面向三维实体的多轴数控锯切粗加工优化研究

发布时间：2024-02-23 12:42

　　粗加工阶段是石材制品生产过程中的一个重要环节。为提高三维石材的粗加工效率,充分利用多轴数控加工技术和金刚石圆锯片的优势,本文以三维实体描述的异型石材为粗加工目标,采用金刚石圆锯片为开粗加工刀具,基于五轴数控加工,在提高粗加工效率的材料去除规划、锯切加工时间优化,圆锯片的五轴锯切仿真系统建立等问题上展开研究。首先,研究了以STL图形交换文件描述的三维实体的数据信息获取方法、圆锯片的几何特性及加工方式及石材去除机理。针对大块锯切方式的特点提出一种基于边界表示法的工件模型,并建立其数据结构,用于提高锯切粗加工过程中刀具与工件的求交快速性与工件模型动态数据管理。随后,在分析圆锯片传统锯切方法的基础上,根据材料去除深度与材料去除量的关系,结合圆锯片大切割深度的特点,提出了三维异型石材粗加工材料去除规划策略。针对凸体异型石材的材料去除规划,策略基于工件顶点与三维异型加工目标表面轮廓点,搜索材料去除最大深度对应的特征工件顶点和特征切削点,并通过八叉树算法提高搜索效率。根据特征工件顶点和特征切削点,构建用于确定圆锯片姿态的锯切参考平面。通过二叉空间分割算法判断锯切过程中工件去除部分,并提出锯切求交算法...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.2石材

4有助于提升我国石材行业在国际上的竞争力。如图1.1所示为现今主流的两类五轴数控加工机床：双摆头型五轴数控机床、工件台转动型五轴数控机床。图1.2所示为几种石材的多轴数控锯切加工方式。多边形面(a)双摆头五轴数控机床(b)工件台转动五轴数控机床图1.1五轴数控加工机床（a）线条锯....

图5.1数控五轴锯切机床及机床Vericut模型

39第5章五轴数控锯切粗加工仿真实现通过前文提出的粗加工材料去除规划及加工路径生成方法，得到了确定金刚石圆锯片刀具姿态的锯切参考平面与加工路径。为验证提出的粗加工材料去除方法的高效性及正确性，同时结合实际加工的需求，本章在考虑实际机床结构的基础上，在仿真加工平台Vericut中构....

图5.2机床

40在Vericut仿真环境中建立机床模型主要步骤包括：机床组件及项目树创建组件参数设置、添加控制系统、刀具模型创建等。(1)机床组件及项目树创建机床组件是用来实现数控五轴锯切机床运动功能的基础部件，分析银华五轴BC双摆头系列锯切机床运动结构可知，其在Vericut仿真环境中应包....

图5.2机床项目树

40在Vericut仿真环境中建立机床模型主要步骤包括：机床组件及项目树创建组件参数设置、添加控制系统、刀具模型创建等。(1)机床组件及项目树创建机床组件是用来实现数控五轴锯切机床运动功能的基础部件，分析银华五轴BC双摆头系列锯切机床运动结构可知，其在Vericut仿真环境中应包....

本文编号：3907508