基于特征的飞机蒙皮数控编程技术

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1、中图分类号：TP391论文编号：102870515-S206学科分类号：082503硕士学位论文基于特征的飞机蒙皮数控编程技术研究生姓名周鑫学科、专业航空宇航制造工程研究方向CAD/CAPP/CAM指导教师刘浩副教授南京航空航天大学研究生院机电学院二О一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineeringFeature-BasedNCProg

2、rammingTechnologyforAircraftPanelsAThesisinManufacturingEngineeringofAeronauticsandAstronauticsbyZhouXinAdvisedbyLiuHaoAssociateProfessorSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJanuary,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进

3、行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：摘要结合国家科技重大专项及航空制造企业的实际需求，针对飞机蒙皮镜像铣削设备对数控编程的特殊要求，对基于特征的飞机蒙皮数控编程技术进行了深入研

4、究。论文主要成果如下：1)对飞机蒙皮零件的加工装备及数控编程技术进行了深入的工业调研。通过对多种加工工艺的对比，得出蒙皮镜像铣削技术是飞机蒙皮零件加工的发展趋势。对蒙皮镜像铣削设备进一步调研发现，飞机蒙皮零件相交特征识别技术和刀轨自动生成技术是实现蒙皮镜像铣自动数控编程的瓶颈技术。2)提出了蒙皮零件相交特征的识别与重构方法。定义了具有几何与工艺高度耦合关系的蒙皮零件加工特征，基于属性面边图完成初步特征识别，通过定义特征极点划分加工区域完成特征重构，从而实现具有几何与工艺高度耦合的蒙皮零件相交特征的识别与重

5、构。3)提出了基于特征的蒙皮镜像铣刀轨自动生成算法。依据蒙皮零件特征识别结果，通过填充、分割和曲面拓展等方法对相交特征的驱动面进行重构，通过B样条拟合的方法对相交特征的驱动边进行重构。基于特征定义驱动几何属性，分析转角位置残留，自动生成满足蒙皮镜像铣削要求的等步距、无交叉、无残留、无抬刀的刀具轨迹。4)研究成果在基于特征的蒙皮镜像铣快速数控编程系统中得到了应用验证，该系统已成功应用于某大型航空企业多项蒙皮零件的数控编程及加工中。关键词：飞机蒙皮零件，数控编程，特征，工艺规划，刀轨生成iABSTRACTSu

6、pportedbytheNationalS&TMajorProject,andconsideringthedemandsofaviationenterprises,thetechnologyoffeaturerecognitionandtoolpathgenerationforaircraftpanelsarestudiedsoastomeettherequirementsoftheNCprogrammingofmirrormillingforaircraftpanels.Themainachieveme

7、ntsofthispaperarepresentedasfollows:1)AnindustrysurveyoftheNCprogrammingtechnologyandmachiningequipmentofaircraftpanelswascarriedout.Variousprocessingtechnologiesofaircraftpanelsmachiningwerecomparedinthesurvey,whichleadedtotheconclusionthatmirrormillingt

8、echnologyisthedevelopmenttrendofmachiningaircraftpanels.TheautomaticrecognitiontechnologyofintersectingfeaturesandtoolpathgenerationtechnologyarethebottlenecksforrealizingtheautomaticNCprogrammingafterfurtherresearc