鞋楦五坐標(biāo)數(shù)控加工編程理論與技術(shù)研究.pdf

1、本文以鞋楦數(shù)控編程為背景,研究了鞋楦曲面建模方法、數(shù)控加工方案,以及鞋楦五坐標(biāo)數(shù)控加工編程理論,主要包括數(shù)控加工刀具切觸點(diǎn)計(jì)算、刀位數(shù)據(jù)計(jì)算、后置處理等關(guān)鍵技術(shù),采用數(shù)控加工仿真手段驗(yàn)證了本文提出的相關(guān)方法和理論。主要研究內(nèi)容包括：
　　 ⑴給出了鞋楦曲面建模方法和鞋楦數(shù)控加工方案。首先利用ImageWare進(jìn)行曲面重構(gòu),然后從得到的IGES文件中提取數(shù)據(jù),編寫非均勻B樣條曲面方法的程序,利用MATLAB建立了鞋楦曲面模型。在曲

2、面模型基礎(chǔ)上,根據(jù)鞋楦的幾何特點(diǎn)和五坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床的工作原理,確定了螺旋式加工方法,并給出了構(gòu)造螺旋線和導(dǎo)動線的方法。
　　 ⑵針對本文提出的鞋楦數(shù)控加工方案,提出了一種用于計(jì)算鞋楦螺旋式加工刀具切觸點(diǎn)的方法。主要有兩個(gè)工作重點(diǎn):a)針對現(xiàn)有求交法的缺點(diǎn),提出了一種簡單高效的利用投影迭代求曲面與直線交點(diǎn)的算法,并求得搜索法的初始點(diǎn);b)提出了一種新的二階搜索算法,利用該算法求得所有的加工切觸點(diǎn),該算法大大提高了計(jì)算效率和精度、穩(wěn)定

3、性和可靠性,并降低了搜索法對初始點(diǎn)的依賴性。
　　 ⑶給出了刀位點(diǎn)及刀軸矢量的計(jì)算方法。根據(jù)選擇的刀具,由刀觸點(diǎn)沿法矢偏移一個(gè)距離的方法計(jì)算出刀位點(diǎn),再通過B樣條曲線方法擬合成刀位點(diǎn)軌跡曲線。結(jié)合加工刀具特點(diǎn)和加工方式,給出了利用刀位點(diǎn)數(shù)據(jù)及進(jìn)給方向切矢量計(jì)算刀軸矢量的方法。
　　 ⑷針對雙轉(zhuǎn)臺五坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床,給出了其后置處理算法。利用VERICUT軟件進(jìn)行了鞋楦五坐標(biāo)數(shù)控加工仿真實(shí)驗(yàn),從而驗(yàn)證了NC程序及本文提出的相關(guān)