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山东大学
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[硕士论文] 周青阳
机械设计及理论 山东大学 2016(学位年度)
摘要:异型螺杆类零件普遍应用在石油、建材、冶金、造船等行业中,已成为工业设备的重要零部件,其设计和制造精度直接关系着机械设备的工作效率、精度以及整机性能。内旋风铣削技术是近年来常用的一种高效、实用的螺杆加工技术。用此方法加工螺杆零件,刀具刀刃的回转面与工件接触线较长,具有加工平稳,材料切除效率高,加工工件表面质量好等优点。
  STEP-NC的发展为数控加工技术提供了巨大的发展空间,但目前STEP-NC的研究在特征方面主要集中在普通特征的模型定义,在加工数据模型方面也只定义了普通铣削和车削,尚未涉及到螺杆旋风铣削加工这一特殊领域。因此,本文在ISO14649标准下,提出扩充螺杆特征及旋风铣削工艺数据模型,并研究相应STEP-NC程序的生成方法。
  本文是基于STEP-NC和螺杆的旋风铣削加工技术展开研究的。本文从STEP和STEP-NC标准开始,简述了STEP、STEP-NC各自的标准体系及相关知识,之后构建了一个由螺杆STEP文件自动生成螺杆STEP-NC程序的数控编程系统框架。后面的章节主要是为实现该数控编程系统而展开研究。首先,研究了螺杆的STEP数据模型,分析了螺旋面在STEP文件中的表示方法,建立了螺旋曲面的NURBS数学模型。在现有STEP-NC标准研究的基础上,定义了螺杆特征和旋风铣削工艺的数据模型,将STEP-NC的基本方法推广到了螺杆的数控旋风铣削领域。然后,本文对该数控编程系统中的涉及的关键技术进行了研究,包括螺杆特征信息识别和STEP-NC程序的生成。螺杆特征信息识别主要研究了螺杆几何信息的提取方法和螺杆特征参数的计算方法;STEP-NC程序的生成主要研究了文件头和数据段的生成方法。
  最后,在上述理论和技术研究的基础上,基于C#语言平台开发了一个生成螺杆STEP-NC的数控编程系统界面,并选取了一个螺杆实例进行了程序的生成,从而验证上述理论研究的可行性。
[期刊论文] 周青阳 车通 刘日良
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:为了适应异型螺杆集成制造技术的发展趋势,研究了螺旋面的STEP数据模型和内旋风铣削技术,提出一种基于STEP的异型螺杆数控加工方法.研究了螺旋面的STEP数据模型和几何信息的提取方法;给出了利用非均匀有理B样条模型获取螺旋面参数的方法;研究了螺旋面的内旋风包络铣削加工工艺及其刀轨计算方法;针对异型螺杆设计了一种计算机辅助制造系统,该系统包括STEP文件读取分析、特征识别、刀轨计算、刀轨验证、后处理等模块,实现了异型螺杆的设计系统与数控加工系统之间的有效集成.该系统的主要功能已实现并在实际加工中获得了验证....
摘要:为促进STEP-NC(ISO14649)向螺杆旋风铣削领域的拓展和应用,在现有STEP-NC数据模型的基础上定义了螺杆特征及旋风铣削工艺数据模型.首先在ISO 14649的加工特征下定义了螺杆特征,包括柱状螺杆和锥形螺杆两个子特征,在切削加工下定义了旋风铣削数据模型;然后给出基于STEP-NC的螺杆设计与制造系统集成方案;最后针对异型螺杆设计并实现了一个数控编程系统.该系统包括STEP文件翻译、特征识别、工艺规划和数控程序编写模块.该系统可以读取STEP AP203格式的螺杆CAD模型,并进行旋风铣削工艺的规划,最后生成符合ISO 14649的数控加工程序....
摘要:为了适应异型螺杆集成制造技术的发展趋势,研究了螺旋面的STEP 数据模型和内旋风铣削技术,提出了一种基于STEP 的异型螺杆数控加工方法。研究了螺旋面的STEP 数据模型和几何信息的提取方法;给出了螺旋面的NURBS 表达及其计算方法;研究了螺旋面的内旋风铣削加工工艺及其刀具规划方法;最后针对异型螺杆设计了一种CAM 系统。该系统包括STEP 文件读取分析、特征识别、刀轨计算、刀轨验证、后处理等模块,实现了异型螺杆的设计系统与数控加工系统之间的有效集成。该系统的主要功能已实现并在实际加工中获得了验证。
摘要:为了促进STEP-NC(ISO14649)向螺杆旋风铣削领域拓展和应用,在现有STEP-NC数据模型基础上定义了螺杆特征及旋风铣削工艺数据模型。首先在ISO 14649的加工特征下扩充了螺杆特征,包括柱状螺杆和锥形螺杆两个子特征;在切削加工下定义了旋风铣削数据模型;然后给出了基于STEP-NC的螺杆设计与制造系统集成方案;最后针对异型螺杆设计并实现了一个数控编程系统。该系统包括STEP文件翻译、特征识别、工艺规划和数控程序编写模块。该系统可以读取STEP AP203格式的螺杆CAD模型,并进行旋风铣削工艺的规划,最后生成符合ISO 14649的数控加工程序。
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