五軸聯(lián)動(dòng)刀具路徑生成及插補(bǔ)技術(shù)研究（機(jī)械工程學(xué)）

第1章 緒論
1.1 研究目的和意義
1.1.1 問題的提出
1.1.2 研究目的
1.1.3 研究意義
1.2 復(fù)雜曲面加工及五軸CAD／CAM編程發(fā)展概述
1.2.1 復(fù)雜曲面加工技術(shù)的發(fā)展概述
1.2.2 CAD／CAM的發(fā)展過程與趨勢
1.2.3 面向五軸加工的CAD／CAM技術(shù)的發(fā)展歷程
1.2.4 五軸聯(lián)動(dòng)CAD／CAM編程技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3 復(fù)雜曲線曲面實(shí)時(shí)插補(bǔ)相關(guān)方面的研究現(xiàn)狀
1.4 五軸加工編程與插補(bǔ)方面存在的問題
1.5 主要研究內(nèi)容
第2章 復(fù)雜曲面造型及微分幾何計(jì)算
2.1 復(fù)雜曲面造型方法的發(fā)展過程概述
2.2NURBS曲線曲面表示及相關(guān)計(jì)算
2.2.1NURBS曲線表示
2.2.2NU：RBS曲面表示
2.2.3 曲線曲面相關(guān)量計(jì)算
2.3 曲線曲面擬合算法
2.3.1NURBS曲線擬合
2.3.2NURBS曲面插值
2.4 幾種NURBS曲面造型方法
2.4.1 柱面的NURBS表示
2.4.2 直紋面構(gòu)造
2.4.3 掃描生成的曲面造型方法
2.5 曲面微分幾何基礎(chǔ)
2.5.1NURBS曲線齊次坐標(biāo)表示
2.5.2NURBS曲線求導(dǎo)
2.5.3NURBS曲面的偏導(dǎo)計(jì)算
2.5.4 曲面微分計(jì)算幾個(gè)重要公式
2.6 小結(jié)
第3章 五軸加工刀具路徑優(yōu)化生成算法
3.1 概述
3.2 相關(guān)基本概念和模型
3.2.1 環(huán)形銑削刀具
3.2.2 刀觸點(diǎn)與刀位點(diǎn)相關(guān)的概念
3.2.3 五軸銑削加工原理簡介
3.3 進(jìn)給步長計(jì)算
3.4 刀具路徑計(jì)算方法
3.4.1 殘留高度與加工行距
3.4.2 刀觸點(diǎn)局部微分幾何分析
3.4.3 有效加工帶及其寬度的計(jì)算
3.4.4 下一條刀觸點(diǎn)路徑計(jì)算
3.4.5 從刀觸點(diǎn)到刀位數(shù)據(jù)的計(jì)算
3.5 局部干涉檢驗(yàn)與刀具姿態(tài)角的修正
3.5.1 刀傾角與刀轉(zhuǎn)角對加工結(jié)果的影響
3.5.2 刀傾角與刀轉(zhuǎn)角的優(yōu)化
3.5.3 局部干涉檢驗(yàn)與修正總結(jié)
3.6 刀具路徑生成過程
3.7 實(shí)例計(jì)算
3.8 小結(jié)
第4章 五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床空間運(yùn)動(dòng)及后處理
4.1 幾個(gè)相關(guān)概念
4.2 五軸數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)
4.3 五軸數(shù)控機(jī)床空間運(yùn)動(dòng)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 機(jī)床空間運(yùn)動(dòng)學(xué)研究總結(jié)
4.4 五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的后處理
4.4.1 后處理過程概述
4.4.2 刀具旋轉(zhuǎn)的五軸機(jī)床后處理
4.4.3 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)的五軸機(jī)床后處理
4.4.4 后處理過程總結(jié)
4.5 小結(jié)
第5章 五軸加工中的實(shí)時(shí)插補(bǔ)方法
5.1 概述
5.2 五軸線性插補(bǔ)方法
5.2.1 初始條件的給定
5.2.2 預(yù)處理過程中相關(guān)量的計(jì)算
5.2.3 插補(bǔ)步長計(jì)算
5.2.4 特殊情況討論
5.2.5 線性插補(bǔ)過程總結(jié)
5.3 五軸雙NURBS曲線的生成與插補(bǔ)
5.3.1 雙NURBS曲線插補(bǔ)格式
5.3.2 刀具路徑的NURBS擬合及數(shù)控代碼的生成
5.3.3 雙NURBS曲線的信息提取
5.3.4 雙NURBS樣條實(shí)時(shí)插補(bǔ)計(jì)算方法
5.3.5 實(shí)例驗(yàn)證
5.4 五軸NURBS曲面插補(bǔ)器
5.4.1 概述
5.4.2 刀觸點(diǎn)路徑實(shí)時(shí)插補(bǔ)
5.4.3 刀心點(diǎn)及刀軸矢量計(jì)算
5.4.4 逆機(jī)床運(yùn)動(dòng)變換
5.4.5 計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)步驟
5.4.6 計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)
5.5 三維刀具補(bǔ)償方法
5.5.1 概述
5.5.2 五軸數(shù)控程序的生成
5.5.3 現(xiàn)行編程方式在三維半徑補(bǔ)償方面的不足
5.5.4 五軸刀具半徑補(bǔ)償
5.5.5 五軸刀具長度補(bǔ)償
5.6 小結(jié)
第6章 復(fù)雜曲面五軸數(shù)控加工的仿真技術(shù)
6.1 數(shù)控加工仿真概述
6.1.1 仿真研究對于數(shù)控加工的意義
6.1.2 數(shù)控加工仿真的類型
6.1.3 五軸數(shù)控加工仿真的研究現(xiàn)狀
6.2 五軸加工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 材料去除過程研究
6.2.5 算法的實(shí)現(xiàn)過程
6.2.6 仿真算法的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)
6.3 整體葉輪五軸加工編程與仿真
6.3.1 整體葉輪的加工概述
6.3.2 整體葉輪的結(jié)構(gòu)及幾何造型
6.3.3 葉輪加工工藝的擬定
6.3.4 葉輪加工編程中一些關(guān)鍵問題的研究
6.3.5 整體葉輪五軸加工仿真
6.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)