基于STEP的異型螺桿數(shù)控加工關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、螺桿類零件在軍工、石油、化工、橡膠、注塑成型及污水處理等諸多領(lǐng)域都有著廣泛的需求和應(yīng)用，近些年來對(duì)此類零件的設(shè)計(jì)和加工等方面都有研究。根據(jù)應(yīng)用背景和設(shè)備參數(shù)要求的不同，螺桿類零件的長(zhǎng)度、內(nèi)外徑、螺槽形狀、頭數(shù)和導(dǎo)程等各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)會(huì)有所不同，因此造成螺桿零件信息表達(dá)形式多樣，缺乏統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型表達(dá)和數(shù)控加工規(guī)劃。
　　 為了能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)到制造的無縫銜接，本文所研究的零件信息表達(dá)是基于STEP標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的。STEP標(biāo)準(zhǔn)作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組

2、織頒布關(guān)于工業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，能夠作為研究完整產(chǎn)品模型表達(dá)方法的信息標(biāo)準(zhǔn)。本文通過對(duì)EXPRESS語言結(jié)構(gòu)形式和語法的研究，針對(duì)螺桿零件模型進(jìn)行STEP信息遞歸提取，用Java語言實(shí)現(xiàn)STEP文件到螺桿模型的映射。
　　 螺桿零件模型不僅清楚完整的表達(dá)零件幾何信息，而且結(jié)合了數(shù)控設(shè)備和加工方法等制造工藝問題，針對(duì)旋風(fēng)銑削法對(duì)螺桿零件軸向截面線型進(jìn)行建模，并利用集合的思想對(duì)異型螺桿類零件進(jìn)行了歸類。螺槽截面線型的模型建立是

3、其中最為復(fù)雜的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)螺槽內(nèi)的曲線部分進(jìn)行插值和擬合計(jì)算。該模型結(jié)合了旋風(fēng)銑削加工方法的特點(diǎn)，為后期的數(shù)控插補(bǔ)計(jì)算提供了數(shù)學(xué)依據(jù)和計(jì)算方法支持。
　　 本論文的數(shù)控加工采用的是自主研發(fā)的EtherMAC運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)，利用已經(jīng)建立的零件模型進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算和加減速控制，插補(bǔ)計(jì)算過程在開發(fā)的原型機(jī)系統(tǒng)上進(jìn)行，插補(bǔ)計(jì)算出每個(gè)周期的坐標(biāo)位置，按照EtherMAC的協(xié)議將其進(jìn)行組包。上位機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的通訊是基于JNA方法實(shí)現(xiàn)的，并在程