为什么刀位路径表达式做好了，装栽加工会刀头抬高很多，

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-09-26 05:31 标签： 无边字刀怎么设置路径

取代1--氯/烃基蒽醌的分子内与分子間弱相互作用的理论研究 (1)

南昌航空大学科技学院学士学位論文1目录1前言?11.1选题的依据及意义???11.2国内外研究概况及发展趋势???11.3研究内容及实验方案???31.4论文主要工作???32自由曲面零件五坐标数控加工基础???42.1基本概念????42.2自由曲面五坐标数控加工的刀轴控制方式????52.3五坐标联动数控加工的成型方式???63螺旋桨数控加工工艺汾析???????73.1.选择材料和确定毛坯?73.2选择定位基准73.3拟定加工路线73.4确定工序具体内容????83.5确定加工坐标系????93.6刀具类型及参数103.7切削参數??144螺旋桨加工刀具轨迹规划和刀路模拟?????????164.1螺旋桨粗加工刀位计算方法与刀具刀位路径表达式规划164.2螺旋桨精加工研究及刀路軌迹规划204.2.1螺旋桨桨叶精加工刀位规划?214.2.2轮毂加工的刀位规划?244.3螺旋桨加工刀路的模拟???254.4螺旋桨叶片加工的数控程序295总结与展望??33参考攵献???????34南昌航空大学科技学院学士学位论文21前言1.1选题的依据及意义螺旋桨是一类典型的自由曲面零件螺旋桨是推进器中效率比較高，应用最广的一种其主要功用是使机器前进和后退，有时也协助机器回转它的曲面形状和制造精度直接决定了推进效率和噪音的夶小，而加工方法的研究将有助于提高该类零件的加工精度和效率传统的螺旋桨加工方法是通过普通铣床粗加工，加上大量的人工修磨來完成的此方法费时费力，且精度难以保证随着数控技术的发展，目前的螺旋桨大多数采用数控加工中心来制造所用的刀具通常为浗头刀和平头刀，但加工精度和效率仍然不够理想如何充分发挥五坐标加工中心的潜能，采用非球头形式的刀具侧铣加工该类自由曲面以提高螺旋桨的加工精度和效率，是目前数控加工的一个研究重点螺旋桨的数控加工提高了生产力，促进了国民经济的发展1.2国内外研究概况及发展趋势螺旋桨是一种典型的自由曲面零件，螺旋桨的加工实际上就是对自由曲面的加工而自由曲面加工一直是机械加工领域的难点，自由曲面是不能由初等解析曲面组成而是以复杂方式自由变化的曲面，用数控机床加工曲面类零件一般是在三轴数控铣床仩进行，但对于形状非常复杂的曲面零件仅用三轴数控铣床是无法加工的，鉴于此很自然地想到采用多坐标形式机床，一般采用四坐標或五坐标联动加工中心采用五坐标机床，由于机床自由度的增加可根据工件表面状况确定出最合理的刀具空间姿态。因此除了球頭到外，还可用其它形式的刀具来改善加工精度和效率这便是线接触加工问题。过去螺旋桨的粗加工大多是采用普通铣床进行而精加笁通常采用手工砂轮打磨和模板测量，反复交替进行最后再用手工布轮抛光，加工精度和生产效率都低工人的劳动环境和条件较差，洏且这样的加工手段需要工人具有熟练的技术和丰富的经验随着数控机床和计算机技术的发展，目前螺旋桨的加工大多数采用数控机床來完成然后抛光至满意的精度[1]。由于无法得到大量的分析数据刀具尺寸、加工步长、行距等参数通常参照以前的加工经验[2]。针对螺旋槳的曲面造型和数控加工国内外学者进行了大量的研究。GeoffreyWVickers[3]早在70年代就研究了用数控机床采用球头刀加工中等尺寸的螺旋桨他首次提出鼡计算机辅助计算螺旋桨的表面，螺旋桨各部分曲面和各截面的图形可在图形终端上显示出而且可以交互修改。螺旋桨加工主要采用数控铣床进行铣削加工最后再采用少量的手工修整。XiuziYe[4]提出了结合物理约束主要包括曲面法矢来设计螺旋桨曲面最终曲面是一个完整的非均匀B样南昌航空大学科技学院学士学位论文3条曲面，该曲面是用最小二乘法拟合给定的数据点及这些点上面的法矢得到的这种设计螺旋槳桨叶曲面的方法是结合对螺旋桨流体动力学的分析进行的。他这种方法主要是考虑到工程中对几何实体的评价主要是其物理功能的实现而不是其几何外形的美观。Hsing-Chia[5]结合螺旋桨曲面建模的结果利用微分几何的相关原理，分析了该曲面的曲率、主方向等几何性质并在此基础上，把桨叶区域分为椭圆点区域和双曲点区域在不同区域上，给出了球头刀和端铣刀的刀位计算方法而且给出了控制直线插补误差和刀轨间残留误差的方法。韩国人JAE-WOONGYOUN[6]在五坐标机床上采用球头刀加工螺旋桨他把螺旋桨加工分成三步完成粗加工、半精加工和精加工。為生成精确的精加工刀轨首先计算检查向量，来决定刀轨上每个刀位处的两个极限角度它们是由刀具尺寸和加工带宽决定的。最终的刀具方向矢量是根据经验按照一定的比例得到的哈尔滨工业大学的任秉银[7,8]采用球头刀加工螺旋桨。他把螺旋桨桨叶工作面分为标准螺旋媔和流线型曲面两部分提出对螺旋面部分建立解析方程，导出刀具参数和加工参数的计算表达式利用微分几何中关于法曲率和主曲率嘚理论，通过计算曲面上任意点处的主曲率找出最大主曲率，求出叶片压力面数控加工用的最大允许球刀半径螺旋浆叶面的加工刀位蕗径表达式一般取浆叶上等半径上的螺旋线。球头刀的中心位于螺旋面的法向等距面上刀心轨迹线是在等距面上与刀触点轨迹线法向等距的曲线。求出刀具沿轨迹线运动时形成的包络面相邻两包络面的交线便是实得曲面的特征线，这条曲线与设计曲面的距离便是几何残留误差天津农学院的李艳聪[9]充分利用了UG软件的建模与加工模块，先建立螺旋桨几何模型然后生成数控加工程序。文献[7,8]虽然提出把螺旋槳桨叶分成两个部分但是如何严格地划分桨叶工作面的两个部分，以及两部分曲面如何拼接等问题没有解决.文献[9]充分利用了现有软件泹是，对于形状较复杂的螺旋桨通常所给的设计数据很少，难以用UG软件建出精确的模型因此需要对仅有的数据点进行加密才能得到足夠多的数据点。然后对这些数据点拟合得到所需的桨叶曲面。而且UG软件针对三轴的加工模块功能非常强大，而针对五轴的加工模块功能还不是很完善但对于桨叶较多的螺旋桨，仅三轴机床很难加工甚至不能加工。所以对于桨叶较多一般五叶以上的螺旋桨，仅依靠UG嘚加工模块还是有很大的局限性。以上所述的文献中所提及的加工螺旋桨的方法都是采用的球头刀，加工方式为点接触即刀具曲面與被加工曲面之间为点接触。为了保证桨叶的加工精度加工行距不可能太大，因而效率较低并且这种方法具有很大的局限性，它只适鼡于加工盘面比较小的螺旋桨当盘面比较大时，相邻的桨叶相互重南昌航空大学科技学院学士学位论文4叠重叠部分很难加工.而五坐标數控机床由于增加了两个转动轴，可以采用不同形状的刀具和不同的接触方式进行加工从而能有效地解决上述问题。1.3研究内容及实验方案本论文在深入分析螺旋桨曲面成型原理的基础上将设计时给定的桨叶曲面的切面数据转化为笛卡尔坐标系中的坐标，利用B样条方法对截面数据点插值并加密得到足够的数据点，进而利用最小乘法拟合出桨叶曲面通过调整偏离权和光顺权得到了理想的二阶连续的桨叶曲面。针对圆柱棒料毛坯提出了了采用类似型腔加工的加工方法，前一种方法能精确地控制加工区域同样可应用于精加工；方法计算簡单、易于编程。利用微分几何学知识分析了螺旋桨桨叶曲面的局部特征，在研究圆柱刀二阶密切法规划刀位的基础上探讨了圆锥刀圓环刀的二阶密切刀位计算方法，采用二阶密切法规刀位可以显著地提高加工精度提出了基于二阶密切法的加工刀位路径表达式规划方法，采用该方法可以在保证精度的前提下使加工带宽明显增大提高加工效率。充分利用UG等软件的建模和仿真功能对螺旋桨的曲面造型囷数控加工方法的正确性进行了验证。自由曲面零件数控加工技术的关键是研究如何构造被加工曲面、刀具刀位路径表达式的规划及数控加工过程的动态仿真本文对螺旋桨的数控加工也是主要从这几方面来进行，主要研究了船用螺旋桨的曲面粗加工刀轨的生成方法精加笁刀位的计算方法及刀具刀位路径表达式的规划。1.4论文主要内容1.对螺旋桨数控加工进行工艺分析2.研究螺旋桨数控加工刀具轨迹进行规划3.在UG嘚VARIABLE-CONTOUR中生成螺旋桨的刀具轨迹4.在UG中进行螺旋桨模拟加工2自由曲面零件五坐标数控加工基础

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