本文關(guān)鍵詞：面向人工骨加工的開放式數(shù)控系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著市場需求越趨緊俏和產(chǎn)品規(guī)格日益增多,人工骨加工技術(shù)研究進入嶄新階段。利用多軸人工骨加工設(shè)備及其數(shù)控系統(tǒng)完成人工骨精密切削加工,帶來了制造精度穩(wěn)定、加工成本降低、個性化生產(chǎn)易實施等優(yōu)點。但國內(nèi)自主研發(fā)的人工骨加工數(shù)控系統(tǒng)存在著加工對象單一、加工尺寸較小、加工特征較簡單等局限性。本課題提出了基于運動控制器的開放式人工骨加工數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)任務(wù),以人工骨加工平臺為研究對象,以“PC+運動控制器”為控制核心,針對目前我國現(xiàn)階段人工骨加工數(shù)控系統(tǒng)存在的問題,開發(fā)出一套適用于多種類、大尺寸、逼近真實骨骼形態(tài)對象加工的人工骨數(shù)控加工系統(tǒng)。本課題的主要研究內(nèi)容如下:(1)從人工骨曲面特征加工分析出發(fā),完成了開放式人工骨數(shù)控加工系統(tǒng)硬件平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計與選型工作。(2)結(jié)合GTS-800-PV卡自帶運動控制函數(shù)庫以及VC編程特點,對開放式人工骨數(shù)控加工軟件進行了總體設(shè)計;詳細地闡述了人機交互系統(tǒng)中各功能模塊結(jié)構(gòu)組成,并對主要功能模塊進行了詳細設(shè)計與實現(xiàn)。(3)利用UG軟件的自定義接口函數(shù),進行面向人工骨特征加工的工藝知識庫設(shè)計。通過工藝知識庫輔助UG/CAM模塊進行股骨頭的五軸加工編程。獲得的刀具路徑表明了基于工藝知識庫的計算機加工編程具有一定的優(yōu)越性。在總結(jié)導(dǎo)動面對刀軌生成影響性以及刀具位姿調(diào)整解決干涉的經(jīng)驗后,利用UG/Open功能進行刀具路徑的主動性與被動性優(yōu)化,有效地改善人工骨加工過程中刀具與毛坯的干涉情況。(4)通過對后置處理過程的理論分析,聯(lián)系人工骨數(shù)控加工系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)參數(shù),完成人工骨開放式數(shù)控系統(tǒng)專用后置處理器的定制工作,并利用該處理器后置處理上一章優(yōu)化后刀位文件。通過系統(tǒng)性分析Vericut7.3虛擬環(huán)境下人工股骨頭銑削加工仿真實驗結(jié)果,得出該數(shù)控系統(tǒng)能夠滿足人工骨對象的加工要求。
【關(guān)鍵詞】：開放式系統(tǒng) 人工骨加工 曲面特征 GTS-800-PV CAM
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R318.17
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 課題研究的背景及意義12-14
• 1.2 國內(nèi)外人工骨加工系統(tǒng)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 開放式數(shù)控系統(tǒng)16-18
• 1.4 課題主要研究內(nèi)容18-19
• 1.5 本章小結(jié)19-20
• 第2章 面向人工骨的開放式數(shù)控加工系統(tǒng)設(shè)計20-34
• 2.1 人工骨曲面加工分析20-23
• 2.1.1 人工骨曲面加工特征20-21
• 2.1.2 人工骨曲面加工方法21-23
• 2.2 人工骨開放式數(shù)控加工系統(tǒng)總體設(shè)計23-26
• 2.2.1 系統(tǒng)布局結(jié)構(gòu)設(shè)計23-24
• 2.2.2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)方案24-25
• 2.2.3 伺服控制方案選擇25-26
• 2.3 人工骨開放式數(shù)控加工系統(tǒng)硬件組成與連接26-33
• 2.3.1 伺服運動控制單元26-27
• 2.3.2 伺服驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計27-29
• 2.3.3 電氣液線路設(shè)計29-32
• 2.3.4 電主軸變速控制32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第3章 人工骨開放式數(shù)控加工軟件系統(tǒng)開發(fā)34-50
• 3.1 開發(fā)平臺34
• 3.2 軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計34-40
• 3.3 系統(tǒng)軟件主要功能模塊詳細設(shè)計及實現(xiàn)40-49
• 3.3.1 系統(tǒng)軟件的自動加工模塊40-45
• 3.3.2 系統(tǒng)軟件的手動控制模塊45
• 3.3.3 系統(tǒng)軟件的刀具路徑演示模塊45-48
• 3.3.4 系統(tǒng)軟件的參數(shù)設(shè)置模塊48-49
• 3.3.5 系統(tǒng)軟件的系統(tǒng)診斷模塊49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第4章 基于人工骨特征的刀具路徑規(guī)劃與優(yōu)化50-70
• 4.1 面向人工骨特征的工藝知識庫設(shè)計50-54
• 4.1.1 知識庫構(gòu)成模塊50-52
• 4.1.2 知識庫輔助CAM52-54
• 4.2 股骨頭加工工藝分析54-56
• 4.2.1 加工工藝制定原則54
• 4.2.2 加工刀具選型54-55
• 4.2.3 加工參數(shù)制定55-56
• 4.3 股骨頭五軸數(shù)控加工路徑規(guī)劃56-63
• 4.3.1 股骨頭毛坯準備與裝夾軸線定義56-59
• 4.3.2 股骨頭五軸加工編程59-63
• 4.4 股骨頭加工路徑優(yōu)化63-69
• 4.4.1 驅(qū)動曲面優(yōu)化系統(tǒng)開發(fā)63-65
• 4.4.2 CLSF文件格式65-66
• 4.4.3 刀具位姿優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計66-69
• 4.5 本章小結(jié)69-70
• 第5章 人工骨加工數(shù)控系統(tǒng)后置處理及虛擬實驗仿真70-85
• 5.1 加工系統(tǒng)的后置處理基礎(chǔ)70-72
• 5.2 加工系統(tǒng)的專用后置處理器定制開發(fā)72-78
• 5.2.1 基于UG/Post Builder的后置處理流程72-74
• 5.2.2 人工骨加工系統(tǒng)專用后置處理器定制74-78
• 5.3 人工骨虛擬加工仿真實驗78-82
• 5.3.1 人工骨虛擬加工仿真系統(tǒng)設(shè)計流程78-79
• 5.3.2 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的詳細構(gòu)建79-81
• 5.3.3 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的結(jié)果分析81-82
• 5.4 人工骨微切削模擬實驗平臺搭建82-84
• 5.5 本章小結(jié)84-85
• 總結(jié)與展望85-87
• 參考文獻87-90
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文90-91
• 致謝91

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本文編號：393298