硼化锆整流罩数控磨削加工工具运动轨迹优化研究

摘要

硼化锆陶瓷是现代航空航天技术中应用较为广泛的新型耐高温材料之一，数控磨削加工技术是这种材料的主要加工方法，而现代航空航天技术中采用这种材料制造的零部件形状都比较复杂，加工精度及形位公差要求较高，这就对数控加工方案提出了更高的技术要求。因此，数控加工程序尤其是加工刀具运动轨迹的优劣将直接影响到硼化锆陶瓷材料的广泛应用。
　　 首先，本文介绍了硼化锆陶瓷在现代科技中的应用以及加工方法，综述了国内外的研究现状，阐述了研究此种材料数控磨削加工技术的意义，并说明了本文的主要研究内容。
　　 其次，以采用直线及圆弧插补技术的硼化锆陶瓷整流罩数控加工实验为研究对象，对实验中生成的加工刀具轨迹进行研究，通过建立数学模型深入的分析了脉冲增量插补方法的原理及判定方法，提出了采用参数曲线插补方式优化刀具运动轨迹的设计思路。
　　 再次，对参数曲线插补技术进行深入的研究，重点分析本文提出的非均匀有理B样条曲线的插补原理、方法以及控制因素，指出采用这种插补方法优化曲面数控加工刀具运动轨迹的可行性。
　　 最后，设计了基于UG的硼化锆数控磨削加工程序并进行了实验，通过实验生成UG刀路路径及加工G代码，并对分别采用NURBS曲线插补和圆弧曲线插补产生的两种实验结果进行比较，验证了采用NURBS曲线插补优化刀具加工路径的正确性。