收藏本站
《哈尔滨理工大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

空间曲面往复走丝线切割智能制造系统关键技术研究

姜永成  
【摘要】: 在许多制造电子、仪表、电机、飞机以及火箭等所用的模具中,多数部件要求有落料斜度或上下截面具有不同的形状,而往复走丝电火花线切割加工技术已成为加工这类部件的重要手段之一。由于,目前国内加工空间曲面零件通过采用锥度切割装置使电极丝倾斜一定角度来实现锥度切割,这种加工方法容易产生较大的加工误差。同时,由于加工过程的自动化程度低而严重影响了空间曲面零件的加工质量。因此,本文提出了空间曲面往复走丝线切割智能制造系统关键技术的研究。论文的主要研究内容如下所述。 空间曲面电火花线切割加工技术包括空间曲面往复走丝线切割CAD/CAM技术以及空间曲面往复走丝线切割数控技术。论文首先概括国内外空间曲面电火花线切割加工技术发展现状,并给出课题研究的背景与意义。随后,基于本智能制造系统的主要研究问题提出了应用多轴联动运动控制技术进行空间曲面往复走丝线切割智能制造系统关键技术研究的主要内容及技术路线。 对于空间曲面数学模型而言,应用数学建模方法及数据库技术建立了基于极坐标方程和直角坐标方程的通用数学模型及综合数据库。通过对常用基于ISO标准的G代码图形合成程序的分析,建立了G代码程序解释模型,形成了空间曲面的两种高效合成方法。扩大了空间曲面零件的加工工艺范围。 在空间曲面线切割CAD/CAM集成方面,根据系统的功能与数据结构,采用多种计算机技术建立了具有空间曲面建模、仿真及加工实时跟踪的图形化仿真平台。 针对数控系统的软硬件设计问题,将开放式体系结构思想引入到五轴联动电火花线切割加工中,设计并实现了基于可编程多轴运动控制器(Programmble Multi-Axis Controller,PMAC)的开放式体系结构电火花线切割加工数控系统的硬件体系。为了确保电火花线切割数控加工软件的实时性能,采用电火花线切割加工轨迹堆栈和运动轨迹分割等处理方法,开发了多轴联动电火花线切割加工数控软件的内核模块和用户空间程序。创建了用于电火花线切割加工运动控制的PMAC运动程序,以及加工进给率控制PLC程序。实现了电火花线切割加工间隙电压检测任务、间隙调整任务及运动轨迹自动回退任务等。 在五轴联动电火花线切割机床机构设计方面,首先通过分析空间曲面机构运动学及其结构特点,提出五轴联动往复走丝线切割机床的总体设计方案。基于Pro/E三维设计环境进行转摆摆工作台的参数化三维建模,并在Adamas下建立其虚拟样机。通过对转摆摆工作台动态特性的分析,验证了机构设计的正确性。随后,研制了数控转摆摆工作台原理样机,并与标准二维往复走丝线切割机床共同构成了五轴联动往复走丝线切割机床,为高精度空间曲面零件加工奠定了基础。 针对往复走丝线切割加工中电极丝张力变化影响加工精度的问题,基于伺服控制技术,提出基于多轴运动控制器(PMAC)的电极丝恒张力控制方法,消除了电极丝张力变化对加工精度的影响。 最后,本文对研制空间曲面电火花线切割智能制造系统加工空间曲面零件的过程进行了实验研究。实验结果证明,工件加工精度较高,验证了空间曲面往复走丝线切割智能制造系统的合理性和稳定性。
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TG48

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张映红;;重型数控龙门铣床五轴联动数控化改造[J];大众科技;2011年06期
2 淡卜绸;张锋涛;雷改丽;;基于网格曲面上空间填充曲线刀具路径生成算法研究[J];机械设计与制造;2011年07期
3 尹士献;;复杂地形三维数值建模研究[J];河南理工大学学报(自然科学版);2011年04期
4 李研彪;计时鸣;谭大鹏;文东辉;王忠飞;都明宇;;基于空间模型技术的新型正交5-DOF并联机床的运动学传递性能分析[J];应用基础与工程科学学报;2011年04期
5 周铁玲;冯帅男;;内球面与向心柱面相贯圆角的数控加工研究[J];一重技术;2011年03期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 鲜荣;廖海黎;李明水;;空间网壳结构风振系数计算[A];第十三届全国结构风工程学术会议论文集(上册)[C];2007年
2 张莉;张其林;龚铭;罗晓群;;任意空间曲面近似展成平面的板单元有限元算法[A];第九届空间结构学术会议论文集[C];2000年
3 郑良春;;多层不规则空间曲面的立体显示[A];1990年中国地球物理学会第六届学术年会论文集[C];1990年
4 李运胜;肖斌;;高速环道空间曲面三维一体化设计[A];2002年道路工程学会学术交流会论文集[C];2002年
5 高振锋;沈祖炎;钱若军;;膜结构空间曲面的三角逼近和单元自动剖分[A];土木工程计算机应用文集——中国土木工程学会计算机应用学会第五届年会论文集[C];1993年
6 张堃元;居燕;杨国亮;金志光;;曲面激波压缩和在高超声速进气道上的应用[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(上)[C];2007年
7 吴健生;邓乐天;刘文彬;;应用有限元法进行膜结构剪裁分析[A];第六届空间结构学术会议论文集[C];1996年
8 杨维国;徐国彬;;膜结构的实用裁剪下料研究[A];第九届空间结构学术会议论文集[C];2000年
9 翁晓毅;刘晓平;程磊;;三维曲面的键值函数定义及计算研究[A];全国第十五届计算机科学与技术应用学术会议论文集[C];2003年
10 魏群;张镜剑;彭成山;;散斑技术与数值计算的杂交分析方法在结构模型试验中的应用[A];第一届全国岩石力学数值计算及模型试验讨论会论文集[C];1986年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李威 刘伟凯;十年迎风不畏难[N];中国航天报;2005年
2 黄克兵 过国忠;弧齿锥齿轮研发获突破[N];科技日报;2006年
3 安琦;国内首座扭面玻璃幕墙问世[N];中国建材报;2005年
4 本报记者 王纯毅 徐齐声;亮点突出 创新技术 打造广东鲁班精品工程[N];广东建设报;2008年
5 上海建工设计研究院总建筑师 顾樯国;虚拟三维技术打造美丽皇冠[N];计算机世界;2002年
6 本报记者 张兆军;创建科技一流的大学[N];科技日报;2004年
7 王刘芳;5125万元一台:北京正在制造天价机床[N];北京日报;2007年
8 鲜义雄;商品住宅现浇楼板开裂原因浅析[N];伊犁日报(汉);2007年
9 肖宁;普什宁江两产品通过省级鉴定[N];中国工业报;2009年
10 常宁 孙云;勇攀高温合金叶片冷辊轧高峰[N];中国航空报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 姜永成;空间曲面往复走丝线切割智能制造系统关键技术研究[D];哈尔滨理工大学;2008年
2 江锡虎;充气膜结构全过程分析和造型技术研究[D];同济大学;2006年
3 麻海燕;建筑膜结构的找形与裁剪分析及膜内张力的超声波测试方法研究[D];东南大学;2006年
4 单信海;铅球飞行参数即时反馈系统的研制及铅球投掷技术的理论研究[D];北京体育大学;2001年
5 曹毅;显微外科手术机器人工作空间分析与综合[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张献颖;计算机辅助文物复原关键技术研究[D];西北大学;2003年
2 王冬;空间曲面零件线切割加工系统开发及应用研究[D];佳木斯大学;2009年
3 张鼎林;空间曲面上点云的三角剖分[D];吉林大学;2007年
4 李桂花;基于微平面方法的空间曲面数控机床在线检测技术研究[D];天津大学;2007年
5 钟燕;基于曲面的有限元网格生成相关算法的研究[D];吉林大学;2007年
6 汤振宁;航空发动机叶片数控铣削方法研究[D];沈阳工业大学;2007年
7 王文涛;高速列车头部外形参数化CAD系统研究[D];西南交通大学;2008年
8 高胜杰;计算机辅助青铜器复原的关键技术研究[D];西北大学;2008年
9 吕晓倩;基于PC104总线的嵌入式三坐标数控系统的研究[D];山东理工大学;2008年
10 张建国;多功能清雪车前雪铲仿真分析与改进研究[D];吉林大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026