基于特征输入及高效率数控加工方法的研究

摘要

本文研究了Windows环境下基于PC机的图形输入和数控加工方法.主要内容包括四大部分:面的特征输入、面加工方法的研究、机床的机械结构设计和数控代码的产生.面的特征输入部分:包括特征输入环境的建立,面的特征的绘制,并实现了编辑功能和参数的选择等.面加工方法部分:主要研究了在精加工过程中,利用刀具侧铣方式一刀成型的加工,该部分一方面分析和研究了刀具在加工过程中的走刀方式,即刀轴方向矢量,另一方面计算刀具在加工过程中的刀位点,以上两方面是实现面加工方法的必需程序,一般用在铣削加工或光整加工.机械结构设计部分:主要对机床结构的原理图进行设计,首先通过对面加工方法的研究,设计和提出一种合适的机床结构、构成一种新型的数控机床加工模型,使其对所输入的特征图形能进行连续的走刀,进而实现了所要求的面加工方法.数控代码产生部分:首先根据刀具的走刀形式,分析了直线拉伸面和直线旋转面构成的曲面的刀位算法,其次设置一个处理文件,然后按该文件规定的格式定义数控指令文件所使用的代码、程序格式等内容,再根据数控机床特征文件,将生成的刀位数据文件逐条翻译成可用于加工的数控代码文件.为了将特征图形的输入与数控代码产生紧密连接起来,本文进行了编程系统的总体设计,分析编程系统的工作原理,规划和设计了编程系统的总体流程.本文从理论上研究了面加工方法的研究,从实践上进行了软件和机床结构的设计,软件设计部分,该部分主要功能模块实现从图形的输入,刀具轨迹的计算,动态仿真,并获得数控代码.机械设计部分,设计了机床结构,进行了理论论证,绘制机械原理图与装配图.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1数控加工技术概况

1.1.1国外数控加工技术发展状况

1.1.2国内数控加工技术发展状况

1.1.3现代数控技术发展趋势

1.1.4存在问题

1.2课题研究的目的与意义

1.3课题的背景与来源

1.4课题的主要任务与结构安排

1.4.1主要任务

1.4.2结构安排

2特征图形的输入研究

2.1特征图形的含义

2.1.1特征的含义

2.1.2特征的分类

2.1.3特征的建模

2.1.4特征图形

2.2操作环境的建立

2.2.1绘图界面的建立

2.2.2系统绘图功能要求

2.2.3系统绘图属性设置

2.3特征图形的输入

2.3.1特征图形技术

2.3.2特征图形输入技术

2.4特征图形的编辑

2.4.1图元的选中、撤销与恢复

2.4.2图元的修改

2.4.3图元的求交

2.4.4特征图形的变换

3高效数控加工的研究及数控代码的生成

3.1数控加工工艺设计

3.1.1数控加工工艺及主要内容

3.1.2加工参数的选择原则

3.2五坐标数控加工

3.3高效率数控加工

3.4面加工刀具轨迹的计算

3.4.1与刀具轨迹有关的基本概念

3.4.2走刀步长的确定

3.4.3刀具的干涉处理

3.4.4面加工刀具轨迹计算

3.5数控代码的生成

4机床结构的原理设计

4.1机床的总体设计

4.1.1机床性能指标

4.1.2机床设计的方法与步骤

4.2机床的结构设计

4.3面加工机床坐标运动求解

5自动编程系统的总体设计

5.1系统需求分析

5.1.1系统开发平台

5.1.2系统设计目标

5.1.3系统功能要求

5.2系统总体结构设计

5.2.1系统结构原理

5.2.2系统设计方法

5.2.3系统各功能模块

6加工实例显示

6.1系统操作界面

6.2加工实例

6.2.1单个加工对象建模及加工仿真

6.2.2组合特征加工对象建模及仿真

6.3工艺参数库及对象管理库

7.结论

7.1结论

7.2展望

攻读硕士学位期间发表的论文

致 谢

学位论文知识产权声明

学位论文独创性声明

参考文献

附录