異型石材典型制品的數(shù)控加工與仿真技術(shù)研究.pdf

1、伴隨異型石材消費(fèi)市場(chǎng)的擴(kuò)大和異型石材加工設(shè)備的增多，作為異型石材制品加工的核心-數(shù)控加工和仿真技術(shù)越來越引起人們的重視。對(duì)于此項(xiàng)技術(shù)的深入研究是提升異型石材制品生產(chǎn)效率、加工質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益的有力保證。本研究以我校與沈陽機(jī)床集團(tuán)共同研制的異型石材車銑復(fù)合加工中心(HTM50200)為主要研究對(duì)象，基于虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)軟件-UG和仿真加工軟件-VERICUT，進(jìn)行平面浮雕、立體雕刻類石材制品的數(shù)字化造型、程序編制、仿真加工、工藝實(shí)驗(yàn)等

2、全方位研究，為石材加工的工藝設(shè)計(jì)及優(yōu)化提供有力的數(shù)據(jù)支持。
　　本研究在深入考慮機(jī)床加工性能、刀具尺寸和工件表面質(zhì)量要求的前提下，進(jìn)行工藝參數(shù)對(duì)表面粗糙度影響實(shí)驗(yàn)、工藝參數(shù)對(duì)刀具使用壽命影響實(shí)驗(yàn)、工藝參數(shù)對(duì)切削力影響實(shí)驗(yàn)獲得有效的切削參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，利用UG/CAD模塊構(gòu)建石材制件的三維數(shù)字化模型，在UG/CAM模塊中規(guī)劃刀具路徑，采用PostBuilder模塊創(chuàng)建適應(yīng)于異型石材車銑復(fù)合加工中心(HTM50200)的專用后置處理

3、器，將刀具路徑轉(zhuǎn)換成數(shù)控系統(tǒng)能夠識(shí)別的NC代碼；然后根據(jù)實(shí)際機(jī)床的模型數(shù)據(jù)、運(yùn)動(dòng)關(guān)系、行程參數(shù)等，在仿真加工軟件-VERICUT中創(chuàng)建與真實(shí)機(jī)床相對(duì)應(yīng)的虛擬機(jī)床，模擬樣件加工過程，完成幾何仿真和物理仿真，修正刀具路徑中存在的過切、碰撞、欠切、切削參數(shù)不合理等問題，達(dá)到對(duì)現(xiàn)實(shí)加工質(zhì)量、加工精度、程序可靠性等等的預(yù)判斷，縮減試加工過程，提高機(jī)床效率。最終為平面浮雕和立體雕刻石材制品的加工提供安全、高效的數(shù)控程序，在異型石材車銑復(fù)合加工中心(

4、HTM50200)上完成了加工，檢測(cè)了加工質(zhì)量，總結(jié)出提高刀具使用壽命的途徑。
　　本研究的創(chuàng)新點(diǎn)在于將UG和VERICUT軟件有效結(jié)合，對(duì)UG中編制的NC程序利用VERICUT進(jìn)行仿真和優(yōu)化，規(guī)避了UG/CAM模塊生成的離散刀位中，缺乏刀具運(yùn)動(dòng)掃描體包絡(luò)面與加工曲面間整體逼近分析的缺陷，有效控制程序中速度的波動(dòng)、切削量不均及切削力突變等情況。充分發(fā)揮出二者各自的優(yōu)勢(shì)，提高了刀具和整個(gè)機(jī)床的使用壽命，在實(shí)際加工中取得了預(yù)期效果，擁