基于UG平台的五自由度数控电解加工仿真系统开发

摘要

数控展成电解加工技术综合了数控技术和电解加工技术的优点，并克服各自的不足，其工具阴极按照计算机数控指令运动，以电解“切削”的方式解决复杂型腔、型面的制造难题。经过不断的研究和发展，该技术逐渐完善，并受到越来越多的关注。
　　随着计算机仿真技术的飞速发展，在生产制造领域，加工仿真技术得到了很好的应用，不仅大大提高了生产效率，并节约生产成本，同时促进了先进制造技术的发展。
　　本文以某航空发动机整体叶轮为研究对象，利用UG二次开发技术，基于Visual C++6.0软件，将数控展成电解加工技术和计算机仿真互相融合，开发出一套通用的五自由度数控电解加工仿真系统，扩展数控展成电解加工技术的应用领域。
　　首先，简要介绍了整体叶轮的结构特点并对其进行参数化建模和三维实体建模，并介绍其主要的制造方法，通过优缺点分析和对比，为选用数控电解加工技术奠定了理论基础，并肯定了该技术的优势。利用UG软件的NURBS样条等工具对整体叶轮进行参数化建模，并在UG中完成其三维实体建模。
　　其次，分析了整体叶轮数控电解加工的工艺方案并进行仿真系统的开发。分析加工仿真的主要运动过程，利用UG软件的UG/Open开发工具，根据仿真要求设计应用菜单和用户界面。利用Visual C++软件，根据整体叶轮数控展成电解加工的难点设计仿真程序，实现材料去除的过程模拟，并判断加工过程中是否有碰撞或干涉等情况发生。
　　最后，利用该仿真系统进行整体叶轮的加工路径计算，加工误差分析及其补偿方法。分析试验结果并与利用VERICUT数控仿真软件的仿真结果进行比较，评价该仿真系统的有效性。研究结果表明，利用该仿真系统加工的整体叶轮精度高，叶片精度可达±0.1mm，表面质量和叶片一致性良好。

目录

声明

第一章 绪论

1.1电解加工和数控展成电解加工

1.2 整体叶轮的应用和特点

1.3 整体叶轮的加工

1.4 课题研究的目的、意义和主要内容

第二章 基于UG软件整体叶轮参数化建模

2.1 叶片曲面的构建

2.2 B样条曲线

2.3 整体叶轮建模

2.4 整体叶轮UG建模过程

2.5 本章小结

第三章 整体叶轮数控电解加工工艺分析及加工仿真

3.1 UG软件简介

3.2 整体叶轮数控电解加工工艺设计

3.3 整体叶轮数控电解加工仿真

3.4 本章小结

第四章 五自由度数控电解加工仿真平台开发

4.1 电解加工仿真模块设计

4.2 用户界面设计

4.3 配置开发环境

4.4 程序设计

4.5 本章小结

第五章 整体叶轮数控电解加工路径规划及误差分析

5.1 路径规划的一般步骤

5.2 整体叶轮叶间通道数控展成加工路径计算

5.3 整体叶轮数控电解加工误差分析

5.4 本章小结

第六章 数控加工与电解加工对比

6.1 VERICUT软件简介

6.2 整体叶轮VERICUT仿真

6.3 数控仿真结果与电解加工结果对比

6.4 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文与科研成果