1.仿真技术在数控系统中的应用与发展论文
摘要】:数控系统的发展趋势对开放式控制器人机交互界面系统HMI提出了越来越高的要求,数控加工过程中的刀具轨迹显示系统已经成为数控HMI系统的重要组成部分,本文以此为背景,研究与开发数控铣削加工过程的三维动态几何实时显示的系统原型。 本文对数控加工显示过程的相关技术进行了研究,其具体内容主要包括以下几个方面: 1.本文采用扩展的八叉树模型对毛坯进行建模,实现了边界模型向扩展八叉树模型的转换算法,对每个扩展八叉树结点的表面进行离散从而实现毛坯的绘制;然后根据刀具的运动轨迹生成刀具扫描体的边界模型。并在上面所述模型的基础上实现刀具扫描体切削毛坯的算法。 2.根据每次切削后得到的数据,利用OpenGL进行图形的渲染,实现数控加工过程的实时动态显示。由于每个八叉树结点所包含的数据量很大,本文还实现了局部刷新算法,并结合OpenGL的双缓存技术和显示列表技术,大幅度提高了图形数据处理和刷新速度,保证了每帧数据图形绘制的连续性和完整性。 3.实现PC机和数控装置的通信,并根据上述理论开发出基于3D的数控刀具轨迹显示原型系统。 【关键词】:开放式控制器人机交互界面数控加工扩展八叉树模型刀具轨迹显示
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP273
【DOI】:CNKI:CDMD:2.2008.125753
【目录】:
2.数控机床毕业论文3000字左右就行
数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益,显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用,并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。
数控技术及数控机床的广泛应用,给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。
它的发展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合发展的结果。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技术,都是建立在数控技术之上的。
掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。 数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。
这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。因此,世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。
在我国,数控技术与装备的发展亦得到了高度重视,近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域,以PC平台为基础的国产数控系统,已经走在了世界前列。
但是,我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题,特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时,如何有效解决这些问题,使我国数控领域沿着可持续发展的道路,从整体上全面迈入世界先进行列,使我们在国际竞争中有举足轻重的地位,将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。
为完成此任务,首先必须确立符合中国国情的发展道路。为此,本文从总体战略和技术路线两个层次及数控系统、功能部件、数控整机等几个具体方面探讨了新世纪的发展途径。
1 总体战略 制定符合中国国情的总体发展战略,对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。通过对数控技术和产业发展趋势的分析和对我国数控领域存在问题的研究,我们认为以科技创新为先导,以商品化为主干,以管理和营销为重点,以技术支持和服务为后盾,坚持可持续发展道路将是一种符合我国国情的发展数控技术和产业的总体战略。
1.1 以科技创新为先导 中国数控技术和产业经过40多年的发展,从无到有,从引进消化到拥有自己独立的自主版权,取得了相当大的进步。但回顾这几十年的发展,可以看到我们在数控领域的进步主要还是按国外一些模式,按部就班地发展,真正创新的成分不多。
这种局面在发展初期的起步阶段,是无可非议的。但到了世界数控强手如林的今天和知识经济即将登上舞台的新世纪,这一常规途径就很难行通了。
例如,在国外模拟伺服快过时时,我们开始搞模拟伺服,还没等我们占稳市场,技术上就已经落后了;在国外将脉冲驱动的数字式伺服打入我国市场时,我们就跟着搞这类所谓的数字伺服,但至今没形成大的市场规模;近来国外将数字式伺服发展到用网络(通过光缆等)与数控装置连接时,我们又跟着发展此类系统,前途仍不乐观。这种老是跟在别人后面走,按国外已有控制和驱动模式来开发国产数控系统,在技术上难免要滞后,再加上国外公司在我国境内设立研究所和生产厂,实行就地开发、就地生产和就地销售,使我们的产品在性能价格比上已越来越无多大优势,因此要进一步扩大市场占有率,难度自然就很大了。
为改变这种现状,我们必须深刻理解和认真落实“科学技术是第一生产力”的伟大论断,大力加强数控领域的科技创新,努力研究具有中国特色的实用的先进数控技术,逐步建立自己独立的、先进的技术体系。在此基础上大力发展符合中国国情的数控产品,从而形成从数控系统、数控功能部件到种类齐全的数控机床整机的完整的产业体系。
这样,才不会被国外牵着鼻子,永远受别人的制约,才有可能用先进、实用的数控产品去收复国内市场,打开国际市场,使中国的数控技术和数控产业在21世纪走在世界的前列。 1.2 在商品化上狠下工夫 近几年我国数控产品虽然发展很快,但真正在市场上站住脚的却不多。
就数控系统而言,国产货仍未真正被广大机床厂所接受,因此出现国产数控系统用于旧机床改造的例子较多,而装备新机床的却很少,机床厂出产的国产数控机床大多数用的都是国外的系统。这当然不是说旧机床的数控化改造不重要,而是说明从商品的角度看,我们的数控系统与国外相比还存在相当大的差距。
影响数控系统和数控机床商品化的主要因素除技术性能和功能外,更重要的就是可靠性、稳定性和实用性。以往,一些数控技术和产品的研究、开发部门,所追求的往往是一些体现技术水平的指标(如多少通道、多少轴联动、每分钟多少米的进给速度等等),而对影响实用性的一些指标和一些小问题却不太重视,在产品的稳定性、鲁棒性、可靠性、实用性方面花的精力相对较少。
从而出现某些产品鉴定时的水平都很高,甚至也获各种大奖。但这些高指标、高性能的产品到用户哪儿却由于一些小问题而表现不尽人意,最后丧失了信誉,打不开市场。
这说明,高指标、高性能的样机型的产品离用户真正需要的实用、可靠的商品是有相当大的距离的,将一个高指标、高性能的产品变为一个有市场的商品还需作出大量艰苦的努。
3.仿真技术在数控系统中的应用与发展论文
摘要】: 数控系统的发展趋势对开放式控制器人机交互界面系统HMI提出了越来越高的要求,数控加工过程中的刀具轨迹显示系统已经成为数控HMI系统的重要组成部分,本文以此为背景,研究与开发数控铣削加工过程的三维动态几何实时显示的系统原型。 本文对数控加工显示过程的相关技术进行了研究,其具体内容主要包括以下几个方面: 1.本文采用扩展的八叉树模型对毛坯进行建模,实现了边界模型向扩展八叉树模型的转换算法,对每个扩展八叉树结点的表面进行离散从而实现毛坯的绘制;然后根据刀具的运动轨迹生成刀具扫描体的边界模型。并在上面所述模型的基础上实现刀具扫描体切削毛坯的算法。 2.根据每次切削后得到的数据,利用OpenGL进行图形的渲染,实现数控加工过程的实时动态显示。由于每个八叉树结点所包含的数据量很大,本文还实现了局部刷新算法,并结合OpenGL的双缓存技术和显示列表技术,大幅度提高了图形数据处理和刷新速度,保证了每帧数据图形绘制的连续性和完整性。 3.实现PC机和数控装置的通信,并根据上述理论开发出基于3D的数控刀具轨迹显示原型系统。 【关键词】:开放式控制器 人机交互界面 数控加工 扩展八叉树模型 刀具轨迹显示
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP273
【DOI】:CNKI:CDMD:2.2008.125753
【目录】: 摘要3-4ABSTRACT4-8引言8-10第一章 绪论10-191.1 课题背景和研究内容10-111.1.1 论文的选题背景和意义101.1.2 论文的研究目标和内容10-111.2 相关技术11-181.2.1 虚拟制造技术11-131.2.2 仿真技术在数控系统中的应用13-151.2.3 人机交互界面-HMI 系统151.2.4 刀具轨迹显示系统的现状15-181.3 论文的组织结构181.4 本章小结18-19第二章 三维实体建模方法的研究19-242.1 引言192.2 物理建模方法19-202.3 几何建模方法20-232.3.1 曲面模型20-212.3.2 实体模型21-232.4 本章小结23-24第三章 基于OPENGL 的实时显示实现技术24-313.1 引言243.2 OPENGL 动画技术基础24-293.2.1 OpenGL 简介24-263.2.2 OpenGL 运行机制26-273.2.3 OpenGL 工作流程273.2.4 OpenGL 图形操作步骤27-283.2.5 三维场景的图形变换283.2.6 双缓存技术28-293.3 VISUAL C++环境下的图形编程29-303.4 本章小节30-31第四章 刀具轨迹显示原型系统的结构设计31-354.1 引言314.2 刀具轨迹显示系统模型31-324.2.1 刀具轨迹显示系统的工作流程31-324.2.2 系统的功能模块划分324.3 刀具轨迹显示系统组成模块介绍32-344.3.1 系统模型的生成模块324.3.2 数控程序的预处理模块32-334.3.3 干涉检查模块334.3.4 图形的显示模块33-344.4 本章小结34-35第五章 三维实体刀具轨迹显示原型系统的实现35-595.1 引言355.2 三维实体刀具轨迹显示系统简介355.3 系统的实体建模35-515.3.1 八叉树三维数据结构35-385.3.2 扩展的八叉树模型38-395.3.3 空间八叉树剖分技术39-405.3.4 混合式八叉树40-445.3.5 边界模型向八叉树模型的转换44-475.3.6 刀具扫描体的生成47-515.4 类的具体设计515.5 切削算法及模型的更新和渲染51-565.5.1 刀具和扫描体之间的切削算法51-535.5.2 模型的更新及渲染53-545.5.3 局部刷新技术54-565.6 系统运行结果及分析56-585.7 本章小结58-59结束语59-60参考文献60-62
4.数控自动编程应用研究论文
《数控编程》是高职高专数控技术应用和其他许多机电类专业的一门主干专业课,它以培养学生熟练掌握数控设备基本编程技能和数控设备的应用能力为目标。
根据高职高专学生的培养目标,有必要对《数控编程》这门课程进行教学改革,从教学内容,课程体系,教学方法与手段和实践教学体系进行改革,以提高教学质量,培养掌握数控技术的应用型、技能型人才,满足市场对该类人才的需求。1.教学内容的调整根据高职教育的特点,课程教学内容要围绕知识、能力、素质这三方面来进行,同时,必须有基础性、实用性、时效性和新颖性。
《数控编程》理论教学内容包括计算机数控系统、数控机床机械机构、数控编程等内容。由于数控技术发展很快,因此,《数控编程》这门课程应紧跟数控技术的发展,将目前有关数控技术应用方面的新知识、新技术及时传授给学生,所以,应对课程内容与教材随时进行更新和调整。
教材以讲明基本概念、基本原理为度,应删去一些繁锁的计算过程和一些过时的教学内容。例如,由于自动编程在数控编程中已得到广泛应用,可将教材中一些复杂曲线的数学处理等内容进行了压缩;因穿孔纸带在企业中已很少使用,这部分内容也可以删减;由于高职学生主要是技能的培养,因此,有必要对理论性太强、岗位实用性较低的内容进行删减,突出实践技能性强的教学内容,所以对数控加工的原理也可以只进行简单讲解,还应将教材中内容接近的部分进行合并。
同时还应根据不同的专业对《数控编程》课程教学内容按不同要求进行编排。如对于机械制造及计算机辅助设计专业,主要讲授数控机床机械结构、数控车床、铣床、加工中心、计算机辅助编程。
对于模具设计与制造专业主要讲授数控车床、铣床、加工中心编程、数控电火花、线切割机床编程。这样,《数控编程》课程教学内容的安排就体现了系统性、完整性、科学性和先进性,同时要注重汲取近期先进制造技术和数控技术的最新研究成果,注重知识的前后连贯,注重基础知识的完整性。
2.教材的建设教材是教学改革的物化成果。在确定了课程基本内容后,教材的编写就成为有效提高课程教学质量的重要方式之一。
在《数控编程》课程教材的建设中,应以课程的基本要求为基础。以教材设计的教学目标分类原则为理论指导,进行高职高专《数控编程》教材的编写。
根据教学目标分类学理论,笔者认为可将认知领域的教学目标分为知识、理解、应用、分析、综合等5个类别。知识级涉及的主要是心理过程的记忆。
本课程知识级主要教学目标是:数控编程基本概念的名称、定义;数控编程中的基本规则以及数控编程中常用代码的意义、用途。“理解” 是能力发展的一个基本层次,是对知识材料的转换、解释、推断。
本课程理解级教学目标是理解数控编程的定义、字与字的功能、程序格式;解释坐标系规则、定义,并识别各典型机床坐标系;理解数学处理的基本方法;解释常用代码的定义、使用方法及编写格式,各代码间的区别与联系;理解典型数控机床加工程序编制的基础(机床主要功能、加工工艺范围、工艺装备、编程特点等)。“应用”是将知识和技能运用到实际中解决新问题。
本课程应用级主要教学目标:掌握典型数控机床的常规编程方法;进行一般形状零件加工程序的分析及编制。“分析” 是对一项信息,找出其构成的要素或部分,使得观念中相关的层次更为清楚,并且使得观念与观念的关系更为明白。
本课程分析级主要教学目标:分析数控机床编程中,各项功能的适用场合,并使用其进行编程;对典型数控机床的对刀调整、工作台调整、程序调整等进行分析,并确定正确方法。综合是将多元素或部分加以组合以形成一个整体。
本课程中“综合” 级教学目标主要表现为能对较复杂零件进行数控加 程序的多方案比较,对较复杂零件进行工艺、程序、加工调整分析,并确定加工方案。教学目标分类理论的基本精神是教学要循序渐进,层层深入,这是教材设计的基本原则,遵循这一原则能有效提高教材的科学性、适用性和针对性。
高职教材的编写必须要遵循这一基本理论,才能形成高职教材的特色。3.教学手段的改革媒体与手段是现代教育技术的一个重要组成部分, 随着计算机技术的普及, 通讯技术和传媒手段迅猛发展,教学方法、教学手段应随着科学的发展而改变。
一张嘴、一本书、一块黑板、一支粉笔的传统教学方法已不适合现代学习的要求,取而代之的将是录音、幻灯、录像、电视,特别是多媒体电脑,以其丰富的信息储备、快速的运行速度、强烈的感染力成为教师首选的教学手段。利用多媒体课件进行《数控编程》课程的教学,可以使教学生动、形象,提高学生学习兴趣 过去学生在学习《数控编程》课程时,普遍感觉这门课枯燥、难学,但如果利用电子教案,采用多媒体形式组织教学,同时利用数控加工的仿真软件,对学生编制出的数控程序进行仿真加工,这样就会使教学直观、形象,也会大大提高学生的学习兴趣,使他们感觉数控编程不但易懂、易学,而且实用,这样就会对《数控编程》产生浓厚的兴趣,学好这门课也就不是难事了。
利用多媒体课件进行《数。
5.数控技术毕业论文
前言 由于各种机械的用途和性能不同,其零件的材料、结构和技术要求也各不相同。
所以,各种零件的加工工艺是不同的,即使是同类型的零件,由于生产条件和批量大小的不同,其工艺也不同,因此,必须制定合理的工艺规程。在数控加工中,加工工艺路线表示刀具刀位点相对于工件运动的轨迹,也称进给路线。
它不仅包括加工内容也反映加工顺序,是编程工作的主要依据。 摘要 数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益,显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用,并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。
数控技术及数控机床的广泛应用,给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。
它的发展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合发展的结果。现代的CAD/CAM、制造技术,都是建立在数控技术之上的。
掌握现代数控技术知识是现代数控技术专业学生必不可少的。 本次毕业设计内容介绍了数控加工的特点、加工工艺分析以及数控编程的一般步骤。
并通过一定的实例详细的介绍了数控加工工艺的分析方法。 关键词: 数控技术 加工工艺 编程 NC and NC machine tool technology in today's machine manufacturing industry in an important position and great benefits that its national infrastructure in the industrial modernization of the strategic role and has become a traditional machinery manufacturing industries to transform and enhance automation, flexible, Integrated production and an important means of signs. NC technology and the widespread application of NC machine tools, machinery manufacturing to the industrial structure, product variety and quality and production methods brought about a revolutionary change. NC machine tool processing workshop is the most important modern equipment. It is the development of information technology (1 T) and manufacturing technology (MT) with the result of the development. Modern CAD / CAM, FMS, CIMS, agile manufacturing and intelligent manufacturing technology, are built on the technology in the NC. NC master modern technology of modern machinery and electronic knowledge is essential to professional students. The design of the content on the characteristics of the NC, processing and analysis of the general steps NC programming. And, through a detailed example of the NC on the process of analysis. Key words: NC programming technology processing technology 1毛坯的选择 一、轴类零件的毛坯和材料 (一)轴类零件的毛坯 轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构,选用棒料、锻件等毛坯形式。
对于外圆直径相差不大的轴,一般以棒料为主;而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴,常选用锻件,这样既节约材料又减少机械加工的工作量,还可改善机械性能。 根据生产规模的不同,毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。
中小批生产多采用自由锻,大批大量生产时采用模锻。 (二)轴类零件的材料 轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范(如调质、正火、淬火等),以获得一定的强度、韧性和耐磨性。
45钢是轴类零件的常用材料,它价格便宜经过调质(或正火)后,可得到较好的切削性能,而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能,淬火后表面硬度可达45~52HRC。 40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件,这类钢经调质和淬火后,具有较好的综合机械性能。
轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn,经调质和表面高频淬火后,表面硬度可达50~58HRC,并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能,可制造较高精度的轴。 精密机床的主轴(例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴)可选用38CrMoAIA氮化钢。
这种钢经调质和表面氮化后,不仅能获得很高的表面硬度,而且能保持较软的芯部,因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较,它有热处理变形很小,硬度更高的特性。
2零件图工艺分析 在设计零件的加工工艺规程时,首先要对加工对象进行深入分析。对于数控车削加工应考虑以下几方面: 1.构成零件轮廓的几何条件 在车削加工中手工编程时,要计算每个节点坐标;在自动编程时,要对构成零件轮廓所有几何元素进行定义。
因此在分析零件图时应注意: (1) 零件图上是否漏掉某尺寸,使其几何条件不充分,影响到零件轮廓的构成; (2) 零件图上的图线位置是否模糊或尺寸标注不清,使编程无法下手; (3) 零件图上给定的几何条件是否不合理,造成数学处理困难。 (4) 零件图上尺寸标注方法应适应数控车床加工的特点,应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。
2.尺寸精度要求 分析零件图样尺寸精度的要求,以判断能否利用车削工艺达到,并确定控制尺寸精度的工艺方法。 在该项分析过程中,还可以同时进行一些尺寸的换算,如增量尺寸与绝对尺寸及尺寸链计算等。
在利用数控车床车削零件。
6.数控加工毕业论文
摘 要:现代制造业飞速发展,以数控机床为技术代表的新型制造技术已几乎覆盖了普通机床,编程已由手工编程发展到计算机编程,它是制造业进一步向智能化方面的过度,它不仅提高了生产效率还保证了加工质量。
对于加工拥有纵多相同或以一定规律变化的工位的零件,传统的手工编程十分烦琐而且容易出错。例如计算机显示器的模具加工、分度盘的加工、端面齿盘的加工等。
由于端面齿盘拥有纵多的齿而且在同一平面,一般编程很难完成零件的加工,所以我们采用了宏程序编程,从工件造型到计算机模拟加工,再到计算机处理,刀具的选择等等,都可以比较简单的完成。并且工件的质量也可以得到保证。
宏程序与普通程序的区别在于:在宏程序中,能使用变量,可以给变量赋值,变量间可以运算,程序可以跳转;而普通程序中,只能指定常量,常量之间不能运算,程序只能按顺序执行,不能跳转,因此功能是固定的,不能变化。用户宏功能是用户提高数控机床性能的一种特殊功能,在相类似工件的加工中巧用宏程序将起到事半功倍的效果。
宏程序是加工编程的重要补充。宏程序属于计算机高级语言,可以实现变量的算术运算,逻辑运算和条件转移等操作。
它可以很轻松的完成分度盘的加工。 关键词:分度盘 数控机床 宏程序 切削参数 数控机床的特点 在数控技术中,所谓的加工程序,就是把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、切削参数以及辅助动作等,按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单,再把程序中的内容通过控制介质或直接输入到数控机床的数控装置中,从而控制机床加工零件。
数控编程分为手工编程和自动编程。手工编程是从零件图样确定工艺路线,计算数值和编写零件加工程序单,制备控制介质到校验程序都由人工完成。
对于形状简单零件的加工,计算比较简单,程序较短,采用手工编程可以完成,但对于形状复杂的零件,特别是具有非圆曲线,列表曲线的零件,用手工编程相当困难,必须用自动变成完成.自动编程是编程人员根据加工零件图纸要求,进行参数选择和设置,由计算机自动地进行数值计算,后置处理,编写出零件加工程序单,直至将加工程序通过直接通信的方式进入数控机床,控制机床进行加工。 随着数控技术的发展,数控机床得到了广泛的应用。
目前,在机械行业中,单件小批量生产所占有的比例越来越大。这对工件的加工要求也提高了,目前在数控加工中比较广泛的应用了手工编程,它是按照事先编制好的加工程序,根据加工程序自动的对被加工零件进行加工,我们把零件的加工工艺路线,工艺参数,刀具轨迹,切削参数以及辅助功能,按照数控机床规定的指令代码及编写成的加工程序单,然后输入到数控机床中,从而控制机床完成对零件的加工,但这种手工编程只能加工一些简单的面。
面对具有复杂曲面的点位关系是无法完成的。例如在分度盘的加工过程中,孔的数量相当多,而且加工精度要求高,在加工中还有很多变量,一般编程很难完成,但我们可以采用宏程序来完成。
宏程序结构类似于计算机高级语言,可以实现变量的算术运算,逻辑运算和条件转移等操作。它可以很轻松的完成分度盘的加工。
1.2设计采用的方法 本设计采用宏程序进行加工程序的编制,在分度盘的实际运用中比较适用,在运用过程中还可以采用算术运算和逻辑运算,能够多次转移和循环,极大的简化了我们的操作过程,与普通加工相比,也减轻了编程人员的劳动强度和工作时间。 在这次设计分度盘的过程中,我们要感受到计算机在工业生产中的重要辅助作用。
有些复杂的曲面和多孔零件在加工中必须要通过电脑软件的帮助才能完成工件的加工,人工计算是很难得到的,而通过自动编程和宏程序就可以简单快速的完成。通过这次毕业设计,使我能更熟练的应用宏程序进行设计、加工等。
7.求 数控加工方面论文
雕塑曲面体混流式叶片的多轴联动数控加工编程技术 摘要:转轮叶片是水轮机能量转换的关键部件,也是最难加工的零件,目前多轴联动数控加工是解决该类大型雕塑曲面零件最有效的加工方法。
多轴联动数控加工编程则是实现其高精度和高效率加工的最重要环节。本文介绍混流式水轮机叶片五轴联动数控加工大型雕塑曲面编程中涉及到转轮叶片三维造型、刀位轨迹计算、切削仿真、机床运动碰撞仿真、后置变换等关键技术。
通过对这些技术的链接和研究,开发实现了大型叶片的多轴联动加工。 关键词:数控编程 引言 水轮机是水力发电的原动机,水轮机转轮叶片的制造,转轮的优劣,对水电站机组的安全、可靠性、经济性运行有着巨大的影响。
水轮机转轮叶片是非常复杂的雕塑面体。在大中型机组制造工艺上,长期以来采用的“砂型铸造—— —砂轮铲磨——立体样板检测 —的制造工艺,不能有效地保证叶片型面的准确性和制造质量。
目前采用五轴联动数控加工技术是当今机械加工中的尖端高技术。大型复杂曲面零件的数控加工编程则是实现其数字化制造的最重要的技术基础,其数控编程技术是一个数字化仿真评价及优化过程。
其 关键技术包括:复杂形状零件的三维造型及定位,五 轴联动刀位轨迹规划和计算,加工雕塑曲面体的刀轴 控制技术,切削仿真及干涉检验,以及后处理技术等。 大型复杂曲面的多轴联动数控编程技术使雕塑曲面体 转轮叶片的多轴数控加工成为可能,这将大大推动我 国水轮机行业的发展和进步,为我国水电设备制造业 向着先进制造技术发展奠定基础。
" 大型混流式水轮机叶片的多轴数控加工编程过程大型复杂曲面零件的五轴联动数控编程比普通零件编程要复杂得多,针对混流式叶片体积大并且型面曲率变化大的特点,通过分析加工要求进行工艺设计,确定加工方案,选择合适的机床、刀具、夹具,确定合理的走刀路线及切削用量等;建立叶片的几何模型、计算加工过程中的刀具相对于叶片的运动轨迹,然后进行叶片的切削仿真以及机床的运动仿真,反复修改加工参数、刀具参数和刀轴控制方案,直到仿真结果确无干涉碰撞发生,则按照机床数控系统可接受的程序格式进行后处理,生成叶片加工程序。其具体编程过程如图-所示。
图-大型混流式叶片的五轴联动数控加工编程流程!"! 混流式水轮机叶片的三维几何建模 混流式叶片这一复杂雕塑曲面体由正面、背面、与上冠相接的带状回转面、与下环相接的带状回转面、大 , 可 编 写 一 个.*/0程序读入这些三维坐标点,然后采用双三次多补片曲面片通过自由形式特征的通过曲线的方法进行曲面造型,如图1所示。叶片的毛坯形状可从设计数据点进行偏置计算处理,或者从三维测量得到的点云集方式确定对叶片的各个曲面分别进行"234$曲面造型,并缝合成实体。
!"# 叶片加工工艺规划 加工方案和加工参数的选择决定着数控加工的效率和质量。我们根据要加工叶片的结构和特点可选择大型龙门移动式五坐标数控铣镗床,根据三点定位原理经大量的研究分析,决定在加工背面是采用通用的带球形的可调支撑,配以叶片焊接的定位销对叶片定位,在叶片上焊接必要的工艺块,采用一些通用的拉紧装置来装夹。
加工正面时,采用在加工背面时配合铣出的和背面型面完全一致的胎具,将叶片背面放入胎具,利用焊接的工艺块进行调整找正,仍然采用通用的拉压装置进行装夹。由于叶片由多张曲面组合而 成,为了解决加工过程中的碰撞问题,我们采用沿流线 走刀,对于叶片的正背面进行分区域加工,根据曲面各 处曲率的不同采用不同直径的刀具、不同的刀轴控制方 式来加工。
对每个面一般分多次粗铣和一次精铣。在机 床与工件和夹具不碰撞和不干涉情况下,尽量采用大直 径曲面面铣刀,以提高加工效率。
叶片正背面我们选用 刀具直径!-56曲面面铣刀粗铣、!-16曲面面铣刀精铣, 叶片头部曲面采用!76的曲面面铣刀加工,出水边采用!76螺旋玉米立铣刀五轴联动侧铣。根据后续仿真情况 反复做刀位编辑,以寻求合理的加工方案。
在满足加工 要求、机床正常运行和一定的刀具寿命的前提下尽可能 的提高加工效率。 !"$叶片五轴联动加工刀位轨迹的生成 针对大型混流式叶片各曲面的特点,进行合理的刀 位轨迹规划和计算,是使所生成的刀位轨迹无干涉、无 碰撞、稳定性好、编程效率高的关键。
由于五轴加工的 刀具位置和刀具轴线方向是变化的,因此五轴加工的是 由工件坐标系中的刀位点位置矢量和刀具轴线方向矢量 组成,刀轴可通过前倾角和倾斜角来控制,于是我们可 根据曲面在切削点处的局部坐标计算出刀位矢量和刀轴 矢量。从加工效率、表面质量和切削工 艺性能来看,选择 沿叶片造型的参数 线作为铣削加工的 方向分多次粗铣和 一次精铣,然后划 分加工区域,定义 与机床有关的参数, 根据以上所选叶片 的加工部位、装夹 图, 混流式叶片的刀轨生成 定 位 方 式 、机 床 、刀具及切削参数和余量分布情况将叶片分为多个组合面 分别进行加工。
通过对曲面曲率的分布情况的分析对于 不同的区域采用不同的面铣刀。粗加工给出每次加工的 余量,精加工采用同一直径的铣刀,根。
8.数控加工毕业论文怎么写
典型零件加工工艺拟订及自动编程(Mastercam) 字数:14571,页数:37 论文编号:JX071 前 言 数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。
它的出现以及所带来的巨大效益引起世界各国科技界和工业界的普遍重视。随着数控机床已是衡量一个国家机械制造业技术改造的必由之路,是未来工厂自动化的基础。
需要大批量能熟练掌握数控机床编程、操作、维修的人员和工程技术人员。但是我们装备制造业仍存在“六有六缺”的隐忧,即“有规模、缺实力,有数量、缺巨人,有速度、缺效益,有体系、缺原创,有单机、缺成套,有出口、缺档次。
目前,振兴我国机械装备制造业的条件已经具备,时机也很有利。我们要以高度的使命感和责任感,采取更加有效的措施,克服发展中存在的问题,把我国从一个制造业大国建设成一个制造业强国,成为世界级制造业基地之一。
我选择这个题目是因为此零件既包括了数控车床的又含有数控铣床的加工。用到了铣端面、铣凸台、钻通孔、扩孔、绞孔、攻螺纹。
对我们学过的知识大致都进行了个概括总结。这份毕业设计主要分为5个方面:1.抄画零件图2.工艺分析3.切削用量选择4.工艺文件5.计算编程。
零件图通过在AUTOCAD上用平面的形式表现出来,更加清楚零件结构形状。然后具体分析零件图由那些形状组成。
数控加工工艺分析,通过对零件的工艺分析,可以深入全面地了解零件,及时地对零件结构和技术要求等作必要的修改,进而确定该零件是否适合在数控机床上加工,适合在哪台数控机床上加工,此零件我选择在加工中心上进行是因为加工中心具有自动换刀装置,在一次安装中,可以完成零件上平面的铣削,孔系的钻削、镗削、铰削、铣削及攻螺纹等多工位的加工。加工的部位可以在一个平面上,也可以在不同的平面上因此,既有平面又有孔系的零件是加工中心首选的加工对象,接着分析某台机床上应完成零件那些工序或那些工序的加工等。
需要选择定位基准;零件的定位基准一方面要能保证零件经多次装夹后其加工表面之间相互位置的正确性,另一方面要满足加工中心工序集中的特点即一次安装尽可能完成零件上较多表面的加工。定位基准最好是表面已有的面或孔。
再确定所有加工表面的加工方法和加工方案;选择刀具和切削用量。然后拟订加工方案确定所有工步的加工顺序,把相邻工步划为一个工序,即进行工序划分;先面后孔的加工顺序,因为平面尺寸轮廓较大,用平面定位比较稳定,而且孔的深度尺寸又是以平面为基准的,故应先加工平面后加工孔。
最后再将需要的其他工序如普通加工工序插入,并衔接于数控加工工序序列之中,就得到了要求零件的数控加工工艺路线。切削用量经过查表和计算求得,然后在填入工艺文件里面。
最后就是编程编程分手工编程和自动编程。这里采用MASTERCAM软件自动编程。
整个设计就算是完成了。最后,让我们在数控机床上加工出该零件达到要求。
数控技术的广泛应用给传统的制造业的生产方式,产品结构带来了深刻的变化。也给传统的机械,机电专业的人才带来新的机遇和挑战。
通过本次毕业设计让我们毕业生更好的熟悉数控机床,确定加工工艺,学会分析零件,掌握数控编程。为即将走上工作岗位打下良好的基础 目录 1.抄画零件图 12.零件的工艺分析与加工方案拟定 12.1零件工艺分析 12.2定位基准选择 12.3选择机床 12.4选择加工方法 12.5工件的夹紧和定位 23.切削用量的确定 23.1毛坯的外轮廓尺寸 33.2工序一切削用量的选择 33.3工序二切削用量的选择 54.零件的工艺卡 124.1工序二的工件安装与零点设定卡 124.3工序二的工序卡 124.4工序二的刀具卡 135.1 Master CAM软件介绍 145.2 Master CAM实体模拟加工 14总结 28参考文献 29机械类毕业设计资料网()。
9.谁能帮忙找一篇 数控专业的毕业论文
这篇不知道合你不 雕塑曲面体混流式叶片的多轴联动数控加工编程技术 摘要:转轮叶片是水轮机能量转换的关键部件,也是最难加工的零件,目前多轴联动数控加工是解决该类大型雕塑曲面零件最有效的加工方法。
多轴联动数控加工编程则是实现其高精度和高效率加工的最重要环节。本文介绍混流式水轮机叶片五轴联动数控加工大型雕塑曲面编程中涉及到转轮叶片三维造型、刀位轨迹计算、切削仿真、机床运动碰撞仿真、后置变换等关键技术。
通过对这些技术的链接和研究,开发实现了大型叶片的多轴联动加工。 关键词:数控编程 引言 水轮机是水力发电的原动机,水轮机转轮叶片的制造,转轮的优劣,对水电站机组的安全、可靠性、经济性运行有着巨大的影响。
水轮机转轮叶片是非常复杂的雕塑面体。在大中型机组制造工艺上,长期以来采用的“砂型铸造—— —砂轮铲磨——立体样板检测 —的制造工艺,不能有效地保证叶片型面的准确性和制造质量。
目前采用五轴联动数控加工技术是当今机械加工中的尖端高技术。大型复杂曲面零件的数控加工编程则是实现其数字化制造的最重要的技术基础,其数控编程技术是一个数字化仿真评价及优化过程。
其 关键技术包括:复杂形状零件的三维造型及定位,五 轴联动刀位轨迹规划和计算,加工雕塑曲面体的刀轴 控制技术,切削仿真及干涉检验,以及后处理技术等。 大型复杂曲面的多轴联动数控编程技术使雕塑曲面体 转轮叶片的多轴数控加工成为可能,这将大大推动我 国水轮机行业的发展和进步,为我国水电设备制造业 向着先进制造技术发展奠定基础。
" 大型混流式水轮机叶片的多轴数控加工编程过程大型复杂曲面零件的五轴联动数控编程比普通零件编程要复杂得多,针对混流式叶片体积大并且型面曲率变化大的特点,通过分析加工要求进行工艺设计,确定加工方案,选择合适的机床、刀具、夹具,确定合理的走刀路线及切削用量等;建立叶片的几何模型、计算加工过程中的刀具相对于叶片的运动轨迹,然后进行叶片的切削仿真以及机床的运动仿真,反复修改加工参数、刀具参数和刀轴控制方案,直到仿真结果确无干涉碰撞发生,则按照机床数控系统可接受的程序格式进行后处理,生成叶片加工程序。其具体编程过程如图-所示。
图-大型混流式叶片的五轴联动数控加工编程流程!"! 混流式水轮机叶片的三维几何建模 混流式叶片这一复杂雕塑曲面体由正面、背面、与上冠相接的带状回转面、与下环相接的带状回转面、大 , 可 编 写 一 个.*/0程序读入这些三维坐标点,然后采用双三次多补片曲面片通过自由形式特征的通过曲线的方法进行曲面造型,如图1所示。叶片的毛坯形状可从设计数据点进行偏置计算处理,或者从三维测量得到的点云集方式确定对叶片的各个曲面分别进行"234$曲面造型,并缝合成实体。
!"# 叶片加工工艺规划 加工方案和加工参数的选择决定着数控加工的效率和质量。我们根据要加工叶片的结构和特点可选择大型龙门移动式五坐标数控铣镗床,根据三点定位原理经大量的研究分析,决定在加工背面是采用通用的带球形的可调支撑,配以叶片焊接的定位销对叶片定位,在叶片上焊接必要的工艺块,采用一些通用的拉紧装置来装夹。
加工正面时,采用在加工背面时配合铣出的和背面型面完全一致的胎具,将叶片背面放入胎具,利用焊接的工艺块进行调整找正,仍然采用通用的拉压装置进行装夹。由于叶片由多张曲面组合而 成,为了解决加工过程中的碰撞问题,我们采用沿流线 走刀,对于叶片的正背面进行分区域加工,根据曲面各 处曲率的不同采用不同直径的刀具、不同的刀轴控制方 式来加工。
对每个面一般分多次粗铣和一次精铣。在机 床与工件和夹具不碰撞和不干涉情况下,尽量采用大直 径曲面面铣刀,以提高加工效率。
叶片正背面我们选用 刀具直径!-56曲面面铣刀粗铣、!-16曲面面铣刀精铣, 叶片头部曲面采用!76的曲面面铣刀加工,出水边采用!76螺旋玉米立铣刀五轴联动侧铣。根据后续仿真情况 反复做刀位编辑,以寻求合理的加工方案。
在满足加工 要求、机床正常运行和一定的刀具寿命的前提下尽可能 的提高加工效率。 !"$叶片五轴联动加工刀位轨迹的生成 针对大型混流式叶片各曲面的特点,进行合理的刀 位轨迹规划和计算,是使所生成的刀位轨迹无干涉、无 碰撞、稳定性好、编程效率高的关键。
由于五轴加工的 刀具位置和刀具轴线方向是变化的,因此五轴加工的是 由工件坐标系中的刀位点位置矢量和刀具轴线方向矢量 组成,刀轴可通过前倾角和倾斜角来控制,于是我们可 根据曲面在切削点处的局部坐标计算出刀位矢量和刀轴 矢量。从加工效率、表面质量和切削工 艺性能来看,选择 沿叶片造型的参数 线作为铣削加工的 方向分多次粗铣和 一次精铣,然后划 分加工区域,定义 与机床有关的参数, 根据以上所选叶片 的加工部位、装夹 图, 混流式叶片的刀轨生成 定 位 方 式 、机 床 、刀具及切削参数和余量分布情况将叶片分为多个组合面 分别进行加工。
通过对曲面曲率的分布情况的分析对于 不同的区域采用不同的面铣刀。粗加工给出每次加工的 余量,精加工采用。
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