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飞机结构件槽腔特征数控编程技术的研究与实现

作　者: 胡俊志
导　师: 黄翔
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 航空宇航制造工程
关键词: 数控编程 槽腔特征 插铣 刀轨优化 飞机结构件
分类号: V261
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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引　用: 1次
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内容摘要


基于特征的数控编程是数控编程技术发展趋势之一,是制造企业实现CAD/CAPP/CAM集成的重要环节。本文针对飞机结构件的特点,研究基于特征的快速数控编程技术,实现飞机结构件零件中槽腔特征数控编程的功能,主要研究内容如下:1)归纳总结了飞机结构件槽腔特征的特点,以子特征的方式描述槽腔特征,将槽腔特征拆分为底面子特征、侧面子特征及转角子特征,并定义各子特征的几何信息和加工工艺信息的格式。在集成特征识别输出的特征列表和CAPP输出加工工艺信息的基础上,实现了槽腔特征加工刀轨的自动生成;2)针对槽腔底面子特征的数控编程,在原有的平面铣基础上,结合以刀轨路径最短为优化目标,开发出底面子特征刀轨生成算法。此方法根据槽腔铣削第一刀总为槽铣的事实,将槽腔铣削分为不同的区域,用不同的无颤振铣削参数驱动数控刀轨的生成;3)针对槽腔转角子特征的数控编程,应用插铣方式,并给出插铣刀轨生成算法。通过计算确定合理的刀轴方向和加工区域,实现了槽腔转角残留区域高效、无过切的加工;4)基于上述研究,在CATIA平台上开发出槽腔特征刀轨生成模块,并将其集成到基于特征的数控编程系统中,应用于某航空企业。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-11
第一章 绪论  11-17
  1.1 数控编程技术概述  11-12
  1.2 基于特征的数控编程技术研究现状  12-15
  1.3 课题来源  15
  1.4 论文主要研究内容和结构安排  15-17
第二章 飞机结构件基于特征数控编程技术的研究  17-26
  2.1 飞机结构件概述  17
  2.2 飞机结构件加工特征归纳  17-18
  2.3 基于特征的数控编程系统框架  18-24
    2.3.1 基于特征的数控编程系统总体框架  19-23
    2.3.2 系统处理流程  23-24
  2.4 槽腔特征数控编程刀轨生成实现途径  24-25
  2.5 本章小结  25-26
第三章 槽腔特征数控编程模块的框架与流程  26-37
  3.1 概述  26
  3.2 数控编程中槽腔特征的描述  26-29
    3.2.1 底面子特征几何拓扑信息定义  27-28
    3.2.2 侧面子特征几何信息定义  28
    3.2.3 转角子特征几何信息定义  28-29
    3.2.4 子特征加工工艺信息定义  29
  3.3 槽腔特征数控数控刀轨的生成流程  29-36
    3.3.1 底面子特征数控刀轨生成流程  30-34
    3.3.2 侧面子特征数控刀轨生成流程  34-35
    3.3.3 转角子特征加工刀轨生成流程  35-36
  3.4 本章小结  36-37
第四章 槽腔特征底面子特征数控编程技术  37-45
  4.1 概述  37-38
  4.2 动力学数控加工稳定性条件  38-39
  4.3 铣削宽度的变化  39-40
  4.4 无颤振修正的底面子特征加工刀轨生成  40-44
    4.4.1 无颤振刀轨生成原理  40-41
    4.4.2 CATIA 平面铣刀轨提取与分析  41-43
    4.4.3 经优化的底面子特征加工刀轨生成  43-44
  4.5 本章小结  44-45
第五章 槽腔特征转角子特征数控编程技术  45-51
  5.1 概述  45-46
  5.2 走刀路线规划和刀位轨迹计算  46-50
    5.2.1 刀轴方向和加工区域的确定  46-47
    5.2.2 插铣刀位轨迹计算  47-49
    5.2.3 去除冗余刀位点  49
    5.2.4 过切与欠切处理  49-50
  5.3 本章小结  50-51
第六章 槽腔特征数控编程模块的实现  51-58
  6.1 系统开发环境和开发工具  51
  6.2 特征加工数控编程模块框架  51-52
  6.3 槽腔特征数控编程功能的实现  52-55
  6.4 底面子特征优化刀轨生成的实现  55-56
  6.5 转角子特征插铣加工功能的实现  56-57
  6.6 应用效果及评价  57
  6.7 本章小结  57-58
第七章 总结和展望  58-60
  7.1 总结  58-59
  7.2 展望  59-60
参考文献  60-63
致谢  63-64
攻读硕士学位期间发表的学术论文  64
攻读硕士学位期间参加的主要科研工作  64

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中图分类: > 航空、航天 > 航空 > 航空制造工艺 > 制造工艺过程及设备
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