復(fù)雜曲面數(shù)控加工相關(guān)技術(shù)

內(nèi)容概要

　　《復(fù)雜曲面數(shù)控加工相關(guān)技術(shù)》全面地介紹了：應(yīng)用數(shù)控技術(shù)原理加工復(fù)雜曲面時(shí)的相關(guān)方法和理論.并研究了相應(yīng)的五軸數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)和核心算法。主要包括復(fù)雜曲面數(shù)字化設(shè)計(jì)方法、復(fù)雜曲面微分幾何相關(guān)理論、涉及B樣條的計(jì)算理論及其應(yīng)用技術(shù)、復(fù)雜曲面五軸加工刀位軌跡生成方法、五軸數(shù)控機(jī)床空間運(yùn)動(dòng)分析與后處理技術(shù)、五軸加工線性插補(bǔ)和樣條曲線插補(bǔ)原理與加減速控制方法、NURBS曲面實(shí)時(shí)插補(bǔ)器以及五軸刀具半徑補(bǔ)償和長(zhǎng)度補(bǔ)償方法等。適于國(guó)內(nèi)各高等院校、研究所、民用軍用工業(yè)企業(yè)中從事復(fù)雜曲面數(shù)。

書籍目錄

第l章 復(fù)雜曲面加工概述1.1 復(fù)雜曲面精密加工的重要意義1.1.1 相關(guān)學(xué)術(shù)背景介紹1.1.2 復(fù)雜曲面精密加工目的1.1.3 復(fù)雜曲面加工的研究?jī)r(jià)值1.2 復(fù)雜曲面加工cAD／CAM編程發(fā)展情況綜述1.2.1 關(guān)于復(fù)雜曲面加工的相關(guān)技術(shù)綜述1.2.2　CAD／CAM技術(shù)的發(fā)展概述1.2.3 五軸CAD／CAM數(shù)控編程技術(shù)概述1.2.4 五軸CAD／CAM技術(shù)現(xiàn)狀分析1.3 復(fù)雜曲面數(shù)控插補(bǔ)方面的現(xiàn)狀分析1.4 對(duì)上述相關(guān)方法的共性問(wèn)題分析1.5 本書主要內(nèi)容簡(jiǎn)介第2章 復(fù)雜曲面的數(shù)學(xué)模型及計(jì)算機(jī)表示2.1 復(fù)雜曲面數(shù)學(xué)模型發(fā)展簡(jiǎn)介2.2 復(fù)雜曲線曲面相關(guān)數(shù)學(xué)模型2.2.1 復(fù)雜曲線模型2.2.2 復(fù)雜曲面模型2.2.3 節(jié)點(diǎn)矢量計(jì)算2.2.4 基函數(shù)分塊矩陣計(jì)算方法2.2.5 對(duì)分塊矩陣方法的擴(kuò)展2.2.6 曲線長(zhǎng)度的數(shù)值計(jì)算方法2.3 過(guò)型值點(diǎn)的擬合方法2.3.1 線擬合 	2.3.2 面插值2.4 曲面造型表示方法2.4.1 柱面的表示2.4.2 直紋面的表示2.4.3 掃描曲面的表示2.5 曲面的微分幾何分析2.5.1 樣條曲線齊次坐標(biāo)表示2.5.2 對(duì)曲線求一階導(dǎo)2.5.3 對(duì)曲面的偏導(dǎo)計(jì)算2.5.4 對(duì)曲面的微分計(jì)算第3章 復(fù)雜曲面加工刀具路徑的生成方法3.1 簡(jiǎn)介3.2 基本概念和數(shù)學(xué)模型3.2.1 銑削刀具3.2.2 相關(guān)概念3.2.3 五軸加工原理3.3 進(jìn)給步長(zhǎng)3.4 刀具路徑的計(jì)算方法3.4.1 殘留波紋高度與行距3.4.2 局部微分幾何數(shù)學(xué)模型3.4.3 加工帶寬3.4.4 下一條CC路徑計(jì)算3.4.5 刀觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換為刀位數(shù)據(jù)3.5 干涉檢驗(yàn)與修正3.5.1 刀傾角與刀轉(zhuǎn)角對(duì)加工結(jié)果的影響3.5.2 優(yōu)化刀傾角與刀轉(zhuǎn)角3.5.3 相關(guān)結(jié)論3.6 刀具路徑生成流程3.7 刀具路徑生成實(shí)例……第4章 五軸機(jī)床的空間運(yùn)動(dòng)學(xué)模型及應(yīng)用第5章 復(fù)雜曲線曲面的直接插補(bǔ)方法第6章 復(fù)雜曲面五軸加工仿真方法

章節(jié)摘錄

　　1.1.2復(fù)雜曲面精密加工目的　如前所述，欲解決上述復(fù)雜曲線曲面?zhèn)鹘y(tǒng)加工方法的不足，首先要使CNC系統(tǒng)具有復(fù)雜曲線直接插補(bǔ)生成的功能?？蓮娜缦聝蓚€(gè)方面來(lái)闡述復(fù)雜曲面精密加工所要達(dá)到的目的?！　∑湟?，國(guó)外在這方面的認(rèn)識(shí)較早、研究的起步也較國(guó)內(nèi)早，因此技術(shù)也比較成熟，應(yīng)用也較廣。然而遺憾的是，國(guó)外幾個(gè)主要CNC系統(tǒng)商在這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方面實(shí)行對(duì)華禁運(yùn)。因此我們只知道他們實(shí)現(xiàn)了這些高級(jí)功能，但具體怎么做的卻不得而知。為打破這種技術(shù)封鎖，有必要進(jìn)行CN（：曲線曲面加工控制軟件的自主開(kāi)發(fā)和研制，讓我們自己開(kāi)發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的曲線曲面加工?！　∑涠瑪?shù)控系統(tǒng)已經(jīng)帶有樣條曲線直接生成的功能，接下來(lái)要考慮的是，是面向五軸聯(lián)動(dòng)還是三軸聯(lián)動(dòng)進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)的研究。我們知道，三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工也能完成一些復(fù)雜曲面零件的加工，由于同時(shí)聯(lián)動(dòng)的軸數(shù)少而且聯(lián)動(dòng)軸一般為平動(dòng)軸，因此控制方式簡(jiǎn)單，但是對(duì)于特別復(fù)雜的零件（如一些整體葉輪類的零件）的加工卻顯得無(wú)能為力了，而這些復(fù)雜零件如果使用五軸聯(lián)動(dòng)加工便可迎刃而解。由于五軸加工比三軸加工多了兩個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這樣可以使刀具方位矢量與加工面法線方向在加工過(guò)程中始終保持一致，在同樣的加工精度要求下，可以得到較短的總加工路徑長(zhǎng)度和較大的加工帶寬。因此，五軸加工與三軸加工相比更能促進(jìn)加工效率和質(zhì)量。　　綜上所述，本書主要研究目的是要研究開(kāi)發(fā)面向五軸端銑側(cè)銑數(shù)控加工中心的、具有非均勻有理B樣條（Non-LJniform Rational B-Spline，NURBs）曲線曲面直接生成功能的CNC系統(tǒng)軟件包，面向復(fù)雜曲面產(chǎn)品的刀具路徑的生成方法，以及針對(duì)這種數(shù)控系統(tǒng)的CAD／CAM五軸編程與仿真系統(tǒng)?！　　?/pre>








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