基于准均匀三次B样条曲线的S试件建模仿真加工文档格式.docx
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基于准均匀三次B样条曲线的S试件建模仿真加工文档格式.docx
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第一步:
通过翻阅施法中老师的《计算机辅助几何设计与非均匀有理B样条》,得知准均匀三次B样条曲线方程;
通过matlab编程,将4组控制顶点拟合出4条B样条曲线,如图2所示。
由于每条B样条共有12个控制顶点,共能拟合9段曲线,通过给定参量步长,每段得到曲线上的101个点,从一百个点中的前、中、后分别选取一个点,又由于每段最后的一个点与下一段的第一个点相同,因此每条B样条共采集19个点。
相关程序见附录1。
图2
第二步:
将每条B样条的19个顶点导入到UG中,生成出4条B样条曲线,绘制出两个直纹面,并构建“S”形实体模型,如图3-4所示;
图3
图4
第三步:
根据毛坯尺寸,构建毛坯实体模型,如图5所示。
并将加工后的“S”形实体模型同毛坯模型组合在一起,如图6所示。
建模完成,等待进一步的仿真加工。
图5
图6
2.2工艺方案
2.2.1切削刀具和切削参数
切削刀具和对应的切削参数由机床厂家和用户协商确定并作出记录。
选用
下面为建议采用的刀具和切削参数。
切削刀具:
-刀具类型:
立铣刀
-20mm刀具直径:
20毫米
-刀具工作长度:
不小于50毫米
切削刀具参数设置如图7所示。
图7
切削参数:
推荐的切削深度为5-10毫米。
针对不同类型的机床的进给速度要求推荐如下:
-主轴转速大于18000转/分:
5000毫米/分
-主轴转速大于等于10000转/分并小于18000转/分:
3000毫米/分
-主轴转速大于等于6000转/分并小于10000转/分:
2000毫米/分
-主轴转速小于6000转/分:
1000毫米/分
主轴转速选取8000转/分,进给率为2000毫米/分,如图8所示。
图8
2.2.2加工过程
加工坐标系如图9所示
图9加工坐标系
步骤1:
直纹面的粗加工。
粗加工采用五轴侧铣加工,保证S形曲面每边各留1mm的加工余量。
步骤2:
直纹面的半精加工。
半精加工采用五轴侧铣加工,保证S形曲面每边各留0.8mm的加工余量,如图10所示。
步骤3:
直纹面的精加工。
精加工采用五轴侧铣加工来获得最终的S件曲面。
图10半精加工余量设计参数
2.3数控编程及仿真
仿真
粗加工轨迹生成如图11所示:
图11
半精加工轨迹生成图12所示:
图12
精加工轨迹生成图13所示:
图13
仿真界面如图14所示:
图14
仿真过程如图15-16所示:
图15
图16
数控编程
粗加工程序、半精加工程序及精加工程序,见附录2。
3课程小结
本实验课程主要有两部分组成,分别为理论部分和实践部分。
理论部分主要以老师上课讲授并操作示范为主。
可是由于出差在外,我错过了仅有的一节宝贵的理论课。
实践部分,则要求我们按照要求建立一个“S”试件模型,并在给定毛坯参数的情况下,建立毛坯模型,然后用软件对其仿真,生成刀轨和G代码,加工出“S”试件。
由于自己之前对CAD/CAM软件学习不深,用的不透,所以几乎是从零开始学习,遇到了很多的问题。
通过翻阅相关书籍、看视频以及请教别人,我一点点地建立起了模型,并学着去进行仿真加工,生成刀轨和G代码,终于完成了此次的作业。
虽然很艰难,但是收获颇多。
在这里,非常感谢帮助我的同学师姐和老师。
附录1
Main1:
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+p(2,i+2)*(-11/12*t.^3+3/2*t.^2)+p(2,i+3)*1/6*t.^3;
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z1=p(3,i)*(-t.^3+3*t.^2-3*t+1)+p(3,i+1)*(7/4*t.^3-9/2*t.^2+3*t)...
+p(3,i+2)*(-11/12*t.^3+3/2*t.^2)+p(3,i+3)*1/6*t.^3;
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+p(1,i+2)*(-1/2*t.^3+1/2*t.^2+1/2*t+1/6)+p(1,i+3)*1/6*t.^3;
y1=p(2,i)*(-1/4*t.^3+3/4*t.^2-3/4*t+1/4)+p(2,i+1)*(7/12*t.^3-4/5*t.^2+1/4*t+7/12)...
+p(2,i+2)*(-1/2*t.^3+1/2*t.^2+1/2*t+1/6)+p(2,i+3)*1/6*t.^3;
z1=p(3,i)*(-1/4*t.^3+3/4*t.^2-3/4*t+1/4)+p(3,i+1)*(7/12*t.^3-4/5*t.^2+1/4*t+7/12)...
+p(3,i+2)*(-1/2*t.^3+1/2*t.^2+1/2*t+1/6)+p(3,i+3)*1/6*t.^3;
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x1=p(1,i)*(-1/6*t.^3+1/2*t.^2-1/2*t+1/6)+p(1,i+1)*(1/2*t.^3-1*t.^2+2/3)...
y1=p(2,i)*(-1/6*t.^3+1/2*t.^2-1/2*t+1/6)+p(2,i+1)*(1/2*t.^3-1*t.^2+2/3)...
z1=p(3,i)*(-1/6*t.^3+1/2*t.^2-1/2*t+1/6)+p(3,i+1)*(1/2*t.^3-1*t.^2+2/3)...
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- 关 键 词:
- 基于 均匀 三次 曲线 建模 仿真 加工