车铣加工复杂曲面刀轨规划的研究

【摘要】：随着各类机械装备的快速发展,具有复杂曲面的零件使用越来越多,该类零件的切削加工成为其制造环节的瓶颈。车铣是一种基于多轴控制的复合加工技术,易于实现该类零件的高效、高速切削加工。合理对刀具轨迹进行规划是车铣加工复杂曲面的关键问题,因此研究复杂曲面车铣加工中的刀轨规划,解决刀轨编程困难、效率低等诸多问题,对实现此类零件的高效车铣加工有着重要的意义。本文通过配置VERICUT7.0与NX7.5的接口程序,结合NX7.5与VERICUT7.0的刀轨规划与刀轨验证优势功能形成新的NXV集成系统。通过模拟现实加工环境,实现虚拟制造环境下的复杂曲面车铣加工刀轨规划研究。 课题选取了三种典型复杂曲面(螺杆钻具转子、等(变)螺距直螺杆与整体叶轮)作为研究对象,三种类型工件的加工曲面有着不同的形成机理,本文分别对其进行了曲面形成机理的研究、NX环境下的数学模型的转换、三维参数化模型的建立、刀轨的规划及刀轨的验证等研究工作。研究中着重分析了NX环境下规划的刀轨在VERICUT中产生干涉,过切或欠切等问题的原因,并针对产生的问题给出了详细的解决办法。 研究表明通过在NXV集成系统中对复杂曲面进行车铣加工,可以实现虚拟制造环境下此类零件的精确加工。为此类零件的生产节省了编程和试切成本,从而提高加工此类零件的生产效率,降低生产成本。