大型核電下封頭粗加工刀具軌跡規(guī)劃研究.pdf

1、隨著我國核電事業(yè)的發(fā)展，核電裝備的需求量越來越大。大型核電水室封頭是核電壓力容器的關(guān)鍵零件，該零件形狀復雜且尺寸較大，導致加工難度極大，合理地規(guī)劃加工工藝和數(shù)控加工刀具軌跡對于解決封頭的生產(chǎn)制造難題具有重要的現(xiàn)實意義。本文在對大型核電下封頭零件工藝分析的基礎(chǔ)上，對核電下封頭外表面粗加工時出現(xiàn)的多連通域的刀具軌跡規(guī)劃問題進行了研究，論文的主要研究工作如下：
　　(1)首先對核電封頭零件的結(jié)構(gòu)特點、加工要求和數(shù)控加工工藝中的關(guān)鍵問題進

2、行了分析，研究了毛坯類型、工藝基準、加工方法、刀具、夾具等問題，制定了封頭外表面的加工工藝路線。
　　(2)針對核電封頭粗加工層切平面區(qū)域為多連通域形式，確定了刀具軌跡的環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)，針對傳統(tǒng)的直接偏置法生成環(huán)形刀軌效率低計算量大的問題，探討了利用Voronoi圖進行刀具軌跡規(guī)劃的方法。首先推導了Voronoi圖的基本方程，針對多連通域的特點，給出了一種分冶波陣面?zhèn)鞑サ腣oronoi圖生成算法，在此基礎(chǔ)上對平面多連通域進行加工區(qū)域

3、劃分，然后在加工區(qū)域內(nèi)進行輪廓偏置生成刀軌。
　　(3)在上述理論基礎(chǔ)上，為實現(xiàn)刀具軌跡的自動生成，對VC++編程的幾個關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。首先為獲取UG中三維封頭模型的各截面圖形數(shù)據(jù)，建立了基于DXF文件格式的UG與VC++程序的接口，然后采用面向?qū)ο蟮碾p連接鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)Voronoi圖的構(gòu)建，并在Voronoi圖基礎(chǔ)上完成環(huán)形刀軌的自動生成，最后，分析NC代碼的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將DXF格式刀軌文件轉(zhuǎn)換成NC代碼進行仿真驗證。<