基于UG的螺桿CAD-CAM技術(shù)研究.pdf

1、螺桿作為一類重要的零部件，其應(yīng)用非常廣泛。由于螺桿的造型復(fù)雜多變，其設(shè)計(jì)和制造較為困難。CAD/CAM技術(shù)的廣泛使用提高了螺桿的設(shè)計(jì)和制造效率。但許多CAD/CAM軟件的通用性較強(qiáng)、專業(yè)針對(duì)性較差。因此，為進(jìn)一步提高螺桿的設(shè)計(jì)和加工制造效率，本文對(duì)與螺桿CAD/CAM技術(shù)展開研究，面向內(nèi)旋風(fēng)包絡(luò)銑削加工工藝，開發(fā)了一個(gè)以UG NX8.0軟件為平臺(tái)，結(jié)合visual studio2010和matlab軟件，以C＃為編程語言，基于NX Op

2、en開發(fā)工具的CAD/CAM系統(tǒng)。與此同時(shí)，本文還研究了截面包絡(luò)法加工螺桿時(shí)的原理誤差并建立了誤差值預(yù)估模型。
　　在對(duì)螺桿模型進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，本文從螺桿三維模型的參數(shù)化設(shè)計(jì)和基于參數(shù)化程序的螺桿設(shè)計(jì)兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了螺桿三維模型的參數(shù)化設(shè)計(jì)。根據(jù)螺桿造型和實(shí)際情況，造型復(fù)雜的螺桿傾向于采用前者進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)建，造型簡單的螺桿則更多采用后者進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)建。
　　本文建立了內(nèi)旋風(fēng)包絡(luò)銑削加工螺桿時(shí)的刀尖圓弧回轉(zhuǎn)曲面和螺旋曲面的數(shù)學(xué)模型

3、，基于空間包絡(luò)條件確定了求解刀具軌跡的方程組。多次試圖求解后發(fā)現(xiàn)該方程組無解。根據(jù)本次建立的螺桿和刀盤模型，從空間包絡(luò)的角度求解刀具軌跡不可行。因此，本文采用旋風(fēng)銑削工藝中常見的截面包絡(luò)法對(duì)螺桿進(jìn)行加工并求解刀具路徑。介紹了截面包絡(luò)法的基本原理，開發(fā)了刀具軌跡求解模塊，實(shí)現(xiàn)了截面包絡(luò)法加工螺桿時(shí)刀位點(diǎn)的快速求解。為快速了解螺桿信息和提取相關(guān)參數(shù)，開發(fā)了關(guān)于螺桿模型的特征參數(shù)讀取模塊?；谇蟪龅牡段稽c(diǎn)坐標(biāo)，以UG為平臺(tái)設(shè)計(jì)了仿真加工模塊以

4、模擬演示加工過程和驗(yàn)證刀位點(diǎn)的正確性。同時(shí)開發(fā)了針對(duì)特定數(shù)控加工系統(tǒng)的后置處理模塊，可快速將刀位點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為數(shù)控機(jī)床直接識(shí)別的數(shù)控代碼，提高制造效率。
　　最后，本文分析了截面包絡(luò)法加工螺桿時(shí)原理誤差的產(chǎn)生機(jī)理并對(duì)該誤差進(jìn)行了表征。在此基礎(chǔ)上提出了一種較為精確的誤差值估算方法并分析了加工不同樣式螺旋槽軸向截線的螺桿時(shí)誤差及相關(guān)參數(shù)的分布規(guī)律。該方法可以預(yù)知截面包絡(luò)法銑削加工螺桿時(shí)的誤差值大小，進(jìn)而采取一定的補(bǔ)償措施保證螺桿的加工質(zhì)