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飞机操作系统壳体类零件实体加工与仿真(有图 程序 ppt等全套资料).rar

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    编号:20181016173635279    类型:共享资源    大小:26.68MB    格式:RAR    上传时间:2018-10-16
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    飞机 操作系统 壳体 零件 实体 加工 仿真 程序 ppt 全套 资料
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    本科毕业设计论文题 目 飞机操作系统壳体类零件实体加工与仿真 毕业时间 2014.6 I毕业 任务书一、题目飞机操作系统壳体类零件实体加工与仿真二、指导思想和目的要求此次毕业设计题目来源于生产一线,由学生独立完成飞机操作系统壳体类零件的三维建模、加工设计、加工程序后置处理与仿真。此次毕业设计期望实现的目标:使学生能发挥主观能动性,积极性和创造性,着重培养独立工作能力和分析解决问题的能力,严谨踏实的工作作风,理论联系实际,以严谨认真的科学态度,进行有创造性的工作,认真、按时完成任务。三、主要技术指标1、CATIA 三维零件模型一个:2、实体加工仿真 NC 程序一个:3、加工仿真验证结果:4、设计说明书一份:四、进度和要求查阅和翻译相关机械专业英语文献(1 周)分析并绘制零件图 (2 周)使用 CATIA 软件进行建模 (3-5 周)设计论文II确定加工工艺路线 (6-7 周)进行加工仿真 (8-12 周)撰写毕业论文(13-14 周) 论文打印及答辩(15-16 周)五、主要参考书及参考资料[1]杨胜群,Vericut 数控加工仿真技术,清华大学出版社,2010[2]詹熙达,CATIA V5 数控加工教程,机械工业出版社,2008[3]吴明友,数控加工自动编程—CATIA V5 详解,清华大学出版社,2007.[4]宋爱平,CAD/CAM 技术综合实训指导书,机械工业出版社,2012[5]詹熙达,CATIA V5 R20 快速入门,机械工业出版社,2011[6]郑贞平, VERICUT7.0 中文版数控仿真技术与应用实例详解,2011III摘 要CAD/CAM 技术的迅猛发展以及软硬件水平的进一步完善,为制造业提供了强有力的技术支持,也为企业的产品设计、制造和生产水平的提升带来了质的飞跃,CAD/CAM 技术已经成为现代企业信息化、集成化和网络化的必然选择。而在现代工业生产中,大部分的产品都需要进行三维造型与实体加工仿真,本文以飞机操作系统壳体类零件为例,应用 CATIA 软件,结合专业课程理论,进行三维造型与实体加工仿真。首先对该壳体零件结构进行分析,构思实体造型思路,通过 CATIA 里面的建模模块,应用拉伸,旋转,布尔运算等特征功能对实体进行造型。通过对实体的造型,根据实体结构的分析确定了加工思路,通过 CATIA 的加工模块,应用设置刀具,选择毛坯,生成刀轨等特征功能对实体进行加工。对壳体零件的三维造型及实体加工仿真进行了深入的探究,对实体加工仿真同时也进行了详细的阐述,并且进行了 VERICUT 的验证仿真。通过对飞机操作系统壳体零件的三维造型及实体加工仿真,可以缩短产品开发周期,降低生产成本,提高产品质量和生产效率,激发我国制造业发展的新思路,促进我国制造业的发展。IV关键词: CATIA,三维造型,加工仿真,验证仿真ABSTRACTThe rapid development of CAD/CAM technology and the software and hardware level of further improved, provided strong technical support for the manufacturing industry, also for the enterprise product design, manufacturing and production level of ascension brings a qualitative leap, CAD/CAM technology has become the inevitable choice of modern enterprise information, integration and networking. In modern industrial production, most of the products need to be 3D modelling and simulation entity processing, based on the shield parts of flight controls as an example, the application of CATIA software, combining the theory of professional courses, 3D modelling and simulation entity processing. First carries on the analysis about the structure of the shield parts of flight controls, thinking entity modelling idea, through the modeling module in CATIA, application of stretching, rotating, characteristic functions such as Boolean operation on entity model. Through to the entity modelling, according to the analysis to determine the processing plan of entity structure, through CATIA processing module, application Settings tool, select blank, characteristic functions such as tool path is generated on the real process. For the shield parts of flight controls 3D model and entity processing simulation conducted in-depth exploration, to the real machining simulation is also carried on the detailed elaboration, and has carried on the simulation validation of VERICUT.Through to the the shield parts of flight controls 3D modelling and simulation entity processing, can shorten the product development cycle, reduce production cost, improve product quality and production efficiency, and stimulate new train of thought on the development of manufacturing industry in our country, promote the Vdevelopment of manufacturing industry in our country. KEY WORDS: CATIA, 3D modelling, machining simulation, validation of the simulation 目录摘 要 ..............................................................................................................................IABSTRACT .................................................................................................................II第一章 绪 论 ............................................................................................................11.1 课题研究的背景和意义 .................................................................................11.2 课题研究的主要内容 ......................................................................................2第二章 零件的结构与加工工艺分析 ..........................................................................32.1 几何建模方法综述 ...........................................................................................32.2 加工对象及工艺分析介绍 ..............................................................................42.3 虚拟加工的流程 ..............................................................................................4第三章 基于 CATIA 的零件三维实体造型 ...............................................................63.1 建模软件介绍 ..................................................................................................63.2 建立三维模型 ..................................................................................................6第四章 实体加工仿真 ..............................................................................................164.1 建立 CATIA 产品文件 Product 1 ..................................................................164.2 Process 1 零件操作定义 .................................................................................174.3 Process1 加工操作 ..........................................................................................184.4 建立 CATIA 产品文件 Product 2 ..................................................................334.5 Proess2 零件操作定义 ...................................................................................344.6 Proess2 零件加工操作 ...................................................................................364.7 程序后置处理 ................................................................................................39第五章 VERICUT 的验证仿真 ................................................................................425.1 VERICUT 简介 ..............................................................................................425.2 CATIA 与 VERICUT 接口的实现 ...............................................................425.3 加工验证过程 ................................................................................................43第六章 总结 ................................................................................................................48参考文献 ......................................................................................................................49致 谢 ........................................................................................................................50毕业设计小结 ..............................................................................................................511第一章 绪 论1.1 课题研究的背景和意义随着机械加工零件复杂程度、精度要求不断提高,加工材料种类不断变化,复合材料、合金材料应用越来越普遍,数控加工程序也越来越复杂,如何保证数控加工程序的正确性、实现数控程序优化,以及如何提高数控设备利用率、降低数控机床的安全隐患就成为制造业面临的现实问题。然而无论是采用语言自动编程方法还是采用图形自动编程方法生成的数控加工程序,在加工过程中是否发生过切、少切,所选择的刀具、走刀路线、进退刀方式是否合理,零件与刀具、刀具与夹具、刀具与工作台是否干涉和碰撞等,编程人员往往事先很难预料,结果可能导致工件形状不符合要求,出现废品,有时还会损坏机床、刀具。 目前数控程序检验方法主要有:试切、刀具轨迹仿真、三维动态切削仿真和虚拟加工仿真等方法。 试切法是NC程序检验的有效方法。传统的试切是采用塑模、蜡模或木模在专用设备上进行的,通过塑模、蜡模或木模零件尺寸的正确性来判断数控加工程序是否正确。但试切过程不仅占用了加工设备的工作时间,需要操作人员在整个加工周期内进行监控,而且加工中的各种危险同样难以避免。 虚拟加工仿真,从软件上实现零件的试切过程,将数控程序的执行过程在计算机屏幕上显示出来,是数控加工程序检验的有效方法。在动态模拟时,刀具可以实时在屏幕上移动,刀具与工件接触之处,工件的形状就会按刀具移动的轨迹发生相应的变化。观察者可在屏幕上看到的是连续的、逼真的加工过程。利用这种视觉检验装置,就可以很容易发现刀具、工件、夹具之间的碰撞、干涉等潜在问题。此外和试切法相比虚拟数控加工方法既不消耗实体材料又不占用机床设备和场地,从而可以节约大量的资金和时间,使企业获得较好的效益。本课题飞机操作系统壳体零件模型为研究对象,首先通过CATIA软件建立2零件的实体模型,通过数控自动编程规划刀具路径,生成刀位文件。后经过后置处理生成适用于相应机床的G代码程序。然后通过虚拟数控加工仿真软件VERICUT构建虚拟数控加工环境,调入G代码程序,模拟实际加工环境和实际数控加工过程,快速检查各部件间的碰撞、干涉等情况,并在不改变刀具轨迹的基础上对切削参数进行合理优化,最终得到高效高质量的加工程序。 1.2 课题研究的主要内容本课题的研究目的是在实际加工之前,通过虚拟加工仿真数控加工过程,得到优质高效的NC程序,从而缩短产品加工周期、降低产品成本。本课题以具有多孔、多曲面的薄壁壳体零件的加工为例,基于CATIA和VERICUT,研究通过建立集建模、加工、仿真与优化为一体的虚拟数控加工链,获得高效高质量的数控加工程序的过程。本文的主要研究内容如下:1.总结虚拟制造技术中虚拟加工环节的主要技术,分析各主要基础技术的国内外新成果和发展趋势。分析虚拟加工的组成及流程。2.根据虚拟数控加工技术中产品的一般建模方法,采用 CATIA 对多空、多曲面的薄壁进行建模。根据数控加工工艺定制原则结合模型本身的特点,制定合理的加工工艺路线,并进行简单地夹具设计。3.研究基于 CATIA 的自动编程。按照自动编程前制定的工艺路线,选择合理的粗加工、精加工切削方法,生成各个工序的刀位文件。简述后置处理的算法原理及后置处理的前提条件,并构建符合要求的哈默 C42U-MT 五轴铣床的后置处理器。并通过新建的后置处理器岁刀位文件进行后置处理,得到适合机床的 G 代码文件。4. 研究基于VERICUT数控加工过程的仿真与数控程序的验证。构建数控铣床的虚拟加工环境。调用G代码文件,模拟实际加工过程,检验数控程序的合理性。3第二章 零件的结构与加工工艺分析产品的工艺规划和模型的建立是虚拟加工技术的基础环节,对虚拟加工的质量具有非常重要的作用。本章结合加工对象的结构特点和一般的建模方法,制订了合理的工艺路线并最终建立了产品的数字化模型。2.1 几何建模方法综述CAD 三维建模技术至今已经经历了线框建模、表面模型、实体模型方法,以及正在发展中的特征建模、参数建模方法。1.线框模型 线框模型是指用多边形线框来描述三维形体的轮廓得到的模型;采用数据结构:顶点+边表;其优点在于简单,仅需要端点信息;缺点:信息不完整,有二义性,不能用于 NC 加工等。2.表面模型 表面模型是指用有序连接的棱边围成的有限区域来定义立体的表面,再由表面的集合来定义立体所得到的三维模型。其优点是信息完整,可准确定以形体,可用于 NC 加工等;缺点:不能描述内部及特征,很多分析不能进行。3.实体造型技术 实体造型技术与线框造型相比,实体造型实体存在侧的明确定义,给出了表面间的相互关系等拓扑关系等信息,因而能够精确表达零件的全部属性,有助于统一 CAD\CAM\CAE 的模型表达,在设计和加工上可以减少数据的损失,保持数据的完整性。4. 参数化建模和特征建模,他们是随着几何建模技术的发展,在80年代后期相继出现的。特征建模着眼于产品功能和生产信息管理,服务于集成信息模型。特征包含了产品的拓扑关系、几何形状、典型功能、绘图方法和公差要求等。引用的特征直接体现出设计意图,更易为人理解,便于组织生产。参数化建模的设计对象,其结构形状比较稳定,用一组参数约束尺寸关系,设计结果随着尺寸的变动相应更改。
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