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海德汉控制系统文件。 构建加工刀具刀具是机床进行加工的一种重要工具。 仿真加工前应先建立刀具库文件。仿真加工时再经过适当

  海德汉控制系统文件。 构建加工刀具刀具是机床进行加工的一种重要工具。 仿真加工前应先建立刀具库文件。仿真加工时再经过适当编辑 就可直接采用。 可以精确地定义刀具装配模型用于加工模拟的精确仿真。如果没有定义刀具装配模型 将根据刀具参数建立刀具模型 进行模拟仿真。创建刀具库 其中包含前面刀轨规划的时候选

  海德汉控制系统文件。 构建加工刀具刀具是机床进行加工的一种重要工具。 仿真加工前应先建立刀具库文件。仿真加工时再经过适当编辑 就可直接采用。 可以精确地定义刀具装配模型用于加工模拟的精确仿真。如果没有定义刀具装配模型 将根据刀具参数建立刀具模型 进行模拟仿真。创建刀具库 其中包含前面刀轨规划的时候选用的刀具 如图所示。双击机床组件树里面的“加工刀具”选项 添加创建好的刀具库。 浙江大学硕士学位论文叶轮五轴加工刀具无干涉路径仿真及实现函备项目 誉工位 啪毫程序霉点子系皴寄存番 旺刀具数控程库 添加数控程序图流道粗加工仿真图 叶片精加工仿真 浙江大学硕士学位论文叶轮五轴加工刀具无干涉路径仿真及实现图 轮毂精加工仿真 叶轮加工实现图 叶轮加工仿真结果根据前文的工艺规划 叶轮实际加工分为流道的粗加工、叶片精加工和轮毂精加工三部分。叶轮工件材料为铝合金。在加工之前 首先对铝合金棒料进行外轮廓的车削加工 得到叶轮的毛坯 如图 所示。把数控车床上加工好的毛坯装夹在图 所示五轴加工中心上 如图 所示。浙江大学硕士学位论文叶轮五轴加工刀具无干涉路径仿真及实现图 叶轮毛坯车削加工图 毛坯装夹在五轴机床上粗加工的目的是尽快去掉多余的材料 粗加工是材料去除量最大的一个过程 加工过程如图 所示 粗加工结果如图 所示。由加工结果可以看出粗加工表面比较粗糙。图 流遒粗加工过程图 流道粗加工结果精加工的目的主要是得到好的表面粗糙度 使表面达到加工的要求 叶片的加工过程如图 所示 加工结果如图 所示。图 叶片精加工过程图 叶片精加工结果 浙江大学硕士学位论文叶轮五轴加工刀具无干涉路径仿真及实现图 轮毂精加工过程图 轮毂精加工结果轮毂精加工过程如图 所示 是轮毂的加工结果即叶轮的加工结果。在加工过程中没有干涉的发生验证了叶轮刀具路径规划是正确的。 加工结果分析零件的加工质量指标有两大类 一个是加工表面质量 一是加工精度。对叶轮的加工质量也主要从这两个方面分析。叶轮加工表面质量用如图 所示表面粗糙度仪来测量。此表面粗糙度仪设有 三种取样长度测量范围为删 仪器可测直径 的小孔和直径 的深孔表面 深度可达 。叶轮加工精度用如图所示三坐标测量机来测量。此测量机的型号为 。最小空间精度 粗糙度测量仪图三坐标测量机对加工出的叶轮在粗糙度仪上测量 表面粗糙度值 如表 所示 从测量结果可以看出 表面粗糙度值均满足 的要求 轮毂的表面质量优于叶片表面的质量。这主要是因为轮毂表面相对平坦 叶片比较长 相对刚度低浙江大学硕士学位论文叶轮五轴加工刀具无干涉路径仿真及实现扭曲比较严重 叶片加工过程中产生变形引起的。表 叶轮表面粗楗度蹦哪 叶轮表面表面粗糙度测量值眦岬 均值叶片 轮毂 对叶轮在三坐标测量机上进行采点测量测出的点云通过与叶轮模型比对 经分析 加工精度符合叶轮的加工精度要求。 本章小结本章主要介绍了数控加工仿真的意义和 加工仿真的一般步骤利用 构建了五轴机床运动学模型 对刀具、毛坯和夹具进行了建模 然、后对叶轮进行了加工仿真 并对加工程序进行了优化。最后在米克朗五轴机床上对叶轮进行了加工实现 并对叶轮的加工质量进行了分析。浙江大学硕士学位论文结论与展望 结论与展望 结论叶轮一般具有叶片薄、扭曲大、叶片间隔小等特点 因此其加工难度大 是一类典型难加工零件。叶轮加工关键技术包括叶轮刀具路径规划、后置处理和加工仿真。其中 叶轮刀具路径规划是叶轮加工的核心问题 而干涉问题一直是业界要解决的难题。本学位论文结合浙江省重点科技创新团队“高档数控机床及其关键技术 项目 系统地研究了叶轮加工无干涉刀具路径规划与关键技术实现。主要内容包括叶轮加工工艺分析与规划、叶轮加工无干涉刀具路径规划、后置处理、加工仿真 最后验证了刀具路径的正确性。论文研究的主要内容和创新点归纳如下 对叶轮加工的工艺进行了分析和规划首先分析了对叶轮五轴加工技术要求和难点 确定了叶轮的毛坯和定位基准 划分了叶轮的加工阶段 选择了加工刀具和各阶段的走刀方式 最后确定了叶轮加工的切削参数。 研究了叶轮五轴加工无干涉刀具路径规划研究了叶轮流道粗加工和叶轮叶片精加工无干涉刀具路径规划的算法 提出了基于层切法的流道粗加工刀路生成和无干涉刀具姿角计算方法 提出了基于等残高的叶片精加工刀路生成和无干涉刀具姿角及走刀行距算法 并用 对相应算法进行了实现 规划出了相应路径 避免了刀具路径干涉。 创建了后置处理 生成了叶轮的数控加工程序利用 为工具构建了瑞士米克朗双转台五轴机床海德汉 控制系统的后置处理 利用此后处理生成了适合机床的叶轮加工程序。 对叶轮加工进行仿真分析 在五轴机床上实现了叶轮加工利用 构建了五轴机床运动学模型对叶轮进行了加工仿真 验证程序的正确性 然后对叶轮进行了加工仿真 并在米克朗五轴机床对叶轮进行实际加工 并对叶轮的加工质量进行了分析。浙江大学硕士学位论文结论与展望 研究展望在叶轮加工无干涉刀具路径规划研究与实现过程中 有待解决和需要进一步研究的问题概括如下 本论文在刀具路径规划中 对刀具路径还需要进一步的优化 还有许多需要完善的地方。 本论文中叶轮叶片和轮毂的过度圆角半径大于精加工刀具的半径 所以没有对清根加工算法进行研究。 本论文使用点铣对叶片的加工 没有尝试使用侧铣 侧铣加工还有待进一步研究。浙江大学硕士学位论文作者攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研作者攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况 发表或录用的学术论文 收录参加的科研项目 作为主要研究人员 参与浙江省重点科技创新团队“高档数控机床及其关键技术”项目 研究。浙江大学硕士学位论文参考文献参考文献【 王知行 复杂曲面五坐标数控加工刀具轨迹的规划算法叨机械科学与技术 曲面高速精加工刀具规划的研究叨制造材料 五坐标数控加工空间凸轮系统 孙春华回转体沟槽曲面数控加工理论的研究 哈尔滨工业大学博士学位论文 杨勇生数控加工编程中刀具干涉的研究现状及存在的问题 五坐标曲面加工与刀轴控制机电产品开发与创新 加工过程碰撞干涉的矢量法检验中国机械工程【 复杂曲面五坐标数控加工干涉检查及刀位修正阴清华大学学报 浙江大学硕士学位论文参考文献【 径向叶轮类零件五轴数控加工软件的研制 西安交通大学博士学位论 数控加工理论与编程技术【机械工业出版社 孔德治等计算机辅助加工直纹面的新方法 西安交通大学学报 刘华明孙春华 发动机叶轮侧铣数控加工方法及误差计算 机械工程学报 闰光荣陈言秋 组合曲面的空间环切等距加工阴 工程图学学报

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