復(fù)雜曲面數(shù)控加工相關(guān)技術(shù)

第1章 復(fù)雜曲面加工概述 1.1 復(fù)雜曲面精密加工的重要意義 1.1.1 相關(guān)學(xué)術(shù)背景介紹 1.1.2 復(fù)雜曲面精密加工目的 1.1.3 復(fù)雜曲面加工的研究價(jià)值 1.2 復(fù)雜曲面加工CAD／CAM編程發(fā)展情況綜述 1.2.1 關(guān)于復(fù)雜曲面加工的相關(guān)技術(shù)綜述 1.2.2 CAD／CAM技術(shù)的發(fā)展概述 1.2.3 五軸CAD／CAM數(shù)控編程技術(shù)概述 1.2.4 五軸CAD／CAM技術(shù)現(xiàn)狀分析 1.3 復(fù)雜曲面數(shù)控插補(bǔ)方面的現(xiàn)狀分析 1.4 對(duì)上述相關(guān)方法的共性問題分析 1.5 本書主要內(nèi)容簡介第2章 復(fù)雜曲面的數(shù)學(xué)模型及計(jì)算機(jī)表示 2.1 復(fù)雜曲面數(shù)學(xué)模型發(fā)展簡介 2.2 復(fù)雜曲線曲面相關(guān)數(shù)學(xué)模型 2.2.1 復(fù)雜曲線模型 2.2.2 復(fù)雜曲面模型 2.2.3 節(jié)點(diǎn)矢量計(jì)算 2.2.4 基函數(shù)分塊矩陣計(jì)算方法 2.2.5 對(duì)分塊矩陣方法的擴(kuò)展 2.2.6 曲線長度的數(shù)值計(jì)算方法 2.3 過型值點(diǎn)的擬合方法 2.3.1 線擬合 2.3.2 面插值 2.4 曲面造型表示方法 2.4.1 柱面的袁示 2.4.2 直紋面的表示 2.4.3 掃描曲面的表示 2.5 曲面的微分幾何分析 2.5.1 樣條曲線齊次坐標(biāo)表示 2.5.2 對(duì)曲線求一階導(dǎo) 2.5.3 對(duì)曲面的偏導(dǎo)計(jì)算 2.5.4 對(duì)曲面的微分計(jì)算第3章 復(fù)雜曲面加工刀具路徑的生成方法 3.1 簡介 3.2 基本概念和數(shù)學(xué)模型 3.2.1 銑削刀具 3.2.2 相關(guān)概念 3.2.3 五軸加工原理 3.3 進(jìn)給步長 3.4 刀具路徑的計(jì)算方法 3.4.1 殘留波紋高度與行距 3.4.2 局部微分幾何數(shù)學(xué)模型 3.4.3 加工帶寬 3.4.4 下一條CC路徑計(jì)算 3.4.5 刀觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換為刀位數(shù)據(jù) 3.5 干涉檢驗(yàn)與修正 3.5.1 刀傾角與刀轉(zhuǎn)角對(duì)加工結(jié)果的影響 3.5.2 優(yōu)化刀傾角與刀轉(zhuǎn)角 3.5.3 相關(guān)結(jié)論 3.6 刀具路徑生成流程 3.7 刀具路徑生成實(shí)例 3.8 干涉條件的數(shù)值模擬分析第4章 五軸機(jī)床的空間運(yùn)動(dòng)學(xué)模型及應(yīng)用 4.1 相關(guān)概念介紹 4.2 五軸機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ) 4.3 五軸機(jī)床空間運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 4.3.1 刀具旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的五軸機(jī)床 4.3.2 工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的五軸機(jī)床 4.3.3 五軸機(jī)床空間運(yùn)動(dòng)學(xué)方法 4.4 基于運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的五軸機(jī)床后處理過程 4.4.1 后處理過程介紹 4.4.2 雙擺頭型五軸機(jī)床后處理 4.4.3 雙轉(zhuǎn)臺(tái)型五軸機(jī)床后處理 4.4.4 后處理計(jì)算流程與實(shí)例分析第5章 復(fù)雜曲線曲面的直接插補(bǔ)方法 5.1 插補(bǔ)原理簡介 5.2 多項(xiàng)式樣條插補(bǔ)方法 5.2.1 兩點(diǎn)間的二階連續(xù)插值 5.2.2 通過多點(diǎn)的多項(xiàng)式樣條 5.2.3 三次多項(xiàng)式樣條插補(bǔ)格式及其類的定義 5.2.4 插補(bǔ)預(yù)處理及插補(bǔ)算法 5.2.5 插補(bǔ)誤差與速度分析 5.2.6 多項(xiàng)式插補(bǔ)計(jì)算實(shí)例 5.3 五軸線性插補(bǔ)方法 5.3.1 初始條件的給定 5.3.2 預(yù)處理過程中相關(guān)量的計(jì)算 5.3.3 插補(bǔ)步長計(jì)算 5.3.4 特殊情況討論 5.3.5 線性插補(bǔ)過程 5.3.6 線性插補(bǔ)擺刀誤差分析 5.4 五軸樣條插補(bǔ)相關(guān)理論 5.4.1 插補(bǔ)格式 5.4.2 數(shù)控代碼的生成 5.4.3 信息提取 5.4.4 實(shí)時(shí)插補(bǔ)計(jì)算方法 5.4.5 實(shí)例驗(yàn)證 5.4.6 加減速處理 5.5 加工路徑段間速度轉(zhuǎn)接算法 5.5.1 概述 5.5.2 插補(bǔ)前加減速處理 5.5.3 加工路徑段間轉(zhuǎn)接速度規(guī)劃 5.5.4 轉(zhuǎn)接速度的規(guī)劃 5.5.5 加工路徑段內(nèi)的加減速處理 5.5.6 算法實(shí)現(xiàn)與實(shí)例計(jì)算 5.6 五軸NURBS曲面插補(bǔ)器 5.6.1 概述 5.6.2 刀觸點(diǎn)路徑實(shí)時(shí)插補(bǔ) 5.6.3 刀心點(diǎn)及刀軸矢量計(jì)算 5.6.4 逆機(jī)床運(yùn)動(dòng)變換 5.6.5 計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)步驟 5.6.6 計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn) 5.7 刀具補(bǔ)償方法 5.7.1 刀具補(bǔ)償?shù)闹匾? 5.7.2 五軸數(shù)控加工程序的生成 5.7.3 刀具半徑補(bǔ)償方面存在的問題 5.7.4 五軸刀具半徑補(bǔ)償方法 5.7.5 五軸刀具長度補(bǔ)償方法第6章 復(fù)雜曲面五軸加工仿真方法 6.1 仿真方法簡介 6.1.1 仿真過程研究的重要性 6.1.2 加工仿真的類型 6.1.3 五軸數(shù)控加工仿真的現(xiàn)狀 6.2 仿真算法的研究與實(shí)現(xiàn) 6.2.1 算法基本原理 6.2.2 四棱柱體結(jié)構(gòu)模型的建立 6.2.3 工件毛坯的建立 6.2.4 去除過程建模 6.2.5 仿真算法流程 6.2.6 仿真算法實(shí)現(xiàn)技術(shù) 6.3 葉輪五軸加工仿真 6.3.1 葉輪加工工藝概述 6.3.2 葉輪結(jié)構(gòu)及圖形顯示 6.3.3 葉輪加工工藝擬定 6.3.4 葉輪加工編程關(guān)鍵技術(shù) 6.3.5 葉輪加工仿真結(jié)果參考文獻(xiàn)