收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

复杂曲面五轴数控加工中干涉问题的研究

闫家赟  
【摘要】:近年来,随着汽车、航天、造船和模具等工业的发展,对于零件性能的要求越来越高,因而零件表面形状变得越来越复杂,加工质量要求也不断地提高。五轴数控加工以其灵活、高精度、高效率等特点在复杂曲面加工中得到了越来越广泛的使用。然而,在五轴数控加工中,两个旋转自由度的增加使得刀具方向不断变化,刀具和曲面的过切干涉和碰撞干涉时有发生,且刀具干涉问题也比传统三轴加工方法复杂得多。因此要充分发挥五轴数控加工的优势,必须解决刀具干涉这一瓶颈问题。 从高精度、高效率的目标出发,通过系统地分析复杂NURBS曲面的五轴数控加工过程中可能发生的各种刀具干涉形式及特征,本文提出了基于曲面离散的“无局部干涉刀轴定位→全局干涉检测→无干涉刀轴定位”干涉避免策略。该策略为刀具路径的高精度、高效率规划提供了保证。 基于以上策略,本文针对NURBS曲面提出了基于参数的曲面离散算法,建立了离散平面片与曲面参数域的对应关系,从而为刀具的干涉检测提供了有利条件,提高了曲面干涉检测的计算效率。利用相邻刀触点的相关性质,并基于与曲面参数域一一对应的离散平面片集,建立了确定刀底干涉检查范围的高效算法,在刀底干涉范围确定的基础上,通过干涉特征点筛选算法,确定了充分接近加工曲面的无刀底干涉的刀轴定位。在确定无刀底干涉刀轴定位的基础上,进行了刀具曲率干涉的检测,提出了曲率干涉情况下的刀轴调整策略,在保证无刀底干涉与曲率干涉的前提下,获得了较为理想的刀轴定位。 在无局部干涉的刀轴定位的前提下,并根据基于可视锥原理建立的曲面域和无全局干涉条件下刀轴许可变化范围的对应关系,进行了刀具全局干涉的快速检测,从而大大减少了刀具路径规划过程中进行刀具全局干涉检测的计算量。对存在全局干涉的情况,提出了相应的刀轴调整策略。这就既保证了刀具不与曲面发生干涉,又尽可能使刀具具有良好的切削形态。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 盛耀元;郑刚;朱利民;;UG二次开发在三阶切触加工刀位规划中的应用[J];组合机床与自动化加工技术;2011年07期
2 尹冠群;周吉;程松;;Cimatron和UG软件后置处理的比较及应用[J];上海电气技术;2011年02期
3 ;[J];;年期
4 ;[J];;年期
5 ;[J];;年期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
11 ;[J];;年期
12 ;[J];;年期
13 ;[J];;年期
14 ;[J];;年期
15 ;[J];;年期
16 ;[J];;年期
17 ;[J];;年期
18 ;[J];;年期
19 ;[J];;年期
20 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 魏小红;肖乃宽;;五轴机床维修实例[A];陕西省机械工程学会九届二次理事扩大会议论文集[C];2010年
2 陈绪兵;宋阳;陈汉新;;PDC钻头水道曲面的无碰撞刀具轨迹生成[A];2010全国机械装备先进制造技术(广州)高峰论坛论文汇编[C];2010年
3 陈绪兵;宋阳;陈汉新;;PDC钻头水道曲面的无碰撞刀具轨迹生成[A];节能减排 绿色制造 智能制造——低碳经济下高技术制造产业与智能制造发展论坛论文集[C];2010年
4 杨超翔;许波;邓琦林;;六轴柔性控制激光加工机开发研究[A];第14届全国特种加工学术会议论文集[C];2011年
5 张可刚;;HXN3机车轴箱体铸造工艺及模具CAD/CAM技术的应用[A];2011年“天山重工杯”全国机电企业工艺年会暨第五届机械工业节能减排工艺技术研讨会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 章永年;五轴数控加工中无碰刀具轨迹生成算法的研究[D];南京航空航天大学;2012年
2 孙维堂;基于开放式数控平台的复杂曲面加工研究[D];东北大学;2008年
3 陈英;模具高速铣削刀具轨迹规划与工艺参数优选技术的研究[D];吉林大学;2012年
4 李志强;曲面的宽行数控加工理论研究及其在大型抛物面天线加工中的应用[D];北京航空航天大学;2004年
5 毕庆贞;面向五轴高效铣削加工的刀具可行空间GPU计算与刀具方向整体优化[D];上海交通大学;2009年
6 俞武嘉;基于STEP-NC的五轴加工刀具路径规划方法研究[D];浙江大学;2007年
7 李万军;基于分形中Hilbert曲线的复杂曲面加工刀具轨迹规划算法研究[D];南京航空航天大学;2012年
8 郑刚;复杂曲面非球头刀宽行铣削加工的几何学原理与方法[D];上海交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 闫家赟;复杂曲面五轴数控加工中干涉问题的研究[D];兰州理工大学;2006年
2 周元生;五轴数控加工刀具路径设计中的误差分析与控制研究[D];湖南大学;2011年
3 杨伟平;五轴数控加工中非线性误差研究及控制[D];江苏大学;2010年
4 卜建荣;基于五轴数控加工中环形刀具的成形技术研究[D];浙江工业大学;2009年
5 张云峰;基于凯奇NC210的五轴数控加工仿真技术研究[D];北方工业大学;2012年
6 张健;离心压气机叶轮高精度五轴数控加工技术研究[D];大连理工大学;2006年
7 于明;复杂曲面CAM系统前置处理技术研究[D];沈阳工业大学;2006年
8 杨延峰;船用螺旋桨曲面造型及五轴数控加工刀位规划[D];大连理工大学;2005年
9 王忠;五轴数控加工干涉检查技术的研究[D];浙江大学;2005年
10 周春雷;多轴数控加工复杂曲面自动编程系统仿真技术研究[D];沈阳工业大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 记者 王刘芳;北京数控机床产业基地挂牌[N];北京日报;2008年
2 王丽梅;我市三台数控机床荣获“春燕”奖[N];齐齐哈尔日报;2008年
3 宋海鹰;艾兴:追求无止境[N];科技日报;2000年
4 本报首席记者 包斯文;创新技术“闪亮”装备制造业[N];中国冶金报;2007年
5 姜小莉;中科院和我市联办技术科学论坛[N];常州日报;2011年
6 中国机床工具工业协会数控系统分会提供;EMO2009:数控系统向高速高精方向发展[N];机电商报;2009年
7 本报记者 杨红英 通讯员 肖明;欧洲机床展演绎数控系统前沿技术[N];中国工业报;2009年
8 实习记者 徐一新;保定向阳转型升级做强工艺装备业[N];中国航空报;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978