文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
复杂型面NC加工过程中刀具轨迹的研究
姓名:王宏远
申请学位级别:硕士
专业:测试计量技术及仪器
指导教师:姚运萍
20070501
摘要随着科学技术的发展,自由曲面已经是工程中最复杂而又经常遇到的曲面,在航空、造船、汽车、动力、能源等部门中许多零件外形,如飞机机翼或汽车车身,以及模具工件表面等均为空间曲面。这些复杂形状的零件越来越多,精度要求也越来越高。为此有效解决复杂、精密零件加工问题的数控加工技术得到广泛的研究和应用。刀具轨迹生成是自由曲面零件数控加工中最重要同时也是研究最为广泛深入的内容。在自由曲面的多坐标数控加工中,刀具轨迹的优劣直接影响其加工精度和加工效率。本文介绍了基于曲率和模糊兄捣智ㄏ嘟岷系淖杂汕娣制惴ǎ此算法将曲面分成若干性质不同的曲面片,并按相似性准则将这些自由曲面片分类归族,即聚类曲面片族,再根据不同形状特征的片域采用适合的刀具轨迹生成法生成的刀具轨迹进行加工。本文提出了用偏置法求关键区域⑸星边界线并生成刀具轨迹进行加工,其思想是:当一个自由曲面上凹区域的最小曲率半径比选定的刀具半径小时,就会出现局部过切。对于这类曲面按照一定规则对其进行离散,用偏置法求出给定偏置距离的偏置点相同的离散点对垂丶虮呓绲,把求得的离散点按最近原则用线段连起来。这样就构成了关键区域的边界线,即边界线是由一系列线段首尾相连组成的。再选择大小合适的刀具对关键区域进行加工。这样既对于不同形状特征的曲面片,本文提出了用等参数线法和等残留高度法两种刀具轨迹生成法分别进行加工。参数线法使刀具轨迹计算方法简单,计算速度快;而不足之处是当加工曲面的参数分布不均匀时,切削行刀具轨迹的分布也不均匀,加工效率也不高;等残留高度法在加工复杂曲面时比其他刀具轨迹生成法具有更高的加工效率,并且具有较好的加工质量。因此用参数线法生成的刀具轨迹加工曲率变化缓慢的曲面,用等残留高度法生成的刀具轨迹加工曲率变化很大的曲面是最佳选择。这样就充分利用了这两种刀具轨迹生成法的优点,提高了曲面的加工效率。关键词:自由曲面;数控加工;曲面分片:刀具轨迹;偏置法;参数线法;等残避免了过切又提高了加工效率。留高度法硕七学位论文
复杂掣面加下过稃中刀贝轨迹的研究.·.·猰琧琻猣琲,,,瑂,瑂,.琋甌猵—....甌簂.,.—.籦—
;籥—甀籺畃籵;Ⅱ
插图索引图情况刂贫サ愕亩杂叵怠图情况牛嚎刂贫サ愕亩杂叵怠图特征曲面的分类图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯曲面栅格点和片族中心⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图规则曲面分片程序框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图大型不规则自由曲面分片程序流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯自由曲面片的二维面域⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图球头刀与加工表面的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图平面加工行距计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图凸曲面加工行距计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图凹曲面加工行距计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图短程线曲率半径⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图同一等高面上刀具扫描出的两条相邻轨迹⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图四个平面交点的平面示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图具有相同偏置点的两个不同切触点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图枋龅淖杂汕妗图等参数步长法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图计算坐标系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯复杂掣面加过程中刀具轨迹的研究
日期:沙晗缃作者签名:王幺连日期:鹉炅嗽掠娜⒈C芸冢凇!D杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤日期:多何年,月≯学位论文原创性声明兰州理工大学学位论文版权使用授权书本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本本学位论文属于朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉”由本人承担。阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学位论文。⒉槐C芡拧
第滦髀课题的研究背景及意义课题的国内外研究现状随着全球制造企业之间的竞争越来越激烈,决定制造企业全球竞争能力的主要指标是产品的开发时问、质量、成本以及相应的服务。在这种激烈竞争的严峻形势下,传统的制造方法已无法满足市场瞬息多变的要求