面向切削寬度優(yōu)化的自由曲面加工編程技術(shù)
本文選題:自由曲面 + 端銑加工。 參考:《南京航空航天大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:結(jié)合國家科技重大專項和航空航天、汽車等制造業(yè)的實際需求,針對復(fù)雜自由曲面精加工效率低下的現(xiàn)狀,以切削寬度優(yōu)化為突破口,深入研究了自由曲面加工編程技術(shù),論文的主要成果如下:1)研究了基于張量的切削寬度表達(dá)方法。定義了刀具有效切削曲面,分析了刀具有效切削曲面和零件曲面的貼合程度與切削寬度的關(guān)系,構(gòu)建了切寬的二階張量表達(dá)方式,以切寬張量作為曲面任意切觸點(diǎn)處的連續(xù)切寬度量模型,實現(xiàn)最大切寬進(jìn)給方向的精確、高效求取。2)研究了基于切寬張量的自由曲面加工區(qū)域劃分方法。通過構(gòu)建自由曲面切寬張量場,分析最大切寬進(jìn)給方向的區(qū)域化分布規(guī)律,提出基于切寬張量場退化點(diǎn)的曲面分區(qū)邊界構(gòu)建方法,實現(xiàn)面向切寬優(yōu)化的自由曲面自動分區(qū),保證了各分區(qū)內(nèi)具有相同或相近的最優(yōu)進(jìn)給方向分布規(guī)律。3)提出了基于區(qū)域劃分的自由曲面切寬優(yōu)化刀軌生成方法;谧杂汕娣謪^(qū)結(jié)果及各分區(qū)內(nèi)的切寬最大進(jìn)給走勢,以平均切寬最大為原則提取初始刀具軌跡,基于偏置初始刀軌的刀軌生成策略,提出基于切寬張量線的刀軌生成方法,使刀具軌跡盡量遵循最優(yōu)進(jìn)給方向分布趨勢,實現(xiàn)面向切寬優(yōu)化的自由曲面刀具軌跡生成。4)研究內(nèi)容在基于CATIA平臺的自由曲面分區(qū)加工系統(tǒng)中得到實現(xiàn),并進(jìn)行實際加工驗證,驗證結(jié)果表明本文的研究成果可以有效提高自由曲面精加工效率。
[Abstract]:According to the national important science and technology project and the actual demand of aerospace, automobile and other manufacturing industries, aiming at the low efficiency of finishing complex free-form surface, the programming technology of free-form surface machining is deeply studied with the optimization of cutting width as the breakthrough point. The main achievements of this paper are as follows: 1) the cutting width representation method based on Zhang Liang is studied. The effective cutting surface of cutting tool is defined. The relationship between the fit degree of effective cutting surface and part surface and the cutting width is analyzed. The second order Zhang Liang expression of cutting width is constructed. The cutting width Zhang Liang is used as the continuous tangent width model at any tangent contact of the curved surface to realize the accuracy of the feed direction of the maximum tangent width, and the method of dividing the machining area of the free form surface based on the tangential width Zhang Liang is studied. By constructing the free surface cutting width Zhang Liang field and analyzing the regionalization distribution law of the maximum tangent width feed direction, a method of constructing the curved surface partition boundary based on the degenerate points of the cut width Zhang Liang field is proposed to realize the free form surface automatic partition oriented to the tangent width optimization. The optimal feed direction distribution is guaranteed to be the same or similar in each partition. 3) A method for generating free surface cutting width optimization tool tracks based on region partition is proposed. Based on the result of freeform surface partition and the maximum feed trend of cutting width in each partition, the principle of average width maximum is used to extract the initial tool path, and the tool track generation strategy based on offset initial tool track is proposed, and a tool track generation method based on tangent width Zhang Liang line is proposed. The tool path follows the optimal feed direction distribution as far as possible, and the tool path generation of free-form surface oriented to tangent width optimization. 4) the research content is realized in the free-form curved surface partition machining system based on CATIA platform, and the actual machining verification is carried out. The results show that the research results in this paper can effectively improve the efficiency of free-form surface finishing.
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TP391.7
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,本文編號:2049857
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