汽輪機大葉片四坐標數(shù)控加工仿真及優(yōu)化的研究.pdf

1、制造業(yè)是國民經濟的基礎性產業(yè)，數(shù)控技術是現(xiàn)代先進制造業(yè)的基礎和核心。數(shù)控技術水平已經成為衡量一個國家制造業(yè)水平和工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標志。隨著CAD/CAM技術的發(fā)展及零件復雜程度的不斷提高，數(shù)控程序變得越來越復雜，編程的難度日益加大。此外，對數(shù)控程序進行優(yōu)化的要求也日益提高。數(shù)控加工仿真及優(yōu)化技術越來越成為數(shù)控技術中一個非常重要的方面。通過對虛擬零件加工過程進行仿真和優(yōu)化，顯示在實際加工中可能遇到的各種問題，能夠縮短產品開發(fā)周期，降低

2、加工成本，提高生產效率和產品質量。
　　本文對汽輪機大葉片四坐標數(shù)控加工仿真及優(yōu)化進行了深入、系統(tǒng)的分析與研究。利用CAD/CAM軟件 UG與數(shù)控加工仿真軟件VERICUT相結合，完成了汽輪機大葉片四坐標的數(shù)控加工仿真；通過進給速度優(yōu)化算法在MATLAB環(huán)境下和修改 UG數(shù)控加工相關參數(shù)分別完成了汽輪機大葉片四坐標數(shù)控程序優(yōu)化。本文的主要研究內容如下：
　　(1)利用UG軟件加工模塊設置數(shù)控加工工藝參數(shù)，生成了汽輪機大葉片數(shù)

3、控加工刀具軌跡和機床 NC代碼；同時利用UG軟件建模模塊，建立了數(shù)控加工仿真系統(tǒng)零件模型，并通過相應接口導入了VERICUT中。
　　(2)通過 VERICUT系統(tǒng)功能模塊構建了四軸立式銑床的運動學模型與幾何模型，配備了相應數(shù)控系統(tǒng)，建立了四坐標數(shù)控銑床刀具庫、回轉工作臺、夾具庫。
　　(3)在VERICUT系統(tǒng)中調用機床模型、刀具庫、夾具庫、毛坯模型，設置仿真系統(tǒng)基礎參數(shù)，完成了汽輪機大葉片四坐標數(shù)控加工動態(tài)仿真，進行了數(shù)

4、控加工質量檢查，對數(shù)控加工仿真結果進行分析，實現(xiàn)了汽輪機大葉片的虛擬加工。
　　(4)在保證數(shù)控加工質量的前提下通過改變UG軟件Outolerance參數(shù)，減少了數(shù)控加工程序大小，提高了程序運算速度，減少了程序存儲空間。同時在MATLAB開發(fā)環(huán)境下實現(xiàn)了數(shù)控加工程序進給速度的優(yōu)化算法，利用VERICUT對優(yōu)化后的數(shù)控加工程序進行了仿真，驗證了相關算法的正確性。
　　最后，本文還對理論研究部分進行了實例驗證，將汽輪機大葉片在X