基于proe的曲面葉片設(shè)計與數(shù)控加工畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-08-15 12:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 /CAE 軟件之一，特別是在我國國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域中占據(jù)重要位置。其內(nèi)容涵蓋了產(chǎn)品從概念設(shè)計、工業(yè)造型設(shè)計、三維模型設(shè)計、分析計算、動態(tài)模擬仿真、工程圖輸出，到生產(chǎn)加工成產(chǎn)品的全過程。其中還包 含了大量的電纜及管道布線、模具設(shè)計與分析等實用模塊，應用范圍涉及航空航天、汽車、機械、數(shù)控（ NC）加工以及電子等諸多領(lǐng)域。 PTC 公司提出了等單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)的概念，開發(fā)出來等第三代機浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 2 頁 CAD/CAE/CAM 產(chǎn)品 Pro/ENGINEER 軟件能將設(shè)計至生產(chǎn)全過程集成到一起，讓所有用戶能夠同時進行同一產(chǎn)品等設(shè)計制造工作，實現(xiàn)等并行工程。在PROEWILDFIRE 中文版中集成的 NC 設(shè)計與制造模塊，為用戶進行數(shù)控加工操作提供了一個完善的設(shè)計平臺，人們可以方便的在該模塊中模擬各種諸如銑削、鉆削 、車削、線切割等數(shù)控加工工藝，從而大大的加快了設(shè)計與加工的速度、降低了生產(chǎn)成本并提高了產(chǎn)品質(zhì)量。 PRO/ENGINEER 采用技術(shù)指標化設(shè)計、基于特征等來實現(xiàn)模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計人員采用具有智能特征等基于特征等功能區(qū)生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，工程設(shè)計人員可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。 PRO/ENGINEER 系統(tǒng)用戶界面簡潔，概念清晰，符合工程人員等設(shè)計思想與習慣，整個系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫上，具有完整而統(tǒng)一的模型。 由于具有強大而完美的功能， PRO/ENGINEER 幾乎成為三維 CAD/CAM 領(lǐng)域的一 面旗幟和標準。它在國外大學院校里已經(jīng)成為學習工程類專業(yè)必修的課程，也成為工程技術(shù)人員必備的技術(shù)。 隨著我國加入 WTO，一場新的工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域的技術(shù)革命業(yè)已興起，作為提高生產(chǎn)率和競爭力的有效手段， PRO/ENGINEER 也正在國內(nèi)形成一個廣泛應用的熱潮。 利用 Pro/NC 加工模塊來實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)控加工的基本過程與實際加工過程基本上相似。首先，利用計算機輔助設(shè)計將零件的幾何圖形繪制到計算機中形成零件的圖形文件，然后調(diào)用 Pro/NC 加工模塊進行刀具路徑處理，由計算機自動對零件加工軌跡進行計算和數(shù)學處理，從而生成刀位數(shù)據(jù)文件，然后經(jīng)過相應的后置處理自動生成數(shù)控加工代碼，并在計算機上動態(tài)模擬刀具的加工軌跡。 創(chuàng)建制造模型 在進行 Pro/NC 加工時，必須先設(shè)定制造模型，然后在此基礎(chǔ)上設(shè)定加工參數(shù)，并生成正確的刀具路徑。一個完整的制造模型一般包含參照模型和工件模型兩部分。其中參照模型是必須的，但工件模型是可選的。 設(shè)置加工操作環(huán)境 浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 3 頁 Pro/NC 加工模塊可以對實際的加工操作環(huán)境進行模擬。在模擬之前，必須先設(shè)置相應的參數(shù)，如工藝操作名稱、加工機床、刀具、夾具、加工坐標系、加工安全退刀曲面等，這些參數(shù)稱之為加工環(huán)境參數(shù)。 定義 NC 序列 Pro/NC 加工模塊提供了十多種加工方法，為相應這些不同的加工方法，在Pro/NC 加工模塊中可通過 NC 序列對刀具路徑進行設(shè)置。加工過程中的主要參數(shù)都是在 NC 序列中進行設(shè)置的。 生成刀具路徑數(shù)據(jù)文件 刀具路徑也稱刀具軌跡，由多個刀位點連接組成。當加工操作環(huán)境、 NC 序列設(shè)置完成后，接下來的操作就是利用這些設(shè)置產(chǎn)生刀位數(shù)據(jù)文件。系統(tǒng)產(chǎn)生的刀位數(shù)據(jù)文件經(jīng)過后置處理后，會成為能驅(qū)動數(shù)控機床運動的數(shù)控程序。 刀具路徑檢測 對產(chǎn)生的刀具路徑，可通過“屏幕顯示”功能，對刀具路徑進行播放，或通過“過切檢測”功能，對刀具路徑進行檢測，如果檢測有誤，可對加工操作環(huán)境、NC 序列進行編輯修改，直到刀具路徑完全合理。 后置處理 在建立起加工模型并設(shè)置好各項加工參數(shù)后，系統(tǒng)先生成的是刀位（ CL）數(shù)據(jù)文件。這是一種 ASCII 格式的數(shù)據(jù)文件，但這種文件不能直接驅(qū)動數(shù)控機床進行加 工。所以要對數(shù)據(jù)文件進行后置處理，將其轉(zhuǎn)化成指定數(shù)控機床能夠執(zhí)行的數(shù)控程序。 曲面造型方法的發(fā)展 在復雜零件中，自由型曲線曲面因不能由畫法幾何與機械制圖方法清楚表達，成為工程師們首先要解決的問題。如何表達自由型曲線曲面，人們進行了不斷的研究。曲線。曲面的表示經(jīng)歷了 Ferguson(Hermit)雙三次曲面片， Coons 雙三次曲面片， Bezier 方法， B 樣條方法，發(fā)展到目前廣泛流行的 NURBS 方法。 1963 年，美國波音 (Boeing)飛機公司的弗格森 (Ferguson)提出了將曲線曲面表示為參數(shù)的矢函數(shù) 方法，最早引入?yún)?shù)三次曲線，構(gòu)造了組合曲線和由四角點的位置矢量及兩個方向的切矢定義的弗格森雙三次曲面片，也稱作 Hermit 雙三次曲面片。 Hermit浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 4 頁 曲面片構(gòu)造曲面模型時，所形成的曲表面經(jīng)過所有的型值點。該曲面片更適合構(gòu)造那些外形完全是曲面結(jié)構(gòu)的模型，而對于那些同時含有平面和曲面結(jié)構(gòu)的幾何模型，該方法具有自身不可克服的局限性，對于既含直線又含曲線結(jié)構(gòu)的自由曲線，直線段與曲線段交接處容易出現(xiàn)多余拐點，以致影響曲線的平滑程度。 1964， 美國麻省理工學院的孔斯 (Coons)發(fā)表了一個
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