集成化逆向工程系统CAM模块的研究与开发

摘要

该文系统分析了集成化逆向工程CAD/CAM系统中CAM模块的功能模型和信息集成模型,提出了采用NURBS参数化曲面方法构造零件加工表面的数学模型,利用Pro/Toolkit工具在Pro/NC环境实现CAM功能的技术方案,并以此为基础开发了有机集成于逆向CAD/CAM系统、具有较强自动处理能力的CAM模块.研究和开发实践表明该文提出的方案较先进,具有可行性和实用性.该文的理论研究与研制开发工作主要包括:(1)利用测量数据构造零件的数学模型是逆向工程的关键技术之一.该文对比分析了目前常用的构造方法,指出该文研究的集成化逆向工程CAD/CAM系统应该采用非均匀有理B样条曲线曲面(NURBS)方法.文中研究了基于NURBS方法进行零件模型重构和数控加工的数学方法.(2)该文利用Pro/Engineer提供的二次开发工具Pro/Toolkit创建曲面铣削数控程序生成器,对Pro/NC曲面铣削数控加工功能进行封装.(3)该文设计和开发了集成化逆向工程系统的CAM模块,主要由五个部分组成:工艺信息数据库管理、数控加工工艺信息处理、曲面铣削数控程序生成器、加工仿真以及后置处理.该模块操作简单,人工干预少,具有较强的自动处理能力,实现了与集成化逆向工程CAD/CAM系统的有机集成.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1逆向工程

1.1.1逆向工程的基本原理

1.1.2逆向工程在工业领域的应用

1.1.3逆向工程的意义

1.1.4目前的研究和开发进展

1.2逆向工程的工作模式

1.3逆向工程CAM模块的关键技术

1.3.1自由曲面的数学模型

1.3.2自由曲面的数控加工技术

1.3.3逆向工程CAM的现状

1.4课题背景及研究工作

1.4.1课题背景

1.4.2主要研究工作

1.5本章小结

第二章 基于Pro/NC的逆向工程CAM模块的总体设计

2.1逆向工程系统CAM模块分析

2.1.1逆向工程系统中CAM模块的设计要求

2.1.2 CAM模块与逆向工程系统其它模块的关系

2.1.3 CAM模块的功能构成

2.2基于Pro/NC的逆向工程CAM模块的总体结构

2.2.1 Pro/NC功能简介

2.2.2基于Pro/NC的逆向工程CAM模块的总体结构

2.2.3系统信息集成

2.2.4工艺信息数据库与Pro/Engineer的接口

2.3本章小结

第三章 NURBS曲面模型的建立

3.1样件的数据采集和处理

3.1.1样件的数据采集技术

3.1.2样件数据的处理

3.2基于NURBS的曲面模型的建立

3.2.1曲面重构方法

3.2.2 NURBS曲面模型的建立

3.3本章总结

第四章 自由曲面数控加工程序的自动生成

4.1 Pro/Toolkit应用程序开发技术

4.1.1 Pro/Toolkit基本语法

4.1.2 Pro/Toolkit的开发过程

4.1.3应用程序结构

4.2曲面铣削数控程序生成器的创建

4.2.1特征创建规则

4.2.2数控序列特征的创建

4.2.3曲面铣削数控程序生成器的创建

4.3 Pro/Engineer与工艺信息数据库接口的开发

4.3.1工艺信息数据库的创建

4.3.2 Pro/Engineer与工艺信息数据库的接口

4.4本章小结

5.1自由曲面数控加工刀位轨迹的自动规划

5.1.1系统开始界面

5.1.2加工环境及加工参数的设置

5.2机床控制器数据文件的生成

5.2.1 用Pro/NCPOST QUEST生成所需的后置处理器

5.2.2机床控制器数据文件的生成

5.3本章小结

6总结与展望

6.1研究工作总结

6.2展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间的主要研究工作

声 明

致 谢