论文题目: 基于等残留高度法的五轴NC加工刀位轨迹规划
论文类型: 硕士论文
论文专业: 机械设计及理论
作者: 霍颖
导师: 杨茂奎
关键词: 五轴加工,等残留高度法,主曲率匹配,非线性误差
文献来源: 西北工业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 数控加工是CAD/CAM技术中的重要环节之一,而刀位轨迹的规划又是数控加工技术的关键。在复杂曲面数控加工中,刀位轨迹生成算法的优劣在一定程度上影响最终加工表面质量和加工效率。本文在参阅了大量相关文献的基础上,主要对五轴数控曲面加工刀位轨迹的优化计算和加工中的干涉处理等方面进行了研究。 在刀位轨迹优化计算方面:在分析五坐标数控加工原理和特点的基础上,提出了一种基于主曲率匹配的等残留高度刀位轨迹计算方法。该方法在现有等残留高度法的基础上,对刀具的走刀方向进行了优化;利用微分几何里“法截线”的性质,提出了一种快速判断曲面局部形态的算法,简化了计算;在求取刀轴倾角的过程中,考虑了加工允差的影响,减小了“用刀触点处的曲面特性代替在该点邻域内的曲面特性”带来的误差;计算了由刀轴摆动带来的非线性误差并进行控制。 在干涉处理方面:在对曲面数控加工中干涉现象分析的基础上,指出了现有干涉处理方法中存在的不足。对三种常见的干涉进行了分析并给出了具体的算法:刀触点处干涉的消除、近似圆法刀具底面干涉的消除和复杂曲面刀具底面干涉的消除。 为验证本文提出算法的有效性,采用刀轴矢量与刀位轨迹的组合显示验证方法和刀位轨迹的几何仿真验证方法。用目前较常用的生成刀位轨迹的多种方法与本文提出的算法进行了比较,结果表明提出的改进算法提高了加工效率,改善了加工质量。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1．1 课题目的和意义
1．2 刀位轨迹生成方法的研究现状及存在的问题
1．2．1 刀位轨迹生成方法的研究现状
1．2．2 刀位轨迹生成方法中仍存在的问题
1．3 本文研究问题的提出及主要内容的安排
1．3．1 本文研究问题的提出
1．3．2 本文主要内容的安排
第2章 曲面五轴加工刀触点生成的等残留高度法
2．1 平底立铣刀五坐标加工原理
2．2 五坐标加工走刀步长的计算
2．2．1 常用步长计算方法
2．2．2 基于主曲率匹配的等误差步长估计算法
2．3 曲面五坐标加工中行距计算的等残留高度法
2．3．1 行距的计算模型
2．3．2 利用“法截线”的性质进行曲面凹凸性的判别
2．3．3 使行距最大的走刀方向的确定
2．3．4 考虑加工允差的刀轴倾角的优化
2．3．5 曲面两个主曲率的计算
2．4 曲面五轴加工刀触点轨迹生成的等残留高度法
2．5 计算实例
第3章 曲面五坐标加工中干涉的处理
3．1 曲面五坐标加工中干涉现象的分析
3．1．1 曲面五坐标加工中干涉的类型
3．1．2 曲面五坐标加工中干涉的消除方法
3．1．3 现有消除曲面五坐标加工中干涉的方法仍存在的问题
3．2 曲面五坐标加工中干涉的消除
3．2．1 切触点处干涉的消除
3．2．2 近似圆法刀具底面干涉的消除
3．2．3 复杂曲面刀具底面干涉的消除
3．3 曲面五坐标加工无干涉刀位轨迹的生成
第4章 曲面五坐标加工中对误差的控制
4．1 步长内的线性化逼近误差的控制
4．2 加工中非线性误差的控制
4．3 五坐标加工中残留高度误差的控制
4．4 非线性误差的计算实例
第5章 曲面五轴加工刀位轨迹的显示验证
5．1 曲面五轴加工刀位轨迹图的显示验证实例
5．2 刀轴矢量与刀位轨迹的组合显示验证
5．3 曲面五轴加工刀位轨迹的几何仿真验证
5．4 不同生成刀位轨迹方法的比较
第6章 结束语
6．1 本文完成的主要研究内容及创新点
6．2 本文存在的不足及需要进一步研究的地方
攻读硕士期间发表的论文
致谢
参考文献
发布时间: 2005-06-27
参考文献
- [1].数铣刀位轨迹优化及其系统总体结构设计分析与研究[D]. 苏金兰.合肥工业大学2006
- [2].数控加工刀位轨迹优化处理[D]. 汤明.华中科技大学2012
- [3].动力学特性约束下叶轮数控加工刀位轨迹规划[D]. 杨智敏.北京交通大学2014
- [4].复杂型面NC加工过程中刀具轨迹的研究[D]. 王宏远.兰州理工大学2007
- [5].数控仿真系统NC功能仿真及碰撞干涉检验算法研究[D]. 龙春国.西北工业大学2005
- [6].模具虚拟制造研究及虚拟NC设备特征库的建立[D]. 丁元斌.燕山大学2001
- [7].基于SV的五轴平底刀刀位轨迹生成算法的研究与开发[D]. 陈文涛.南昌大学2012
- [8].数控加工中Akima样条刀位轨迹生成关键技术研究[D]. 周鹏.湘潭大学2017
- [9].空间凸轮NC加工编程系统模块开发[D]. 彭晨.南昌航空大学2011
- [10].面向大批量定制的NC程序变型设计方法研究[D]. 周嘉梁.浙江理工大学2016
相关论文
- [1].基于等距法的数控加工刀具轨迹规划[D]. 高晓平.大连理工大学2006
- [2].高速铣削加工中等残留高度刀具轨迹规划方法研究[D]. 黎振.大连理工大学2006
- [3].数控加工表面粗糙度的预测[D]. 张斌.西北工业大学2007
- [4].复杂型面NC加工过程中刀具轨迹的研究[D]. 王宏远.兰州理工大学2007
- [5].数控加工表面粗糙度预测的关键技术研究[D]. 刘牧.西北工业大学2006
- [6].自由曲面造型方法及数控加工轨迹研究[D]. 张喜明.华北电力大学2001
- [7].自由曲面的造型及数控加工[D]. 张超.西安理工大学2001
- [8].数控切削加工工艺参数及刀具运动轨迹的研究[D]. 张慧萍.哈尔滨理工大学2003
- [9].五轴NC铣削加工几何仿真中若干关键技术研究[D]. 陈益林.西北工业大学2004
- [10].数控刀具轨迹自动生成技术的研究[D]. 丛萌.长春理工大学2004