【摘要】：隨著石材加工行業(yè)的發(fā)展以及人們物質(zhì)文化生活水平的提高,石材行業(yè)發(fā)展十分迅猛,伴隨著石材越來越大的需求量,石材企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈,對(duì)于各企業(yè)的生產(chǎn)加工效率要求也越來越高。就目前國(guó)內(nèi)石材加工的發(fā)展現(xiàn)狀來看,異型石材在石材裝飾業(yè)中占有相當(dāng)重要的地位,異型石材制品特別是表面非常復(fù)雜的石材制品的需求量不斷上升,異型石材的加工效率也越來越受到企業(yè)與學(xué)者的重視。異型石材加工雖然已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化加工,但是加工手段比較單一,需要豐富石材制品的加工手段,提高石材加工效率。鋸切加工技術(shù)作為目前機(jī)械制造領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛的一種技術(shù),在石材加工行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟,但在異型石材加工行業(yè)中的應(yīng)用還處于初期,在國(guó)內(nèi)這一塊處于空白的情況下,國(guó)外學(xué)者已經(jīng)開始應(yīng)用鋸切加工于異型石材的三軸加工中。鋸切加工在石材加工中應(yīng)用非常廣泛,具有非常高的效率,但是諸多學(xué)者只是對(duì)其加工過程中的工藝性能進(jìn)行研究,對(duì)于鋸切加工在異型石材加工的應(yīng)用,并未得到應(yīng)有的重視。本文針對(duì)這一國(guó)內(nèi)的空白問題進(jìn)行研究,對(duì)鋸切三軸加工進(jìn)行工藝分析與算法研究,通過對(duì)傳統(tǒng)的鋸切加工工藝研究,按照三軸加工的特性進(jìn)行三軸鋸切加工工藝研究。異型石材加工一般都是在現(xiàn)有實(shí)物的基礎(chǔ)上面進(jìn)行建模,其主要手段有三維點(diǎn)云掃描、灰度圖等,如果自己建立模型的話,有較高的難度。因此本文對(duì)復(fù)雜曲面模型的獲取進(jìn)行研究,并通過逆向工程等工具對(duì)原有的實(shí)物進(jìn)行掃描建模獲取它的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),并且對(duì)掃描得到的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)處理。對(duì)于石材浮雕等平面異型石材產(chǎn)品,一般使用銑削磨削加工對(duì)石材進(jìn)行加工,這樣雖然保證很高的精度,但是由于銑削刀具的加工方式和走刀方式,會(huì)在加工中浪費(fèi)大量的時(shí)間。所以本文在HTM50200異型石材車銑加工中心的基礎(chǔ)上,提出了一種對(duì)于鋸切加工的刀具路徑生成算法,使用鋸切加工對(duì)異型曲面石材進(jìn)行粗加工,通過把異型石材的三維曲面數(shù)字化,獲得了一系列的二維曲線,使用截面線法進(jìn)行截平面和三維曲面的求交運(yùn)算,獲得該條鋸切刀路的刀觸點(diǎn)軌跡。并介紹在鋸切的特殊工藝下,鋸切加工的走刀路徑規(guī)劃、刀位點(diǎn)的計(jì)算以及刀路干涉的處理,詳細(xì)的介紹了在鋸切加工中合理的選擇步長(zhǎng)和行距。同時(shí)在考慮干涉和過切的情況下,合理的選擇鋸切所使用的刀具。本文通過對(duì)異型石材中的特征曲面點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,利用MATLAB仿真軟件編程處理,插值生成了有序點(diǎn)云數(shù)據(jù)曲面,規(guī)劃了刀具路徑,并且對(duì)刀路進(jìn)行了干涉和過切處理,最后模擬了刀路的插補(bǔ)結(jié)果。并且按照銑削的加工策略和本文提出的算法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),通過對(duì)刀具路徑的長(zhǎng)度和加工效率的對(duì)比分析,結(jié)果表明,本文的三軸鋸切加工的算法是正確可行的,且有效的提高了加工效率。
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【學(xué)位授予單位】：沈陽建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG56

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2254311