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基于扫描数据反求的数控代码自动生成技术的研究

作者：胡小龙 Publish: 2007-6-1 Hits:-

【中文题名】

基于扫描数据反求的数控代码自动生成技术的研究

【英文题名】

The Research of NC Codes Auto-Creation Base on Scanning Data

【学科专业】

机械电子工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-6-1

【中关键词】

逆向工程,CADCAM,数控编程,ProToolKit,ProE二次开发,

【英关键词】

reverse engineering,CAD/CAM,NC programming,Pro/ToolKit,Pro/E application development,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>计算技术、计算机技术>计算机的应用>信息处理(信息加工)>机器辅助技术

【论文摘要】

随着航空航天、汽车、工艺品、模具等行业的飞速发展,具有自由曲面的复杂零件越来越多,逆向工程就成了获得该类产品CAD模型的重要手段,而数控加工技术为该类产品加工提供了主要方法。本文对逆向工程中,自由曲面零件的三维数据采集,曲面重构,特别是数控加工刀具轨迹生成、加工仿真及NC代码的自动生成进行了理论和实践的研究。建立了以测量点云数据为对象的CAD/CAM系统,该系统以VC++为工具,成功地把点云获取及造型、工艺数据库、Pro/E集成在一起,实现了对数据导入,工艺参数输入,刀具轨迹生成与仿真及NC代码生成功能。分析了复杂曲面数控加工的切削方式、切削用量、走刀形式、进退刀形式,提出了一种用残留刀痕法来控制加工步长的方法并给出了控制公式。分析了切削参数和刀具参数对加工过程的影响,并用实例进行了实际仿真,表明了所用方法可行。利用Pro/E的二次开发工具Pro/ToolKit和VC++创建曲面铣削数控程序生成器,并提供一个Windows风格的人机交互界面,能从曲面拟合模块方便地获取点云数据,并进行CAD造型,采用人机交互中或者从工艺信息数据库中传入相关加工工艺参数,如果对参数不满意,还可以进行...

【论文题纲】

摘要	3-4
Abstract	4-7
1 绪论	7-15
1.1 逆向工程	7-11
1.1.1 逆向工程研究现状	7-8
1.1.2 逆向工程的意义及其在现实中的应用	8-9
1.1.3 逆向工程的工作模式	9-11
1.2 逆向工程的关键技术	11-14
1.2.1 数据获取技术	11
1.2.2 数据预处理及曲面重构技术	11-13
1.2.3 数控加工技术	13-14
1.3 本文研究的主要内容	14-15
2 复杂曲面的数控加工技术	15-23
2.1 曲面加工工艺与设备分析	15-20
2.1.1 数控加工曲面的方法	15-17
2.1.2 切削用量的确定	17-18
2.1.3 加工余量的确定	18-19
2.1.4 走刀方式与切削方向	19
2.1.5 起止高度与安全高度	19-20
2.1.6 进退刀方式	20
2.1.7 编程零点与工件坐标系	20
2.2 在Pro/E 环境下生成复杂曲面的刀具轨迹和数控程序	20-22
2.3 小结	22-23
3 基于扫描数据的CAM 模块的总体设计	23-29
3.1 逆向工程系统中CAM 模块的设计要求及功能	23-24
3.2 基于Pro/NC 的逆向工程CAM 模块的总体设计	24-28
3.2.1 Pro/NC 功能简介	24-25
3.2.2 基于Pro/NC 的逆向工程CAM 模块的总体设计	25-26
3.2.3 系统信息集成	26-27
3.2.4 工艺信息数据库与Pro/Engineer 的接口	27-28
3.3 本章小结	28-29
4 自由曲面数控加工程序的自动生成	29-49
4.1 Pro/Toolkit 应用程序开发技术	29-37
4.1.1 Pro/Toolkit 基本介绍	29-31
4.1.2 Pro/Toolkit 应用程序创建的基本方法	31-35
4.1.3 Pro/ToolKit 的包含文件	35
4.1.4 Pro/ToolKit 应用程序的核心	35-36
4.1.5 自定义函数	36-37
4.2 曲面铣削数控程序生成器的创建	37-44
4.2.1 特征创建的规则	37-40
4.2.2 数控序列特征的创建	40-41
4.2.3 曲面铣削数控程序生成器的创建	41-44
4.3 Pro/E 调用MFC 参数化CAD/CAM 技术	44-47
4.3.1 Pro/E 调用MFC 的意义及流程	44
4.3.2 Pro/E 调用MFC 创建模型实例	44-47
4.4 Pro/Engineer 与工艺信息数据库接口的开发	47-48
4.4.1 工艺信息数据库的创建	47-48
4.4.2 Pro/E 与工艺数据库的接口	48
4.5 本章小结	48-49
5 系统实际运行效果	49-55
5.1 自由曲面数控代码自动生成的步骤	49-53
5.1.1 系统主要功能	49-50
5.1.2 数控加工的各种参数的设置	50-51
5.1.3 系统调用Pro/NC 生成NC 代码	51-52
5.1.4 铣削曲面的选择	52
5.1.5 刀具轨迹的生成	52-53
5.1.6 刀位数据文件的输出	53
5.2 机床控制器文件的生成	53-54
5.3 本章小结	54-55
6 结论与展望	55-56
6.1 研究工作结论	55
6.2 展望	55-56
致谢	56-57
参考文献	57-60
在校学习期间发表的论文	60

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.383331



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