異型石材典型制品的數(shù)控加工與仿真技術研究.pdf

1、伴隨異型石材消費市場的擴大和異型石材加工設備的增多，作為異型石材制品加工的核心-數(shù)控加工和仿真技術越來越引起人們的重視。對于此項技術的深入研究是提升異型石材制品生產(chǎn)效率、加工質(zhì)量、經(jīng)濟效益的有力保證。本研究以我校與沈陽機床集團共同研制的異型石材車銑復合加工中心(HTM50200)為主要研究對象，基于虛擬產(chǎn)品設計、工藝設計軟件-UG和仿真加工軟件-VERICUT，進行平面浮雕、立體雕刻類石材制品的數(shù)字化造型、程序編制、仿真加工、工藝實驗等

2、全方位研究，為石材加工的工藝設計及優(yōu)化提供有力的數(shù)據(jù)支持。
　　本研究在深入考慮機床加工性能、刀具尺寸和工件表面質(zhì)量要求的前提下，進行工藝參數(shù)對表面粗糙度影響實驗、工藝參數(shù)對刀具使用壽命影響實驗、工藝參數(shù)對切削力影響實驗獲得有效的切削參數(shù)。在此基礎上，利用UG/CAD模塊構建石材制件的三維數(shù)字化模型，在UG/CAM模塊中規(guī)劃刀具路徑，采用PostBuilder模塊創(chuàng)建適應于異型石材車銑復合加工中心(HTM50200)的專用后置處理

3、器，將刀具路徑轉換成數(shù)控系統(tǒng)能夠識別的NC代碼；然后根據(jù)實際機床的模型數(shù)據(jù)、運動關系、行程參數(shù)等，在仿真加工軟件-VERICUT中創(chuàng)建與真實機床相對應的虛擬機床，模擬樣件加工過程，完成幾何仿真和物理仿真，修正刀具路徑中存在的過切、碰撞、欠切、切削參數(shù)不合理等問題，達到對現(xiàn)實加工質(zhì)量、加工精度、程序可靠性等等的預判斷，縮減試加工過程，提高機床效率。最終為平面浮雕和立體雕刻石材制品的加工提供安全、高效的數(shù)控程序，在異型石材車銑復合加工中心(

4、HTM50200)上完成了加工，檢測了加工質(zhì)量，總結出提高刀具使用壽命的途徑。
　　本研究的創(chuàng)新點在于將UG和VERICUT軟件有效結合，對UG中編制的NC程序利用VERICUT進行仿真和優(yōu)化，規(guī)避了UG/CAM模塊生成的離散刀位中，缺乏刀具運動掃描體包絡面與加工曲面間整體逼近分析的缺陷，有效控制程序中速度的波動、切削量不均及切削力突變等情況。充分發(fā)揮出二者各自的優(yōu)勢，提高了刀具和整個機床的使用壽命，在實際加工中取得了預期效果，擁