一、曲面型腔的数控加工方法(论文文献综述)
任德宝[1](2020)在《复杂型腔铝合金零件在数控机床中的加工》文中指出复杂型腔铝合金零件是机械行业生产中最常使用的零件之一,和其他材质的零件相比铝合金零件其性能较好,具有不可替代的优势。数控机床在生产加工中精密度较高,可以实现其他机器不能进行的多轴联动加工,因此,使用数控机床加工复杂型腔铝合金零件,不但效率高,还能有效提升零件的加工精度。对此本文进行了细致的分析,以供参考。
孔剑[2](2019)在《重卡用中桥壳体模具CAX技术及相关数控加工二次开发》文中进行了进一步梳理随着工业4.0的推进,铸造模具在质量、技术以及制造水平上都有了很大的提高,这与计算机CAX技术在铸造模具上的应用密不可分。中桥壳体作为重型卡车重要的零部件,其机械性能要求较高。中桥壳体铸造模具CAX技术的研究以及二次开发技术与数控加工技术的无缝集成,能够大大降低模具制造周期,节省制造成本,改善工作条件并提高铸件的质量。本文基于某企业重卡用中桥壳体,研究了其铸造模具的设计与制造,详细论述了CAX技术和二次开发技术的应用。首先介绍了课题研究背景、桥壳铸造工艺及CAX技术的研究现状,由二次开发技术引出中桥壳体铸造模具的制造过程中与CAX技术紧密联系的必要性。接着对某企业中桥壳体进行铸造工艺性分析,结合铸造经验以及相应理论知识确定铸造初始工艺方案,并利用NX软件对铸件及浇注系统进行设计。然后运用Anycasting软件对中桥壳体的充型及凝固过程进行仿真模拟分析,并针对可能出现的铸造缺陷进行了优化,完成了最终优化方案的设计。通过最终的优化方案达到消除缺陷的目的后,运用NX加工模块对该方案下的中桥壳体芯盒零件进行数控加工,芯盒经由粗加工、半精加工和精加工等一系列操作后生成刀轨,通过加工仿真验证刀轨的合理性后生成了CNC代码。最后,基于芯盒的数控加工流程,运用NX/Open开发平台对单型腔类零件的数控加工进行了二次开发,为其他类零部件的数控加工二次开发提供了重要的指导意义。
郭红梅,黄火辉,黄帆,陈振兴[3](2018)在《含曲面型腔零件CAD/CAM》文中进行了进一步梳理CAD/CAM指计算机辅助设计与辅助制造。含有曲面的型腔零件是机械制造行业常见的零件,广泛应用于机械、电子、建筑、造船等领域。本课题针对含曲面型腔零件CAD/CAM展开研究。
张益汉[4](2016)在《数控加工平滑运动轨迹规划与仿真系统的开发》文中提出以高精度和高速为加工要求的复杂形状曲面的数控加工技术,已经成为衡量21世纪数控系统加工能力的重要标志。复杂曲面的工件也被广泛应用于模具制造、汽车、航空航天、造船等工业制造领域中。长期以来,复杂曲面数控加工刀具路径开发、轨迹优化、干涉碰撞处理、切削加工的动态仿真等,始终是阻碍现代高速数控技术发展的关键因素。本文在分析近年来各种数控刀具加工轨迹的优缺点的基础上,探索更加适应高速加工的平滑刀具运动轨迹,提出并定义了一种称为可调形三次三角插值样条曲线的新型样条曲线,实现了对直线、常见二次曲线和自由曲线的统一精确描述,并利用该插值样条曲线对刀具运动路径进行统一描述和平滑处理;以该三次样条曲线为研究对象,基于脉冲增量插补和数据采样插补,提出了一种“基于切线方向的脉冲增量插补及段间连续插补”的插补算法,有效实现了样条曲线的快速直接插补和连续插补,从而实现刀具运动轨迹在微观上的平滑性,提升曲面加工的微观平滑度。针对复杂曲面加工刀具平滑运动路径规划,论文面向高速高精加工提出了一种“三维空间螺旋式”的刀具运动路径。通过“斜截面求交法”、“阿基米德螺线投影求交法”、“等间距螺线求交法”、“等弦长螺线求交法”等轨迹规划算法得到密集的离散刀位数据点,然后利用论文提出的插值样条曲线对刀位数据点进行插值拟合,从而得到光滑连续的三维螺旋式的刀具运动轨迹,该轨迹算法能有效地减少刀具运动过程中的加减速、停顿和换向,从而实现刀具运动的平滑、连续,进而降低机床系统的冲击和振动,提升曲面加工的宏观平滑度。本文基于上述轨迹规划算法,采用Visual Basic结合Access数据库,开发相应的三维螺旋刀具路径的自动编程软件,实现从模型数据处理到数控程序的编制的一体化处理;并基于AutoCAD三维状态进行切削运动的模拟仿真,实现对毛坯切削过程的三维仿真;利用SolidWorks和VERICUT软件实现虚拟数控铣床的创建,同时导入生成的数控程序,实现数控加工过程的仿真,验证数控程序的正确性,发现加工过程的干涉情况,最后将仿真结果和由MasterCAM等高分层铣削精加工的仿真结果进行对比,验证论文提出的三维螺旋刀具运动轨迹的平滑性、合理性;将不同刀具轨迹规划算法应用到数控铣床的实际实验加工中,对比实验结果,证明论文提出的三维螺旋式刀具运动轨迹具有很好的实用性和优越性,能满足实际自由曲面的高速与平滑数控加工要求。
韩飞燕[5](2016)在《多态演化工序模型建模方法及其应用研究》文中研究表明近年来,我国航空工业飞速发展,航空产品研制和生产中数控编程任务越来越繁重。目前,在复杂整体结构数控编程中所需的大量工艺辅助面和过渡特征仍然依靠人工设计,编程效率低、周期长,成为制约航空产品制造任务交付完成的瓶颈。本文围绕航空复杂零件多轴数控加工过渡特征自动生成问题,对多态演化工序模型建模方法及其应用进行了深入研究,主要研究内容和创新性成果如下:(1)针对过渡曲面族的表征问题,提出一种基于变形映射的多态工序模型建立方法。首先,引入了多态工序模型及其演化的基本概念,并给出了数控加工中过渡曲面族的变形映射技术;然后,针对变形映射曲面实体的边界定义问题,提出了一种基于非等距平行截取的边界曲面离散表征方法;在此基础上,给出了变形映射曲面实体的建模流程及关键算法,并以叶轮和机匣零件为对象进行了实例验证。(2)针对过渡曲面族的设计问题,提出了带工艺约束的工序模型设计方法。该方法针对过渡曲面族层间余量控制和形状变化控制两个问题,分别给出了工序曲面族设计的基函数约束方法和虚拟控制面约束方法;在此基础上,基于给定刀具的切削深度约束,给出了工序过渡曲面族选择方法,构造了带工艺约束的叶轮流道加工工序曲面族。仿真加工表明,本方法可避免传统近似等距面法的自相交等问题,可获得满足工艺性要求的工序曲面族,并具有带约束、可控制、可设计的特点。(3)针对过渡曲面族的深度分布优化问题,提出了一种刀具序列与深度分布同步优化方法。以加工时间最小为优化目标,通过将刀具尺寸引入参变量,并以刀具的切削深度为约束条件,建立了工序曲面族深度分布优化的数学模型;并给出了该优化模型的最大刀具集计算和刀具序列优化的两步求解方法。以叶轮为例,对叶轮流道加工工序曲面族进行了深度分布优化。与优化前相比,一个流道可缩短总加工时间111.7秒,提高加工效率5.96%。(4)针对多态工序模型的切除顺序优化问题,建立了基于模板的区域内加工轨迹定义与生成方法以及区域间的切除顺序优化方法。首先,给出了uv平面内轨迹模板的单参数曲线族表征方法,实现了轨迹模板到物理域真实加工轨迹的映射。然后,在区域内加工轨迹确定的情况下,建立了以总加工轨迹长度最短为目标的区域间切除顺序优化模型,并给出了基于禁忌搜索的模型求解方法。最后,以机匣为例进行了加工仿真与实验验证。结果表明,本文方法可优化切除顺序和进退刀位置,有效减小抬刀次数和空行程。
陶建明[6](2014)在《基于三次三角插值样条的数控运动轨迹描述与平滑处理》文中指出以高效率、高精度及高表面质量为基本特征的高速数控加工技术是面向21世纪的一项高新技术,它在汽车、航空航天、模具制造等行业中得到了越来越广泛的应用,且已取得了一定的经济效益,并逐渐成为当代先进制造技术的发展方向之一。但目前的数控运动轨迹不够平滑,复杂运动轨迹的数学描述不够简洁,阻碍高速数控加工的进一步发展。数控运动轨迹的数学描述有待进一步简化与统一,以期待获得更加平滑的轨迹。因研究和开发高速数控加工技术的需求,探索更适应高速加工且更加平滑的数控运动轨迹,论文首次提出并定义了一种新的样条曲线——可调形三次三角Cardinal插值样条曲线,实现了对直线、圆弧、椭圆以及自由曲线等常见工程曲线的统一精确表示;并分别以平面数控加工刀具运动轨迹和曲面数控加工刀具运动轨迹为优化研究对象,采用论文提出的插值样条对刀具运动轨迹进行统一描述与平滑处理,实现整个加工过程中进给速度的连续,探索高速高精的数控平滑加工方法。在平面数控加工刀具运动轨迹规划的研究中,论文探索了用可调形三次三角Cardinal插值样条曲线来描述平面加工中的直线、圆弧、椭圆以及自由曲线等常见刀具运动轨迹曲线,同时对相邻加工段拐角处的平滑过渡处理方法进行了研究,提出使用上述样条构造拐角处平滑过渡的轨迹曲线,实现整个加工过程中刀具进给速度的连续;此外,通过选择合适的形状可调参数,可有效降低拐角平滑过渡过程中首末位置处加速度的突变,使数控系统保持良好的动态特性,减弱加工过程中对机床的冲击,更好地满足高速高精数控加工的要求。在曲面数控加工刀具运动轨迹规划的研究中,论文面向高速数控加工提出了一种“三维螺旋式”刀具平滑运动轨迹规划策略。通过“斜截面求交法”、“阿基米德螺线投影求交法”以及“有界等比例螺线求交法”等轨迹规划算法得到密集而离散分布的刀位点,然后利用可调形三次三角Cardinal样条有序插值于所有刀位点,拟合生成连续光顺的三维螺旋式刀具运动轨迹曲线。由于该样条具有C1连续性,故刀具在沿三维螺旋式轨迹曲线进行加工时,可保证进给速度的高速连续,从而实现整个加工过程中刀具运动轨迹的平滑,很好地满足现代数控加工对高速度、平稳性和柔性的需求。基于上述理论分析和轨迹规划算法,论文运用Visual FoxPro开发了“三维螺旋式”加工轨迹的数控自动编程软件,并对AutoCAD和SolidWorks进行了二次开发,分别实现了对刀具运动轨迹的模拟仿真和加工过程的实体模拟仿真,最后将规划后得到的刀具运动轨迹和由Mastercam等高分层铣削得到的刀具运动轨迹进行了加工实验测试对比,可以发现,规划后的刀具运动轨迹使得整个数控加工过程更加平滑,得到的表面质量也相对更好。通过测试证明了论文所提出的“三维螺旋式”刀具平滑运动轨迹规划策略是正确、合理的,具有很好的实用性和优越性,能够满足自由曲面数控加工的需求,同时为曲面向高速高精数控加工方向发展奠定了基础。
穆浩[7](2013)在《叶片零件的数控加工仿真研究》文中提出叶片类零件作为航空发动机、船用燃气轮机、电力行业所用的汽轮机等动力机械的主要工作部件,它们在航空航天、船运、发电等基础行业中有着广泛的应用。这些以叶片类零件作为工作部件的动力机械主要通过流体介质在叶片工作表面上的高速流动作用产生动力,叶片零件的结构与制造精度对整部机器工作效能的有效发挥有重要影响。再者,这些动力机械在生产活动中也是能源的主要消耗者及废气的排放者,研究提高此类具有流体特性的叶片零件的数控加工的新技术新工艺,在促进经济发展、提高资源利用效率、减少环境污染等方面都具有积极的作用。叶片零件的表面一般均为复杂的自由曲面,造型困难,其加工工艺性较差。由于叶片造型和工艺的复杂性及设计高精度的要求,其加工制造一般都需要在多于三轴的数控机床上完成。传统的叶片零件加工方法费时费力,精度难以保证。随着数控技术的发展,目前的大扭转曲面的叶片类零件通常采用五轴数控机床来制造,加工精度可以得到保障,但容易产生叶片零件的加工应力变形。如何充分发挥多轴数控加工的潜能,在提高叶片零件的加工精度与加工效率的同时降低叶片的切削受力变形是当前数控加工的一个研究重点。本文从叶片零件数控加工的工艺过程规划、CAM编程技术、叶片切削变形的有限元仿真与刀具切削过程的运动仿真入手,对叶片零件的设计、加工制造过程进行了研究分析。首先利用三维造型设计软件建立了叶片零件几何模型,为后续的研究分析打下基础。接着对叶片零件的数控切削过程进行了详细规划,介绍了其数控加工中的要点,确定了刀具轨迹生成的主要参数的选取原则,分析了数控加工误差的主要来源及对误差进行控制的策略。再者,对叶片零件的切削变形进行了分析,重点研究了基于有限元分析方法的叶片受力变形情况,对容易发生变形的区域、位置,在数控编程中应严格控制切削用量以免发生较大的形状误差。最后,使用UG NX的CAM功能模块对叶片零件的叶身曲面进行了数控加工编程、生成数控加工程序,并利用UG自带的仿真功能对数控程序的正确性进行了仿真验证,为叶片零件的实际数控加工做好准备。
周波,赵吉宾,刘伟军,李论[8](2013)在《基于参数曲面映射的五轴数控螺旋加工轨迹计算方法》文中研究说明采用五轴数控机床进行高速加工时,加工干涉及曲面转角处的突变会造成刀轴矢量剧烈变化,而采用传统的退刀再进刀的方法又难免导致加工效率及质量的降低。针对上述问题,提出一种新颖的适用于五轴高速加工的刀具路径生成算法。该方法由偏微分方程的热传导模型,计算得到映射参数域内满足加工参数的温度等值线,制定映射规则并在标准参数域内规划出加工轨迹,从而在对应参数域内映射生成螺旋轨迹,并将该轨迹映射到参数曲面上获得曲面的螺旋加工轨迹,该轨迹可以实现无退刀加工。采用上述算法进行了仿真,仿真结果表明该方法优于现有加工方法,可实现基于参数曲面及裁剪曲面的复杂型腔的高速加工。
周宝仓[9](2012)在《冲击式水轮机转轮水斗整体式数控加工技术研究》文中提出长期以来,冲击式水轮机转轮水斗主要采用整铸铲磨或焊接/铆接等技术手段来进行加工。虽然方法简单、工艺上容易实现,但是加工效率低,技术水平不高而且不能完全保证转轮水斗的尺寸精度和加工质量,从而使得转轮的使用寿命和运行效率受到很大影响。随着数控加工技术和装备的快速发展,转轮水斗已经开始由分体式制造向整体式制造方向发展。国外通过采用带数控转台的五轴数控专用机床对转轮水斗进行整体数控加工,既提高了加工效率、加工精度和使用寿命,又增强了企业的产品竞争力和经济效益。针对国内转轮水斗加工技术落后、缺乏专用机床以及三轴数控加工设备较为普遍的现状,研究采用带数控转台的三轴数控机床对转轮水斗进行四坐标整体数控加工的新方法、新工艺、新技术,无疑具有重要的现实意义和广泛的应用前景。转轮水斗型面复杂,结构紧凑,开放性差,加工过程中易出现碰撞、干涉、过切等现象,实现整体数控加工难度较大。因此,根据转轮水斗的结构特点和加工要求,通过研究转轮水斗三维数字建模方法、整体四坐标数控加工工艺设计、刀具结构设计及有限元分析、数控加工走刀路线生成及加工仿真、数控加工编程等,最终形成较为完善的冲击式水轮机转轮水斗整体式数控加工技术。具体的研究内容有:1、以某型转轮水斗的二维设计图纸为基础,根据相关曲线曲面的基本原理,采用UG/CAD软件建立起转轮水斗的三维数字化模型;2、对转轮水斗的结构特点及加工难点进行分析,通过研究四坐标数控加工的特点及加工方法,选择合理的切削方式及走刀路线,制定转轮水斗整体数控加工工艺方案及加工参数;3、为避免加工干涉及碰撞,防止过切,根据转轮水斗内表面精加工的工艺特点和加工要求,设计了大悬臂高刚度的刀具结构,并运用HyperWorks软件对刀具结构进行有限元分析,以验证刀具结构的合理性及可靠性;4、运用UG/CAM软件对转轮水斗进行切削仿真并生成合理的数控加工走刀路线;通过对UG自带的后置处理器进行二次开发,将数控加工走刀路线转换成能够应用于实际生产的数控加工程序,并最终加工出了合格的水斗试件。
吴家奎[10](2011)在《多轴联动高效数控加工工艺及参数优化技术》文中指出本课题针对水轮机产品的数控制造工艺,尤其在面向高效切削加工CAM系统缺乏的情况下,寻求一种在传统CAM系统上实现高效切削加工的策略。论文以复杂曲面的高效加工为研究对象,从模板开发、刀具轨迹和刀轴矢量的规划、虚拟加工技术、切削参数优化技术等方面进行了研究,主要完成了以下工作:(1)论文针对各种曲面的结构特点,基于CAD/CAM软件平台,开发出了高效的三维建模和编程模板系统。经过分析对比,证明了该技术可大幅缩短技术准备周期。(2)论文提出了高效的粗、精加工刀位路径规划技术。粗加工采用基于残留模型的刀位路径生成方法;精加工采用参数线算法生成曲面刀位路径,提出利用边界点刀轴插补算法生成难加工区域的刀位路径,并利用边界插补矢量完成加工区域的划分。(3)基于数控机床的虚拟加工技术实现了产品的数字化加工过程,优化了刀位路径轨迹,并检验高效数控加工工艺的科学性,提高了机床利用率。(4)针对叶片类零件的刀位轨迹规划方案,基于VERICUT建立了切削参数优化库,实现了各加工阶段的切削参数优化。(5)在五轴联动数控机床上完成了整体叶轮的加工,验证了上述技术的可行性,实践证明综合运用该技术后,叶轮制造效率可提高30%~50%。本论文总结出了一套高效的多轴联动数控加工工艺技术,该技术已经成功应用到水轮机行业多种部件的数控加工工艺中,制造效率和制造质量完全满足科研和生产的需求,同时,该课题部分技术还具有通用性,可用于其它制造业产品部件的多轴联动数控加工。
二、曲面型腔的数控加工方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、曲面型腔的数控加工方法(论文提纲范文)
(1)复杂型腔铝合金零件在数控机床中的加工(论文提纲范文)
1 数控机床简介及特点 |
1.1 立式数控机床 |
1.2 卧式数控机床 |
1.3 转换式数控机床 |
2 铝合金零件在数控机床加工中的工艺及方式分析 |
2.1 铝合金材料工艺及加工方式 |
2.2 数控机床的工艺及加工方式 |
2.3 复杂型腔加工方式及工艺 |
3 提升数控机床复杂型腔铝合金零件加工的方式 |
3.1 对不需要开粗曲面的加工 |
3.2 对于铝合金零件内外腔的加工 |
3.3 偏置刀轨实现多零件加工 |
4 实际加工中对于装卡设计运用及切削参数的选择 |
4.1 装夹设计与使用 |
4.2 实际加工中对零件切削时参数选择 |
5 结束语 |
(2)重卡用中桥壳体模具CAX技术及相关数控加工二次开发(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 桥壳铸造工艺研究现状 |
1.3 铸造CAX技术的研究现状及发展趋势 |
1.3.1 铸造CAE技术的研究现状 |
1.3.2 模具CAD、CAM技术的研究现状 |
1.3.3 国内铸造CAX发展趋势 |
1.4 数控加工二次开发技术的研究现状及发展趋势 |
1.5 课题研究内容 |
第2章 中桥壳体铸件铸造初始工艺方案的确定 |
2.1 中桥壳体零件结构分析 |
2.2 中桥壳体铸件工艺性分析及计算 |
2.2.1 浇注系统的设计原则 |
2.2.2 分型面的选择 |
2.2.3 浇注系统类型的选择 |
2.2.4 浇注位置的选择 |
2.2.5 中注式浇注系统的计算 |
2.2.6 确定浇口比并计算各组元截面积 |
2.3 本章小结 |
第3章 中桥壳体铸造成型数字仿真分析 |
3.1 铸造过程数值模拟理论与缺陷预测判据 |
3.1.1 充型过程数值模拟理论 |
3.1.2 凝固过程数值模拟理论 |
3.1.3 缺陷预测判据 |
3.2 中桥壳体数字仿真分析前处理 |
3.2.1 模型导入 |
3.2.2 实体属性 |
3.2.3 网格划分 |
3.3 参数设定 |
3.3.1 工艺参数 |
3.3.2 解算参数 |
3.4 初始方案模拟结果分析 |
3.4.1 充型过程 |
3.4.2 凝固过程 |
3.4.3 缩孔、缩松分析 |
3.5 初始模拟方案优化及结果分析 |
3.5.1 贯通口处放置冷铁 |
3.5.2 贯通口处放置保温发热冒口 |
3.5.3 法兰内侧放置随形冷铁 |
3.5.4 半球形内腔体下部放置冷铁 |
3.5.5 最终优化方案 |
3.6 本章小结 |
第4章 重卡用中桥壳体芯盒的数控加工 |
4.1 NX数控加工简介 |
4.2 加工环境的建立 |
4.2.1 创建程序组 |
4.2.2 创建几何体组 |
4.2.3 创建刀具组 |
4.2.4 创建加工方法组 |
4.3 加工参数的选取 |
4.3.1 型腔铣参数的设定 |
4.3.2 固定轴曲面轮廓铣参数的设定 |
4.4 刀轨检验及CNC代码的生成 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于NX/Open单型腔件数控加工的二次开发 |
5.1 引言 |
5.2 NX/Open简介 |
5.3 对话框的定制 |
5.3.1 Block UI styler |
5.3.2 创建刀具对话框 |
5.4 菜单栏的定制 |
5.5 程序设计 |
5.5.1 NX/Open AP简介 |
5.5.2 二次开发流程 |
5.5.3 加工环境初始化设置 |
5.5.4 创建视图基本步骤 |
5.5.5 创建工序操作 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附件 |
(3)含曲面型腔零件CAD/CAM(论文提纲范文)
1 建模 |
2 工艺分析 |
2.1 毛坯、对刀点确定 |
2.2 刀具路径设定 |
2.2.1 二维挖槽粗精加工 (竖直箭头) |
2.2.2 三维曲面粗加工 (水平箭头) |
3 数控仿真与加工 |
3.1 基本参数设置 |
3.2 毛坯及刀具夹具的选择 |
3.3 程序调用 |
3.4 毛坯模拟加工 |
3.5 数控机床加工零件 |
4 结语 |
(4)数控加工平滑运动轨迹规划与仿真系统的开发(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究背景 |
1.2 与论文相关的国内外研究现状 |
1.2.1 曲面刀具轨迹微观平滑度的研究现状 |
1.2.2 曲面刀具轨迹宏观平滑度的研究现状 |
1.2.3 自动编程系统和仿真系统的研究现状 |
1.3 论文研究的目的、意义和内容 |
1.3.1 论文研究的目的和意义 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 本章小结 |
第二章 三次插值样条曲线的插补算法 |
2.1 引言 |
2.2 三次Cardinal插值样条曲线的定义 |
2.3 三次样条曲线插补的实现方法 |
2.3.1 插补预处理 |
2.3.2 基于切线方向的脉冲增量插补算法步骤与实现 |
2.3.3 算法应用实例 |
2.4 连续插补 |
2.4.1 连续插补的定义 |
2.4.2 连续插补应用实例 |
2.5 可调形三次三角Cardinal插值样条曲线 |
2.5.1 三次三角Cardinal样条基函数 |
2.5.2 三次三角Cardinal样条曲线的构造及性质 |
2.6 本章小结 |
第三章 曲面数控加工平滑运动轨迹规划 |
3.1 引言 |
3.2 曲面STL数据模型 |
3.3 斜截面求交法刀具平滑运动轨迹规划 |
3.3.1 斜截面求交法定义 |
3.3.2 斜截面求交法的截交点的计算和排序 |
3.4 阿基米德投影螺旋线投影求交法刀具运动轨迹 |
3.4.1 阿基米德螺旋线简介 |
3.4.2 阿基米德螺线投影求交原理 |
3.4.3 阿基米德螺线投影刀触点的生成计算 |
3.5 等间距螺线求交法刀具运动轨迹规划 |
3.5.1 平面等间距螺线求交法规划原理 |
3.5.2 曲面等间距螺线求交规划原理 |
3.6 等弦长螺线求交法刀具运动轨迹规划 |
3.6.1 等弦长螺线求交法规划原理 |
3.6.2 等弦长螺线求交刀触点的计算 |
3.7 曲面数控精加工三维螺旋式刀位点的生成 |
3.8 本章小结 |
第四章 数控平滑路径加工自动编程系统的建立 |
4.1 引言 |
4.2 Visual Basic访问数据库 |
4.3 数据提取界面的创建 |
4.3.1 精加工曲面模型数据预览和提取 |
4.3.2 精加工曲面重构模型验证 |
4.4 刀具轨迹规划刀位点生成过程界面的创建 |
4.4.1 斜截面求交法刀位点生成界面 |
4.4.2 阿基米德螺线求交刀位点生成界面 |
4.4.3 有界等间距螺线求交刀位点生成界面 |
4.4.4 等弦长螺线求交刀位点生成界面 |
4.5 刀位点数据验证界面 |
4.6 本章小结 |
第五章 数控仿真系统的开发与实验测试 |
5.1 引言 |
5.2 基于AUTOLISP的三维螺旋式加工轨迹的实体切削仿真 |
5.3 基于VERICUT机床仿真系统的建立 |
5.3.1 虚拟数控机床建模的基本概念 |
5.3.2 机床虚拟数控仿真系统的建立 |
5.3.3 数控铣床的仿真加工 |
5.3.4 仿真结果加工质量分析 |
5.4 三维螺旋式数控精加工的实验测试 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 研究工作总结与论文主要创新点 |
6.1.1 工作总结 |
6.1.2 主要创新点 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者在攻读硕士期间发表的学术论文 |
(5)多态演化工序模型建模方法及其应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及其意义 |
1.2 主要问题分析 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 工序模型建立方法 |
1.3.2 刀具序列选择方法 |
1.3.3 切除顺序规划方法 |
1.4 课题来源与研究目标 |
1.5 研究内容与章节安排 |
第二章 多态工序模型的变形映射建模方法 |
2.1 引言 |
2.2 多态工序模型及其演化的概念 |
2.3 过渡曲面族的变形映射技术 |
2.3.1 源物体与目标物体的表征方法 |
2.3.2 三维实体的参数化方法 |
2.3.3 边界收缩的内部网格调整方法 |
2.4 复杂加工特征的边界定义方法 |
2.4.1 复杂边界约束的简化与分解 |
2.4.2 复杂边界曲面的离散方法 |
2.4.3 算法应用 |
2.5 复杂加工特征的变形映射建模方法 |
2.5.1 变形映射建模方法的计算流程 |
2.5.2 基于超限插值的内部网格生成方法 |
2.5.3 基于偏微分方程的内部网格优化方法 |
2.5.4 建模实例分析及讨论 |
2.6 本章小结 |
第三章 带工艺约束的工序模型设计方法 |
3.1 引言 |
3.2 工艺约束的表征方法 |
3.3 基函数约束的工序模型设计方法 |
3.3.1 工序模型设计的中间控制域法 |
3.3.2 工序模型设计的基函数参数法 |
3.3.3 工序模型设计的控制方程法 |
3.4 虚拟控制面约束的工序模型设计方法 |
3.4.1 虚拟控制面分布方式分析 |
3.4.2 虚拟控制面的设置方法 |
3.4.3 机匣零件的算例分析 |
3.5 切削深度约束的工序模型选择方法 |
3.5.1 切深约束选择算法的基本流程 |
3.5.2 切深约束选择算法的主要步骤 |
3.5.3 叶轮零件的算例分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 多态工序模型的深度分布优化方法 |
4.1 引言 |
4.2 多态工序模型的深度分布优化模型 |
4.2.1 目标函数建立 |
4.2.2 参数变量分析 |
4.2.3 约束条件分析 |
4.3 多轴加工最大刀具集计算方法 |
4.3.1 4+1 轴刀具干涉判断方法 |
4.3.2 4+1 轴最大刀具的计算方法 |
4.3.3 最大刀具集的计算及其应用 |
4.4 多态工序模型的深度分布优化求解算法 |
4.4.1 刀具可加工区域的计算 |
4.4.2 刀具序列优化模型的求解 |
4.5 叶轮零件工序模型的深度分布优化 |
4.6 本章小节 |
第五章 基于多态工序模型的切除顺序优化方法 |
5.1 引言 |
5.2 基于模板的走刀轨迹定义与生成方法 |
5.2.1 走刀轨迹的定义与生成模板 |
5.2.2 计算域内模板形式走刀轨迹的定义 |
5.2.3 物理域内空间变换矩阵的估算 |
5.2.4 算例分析 |
5.3 基于广度优先的切除顺序优化方法 |
5.3.1 切除顺序优化数学模型的建立 |
5.3.2 基于禁忌搜索的优化模型求解 |
5.3.3 算例分析 |
5.4 工程应用验证 |
5.4.1 机匣零件加工切除顺序的计算 |
5.4.2 机匣零件仿真加工与实验验证 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 论文工作总结 |
6.2 论文主要创新点 |
6.3 进一步研究工作展望 |
参考文献 |
附录 1 |
发表论文与参加科研情况 |
发表论文 |
软件着作权 |
参与科研项目 |
致谢 |
(6)基于三次三角插值样条的数控运动轨迹描述与平滑处理(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究的背景 |
1.2 与论文相关的国内外研究现状 |
1.2.1 平面数控加工拐角平滑处理研究现状 |
1.2.2 曲面数控加工刀具轨迹规划研究现状 |
1.3 论文研究的意义 |
1.4 论文研究的主要内容 |
1.5 本章小结 |
第二章 可调形三次三角Cardinal插值样条曲线 |
2.1 引言 |
2.2 三次三角Cardinal样条曲线的构造原理 |
2.2.1 三次三角Cardinal样条基函数 |
2.2.2 三次三角Cardinal样条曲线的定义 |
2.2.3 三次三角Cardinal样条曲线的性质 |
2.3 形状可调参数k对插值样条曲线的影响 |
2.4 本章小结 |
第三章 平面数控加工刀具平滑运动轨迹规划 |
3.1 引言 |
3.2 可调形三次三角Cardinal插值样条曲线 |
3.3 基于插值样条的数控运动轨迹描述 |
3.3.1 直线段的描述 |
3.3.2 圆弧及椭圆弧的描述 |
3.3.3 自由曲线段的描述 |
3.4 相邻数控加工段内轮廓拐角样条过渡平滑处理 |
3.4.1 内轮廓拐角样条过渡实现方法 |
3.4.2 内轮廓拐角样条过渡模拟实验 |
3.4.3 内轮廓拐角样条过渡平滑性分析 |
3.4.4 内轮廓拐角样条过渡时形状可调参数k的取值 |
3.5 相邻数控加工段外轮廓拐角样条过渡平滑处理 |
3.5.1 外轮廓拐角样条过渡实现方法 |
3.5.2 外轮廓拐角样条过渡模拟实验 |
3.5.3 外轮廓拐角样条过渡平滑性分析 |
3.5.4 外轮廓拐角样条过渡时形状可调参数k的取值 |
3.5.5 外轮廓拐角凸形弧线样条过渡方法 |
3.6 平面数控加工刀具平滑运动轨迹规划示例 |
3.7 本章小结 |
第四章 曲面数控加工刀具平滑运动轨迹规划 |
4.1 引言 |
4.2 精加工成形表面数据的预处理 |
4.2.1 曲面STL数据模型 |
4.2.2 基于VFP的加工表面数据提取及处理 |
4.2.3 加工表面STL数据重构模型AutoLISP显示 |
4.3 斜截面求交法刀具平滑运动轨迹规划 |
4.3.1 斜截面求交法规划原理 |
4.3.2 斜截面求交法刀触点的生成 |
4.4 阿基米德螺线投影求交法刀具平滑运动轨迹规划 |
4.4.1 阿基米德螺线简介 |
4.4.2 阿基米德螺线投影求交法规划原理 |
4.4.3 阿基米德螺线投影求交法刀触点的生成 |
4.5 有界等比例螺线求交法刀具平滑运动轨迹规划 |
4.5.1 平面有界等比例螺线求交法规划原理 |
4.5.2 曲面有界等比例螺线求交法规划原理 |
4.6 曲面数控精加工三维螺旋式刀位点的生成 |
4.7 本章小结 |
第五章 仿真系统的开发与加工实验测试 |
5.1 三维螺旋式加工轨迹数控自动编程软件开发 |
5.2 三维螺旋式加工轨迹模拟仿真 |
5.3 三维螺旋式加工过程实体模拟仿真 |
5.4 三维螺旋式数控精加工实验测试 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 研究工作总结与论文主要创新点 |
6.1.1 工作总结 |
6.1.2 主要创新点 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
(7)叶片零件的数控加工仿真研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.3 研究内容与章节安排 |
1.4 本章小结 |
第2章 叶片类零件的设计与几何造型方法 |
2.1 叶片的结构特点 |
2.2 叶片曲面造型的参数选择 |
2.3 沿叶片长度方向的叶身成型 |
2.4 叶片截面线防扭曲高质量造型 |
2.4.1 叶片截面内接圆的计算 |
2.4.2 特征厚度点的调整 |
2.5 叶片零件的几何造型 |
2.5.1 叶片截面线数值点的获取 |
2.5.2 叶片截面线串的生成 |
2.5.3 叶身曲面的生成 |
2.5.4 完整叶片零件的生成 |
2.6 本章小结 |
第3章 叶片类零件的加工过程规划与误差控制 |
3.1 空间自由曲面的数控加工要点 |
3.2 叶片类零件数控加工过程规划 |
3.2.1 叶片加工中的技术要求 |
3.2.2 叶片类零件加工方案分析 |
3.2.3 叶片类零件加工阶段的划分 |
3.2.4 叶片加工工艺基准的选择 |
3.2.5 加工刀具的选择 |
3.2.6 刀具对刀点和换刀点的选择 |
3.2.7 走刀模式的评价 |
3.3 叶身曲面五坐标联动加工的刀轨计算 |
3.3.1 五坐标数控加工叶片零件刀轴控制方式选择 |
3.3.2 刀具轨迹生成方法 |
3.3.3 五坐标数控加工叶片零件刀位数据的计算 |
3.3.4 五坐标数控加工叶片零件走刀步长的确定 |
3.3.5 五坐标数控加工叶片零件走刀行距的确定 |
3.4 叶片类零件的加工误差控制 |
3.4.1 叶片零件数控铣削加工过程中误差理论分析 |
3.4.2 叶片零件加工误差的控制策略 |
3.5 本章小结 |
第4章 叶片零件数控加工过程中的受力分析 |
4.1 叶片铣削加工切削力模型的建立 |
4.2 基于悬臂梁结构的叶片类零件的变形理论分析 |
4.2.1 叶片曲面弯曲变形分析 |
4.2.2 叶片曲面的扭转变形分析 |
4.2.3 叶片曲面的弯扭组合变形分析 |
4.3 叶身曲面受力的有限元分析 |
4.3.1 有限单元法分析技术介绍 |
4.3.2 叶片零件切削变形有限元分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 叶片零件数控加工的刀具轨迹生成与仿真 |
5.1 计算机辅助制造技术(CAM) |
5.1.1 UG NX软件的CAM模块介绍 |
5.1.2 UG NX软件NC编程的步骤及内容 |
5.2 基于UG NX的叶片零件的CAM编程 |
5.2.1 设置加工环境 |
5.2.2 编写加工刀轨 |
5.2.3 刀轨优化与校验 |
5.2.4 后处理生成程序 |
5.3 叶片零件数控加工仿真 |
5.3.1 基于UG NX的加工仿真 |
5.3.2 加工仿真结果分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 研究工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
(9)冲击式水轮机转轮水斗整体式数控加工技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
1.绪论 |
1.1 引言 |
1.2 冲击式水轮机的起源及发展 |
1.2.1 冲击式水轮机的起源 |
1.2.2 国内外冲击式水轮机的发展现状 |
1.3 冲击式水轮机转轮水斗的制造方法 |
1.3.1 整铸铲磨 |
1.3.2 焊接加工 |
1.3.3 铆接加工 |
1.3.4 整体式数控加工 |
1.4 冲击式转轮水斗整体数控加工技术现状 |
1.5 课题的提出 |
1.6 本课题的主要研究内容 |
2.冲击式转轮水斗整体三维建模 |
2.1 引言 |
2.2 曲线曲面的基本原理 |
2.2.1 B 样条曲线曲面 |
2.2.2 NURBS 曲线曲面 |
2.3 基于 UG 的水斗式转轮整体三维建模 |
2.3.1 转轮水斗三维建模概述 |
2.3.2 转轮轮毂的建模 |
2.3.3 水斗的建模 |
2.4 小结 |
3.转轮水斗整体数控加工工艺研究 |
3.1 引言 |
3.2 转轮水斗的特点及加工难点 |
3.2.1 转轮水斗的材质特点 |
3.2.2 转轮的结构特点 |
3.2.3 转轮水斗整体数控加工的难点 |
3.3 数控机床的选择 |
3.3.1 四坐标数控机床的结构形式及特点 |
3.3.2 机床坐标系 |
3.4 四坐标数控铣削加工刀具的类型及特点 |
3.5 四坐标数控铣削加工的方式及走刀路线 |
3.5.1 四坐标数控加工的特点 |
3.5.2 四坐标数控加工的铣削方式 |
3.5.3 四坐标数控加工走刀路线 |
3.5.4 铣削用量的选择 |
3.6 转轮水斗整体数控加工工艺研究 |
3.6.1 加工工艺分析 |
3.6.2 刀具结构参数 |
3.6.3 切削方式的选择 |
3.6.4 切削参数的确定 |
3.7 小结 |
4.球头刀刀柄结构设计及有限元分析 |
4.1 引言 |
4.2 球头刀刀柄结构设计 |
4.3 球头刀铣削力模型 |
4.3.1 铣削力模型 |
4.3.2 球头刀铣削力计算 |
4.4 有限元法的基本思想与分析步骤 |
4.5 球头刀有限元分析 |
4.5.1 HyperWorks 有限元分析的主要步骤 |
4.5.2 球头刀实体模型的建立 |
4.5.3 球头刀的静态分析 |
4.5.4 球头刀的模态分析 |
4.6 小结 |
5.基于 UG 的转轮水斗整体数控加工走刀路线及数控编程研究 |
5.1 引言 |
5.2 基于 UG 的数控编程技术 |
5.2.1 数控编程基础 |
5.2.2 数控编程步骤 |
5.2.3 基于 UG 的 CAM 自动编程技术 |
5.3 转轮水斗整体数控加工走刀路线的生成 |
5.3.1 创建基本加工参数 |
5.3.2 水斗的轮廓加工 |
5.3.3 水斗的成型加工 |
5.3.4 水斗的内表面加工 |
5.4 转轮水斗数控加工走刀路线后置处理 |
5.4.1 后置处理的主要任务 |
5.4.2 后置处理系统的分类及特点 |
5.4.3 带数控转台的四坐标数控机床后置处理算法 |
5.4.4 转轮水斗数控加工走刀路线的后置处理 |
5.5 转轮水斗试件加工及检测分析 |
5.5.1 试件加工 |
5.5.2 试件检测 |
5.6 小结 |
6.结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
(10)多轴联动高效数控加工工艺及参数优化技术(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 高效加工的目的和意义 |
1.2 高效加工的技术体系 |
1.2.1 高效加工的关键技术 |
1.2.2 高效数控加工工艺研究的内容 |
1.3 多轴联动高效数控加工技术理论研究现状 |
1.3.1 曲线曲面基本理论 |
1.3.2 刀具轨迹生成技术 |
1.3.3 虚拟加工技术 |
1.3.4 切削参数优化技术 |
1.4 本课题研究的主要内容 |
1.5 本章小结 |
第2章 面向制造特征编程模板技术的开发及应用 |
2.1 面向制造特征的叶片参数化造型 |
2.1.1 叶片类零件的结构特点 |
2.1.2 叶片类零件自由曲面的参数化造型 |
2.2 基于CAD/CAM的二次开发技术 |
2.2.1 辅助建模技术的开发及应用 |
2.2.2 编程模板技术的开发 |
2.3 叶片及导叶的数控加工编程模板 |
2.3.1 模板的定义 |
2.3.2 模板的调用 |
2.4 本章小结 |
第3章 面向制造特征的高效路径规划技术 |
3.1 高效的粗加工路径规划策略 |
3.1.1 曲面型腔数控加工刀具轨迹生成 |
3.1.2 叶片类零件的粗加工策略 |
3.2 高效的精加工路径规划策略 |
3.2.1 曲面多轴联动数控加工刀具轨迹生成 |
3.2.2 曲面间过渡区域加工刀具轨迹规划 |
3.2.3 流道区域的刀具路径规划 |
3.3 导叶轮在DMU—100T上加工实例 |
3.4 本章小结 |
第4章 多轴联动数控机床虚拟加工技术 |
4.1 虚拟加工系统的工作流程 |
4.2 虚拟加工系统的关键技术 |
4.2.1 几何建模技术 |
4.2.2 运动建模技术 |
4.2.3 虚拟刀具库的建立 |
4.2.4 典型子程序和宏命令的研究 |
4.2.5 加工仿真 |
4.3 应用实例 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于参考模型的切削参数优化技术 |
5.1 切削参数优化的设计变量 |
5.2 基于参考模型的自适应控制 |
5.2.1 基于参考模型的自适应控制系统研究的目的 |
5.2.2 系统的数学描述 |
5.2.3 系统的误差方程 |
5.2.4 MIT自适应规律(局部参数最优化方法) |
5.3 VERICUT的优化功能模块开发 |
5.3.1 基于VERICUT的优化设计思想 |
5.3.2 基于VERICUT优化设计的数学模型 |
5.3.3 基于VERICUT的叶片类零件切削参数优化方案 |
5.3.4 基于VERICUT参考模型的自适应系统开发 |
5.3.5 基于VERICUT参考模型的优化实例 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的论文及参与项目 |
四、曲面型腔的数控加工方法(论文参考文献)
- [1]复杂型腔铝合金零件在数控机床中的加工[J]. 任德宝. 世界有色金属, 2020(24)
- [2]重卡用中桥壳体模具CAX技术及相关数控加工二次开发[D]. 孔剑. 山东大学, 2019(09)
- [3]含曲面型腔零件CAD/CAM[J]. 郭红梅,黄火辉,黄帆,陈振兴. 木工机床, 2018(02)
- [4]数控加工平滑运动轨迹规划与仿真系统的开发[D]. 张益汉. 扬州大学, 2016(02)
- [5]多态演化工序模型建模方法及其应用研究[D]. 韩飞燕. 西北工业大学, 2016(08)
- [6]基于三次三角插值样条的数控运动轨迹描述与平滑处理[D]. 陶建明. 扬州大学, 2014(01)
- [7]叶片零件的数控加工仿真研究[D]. 穆浩. 武汉理工大学, 2013(S2)
- [8]基于参数曲面映射的五轴数控螺旋加工轨迹计算方法[J]. 周波,赵吉宾,刘伟军,李论. 机械工程学报, 2013(05)
- [9]冲击式水轮机转轮水斗整体式数控加工技术研究[D]. 周宝仓. 重庆理工大学, 2012(06)
- [10]多轴联动高效数控加工工艺及参数优化技术[D]. 吴家奎. 西南交通大学, 2011(04)