本文關(guān)鍵詞：雙轉(zhuǎn)臺(tái)式五軸聯(lián)動(dòng)加工中心后置處理器的開(kāi)發(fā)與實(shí)踐

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【摘要】：近年來(lái)我國(guó)五軸數(shù)控加工中心在不斷的增多,而且基于數(shù)控自動(dòng)編程的各大三維軟件其編程速度的高效性,各大廠商開(kāi)始使用智能化數(shù)控加工技術(shù)來(lái)加工一些葉輪,葉片等復(fù)雜曲面零件,從而高效解決了生產(chǎn)效率低,工件精度差等問(wèn)題。由于廠商根據(jù)自身的條件,資金,廠房大小等方面的問(wèn)題,購(gòu)買的五軸數(shù)控加工中心其結(jié)構(gòu)尺寸,刀具、工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方式,機(jī)床國(guó)籍等存在差異,并且這些機(jī)床都配有不同國(guó)家生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng),然后又使用了多種不同CAM數(shù)控軟件進(jìn)行編程,從而使得五軸數(shù)控編程技術(shù)存在著許多問(wèn)題,而當(dāng)中最關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題存在于不同三維軟件和結(jié)構(gòu)各異的數(shù)控機(jī)床之間,一個(gè)起紐帶作用的針對(duì)某某五軸數(shù)控機(jī)床的基于某某CAM三維軟件的專用后置處理器。如何能讓五軸數(shù)控加工技術(shù)發(fā)揮它在制造領(lǐng)域的絕對(duì)優(yōu)勢(shì),解決其機(jī)床NC后置處理軟件開(kāi)發(fā)迫在眉睫,而其中針對(duì)五軸機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行機(jī)床各運(yùn)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)求解是關(guān)鍵。由于實(shí)際操作中刀具與工件的多維空間運(yùn)動(dòng),目前各大商用的后置處理軟件處理出來(lái)的NC代碼存在缺陷,直接使用此NC代碼,可能影響工件加工時(shí)的精度及其加工效率等問(wèn)題。對(duì)于商用后置處理軟件的完全不透明性,為此本文基于JAVA高級(jí)語(yǔ)言對(duì)各大CAM軟件前置處理出來(lái)的APT文件進(jìn)行NC代碼轉(zhuǎn)換的編制,而此NC代碼未對(duì)零點(diǎn)偏置,動(dòng)態(tài)速度,非線性誤差以及刀具3D補(bǔ)償?shù)葯C(jī)床誤差補(bǔ)償問(wèn)題進(jìn)行控制,極需要合適的算法對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行控制,這也是本論文研究的實(shí)用性,這些問(wèn)題直接加大了五軸機(jī)床后置處理軟件的開(kāi)發(fā)�；谏鲜龊笾锰幚磉^(guò)程中存在的問(wèn)題,本文以一臺(tái)(A-C)式雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心為研究對(duì)象,基于CAM三維軟件,用JAVA編寫出五軸機(jī)床后置處理軟件。首先,文章分析了三維軟件的刀位源文件的共同特點(diǎn)并對(duì)葉輪模型基于三維CAM軟件的刀位源文件進(jìn)行了提取。然后針對(duì)VMC850F五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)此機(jī)床坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型的建立,并針對(duì)零點(diǎn)偏置,動(dòng)態(tài)速度,非線性誤差以及刀具3D補(bǔ)償?shù)葐?wèn)題建立數(shù)學(xué)模型,通過(guò)后置出來(lái)的NC代碼和Matlab數(shù)據(jù)圖對(duì)非線性誤差進(jìn)行了驗(yàn)證�；谌S軟件的刀位源文件,利用JAVA高級(jí)語(yǔ)言編寫出五軸后置處理軟件,該軟件不僅可以進(jìn)行NC代碼的轉(zhuǎn)換,還對(duì)零點(diǎn)偏置,動(dòng)態(tài)速度,非線性誤差以及刀具3D補(bǔ)償?shù)葐?wèn)題進(jìn)行了解決,軟件還建立了五軸機(jī)床后置處理參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。最后針對(duì)復(fù)雜曲面零件—分流式葉輪進(jìn)行刀路軌跡的規(guī)劃,并利用此后置處理軟件進(jìn)行后置處理,通過(guò)Vericut仿真軟件進(jìn)行模擬加工和VMC850五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心實(shí)際加工,從實(shí)際葉輪零件的加工成功驗(yàn)證了此后置處理軟件的效用性.
【關(guān)鍵詞】：VMC850F 后置處理 葉輪 Vericut JAVA
【學(xué)位授予單位】：廣西科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG659
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 數(shù)控編程技術(shù)的概述10-11
• 1.2 數(shù)控加工的過(guò)程11-12
• 1.3 后置處理技術(shù)的概述12-13
• 1.3.1 后置處理技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.4 論文研究的主要內(nèi)容13-14
• 1.5 本章小結(jié)14-15
• 第二章 VMC850F五軸聯(lián)動(dòng)加工中心及其運(yùn)動(dòng)求解15-24
• 2.1五軸數(shù)控機(jī)床的機(jī)床結(jié)構(gòu)分析15-17
• 2.1.1 刀具雙擺動(dòng)式五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床15-16
• 2.1.2 工作臺(tái)雙回轉(zhuǎn)式五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床16
• 2.1.3 刀具和工作臺(tái)分別回轉(zhuǎn)式五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床16-17
• 2.2 VMC850F五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心機(jī)床參數(shù)17-18
• 2.3 VMC850F型數(shù)控機(jī)床的機(jī)床結(jié)構(gòu)分析18-20
• 2.4 VMC850F加工中心運(yùn)動(dòng)學(xué)求解20-22
• 2.4.1 A、C轉(zhuǎn)角的計(jì)算20-21
• 2.4.2 機(jī)床運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)X、Y、Z的計(jì)算21-22
• 2.5 整體式葉輪的MATLAB仿真22-23
• 2.6 本章總結(jié)23-24
• 第三章 VMC850F中心的算法拓展24-43
• 3.1 增量值編程的角度值修正24-25
• 3.2 程序的平移及旋轉(zhuǎn)25-27
• 3.3 非線性誤差補(bǔ)償?shù)难芯?/span>27-35
• 3.3.1 非線性誤差產(chǎn)生的機(jī)理27-28
• 3.3.2 非線性誤差插補(bǔ)軌跡方程的建立28-29
• 3.3.3 非線性誤差的計(jì)算29-30
• 3.3.4 非線性誤差的控制辦法30-35
• 3.3.4.1 最大非線性誤產(chǎn)生的位置確定30-32
• 3.3.4.2 非線性誤差補(bǔ)償?shù)膶?shí)現(xiàn)32-35
• 3.4 動(dòng)態(tài)速度處理的研究35-38
• 3.5 刀具 3D半徑分析及補(bǔ)償38-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 第四章 五軸機(jī)床后置處理器的編制43-71
• 4.1 數(shù)控編程語(yǔ)言APT和刀位源文件的分析43-49
• 4.1.1 數(shù)控自動(dòng)編程概述43-44
• 4.1.2 編程系統(tǒng)的APT語(yǔ)言44
• 4.1.3 三維軟件的刀位源文件分析44-47
• 4.1.4 CLSF刀位源文件處理47-49
• 4.2 后置處理軟件的JAVA實(shí)現(xiàn)49-57
• 4.2.1 CLSF文件事件格式49-52
• 4.2.2 截取信息和傳遞方法52-53
• 4.2.3 機(jī)床指令格式53-54
• 4.2.4 機(jī)床運(yùn)動(dòng)指令54-55
• 4.2.5 輔助操作指令55
• 4.2.6 刀具管理指令55-56
• 4.2.7 固定循環(huán)指令56-57
• 4.3 五軸機(jī)床后處理軟件主要代碼展示57-60
• 4.3.1 打開(kāi)文件代碼57
• 4.3.2 保存文件代碼57-58
• 4.3.3 刀具與主軸轉(zhuǎn)速輸出代碼58
• 4.3.4 走直線加工代碼58-59
• 4.3.5 圓弧功能代碼59
• 4.3.6 計(jì)算五軸編程各值總代碼59-60
• 4.4 五軸數(shù)控機(jī)床后置處理器的界面設(shè)計(jì)60-70
• 4.4.1 登陸界面61-62
• 4.4.2 啟動(dòng)界面62
• 4.4.3 主界面的窗口62-63
• 4.4.4 軟件各模塊的介紹63-65
• 4.4.5 機(jī)床數(shù)據(jù)模塊65
• 4.4.6 刀具管理模塊65-66
• 4.4.7 后置設(shè)置模塊66-68
• 4.4.8 后置補(bǔ)償模塊68-69
• 4.4.9 后置處理模塊69-70
• 4.5 本章小結(jié)70-71
• 第五章 分流式葉輪的數(shù)控編程與加工仿真驗(yàn)證71-82
• 5.1 分流式葉輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn)71-72
• 5.2 分流葉輪的加工工藝分析72-76
• 5.2.1 加工毛坯73
• 5.2.2 流道粗加工73-74
• 5.2.3 葉片精加工74-75
• 5.2.4 流道精加工75
• 5.2.5 后置處理75-76
• 5.3 五軸機(jī)床后置處理軟件的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證76-81
• 5.3.1 非線性誤差補(bǔ)償功能的驗(yàn)證76-78
• 5.3.2 刀具 3D半徑補(bǔ)償功能的驗(yàn)證78-81
• 5.4 小結(jié)81-82
• 第六章 總結(jié)與展望82-84
• 6.1 總結(jié)82-83
• 6.2 展望83-84
• 參考文獻(xiàn)84-88
• 發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明88-89
• 致謝89

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本文編號(hào)：697842