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（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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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）...

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