球頭立銑刀是在所有道具加工中,工序繁多,加工工藝和幾何外形最復(fù)雜的道具之一;球頭立銑刀用于銑削各種曲面、圓弧溝槽等,在汽車,輪船,飛機(jī)制造等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。這些領(lǐng)域?qū)α悴考木扔泻芨叩囊?因此球頭立銑刀加工刃磨的好壞,直接影響到零件的正常使用,數(shù)控機(jī)床刃磨的結(jié)果直接反應(yīng)銑刀的切削結(jié)果。根據(jù)國(guó)內(nèi)外對(duì)球頭立銑刀的研究現(xiàn)狀,針對(duì)五軸數(shù)控機(jī)床WBS5-60,根據(jù)機(jī)床自身的結(jié)構(gòu),我們?cè)O(shè)計(jì)研究了球頭立銑刀的前刀面,兩個(gè)后刀面以及螺旋槽的加工方法。針對(duì)現(xiàn)存加工方式在前刀面加工過程中存在的切削深度不可精確控制以及球頭與圓柱部分無(wú)法光滑連接的問題進(jìn)行了深入的研究并應(yīng)用幾何學(xué),坐標(biāo)變化,數(shù)值分析等理論,開發(fā)研究了一套能夠在五軸數(shù)控機(jī)床上加工的球頭立銑刀的算法。應(yīng)用matlab對(duì)前刀面和后刀面的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真對(duì)比,驗(yàn)證新型算法的可行性并與之前研究的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比分析,分別對(duì)球頭立銑刀的前刀面模型和后刀面模型進(jìn)行了對(duì)比分析研究;分析刃線的特點(diǎn)和相關(guān)參數(shù);利用Pro/E對(duì)五軸數(shù)控機(jī)床和刀具磨料進(jìn)行三維建模;將建好的模型導(dǎo)入VERICUT進(jìn)行仿真,根據(jù)坐標(biāo)變換,前后刀面的加工算法,以及五軸數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)原理... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
字母注釋表
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 球頭立銑刀概述
    1.3 球頭立銑刀研究的背景
    1.4 球頭立銑刀研究現(xiàn)狀
    1.5 課題所需軟件介紹
        1.5.1 MATLAB軟件
        1.5.2 Pro/E軟件
        1.5.3 VERICUT仿真軟件
        1.5.4 MFC與VC++編程
    1.6 本論文研究的目的
第二章 球頭立銑刀模型的建立與分析
    2.1 引言
    2.2 刀具角度和坐標(biāo)平面介紹
        2.2.1 球頭立銑刀的基準(zhǔn)坐標(biāo)系
    2.3 刀具刃口曲線
        2.3.1 回轉(zhuǎn)刀具及螺旋運(yùn)動(dòng)的刀刃曲線定義
        2.3.2 刃口曲線的數(shù)學(xué)模型
        2.3.3 球頭部分正交螺旋形刃口曲線
    2.4 前刀面數(shù)學(xué)模型
        2.4.1 前刀面設(shè)計(jì)原理
        2.4.2 前刀面加工方式設(shè)計(jì)
        2.4.3 前刀面新型加工方法數(shù)學(xué)模型
        2.4.4 球頭立銑刀的前刀面刃磨的數(shù)學(xué)模型
        2.4.5 轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系
        2.4.6 砂輪與球頭立銑刀的相對(duì)位姿
    2.5 刀位數(shù)據(jù)向機(jī)床運(yùn)動(dòng)參數(shù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
    2.6 模擬仿真
    2.7 本章小結(jié)
第三章 五軸數(shù)控磨床運(yùn)動(dòng)方式及后置處理
    3.1 引言
    3.2 WBS5-60五軸數(shù)控刀具磨床的功能與運(yùn)動(dòng)方式
        3.2.1 刀具磨床功能
        3.2.2 WBS5-60磨床結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)
    3.3 后置處理
        3.3.1 后置處理原理
        3.3.2 五軸機(jī)床的正逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)
        3.3.3 正交AC型雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸數(shù)控磨床后置處理
    3.4 “S”形刃線球頭銑刀數(shù)學(xué)模型與后刀面刃磨軌跡設(shè)計(jì)[61]
        3.4.1 “S”形刃線球頭銑刀球頭部分刀刃曲線數(shù)學(xué)模型
        3.4.2 “S”形刃球頭銑刀后刀面數(shù)學(xué)模型
    3.5 軌跡仿真與“假想砂輪”法加工路徑優(yōu)化
    3.6 奇異區(qū)域加工路徑B樣條擬合優(yōu)化
        3.6.1 奇異區(qū)域概述
        3.6.2 奇異區(qū)域內(nèi)加工路徑B樣條曲線擬合與預(yù)插值
        3.6.3 奇異區(qū)域路徑B樣條擬合仿真
    3.7 結(jié)論
第四章 球頭立銑刀三維仿真分析
    4.1 引言
    4.2 自動(dòng)編程加工系統(tǒng)
        4.2.1 軟件的總體設(shè)計(jì)
        4.2.2 核心處理程序
        4.2.3 后置處理程序
    4.3 五軸數(shù)控磨床的虛擬模型
        4.3.1 球頭立銑刀模型的建立
        4.3.2 五軸數(shù)控磨床的開發(fā)設(shè)計(jì)
    4.4 五軸數(shù)控磨床的運(yùn)動(dòng)仿真分析
        4.4.1 VERICUT虛擬加工組裝
        4.4.2 運(yùn)動(dòng)仿真過程
    4.5 本章小結(jié)
第五章 五軸數(shù)控刀具磨床的實(shí)際加工
    5.1 WBS5-60五軸數(shù)控鉆尖磨床的功能與結(jié)構(gòu)
        5.1.1 WBS5-60磨床功能
    5.2 WBS5-60機(jī)床的調(diào)試
        5.2.1 機(jī)床與數(shù)控系統(tǒng)的連接
        5.2.2 系統(tǒng)軟件的編輯與調(diào)試
    5.3 球頭立銑刀的刃磨加工
        5.3.1 刃磨實(shí)驗(yàn)方案
        5.3.2 刃磨程序與結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]五軸后置處理轉(zhuǎn)角選解優(yōu)化及奇異區(qū)域處理方法的研究[J]. 余丹,閆光榮,范慶香,丁濤,徐翔宇.  圖學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[2]“S”形刃球頭立銑刀的磨削成形刀位軌跡研究[J]. 呂穎,姚斌,陳站,代平,滕偉斌,羅琪.  工具技術(shù). 2015(10)
[3]鈦合金高效銑刀設(shè)計(jì)及性能研究[J]. 楊學(xué)慧.  工具技術(shù). 2015(10)
[4]五軸加工奇異區(qū)域的檢測(cè)和處理[J]. 王峰,林滸,鄭飂默,楊富枝.  計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2011(07)
[5]五軸數(shù)控系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)軸快速平滑插補(bǔ)控制策略[J]. 鄭飂默,林滸,蓋榮麗,王峰,張曉輝.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(09)
[6]復(fù)雜曲面加工技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 周志雄,周秦源,任瑩暉.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2010(17)
[7]基于3D模型的數(shù)控機(jī)床主軸箱裝配和運(yùn)動(dòng)仿真研究[J]. 李俊超,洪榮晶,黃筱調(diào),周堯.  機(jī)床與液壓. 2007(09)
[8]基于PRO/E的三軸轉(zhuǎn)臺(tái)裝配與運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真[J]. 白清順,王毓明,梁迎春.  中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2006(01)
[9]第九屆中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)刀具展品述評(píng)[J]. 趙炳楨.  工具技術(shù). 2005(07)
[10]圓柱銑刀加工螺旋錐銑刀的數(shù)控加工和成形理論[J]. 劉鵠然,趙東富,樓少敏,C.Y.Chan.  機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2005(03)

碩士論文
[1]基于MFC和ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)的學(xué)生信息管理系統(tǒng)[D]. 周山.吉林大學(xué) 2009
[2]多過程數(shù)控系統(tǒng)解釋器及RTCP功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 趙薇.中國(guó)科學(xué)院研究生院（沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所） 2008
[3]基于VERICUT的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的研究[D]. 魏林.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2008
[4]高速整體硬質(zhì)合金立銑刀設(shè)計(jì)及工藝研究[D]. 耿芬然.河北工業(yè)大學(xué) 2008
[5]基于五軸數(shù)控磨床加工的球頭立銑刀數(shù)學(xué)模型及仿真研究[D]. 陳逢軍.湖南大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3603208