平面图像的数控三维成像木材（杨木）加工技术

摘要

为科学高效利用速生杨木木质材料，把产品利用最大化、追求产品高附加值，本研究运用CAD/CAM(Comptner Aided Design/Computer Aided Manufacturing)和数控编程技术，根据平面图像构型，合理地进行杨木染色层合板的各层板间色彩的搭配，通过对处理后的平面图像进行数控加工，把平面图像三维立体的表现在杨木染色层合板的板面上。 经实验研究结果如下： 1.通过数字图像扫描或直接用数字相机拍摄的方法获得原始图像，原始图像经去噪声等方法处理，生成满足加工条件并以灰度值反映原始图像特点的数字图像。运用自主开发的图像灰度值创建图像三维模型软件系统创建数字图像的三维模型。其参数选择为：图像采样数值为6000-1 2000，灰度值0-255对应的高度为0-3mm(根据情况在±0.5mm范围内调整)。 2.通过对不同V型刀具的切削实验，刀尖角度在45度-90度之间的刀具，加工效果较好，能较好的反映原图像的特点和效果。为了保证切削质量，刀具均需要开刃。对于曲线型V型刀具，在距刀尖向上3mm处的曲线曲率不要发生突变，否则会造成切削量的突然增大，影响加工质量。 3.考虑产品视觉效果，数控加工切削间隔，宜选用6mm(根据情况在±0.5mm范围内调整)。切削参数设置为：主轴转速14000rpm，切削速度1200mm/min，单向切削。切削速度可以根据实际情况在小范围内调整。考虑木质材料本身的特点，刀具路径尽量选择与材料表面薄木纤维方向平行。 4.通过对不同加工方式的实验研究，讨论了由纵向加工方式为基础和另外四种不同的切削加工方式。其中横向切削、矩形环状加工和螺旋状加工方式能较好地表现原图像的特点和效果。由于加工方式的不同，这三种产品表现的特点不同，着重点不同，需根据人们的喜好、应用环境场合、试件材料等因素进行选择。放射状加工方式只能部分满足设计要求，局部反映了原图像的特征，需要进一步的实验和研究。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

1绪论

1.1选题的来源与依据

1.2国内外的研究现状和发展趋势

1.3研究的目的与意义

1.3.1研究的目的

1.3.2研究的意义

1.4研究的创新点

1.5参考文献

2研究内容和方法

2.1切削原理

2.2研究方法

2.3待解决关键技术问题

2.4参考文献

3原材料制备

3.1产品设计

3.2单板制造

3.3单板调色

3.4单板胶压成型

3.5薄木贴面

3.6实验用原材料

3.7参考文献

4平面图像数字图像处理

4.1数字图像处理技术初步

4.2数字图像获得

4.2.1数字化与扫描

4.2.2原稿数字化的数字描述

4.2.3抽样、信号转化与量化

4.3数字图像分类

4.4图像输入设备和扫描参数

4.4.1扫描仪硬件构成及其性能

4.4.2扫描参数设置

4.4.3扫描后处理

4.5小结

4.6参考文献

5数控加工工艺

5.1数控加工技术路线

5.2软件及设备

5.2.1 CAD/CAM软件

5.2.2木材数控加工中心

5.2.3加工材料

5.2.4切削刀具

5.3加工工艺

5.4切削方向

5.5刀具

5.6小结

5.7参考文献

6数控加工方式及编程

6.1数控编程

6.1.1刀具设置

6.1.2加工范围

6.1.3操作设置

6.1.4刀具路径模拟

6.1.5后处理

6.2 Pitagra反证程序软件模拟加工

6.2.1刀具参数

6.2.2主轴转速与切削速度

6.2.3设定加工原点坐标

6.2.4程序检测与输出

6.3数控加工中心加工

6.3.1加工件的固定

6.3.2数控加工

6.3.3后期处理

6.4不同加工方式的讨论

6.4.1横向切削加工方式

6.4.2矩形环状加工方式

6.4.3螺旋状加工方式

6.4.4放射状加工方式

6.5小结

7产品可行性分析

7.1工艺上的可行性

7.2使用上的可行性

7.3市场上的可行性

8结论