多軸銑削加工仿真及切削參數(shù)優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、虛擬制造是二十世紀(jì)八十年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種信息化制造技術(shù)，作為虛擬制造技術(shù)的研究熱點(diǎn)，數(shù)控加工仿真系統(tǒng)自從面世以來(lái)就受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者和制造業(yè)的極大關(guān)注。在實(shí)際加工前，數(shù)控加工仿真系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬產(chǎn)品的加工過(guò)程，取代人工試切成為加工中的主要技術(shù)手段，并且在降低生產(chǎn)成本、提高加工效率、優(yōu)化加工過(guò)程等諸多方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。
　　針對(duì)現(xiàn)有數(shù)控仿真軟件缺乏切削力預(yù)測(cè)、切削參數(shù)優(yōu)化功能及商業(yè)軟件價(jià)格昂貴等問(wèn)題，本文基于虛擬制造系統(tǒng)的真實(shí)性、

2、實(shí)時(shí)性等特點(diǎn)開(kāi)發(fā)了一種多軸銑削加工仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)充分利用C++編程語(yǔ)言的優(yōu)越性與ACIS/HOOPS幾何造型平臺(tái)技術(shù)的交互性，實(shí)現(xiàn)了多軸銑削加工仿真、銑削過(guò)程參數(shù)提取、切削力預(yù)測(cè)等功能，并在所預(yù)測(cè)切削力的基礎(chǔ)上進(jìn)行切削參數(shù)的優(yōu)化。
　　本文進(jìn)行了以下幾方面的研究:
　　(1)為實(shí)現(xiàn)銑削加工幾何仿真及在物理仿真中有效提取刀具參數(shù)，建立具有精確銑刀輪廓及刃形曲線(xiàn)的立銑刀模型，同時(shí)基于多軸銑削加工特點(diǎn)和刀具幾何模型對(duì)立銑刀掃描體

3、的創(chuàng)建進(jìn)行研究。本文提出了一種基于銑刀球模型的刀具掃描體構(gòu)建方法，該方法能處理復(fù)雜的刀具運(yùn)動(dòng)路徑，通用性較強(qiáng)。
　　(2)為實(shí)現(xiàn)多軸銑削加工動(dòng)態(tài)仿真，提出TDM實(shí)體建模方法完成毛坯與銑刀掃描體在銑削加工區(qū)域的布爾運(yùn)算，此部分是銑削加工仿真系統(tǒng)的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，該建模方法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，計(jì)算量較小，計(jì)算效率較高。
　　(3)在實(shí)現(xiàn)銑削加工仿真的基礎(chǔ)上獲取材料去除量、軸向切削深度等加工參數(shù)，對(duì)切削力模型進(jìn)行研究，預(yù)測(cè)切削力數(shù)值并