轮胎模具非线性文字加工路径规划算法研究

论文摘要

汽车工业的高速发展使我国轮胎模具加工企业也有了越来越高的要求。针对企业的实际需求,论文以企业实际应用为目标,研究了具有企业产品针对性、能够满足实际加工需要的轮胎模具表面非线性文字加工的CAM相关技术。针对轮胎模具非线性文字的特点,论文进行了文字加工路径生成的算法研究；根据合作企业的需求,研究了五坐标机床的后置处理技术。具体工作如下：1、轮胎模具文字等圆柱面加工算法研究根据轮胎模具文字的分布特点,在综合比较后,选择等圆柱截面法作为轮胎模具表面文字加工中刀具路径确定的算法,详细分析了算法的应用步骤,推导了算法关键步骤中有关算法公式。2、五坐标后置处理技术研究由于合作企业在四坐标机床开发成功的基础上,要进一步研发五坐标控制机床,本文研究了五轴数控机床后置处理中的坐标换算算法,探讨了后置处理中零件加工程序的生成处理过程、机床信息的配置方法。3、等圆柱截面法文字加工效率验证论文采用所推导的等圆柱截面算法,借助UG/CAD强大的造型功能和计算能力,获得了验证所需的数据,完成了对等圆柱面法加工算法的有效性验证。并且把本算法和UG/CAM对同一模型加工进行了对比。结果表明等圆柱面法加工轮胎表面文字具有以下特点：(1)对轮胎模具表面文字加工来说,等圆柱面法的计算更简单。(2)零件加工程序简洁,加工效率更高。(3)计算环节及计算误差源相对较少,加工精度相应更高。对轮胎模具这种类型的零件而言,本文所研究的等圆柱面法文字加工具有很好的适应性及较高的代码生成和加工效率,能够实现并满足工程应用。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 计算机数控雕刻技术
• 1.1.1 计算机数控雕刻技术的发展概述
• 1.1.2 计算机数控雕刻技术的主要特点
• 1.1.3 数控雕刻技术的应用特色和应用领域
• 1.1.4 计算机数控雕刻技术的应用前景
• 1.2 计算机数控雕刻机的应用软件及控制系统
• 1.3 计算机数控雕刻技术存在的问题
• 1.4 课题的意义和研究内容
• 1.4.1 课题意义
• 1.4.2 课题内容
• 第2章 非线性字体加工理论基础
• 2.1 字体的类型
• 2.2 非线性字体轮廓的研究
• 2.3 交点位置关系
• 2.4 非线性字体加工算法
• 2.4.1 等截面法非线性字体加工算法
• 2.4.2 等圆柱面法加工五轴轮胎模具非线性字体算法研究
• 2.5 本章小结
• 第3章 轮胎模具非线性字体加工算法研究
• 3.1 算法选择
• 3.2 等圆柱面法轮胎模具非线性文字加工
• 3.2.1 作等圆柱面
• 3.2.2 求圆柱面与轮廓的交点
• 3.2.3 求交点的法矢位置
• 3.2.4 后置处理
• 3.2.5 文字加工、沿内外轮廓轨迹清根处理
• 3.3 等圆柱面法轮胎文字加工算法程序框图
• 3.4 文字加工中的若干问题
• 3.4.1 单线条实心字的加工
• 3.4.2 文字加工区域的划分
• 3.4.3 等圆柱面法交点记录数据结构
• 3.5 本章小结
• 第4章 后置处理的研究
• 4.1 后置处理技术现状
• 4.2 机床坐标系的运动学变换
• 4.2.1 机床运动模型建立
• 4.2.2 五坐标后置处理算法
• 4.3 零件加工程序的生成
• 4.3.1 G代码生成过程中的语句处理
• 4.3.2 机床信息处理
• 4.4 本章小结
• 第5章 轮胎模具非线性文字加工算法验证
• 5.1 单线条实心字的加工
• 5.2 等圆柱面法轮胎文字加工算法验证
• 5.2.1 轮胎模具及文字造型
• 5.2.2 作圆柱面
• 5.2.3 圆柱面与字体轮廓交点计算
• 5.2.4 字体加工程序编写
• 5.3 轮胎模具非线性文字的UG加工
• 5.3.1 固定轴曲面轮廓铣
• 5.3.2 可变轴曲面轮廓铣
• 5.4 验证分析总结
• 5.5 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 等圆柱面法加工坐标系列
• 附录2 等圆柱面法文字加工实例程序