多轴数控加工刀具轨迹优化及其仿真的研究

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1、屮PH分类号TH164论文编妤1006015-0034学科分类号460.5040密级人身)^*A旁TIANJINUNIVERSITYOFTECHNOLOGY硕士学位论文S.DISSERTATION多轴数控加工刀具轨迹优化及其仿真的研究StudyonToolPathOptimizationandSimulationofMulti-axisNCMachining—_S.^.i1纖—‘机械工程机械制造及其自动化沈渤飞-牛兴华教授天津理工大学研究生部:〇一五年月独釗性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宂工作和取得的研宄成果，除了文中特别加以标

2、注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津理工大章或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者答名：筌孛0期：年；月【丨q李隹洽丈版权使用援权书本学位论文作者完全了解天津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大學可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。z(保密的学位论文在解密后适用本授权说

3、明）y学位冷丈作者签名y导师答名：筌孛幻期

4、：寻》月M签孛日期：如！广年）月!

5、分类号：TH164密级：天津理工大学研究生学位论文多轴数控加工刀具轨迹优化及其仿真的研究（申请硕士学位）学科专业：机械制造及其自动化研究方向：数控加工作者姓名：沈渤飞指导教师：牛兴华教授2015年01月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreeStudyonToolPathOptimizationandSimulationofMulti-axisNCMachiningByShenBofe

6、iSupervisorProf.NiuXinghuaJanuary2015摘要三轴数控机床加工复杂曲面零件时，一次装夹无法完成整个加工过程。为了避免由多次装夹造成的定位误差，需要采用多轴数控机床进行加工。本文提出一种刀具轨迹优化算法——改进的等距偏置法，将其嵌入到SIEMENSNX软件中，并应用VERICUT软件进行五轴数控加工整体叶轮的加工仿真。该算法既保证了刀具轨迹的分布均匀，又提高了加工效率。论文针对典型的复杂曲面零件即整体叶轮，进行加工效率优化和机床加工仿真的研究。首先通过将基本算法进行结合的思路，提出了一种新的算法，对SIEMENSNX进行二次

7、开发，在其加工模块中应用改进的等距偏置法进行刀具轨迹编辑；然后通过优化设计方法对刀具轨迹的加工效率进行了验证；最后通过后置处理生成数控程序导入到VERICUT中进行虚拟机床仿真，验证了刀具轨迹优化算法在叶轮加工中的可行性。通过刀具轨迹优化算法及仿真试验，改善了复杂曲面零件的加工，对实际生产有指导意义。关键词：加工仿真刀具轨迹轨迹优化VERICUTAbstractWhencomplexcurvedsurfacepartsaremachinedwiththree-axisNCmachinetools,thewholeprocesscan'tbefinishe

8、dforjustonetimeclamping.Inordertoavoidpositioningerrorcausedbymanytimesclamping,theprocessneedsusingmulti-axisNCmachinetools.Thispaperpresentsanalgorithm,namedimprovedequidistantoffsetmethod,fortheoptimizationoftoolpath.ThealgorithmwasembeddedintotheSIEMENSNXsoftware,andmachining

9、simulationwascompletedforfive-axisNCmachiningintegralimpellerwithVERICUTsoftware.Thealgorithmnotonlyensuresthetoolpathofuniformdistribution,butalsoimprovesthemachiningefficiency.Atypicalcomplexcurvedsurfacepartsnamedintegralimpellerisusedinthispapertorealizingefficiencyoptimizati

10、onandprocessingmachiningsimulation.First