數(shù)控曲線往復(fù)鋸機(jī)的設(shè)計與研究.pdf

1、計算機(jī)數(shù)控技術(shù)在各行各業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用，面對市場對具有曲線輪廓零部件的巨大需求，傳統(tǒng)的鋸切設(shè)備和下料方法存在諸多缺陷，已經(jīng)不能滿足要求。因此，需要以先進(jìn)的計算機(jī)數(shù)控技術(shù)來更新傳統(tǒng)鋸切加工設(shè)備，開發(fā)和研制一種新型的、能夠進(jìn)行曲線鋸切的數(shù)控機(jī)床。 在本文的設(shè)計方案中，鋸切部分采用電動往復(fù)鋸，進(jìn)給系統(tǒng)由橫向進(jìn)給(X方向)、縱向進(jìn)給(Y方向)和轉(zhuǎn)動進(jìn)給(C向)組成。電動往復(fù)鋸鋸條的往復(fù)運(yùn)動來實現(xiàn)鋸切運(yùn)動。橫向進(jìn)給(X方向)和縱向進(jìn)給

2、(Y方向)形成目標(biāo)曲線軌跡，電動往復(fù)鋸的轉(zhuǎn)動進(jìn)給(C向)以電動往復(fù)鋸鋸軸為中心軸線，工作中鋸條始終沿著鋸切曲線的走向并保持相切。通過X、Y、C三軸聯(lián)動，利用數(shù)控插補(bǔ)技術(shù)便可實現(xiàn)曲線軌跡的鋸切。 本文簡介了數(shù)控曲線往復(fù)鋸機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)組成及其功能，詳細(xì)介紹了主運(yùn)動系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計。我們采取了工控機(jī)、運(yùn)動控制卡、步進(jìn)電機(jī)，實現(xiàn)了三軸曲線控制系統(tǒng)。文中對曲線鋸切工藝和轉(zhuǎn)向機(jī)理進(jìn)行了研究，推導(dǎo)出滿足曲線的曲率半徑的條件，并對

3、曲線鋸切中的問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析和討論。論文最后研究了曲線鋸切插補(bǔ)方案，對鋸切中的非均勻有理B樣條(NURBS)曲線數(shù)學(xué)描述進(jìn)行了介紹，討論了NURBS曲線的直接插補(bǔ)和直線逼近，介紹了一種直線逼近方法并分析了直線的逼近誤差，并給出了鋸條角度調(diào)整的計算方法，最后選擇了把NURBS曲線分成大量的微小直線段進(jìn)行DDA插補(bǔ)的方案。 開發(fā)該項技術(shù)與設(shè)備以后，可以在短期內(nèi)解決下料工序數(shù)控化低的問題，不僅可以自動化、高出材率、無人為誤差、大批