數(shù)控曲線往復鋸機的設計與研究.pdf

1、計算機數(shù)控技術在各行各業(yè)都得到了廣泛的應用，面對市場對具有曲線輪廓零部件的巨大需求，傳統(tǒng)的鋸切設備和下料方法存在諸多缺陷，已經(jīng)不能滿足要求。因此，需要以先進的計算機數(shù)控技術來更新傳統(tǒng)鋸切加工設備，開發(fā)和研制一種新型的、能夠進行曲線鋸切的數(shù)控機床。 在本文的設計方案中，鋸切部分采用電動往復鋸，進給系統(tǒng)由橫向進給(X方向)、縱向進給(Y方向)和轉動進給(C向)組成。電動往復鋸鋸條的往復運動來實現(xiàn)鋸切運動。橫向進給(X方向)和縱向進給

2、(Y方向)形成目標曲線軌跡，電動往復鋸的轉動進給(C向)以電動往復鋸鋸軸為中心軸線，工作中鋸條始終沿著鋸切曲線的走向并保持相切。通過X、Y、C三軸聯(lián)動，利用數(shù)控插補技術便可實現(xiàn)曲線軌跡的鋸切。 本文簡介了數(shù)控曲線往復鋸機的機械結構組成及其功能，詳細介紹了主運動系統(tǒng)的機械結構和進給系統(tǒng)的設計。我們采取了工控機、運動控制卡、步進電機，實現(xiàn)了三軸曲線控制系統(tǒng)。文中對曲線鋸切工藝和轉向機理進行了研究，推導出滿足曲線的曲率半徑的條件，并對

3、曲線鋸切中的問題進行了詳細的分析和討論。論文最后研究了曲線鋸切插補方案，對鋸切中的非均勻有理B樣條(NURBS)曲線數(shù)學描述進行了介紹，討論了NURBS曲線的直接插補和直線逼近，介紹了一種直線逼近方法并分析了直線的逼近誤差，并給出了鋸條角度調整的計算方法，最后選擇了把NURBS曲線分成大量的微小直線段進行DDA插補的方案。 開發(fā)該項技術與設備以后，可以在短期內解決下料工序數(shù)控化低的問題，不僅可以自動化、高出材率、無人為誤差、大批