基于STEP的異型螺桿數(shù)控加工關鍵技術研究.pdf

1、螺桿類零件在軍工、石油、化工、橡膠、注塑成型及污水處理等諸多領域都有著廣泛的需求和應用，近些年來對此類零件的設計和加工等方面都有研究。根據(jù)應用背景和設備參數(shù)要求的不同，螺桿類零件的長度、內(nèi)外徑、螺槽形狀、頭數(shù)和導程等各項設計參數(shù)會有所不同，因此造成螺桿零件信息表達形式多樣，缺乏統(tǒng)一的數(shù)學模型表達和數(shù)控加工規(guī)劃。
　　 為了能夠?qū)崿F(xiàn)設計到制造的無縫銜接，本文所研究的零件信息表達是基于STEP標準進行的。STEP標準作為國際標準化組

2、織頒布關于工業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換的國際標準，能夠作為研究完整產(chǎn)品模型表達方法的信息標準。本文通過對EXPRESS語言結構形式和語法的研究，針對螺桿零件模型進行STEP信息遞歸提取，用Java語言實現(xiàn)STEP文件到螺桿模型的映射。
　　 螺桿零件模型不僅清楚完整的表達零件幾何信息，而且結合了數(shù)控設備和加工方法等制造工藝問題，針對旋風銑削法對螺桿零件軸向截面線型進行建模，并利用集合的思想對異型螺桿類零件進行了歸類。螺槽截面線型的模型建立是

3、其中最為復雜的一個環(huán)節(jié)，對螺槽內(nèi)的曲線部分進行插值和擬合計算。該模型結合了旋風銑削加工方法的特點，為后期的數(shù)控插補計算提供了數(shù)學依據(jù)和計算方法支持。
　　 本論文的數(shù)控加工采用的是自主研發(fā)的EtherMAC運動控制平臺，利用已經(jīng)建立的零件模型進行插補計算和加減速控制，插補計算過程在開發(fā)的原型機系統(tǒng)上進行，插補計算出每個周期的坐標位置，按照EtherMAC的協(xié)議將其進行組包。上位機和運動控制平臺的通訊是基于JNA方法實現(xiàn)的，并在程