基于VERICUT的多边形连续加工仿真系统的研究与开发

论文摘要

本文深入研究了基于VERICUT的多边形零件连续加工仿真系统实现的原理、方法及关键技术,开发了基于VERICUT的多边形连续加工几何仿真系统。本文主要研究内容包括:(1)综述了CAD/CAM技术的发展概况、数控加工仿真技术的国内外研究现状及发展趋势,论述了多边形零件加工的技术现状,阐述了课题的主要研究内容和意义。(2)提出了基于VERICUT的多边形连续加工几何仿真系统的设计原则和设计目标,构建了多边形连续切削几何仿真系统的框架,论述了各模块的功能及实现方法。(3)深入研究了摆线的定义与参数方程,提出了利用摆线原理加工多边形零件的方法;研究了摆线参数对摆线形状的影响,基于MATLAB实现了多边形连续加工的误差分析与计算,从理论上证明了利用摆线原理加工多边形零件的可行性。(4)研究了多边形连续加工的特点,分析了数控机床的运动关系,构建了数控机床的总体结构;构建了机床、刀具、毛坯及夹具的三维实体模型,实现了模型的参数化。(5)研究了基于VERICUT的数控仿真的方法,构建了基于VERICUT的多边形连续加工几何仿真系统,并将其应用到直槽与多边形的加工仿真中,通过对加工结果的误差分析,进一步验证了利用摆线原理加工多边形的正确性。最后,对全文的研究工作和取得的成果进行了总结,并提出了进一步研究的设想。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 CAD/CAM 技术的发展概况
• 1.2 数控加工发展概况
• 1.2.1 数控加工仿真技术的概念
• 1.2.2 数控加工仿真技术的国内外研究现况
• 1.3 端面为多边形零件加工的技术现状
• 1.4 课题提出与研究的主要内容
• 1.4.1 课题的提出
• 1.4.2 课题研究的主要内容及全文章节安排
• 1.5 本章小结
• 第二章 多边形连续加工仿真系统总体方案设计
• 2.1 仿真系统的开发环境
• 2.1.1 系统的硬件环境
• 2.1.2 系统开发专用软件介绍
• 2.2 多边形连续加工仿真系统的总体结构
• 2.2.1 系统的设计原则
• 2.2.2 仿真系统设计目标
• 2.3 多边形连续加工仿真系统的总体结构
• 2.4 本章小节
• 第三章 摆线加工的原理及误差分析
• 3.1 摆线的定义及其参数方程
• 3.1.1 摆线的定义
• 3.1.2 摆线的参数方程
• 3.2 摆线加工多边形的原理和方法
• 3.3 摆线参数对摆线形状的影响
• 3.3.1 e 对摆线形状的影响
• 3.3.2 R 与r 对摆线形状的影响
• 3.4 多边形连续加工的误差分析与计算
• 3.4.1 摆线原理加工多边形的误差分析
• 3.4.2 M 文件编写
• 3.4.3 VC++调用Matlab 中定义的.m 文件
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于VERICUT 的仿真系统设计
• 4.1 机床三维实体造型
• 4.1.1 机床的结构分析
• 4.1.2 机床三维实体模型的建立
• 4.2 夹具与毛坯的参数化设计
• 4.2.1 夹具与毛坯三维实体模型的建立
• 4.2.2 夹具与毛坯参数化设计
• 4.3 刀具的参数化设计
• 4.3.1 机床刀具库的建立
• 4.3.2 刀具的参数化
• 4.4 VERICUT 仿真数控加工的一般步骤
• 4.5 仿真系统的构建
• 4.5.1 虚拟机床的建模过程
• 4.5.2 毛坯与夹具的建模
• 4.5.3 NC 代码编写
• 4.5.4 机床参数设置
• 4.6 本章小结
• 第五章 系统功能及运行实例
• 5.1 系统功能
• 5.1.1 系统界面简介
• 5.2 直槽加工运行实例
• 5.2.1 仿真预设置
• 5.2.2 仿真加工
• 5.2.3 误差分析与测量
• 5.3 多边形加工运行实例
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢
• 附录一
• 附录二