数控砂带磨抛加工仿真系统研究

论文摘要

砂带磨抛有着加工质量好,加工效率高等诸多优点,在各型叶片的精加工阶段得到了越来越广泛的应用。本文针对目前叶片砂带磨抛阶段多为手工操作,精度不易保证,生产效率低等缺点,提出采用数控磨抛的方法来加工叶片,在设计数控磨抛加工机床前对数控砂带磨抛加工进行仿真。本文分析了数控机床加工仿真技术的现状,针对目前数控加工仿真软件通用性不强,无法进行数控代码检测以及质量检查等问题,以国外成熟的VERICUT系统为技术平台,展开了砂带磨抛数控机床加工仿真技术的研究。对数控砂带磨抛机床的加工仿真可以有效的对机床的运动干涉和程序的准确性进行预测分析。本文的主要内容包括:1.对国内外的数控加工仿真技术的发展和现状做了较为系统地分析。2.深入进行了数控加工仿真系统的需求分析和功能分析,并对提出的三种实施方案进行了深入、广泛地讨论,选择了适合需求分析和功能分析的解决方案。3.利用VERICUT系统研究了砂带磨抛机床的加工仿真技术。建立了砂带磨抛机床的虚拟模型。并针对某型发动机叶片加工,建立叶片数字模型,编制了数控程序,实现了该型叶片的数控仿真加工。对加工的虚拟产品进行了初步的质量检查,生成了数控加工刀具轨迹,分析了产生误差的原因。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 砂带磨抛加工技术发展概况
• 1.2 数控加工及其数控程序检测技术
• 1.3 数控加工仿真技术的研究现状
• 1.4 本课题拟开展的主要工作
• 第二章 数控加工仿真方案论证
• 2.1 系统需求分析和功能模型
• 2.1.1 系统需求分析
• 2.1.2 系统功能模型
• 2.1.3 仿真系统的总体结构及仿真流程
• 2.2 实现数控加工仿真的几种方案
• 2.2.1 方案1：基于ADAMS、MATLAB 与现有造型软件结合的开发
• 2.2.2 方案2：基于VC++和OPENGL 技术的开发
• 2.2.3 方案3：基于现有软件的二次开发
• 2.2.4 方案的比较及结论
• 2.3 VERICUT 系统及其加工仿真过程
• 2.3.1 VERICUT 系统
• 2.3.2 VERICUT 实现机床加工仿真的过程
• 2.4 本章小结
• 第三章 叶片数控加工刀位轨迹计算方法
• 3.1 多轴联动数控加工方法简介
• 3.2 基于数控加工仿真的叶片三维几何造型
• 3.2.1 数控仿真加工技术对叶片三维几何造型的要求
• 3.2.2 叶片曲面数字化的几何模型
• 3.2.3 基于Unigraphics 软件的叶片三维几何造型
• 3.3 列表曲线定义零件数控加工的数学基础
• 3.3.1 列表曲线
• 3.3.2 插值
• 3.3.3 拟合
• 3.3.4 光顺
• 3.4 叶片曲面多轴联动加工刀位轨迹计算原理
• 3.5 多坐标侧铣加工刀位计算基本原理
• 3.6 叶片数控加工刀位轨迹计算
• 3.7 本章小结
• 第四章 叶片数控加工仿真
• 4.1 叶片数控加工仿真的作用
• 4.2 叶片加工的多轴数控加工机床的建模
• 4.2.1 坐标系
• 4.2.2 机床结构模型定义的基本步骤
• 4.2.3 机床结构模型定义的关键要素
• 4.2.4 机床的结构形式
• 4.2.5 机床控制系统
• 4.3 定义刀具
• 4.4 机床加工仿真
• 4.4.1 机床模型初始化
• 4.4.2 加工仿真过程
• 4.5 本章小结
• 第五章 仿真加工叶片的质量检查
• 5.1 VERICUT 中的质量检查
• 5.2 数控加工仿真质量检查的基本内容
• 5.2.1 T 型铣刀仿真加工叶片的质量检查
• 5.2.2 专用鼓型铣刀仿真加工叶片的质量检查
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的主要论文