五軸聯(lián)動刀具路徑生成及插補技術(shù)研究（機械工程學(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CAD／CAM編程技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3 復(fù)雜曲線曲面實時插補相關(guān)方面的研究現(xiàn)狀
1.4 五軸加工編程與插補方面存在的問題
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)計算
2.5.4 曲面微分計算幾個重要公式
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 刀觸點與刀位點相關(guān)的概念
3.2.3 五軸銑削加工原理簡介
3.3 進給步長計算
3.4 刀具路徑計算方法
3.4.1 殘留高度與加工行距
3.4.2 刀觸點局部微分幾何分析
3.4.3 有效加工帶及其寬度的計算
3.4.4 下一條刀觸點路徑計算
3.4.5 從刀觸點到刀位數(shù)據(jù)的計算
3.5 局部干涉檢驗與刀具姿態(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 局部干涉檢驗與修正總結(jié)
3.6 刀具路徑生成過程
3.7 實例計算
3.8 小結(jié)
第4章 五軸聯(lián)動數(shù)控機床空間運動及后處理
4.1 幾個相關(guān)概念
4.2 五軸數(shù)控機床運動基礎(chǔ)
4.3 五軸數(shù)控機床空間運動分析
4.3.1 刀具旋轉(zhuǎn)擺動的五軸機床
4.3.2 工作臺旋轉(zhuǎn)的五軸機床
4.3.3 機床空間運動學(xué)研究總結(jié)
4.4 五軸聯(lián)動數(shù)控機床的后處理
4.4.1 后處理過程概述
4.4.2 刀具旋轉(zhuǎn)的五軸機床后處理
4.4.3 工作臺回轉(zhuǎn)的五軸機床后處理
4.4.4 后處理過程總結(jié)
4.5 小結(jié)
第5章 五軸加工中的實時插補方法
5.1 概述
5.2 五軸線性插補方法
5.2.1 初始條件的給定
5.2.2 預(yù)處理過程中相關(guān)量的計算
5.2.3 插補步長計算
5.2.4 特殊情況討論
5.2.5 線性插補過程總結(jié)
5.3 五軸雙NURBS曲線的生成與插補
5.3.1 雙NURBS曲線插補格式
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樣條實時插補計算方法
5.3.5 實例驗證
5.4 五軸NURBS曲面插補器
5.4.1 概述
5.4.2 刀觸點路徑實時插補
5.4.3 刀心點及刀軸矢量計算
5.4.4 逆機床運動變換
5.4.5 計算機實現(xiàn)步驟
5.4.6 計算機仿真實驗
5.5 三維刀具補償方法
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償方面的不足
5.5.4 五軸刀具半徑補償
5.5.5 五軸刀具長度補償
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 算法的實現(xiàn)過程
6.2.6 仿真算法的計算機實現(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