平面型腔数控加工刀具直径确定与刀轨生成技术研究

论文摘要

数控铣削编程技术广泛应用于工业生产和日常生活,是制造技术的基础。本文结合企业的实际需求,对数控铣削编程相关技术进行了研究,主要内容如下:研究了数控铣削加工中刀具直径选择。通过平面型腔模型的几何约束提取,确定刀具直径;计算加工刀具路径的长度,优化刀具组合,缩短加工时间,提高加工效率。研究了平面型腔加工环切刀轨生成算法。主要包括Voronoi图的计算、加工区域识别、基于Voronoi图构造加工区域等距环、过渡刀轨生成、分层加工刀轨复制及过渡连接等。在此基础上,研究了残留区域补加工刀轨生成算法,主要包括加工区域图元布尔运算、残留区域识别算法、补加工刀轨生成算法等。研究开发了刀轨编辑及后置处理模块,实现刀轨的信息显示、平移复制、阵列、镜像等编辑功能,通过后置处理器将最终生成的刀轨保存为规定的格式,导出指定的可供加工的NC代码。基于上述算法研究,开发了相应的软件模块,集成于CAD/CAM软件中,并通过加工实验进行了验证。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 数控铣削编程相关技术研究现状
• 1.2.1 刀具直径选择研究现状
• 1.2.2 平面型腔铣削加工刀轨生成技术研究现状
• 1.2.3 刀轨编辑及后置处理研究发展现状
• 1.3 论文的选题背景
• 1.3.1 选题背景
• 1.3.2 ACIS 概述
• 1.3.3 软件开发硬件支持
• 1.4 论文内容安排
• 第二章 刀具直径选择
• 2.1 概述
• 2.2 刀具直径选择与优化
• 2.2.1 平面型腔模型几何约束提取
• 2.2.2 刀具直径优化选择
• 2.3 本章小结
• 第三章 平面型腔数控加工刀轨生成算法研究
• 3.1 引言
• 3.2 区域 Voronoi 图
• 3.3 平面型腔区域加工理论分析
• 3.3.1 区域的直线和圆弧混合表示
• 3.3.2 区域识别
• 3.4 平面型腔环切刀轨生成技术研究
• 3.4.1 构造加工区域等距环
• 3.4.2 连接过渡等距环生成刀轨
• 3.4.3 分层切削加工刀轨
• 3.5 加工实例
• 3.6 本章小结
• 第四章 平面型腔补加工刀轨生成算法研究
• 4.1 引言
• 4.2 残留区域分析
• 4.3 残留区域补加工算法研究
• 4.4 直线刀轨拐角之间残留区域
• 4.5 补加工实例
• 4.6 本章小结
• 第五章 刀轨编辑及后置处理
• 5.1 刀轨编辑
• 5.2 后置处理
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文