)面刀具半徑補(bǔ)償模型
    3.4 刀具半徑補(bǔ)償方向的探索
        3.4.1 切觸點(diǎn)的連續(xù)性
        3.4.2 刀心點(diǎn)法矢補(bǔ)償法
    3.5 數(shù)控程序仿真驗(yàn)證
        3.5.1 數(shù)控機(jī)床的搭建
        3.5.2 仿真對(duì)比驗(yàn)證
    3.6 實(shí)驗(yàn)加工分析
    3.7 本章小結(jié)
4 非線性誤差的分析及其控制策略
    4.1 五軸數(shù)控系統(tǒng)非線性誤差
        4.1.1 弓高誤差
        4.1.2 非線性誤差的產(chǎn)生機(jī)理
        4.1.3 非線性誤差簡(jiǎn)化模型
        4.1.4 非線性誤差的計(jì)算
        4.1.5 非線性誤差的影響因素分析
        4.1.6 最大非線性誤差的產(chǎn)生位置
    4.2 非線性誤差的控制
        4.2.1 非線性誤差的控制策略
        4.2.2 非線性誤差控制策略的效果分析
    4.3 非線性誤差的仿真分析
        4.3.1 未采用控制策略的刀心軌跡
        4.3.2 采用控制策略后的刀心軌跡
        4.3.3 非線性誤差的定量仿真分析
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士/博士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3865327