五轴数控抛光机CAM技术研究

论文摘要

五轴联动数控加工技术是机械加工业的重要基础,是一个国家工业现代化水平的重要标志之一,也是实现高精度、高效率的重要手段。随着国内数控技术的发展,五轴数控加工设备也在不断完善。目前,国内还没有经济可靠的轮毂数控抛光设备,各大轮毂生产厂家不得不引进价格昂贵的多轴数控抛光机床和专用数控抛光加工软件。因此,为了满足国内轮毂抛光加工技术的需要,本文研究了如何利用五轴联动数控抛光机床来实现汽车轮毂表面的抛光加工这项技术,对实现轮毂抛光加工具有重要的意义。本文基于五轴数控编程理论,对轮毂复杂曲面和数控抛光机床运动结构进行分析,得到了实现五轴联动抛光加工程序。首先在UG/CAM加工环境中应用多轴铣削加工方法创建刀具运动轨迹,并且产生刀位文件(CLFS),在3D、2D下模拟刀具的运动路径及其真实加工过程,同时检验刀具与轮毂加工表面是否碰撞、过切等。然后还需要将刀位运动数据转换成指定机床的数控程序。在UG/Post Builder环境下进行参数设置,再根据机床的结构形式和运动变换进行后置算法求解,得到坐标转换公式。利用Visual Basic语言编程创建坐标转换界面,实现数控程序自动转换。最后将数控程序导入五轴联动数控抛光机床实际加工,最终验证前置处理和后置程序的正确性。本文研究的成果为实现轮毂五轴联动数控抛光加工奠定了基础,对我国在轮毂生产中的抛光加工技术具有重要参考作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 五轴联动数控加工技术综述
• 1.1.1 五轴数控编程关键技术
• 1.1.2 五轴数控加工的特点
• 1.1.3 数控编程技术的发展历程与现状
• 1.2 五轴联动数控抛光机加工技术研究
• 1.2.1 抛光加工技术
• 1.2.2 抛光加工的现状和未来发展
• 1.3 数控机床后置技术
• 1.3.1 后置处理技术的发展
• 1.3.2 国内后置处理技术研究现状
• 1.4 本文研究的意义和主要研究内容
• 1.4.1 本文研究的意义
• 1.4.2 研究的主要内容
• 第2章 五轴数控抛光机床结构特性及加工方案
• 2.1 数控机床加工中的坐标系
• 2.1.1 五轴数控抛光机床坐标系和运动方向
• 2.1.2 工件坐标系
• 2.1.3 刀具坐标系
• 2.2 机床与工件
• 2.2.1 机床信息
• 2.2.2 机床结构特性分析
• 2.2.3 轮毂模型结构特点及其难点分析
• 2.2.4 抛光机床刀具与轮毂夹具
• 2.3 五轴联动数控抛光机床系统与程序
• 2.3.1 抛光机床数控系统
• 2.3.2 数控系统操作界面
• 2.3.3 数控系统程序格式
• 2.4 轮毂抛光工序
• 2.5 本章小结
• 第3章 UG/CAM 多轴抛光加工轨迹
• 3.1 UG/CAM 多轴加工概述
• 3.1.1 UG/CAM 多轴加工基础知识
• 3.1.2 UG/CAM 多轴加工操作基础内容
• 3.1.3 UG/CAM 加工术语介绍
• 3.2 UG/CAM 多轴加工实现轮毂抛光加工轨迹
• 3.2.1 UG/CAM 多轴加工编程流程
• 3.2.2 UG/CAM 多轴抛光加工程序设置
• 3.2.3 刀具加工轨迹仿真
• 3.3 前置处理刀位轨迹文件
• 3.4 本章小结
• 第4章 五轴数控抛光机床后置处理
• 4.1 后置处理技术
• 4.1.1 后置处理的主要任务
• 4.1.2 后置处理面临的问题
• 4.2 基于UG/Post Builder 的五轴抛光机后置程序设计
• 4.2.1 UG/Post Builder 后置处理概念
• 4.2.2 UG/Post Builder 创建五轴抛光机后置处理
• 4.3 五坐标数控机床的结构形式与运动变换
• 4.3.1 五坐标数控机床的结构类型
• 4.3.2 五坐标数控抛光机的后置算法求解
• 4.4 利用VB 语言创建后置处理坐标转换界面
• 4.4.1 VB 程序
• 4.4.2 后置处理界面
• 4.5 本章小结
• 第5章 五轴联动数控抛光机实际加工
• 5.1 轮毂安装与对刀方法
• 5.2 五轴数控抛光机床基本操作
• 5.3 轮毂抛光加工实际过程
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介