基于RE的快速模具制造技术研究

论文摘要

本文针对国内外反求工程的发展应用情况，以三坐标测量机为反求工程中数字化设备的研究工具。以尽可能的使原始几何参数得到还原为宗旨，对如何限定反求工程中的误差及快速准确的曲面建模进行了深入研究。探讨了自由曲面反求中拟合精度和测量效率的问题，通过数控实验平台实现了以自由曲面为主的模具产品模型实物反求及其数控加工的CAD／CAM集成制造，围绕曲面建模、3轴数控粗加工刀具轨迹的生成进行了一系列的研究，主要包括以下几方面的工作：1．针对测量过程中存在的误差，对三坐标测头、测量方式的选取、测量步距的选择以及测量原理进行了研究，并提出基于点位探测模式的新方法。2．针对曲线、曲面造型理论在实际应用中存在的问题，利用三坐标测量机对工业产品实物进行了描述和验证；采用不同方案进行了曲线拟合实验，得出基于NURBS曲线曲面造型理论的优越性；同时研究在Pro／E软件平台上以自由曲面为主的产品模型实物反求技术。3．分析了当前曲面三坐标数控加工存在的问题，研究了基于Mastercam软件平台上针对实际反求得到的毛坯零件的NC编程及仿真，并最终在数控铣床上加工出模型产品。

论文目录

• ABSTRACT
• 摘要
• 第一章 概述
• 1.1 引言
• 1.2 快速实物测量简述
• 1.2.1 三坐标测量及测头
• 1.2.2 测量方法简述
• 1.3 快速几何建模技术
• 1.3.1 曲线曲面造型技术
• 1.3.2 几种商用逆向工程系统（或模块）分析
• 1.4 快速模具制造技术
• 1.4.1 模具快速原型制造技术
• 1.4.2 快速制模技术
• 1.5 课题研究背景及内容
• 1.5.1 课题研究背景
• 1.5.2 课题研究主要内容
• 1.6 本章小结
• 第二章 三坐标测量系统与测量方式分析
• 2.1 引言
• 2.2 三坐标测量机硬件系统和软件系统简述
• 2.2.1 硬件部分
• 2.2.2 软件部分
• 2.3 基于逆向工程的测量原理与方法
• 2.3.1 非接触式测量
• 2.3.2 接触式测量
• 2.3.3 测量模型举例
• 2.3.4 减少误差所采取的一些措施
• 2.3.5 鼠标测量的数据
• 2.4 本章小结
• 第三章 曲线曲面建模
• 3.1 曲线曲面的参数表示
• 3.2 B样条函数数学表示
• 3.2.1 B样条曲线数学表示
• 3.2.2 B样条曲面数学表示
• 3.3 NURBS曲线曲面
• 3.3.1 NURBS方法提出
• 3.3.2 NURBS曲线曲面的优点
• 3.4 NURBS曲线曲面造型技术
• 3.4.1 概述
• 3.4.2 权因子修改
• 3.4.3 曲线设计修改
• 3.4.4 曲面造型
• 3.5 本章小结
• 第四章 综合应用实例
• 4.1 鼠标外壳设计
• 4.1.1 鼠标外壳表面采点
• 4.1.2 创建鼠标上盖
• 4.2 鼠标外壳的模拟加工
• 4.2.1 鼠标上盖曲面刀具路径设置
• 4.2.2 鼠标上盖的加工模拟
• 4.3 快速成型机加工
• 4.3.1 RPM的基本原理
• 4.3.2 消防栓盖制作设备及工艺
• 4.3.3 鼠标的快速成型
• 4.4 数控加工技术
• 4.5 本章小结
• 第五章 硅胶模制作
• 5.1 引言
• 5.2 制造环节的关键技术
• 5.2.1 硅胶制模的尺寸补偿
• 5.2.2 分型方向的确定及分型面设计
• 5.2.3 脱模斜度选取
• 5.2.4 浇口、排气口的设计
• 5.3 实验分析及如何提高精度
• 5.4 基于SLA的硅胶模实验分析
• 5.5 车灯的硅胶制模
• 5.6 硅胶模具的应用
• 5.7 硅橡胶模的后处理
• 5.7.1 硅橡胶模后处理的工艺
• 5.7.2 硅橡胶模的修补
• 5.7.3 硅橡胶模的打磨
• 5.7.4 硅橡胶模的抛光
• 5.7.5 硅橡胶模的喷漆与喷沙
• 5.8 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 对论文工作的总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 作者在攻读硕士期间发表的论文
• 作者攻读工程硕士学位期间参加的科研项目
• 致谢