高速铣削两轴加工知识导航编程技术研究与实现

论文摘要

随着高速加工机床和刀具技术的不断发展,高速加工的应用登上了制造业的历史舞台,显著的优点使得其地位越来越举足轻重。 本文以江苏省 2001 年重大科技攻关计划(工业)科技计划项目中提出的研究高精度高速机床及其配套软件的课题为背景,对高速铣削知识导航自动编程技术进行研究,实现了高速铣削两轴加工知识导航编程,包括知识导航自动编程模块和刀具轨迹图形编辑模块。 知识导航自动编程模块是研究的核心部分。本文针对高速铣削两轴加工所需知识的特点提出了经验数据库和规则库相结合的知识表示方法,并对二维轮廓和型腔的制造特征进行研究,提出了各个制造特征的识别算法,最后还对模板库的生成进行了初步研究,实现了将零件特征与通过知识导航获得的加工参数形成模板的技术,在此基础上编程实现了二维轮廓和二维型腔的知识导航自动编程。 刀具轨迹图形编辑器提供以图形方式对生成的刀具轨迹进行修改和完善的功能,以便对知识库进行更新,是知识导航自动编程系统不可或缺的部分,本文对删除、圆角、等距等基本编辑功能和镜像拷贝、旋转镜像等高级编辑功能的算法进行研究,并论述了各编辑功能的实现过程,在此基础上提出并实现了对称多型腔零件刀具轨迹快速生成技术。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 高速切削技术概述
• 1.1.1 高速切削的定义
• 1.1.2 高速铣削的优点和应用
• 1.1.3 高速铣削自动编程系统
• 1.1.3.1 高速铣削自动编程系统的研究现状
• 1.1.3.2 高速铣削自动编程系统的具体要求
• 1.1.3.3 高速铣削自动编程系统的关键技术
• 1.2 基于知识的加工
• 1.2.1 基于知识加工的研究现状
• 1.2.2 基于知识加工的发展趋势
• 1.2.3 基于知识的高速加工的必然性
• 1.3 论文的选题背景和意义
• 1.4 本文的内容与结构
• 第二章 系统框架与界面设计
• 2.1 系统开发的几何平台——ACIS
• 2.1.1 ACIS 的开发接口
• 2.1.2 几何与拓扑
• 2.1.3 主要功能和特色
• 2.2 系统框架设计
• 2.3 系统界面设计
• 2.4 本章小结
• 第三章 知识导航编程模块
• 3.1 知识的定义
• 3.2 知识的表示
• 3.2.1 一阶谓词逻辑表示法
• 3.2.1.1 谓词逻辑概述
• 3.2.1.2 谓词逻辑表示法的优点和局限性
• 3.2.2 产生式表示法[20]
• 3.2.2.1 产生式的基本形式
• 3.2.2.2 产生式系统
• 3.2.2.3 产生式表示的特点与局限性
• 3.2.2.4 产生式表示的使用范围
• 3.2.3 框架表示法
• 3.2.3.1 框架系统概述
• 3.2.3.2 基于框架的推理
• 3.2.3.3 框架表示方法的特点
• 3.2.4 语义网络表示法
• 3.3 知识表示方法的选定
• 3.4 经验数据库创建
• 3.5 规则库创建
• 3.6 特征定义和分类
• 3.6.1 特征定义
• 3.6.2 特征分类
• 3.6.3 两轴加工的制造特征
• 3.7 制造特征识别
• 3.7.1 特征识别简介
• 3.7.2 两轴加工特征识别过程
• 3.7.3 特征识别关键技术
• 3.7.3.1 型腔与轮廓特征识别
• 3.7.3.2 型腔特征中子特征及特征关键参数识别
• 3.7.3.3 轮廓特征中子特征及特征参数识别
• 3.7.3.4 零件对称性与回转性模糊判断
• 3.7.4 特征识别程序设计
• 3.8 模板库
• 3.9 本章小结
• 第四章 刀具轨迹编辑模块
• 4.1 刀具轨迹编辑器概述
• 4.2 普通刀具轨迹编辑功能
• 4.2.1 删除
• 4.2.2 圆角过渡
• 4.2.3 延伸
• 4.2.4 等距
• 4.3 高级刀具轨迹编辑功能
• 4.3.1 镜像拷贝
• 4.3.2 旋转镜像
• 4.4 对称多型腔刀轨快速生成功能
• 4.4.1 多型腔零件中一个型腔的刀轨生成
• 4.4.2 刀轨编辑并阵列
• 4.4.2.1 编辑阵列前的刀轨
• 4.4.2.2 阵列刀轨
• 4.4.3 刀轨连接
• 4.4.3.1 跨区域刀轨生成
• 4.4.3.2 刀轨排序
• 4.5 本章小结
• 第五章 应用实例
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文
• 参考文献