空间曲面电火花线切割运动学及其应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 国内复杂曲面电火花线切割加工技术的研究与发展现状 3

1.2 国外复杂曲面电火花线切割加工技术的研究与发展现状 10

1.3 国内外电火花线切割加工CAD、CAPP/CAM及虚拟制造技术的研究现状及发展前景 13

1.4 本课题的来源、目的、意义及主要研究工作 18

1.4.1 本课题的来源、研究目的及意义 18

1.4.2 本课题的主要研究内容 19

第2章 复杂直纹曲面电火花线切割加工运动学建立 20

2.1 空间直纹曲面的形成与分类 21

2.1.1 直纹曲面的形成条件 21

2.1.2 常见直纹曲面的形成 22

2.2 复杂直纹曲面电火花线切割加工运动规律分析 27

2.2.1 复杂直纹曲面电火花线切割加工运动参数 27

2.2.2 复杂直纹曲面电火花线切割加工系统及其运动形式分析 29

2.3 复杂直纹曲面电火花线切割加工数学模型建立 45

2.3.1 一般平面加工系统的简要回顾 45

2.3.2 极坐标加工系统的数学模型建立 45

2.3.3 双旋转坐标加工系统的数学模型建立 53

2.3.4 三轴双旋转联动加工系统的数学模型建立 58

2.3.5 多轴联动加工系统的数学模型建立 61

2.4 本章小结 64

第3章 空间曲面电火花线切割加工运动学应用之一——空间曲面电火花线切割加工过程计算机仿真研究 66

3.1 图形仿真的基本思想 66

3.2 计算机图形学有关的数学基础 67

3.2.1 三维坐标点的表示方法 67

3.2.2 三维错移 69

3.2.3 三维旋转 69

3.2.4 三维平移 71

3.3 开发平台、程序设计方法及仿真编程语言的选择 72

3.3.1 开发平台的选择 72

3.3.2 程序设计方法的选择 72

3.3.3 仿真编程语言的选择 73

3.3.4 绘图模块的系统要求 74

3.4 真实感图形生成 74

3.5 极坐标加工系统的仿真程序设计 75

3.5.1 数学模型处理 75

3.5.2 仿真实现过程及其框图 77

3.5.3 典型仿真结果 81

3.6 五轴联动加工系统的仿真程序设计 86

3.6.1 数学模型处理 86

3.6.2 仿真实现过程及其框图 87

3.7 仿真结果分析 95

3.8 本章小结 96

第4章 空间曲面电火花线切割加工运动学应用之二——空间曲面电火花线切割加工CAD、CAPP基础技术研究 97

4.1 CAD技术的发展沿革及发展趋势 98

4.1.1 CAD发展过程——CAD技术的四次革命 98

4.1.2 CAD技术发展趋势 100

4.2 支撑系统的选择和开发方法原理 104

4.2.1 支撑系统的选择 104

4.2.2 开发方法原理 105

4.3 空间曲面电火花线切割加工CAD综合数据库建立 106

4.4 空间复杂曲面电火花线切割加工CAD系统的基本功能及解决方案 109

4.4.1 实现空间直纹曲面的造型功能 109

4.4.2 生成刀位文件 115

4.4.3 实现空间直纹曲面的形态仿真功能 116

4.4.4 研制后置处理模块 118

4.4.5 实现空间直纹曲面的形成过程仿真功能 120

4.4.6 实现空间直纹曲面的屏幕建立与编辑功能 121

4.5 空间曲面电火花线切割加工CAD系统的综合描述 123

4.5.1 整体框架结构 123

4.5.2 数据间的总体结构 126

4.5.3 数据存储结构 128

4.5.4 环境建立 130

4.6 开展CAPP（Computer Aided Process Planning）研究的意义 134

4.7 空间复杂直纹曲面电火花线切割加工CAPP基础技术研究 135

4.7.1 建立零件特征模型 136

4.7.2 以线切割加工工艺为主的空间直纹曲面CAPP开发系统模型 138

4.7.3 以线切割加工工艺为主的空间直纹曲面CAPP实现方法 138

4.7.4 以电火花线切割加工为主的三导线曲面CAPP系统组成 142

4.8 基于VC＋＋开发电火花线切割工艺数据库技术简介 143

4.8.1 建立数据库 144

4.8.2 建立ODBC数据源 146

4.8.3 定义MFCODBC 146

4.9 本章小结 147

第5章 空间曲面电火花线切割加工运动学应用之三——空间曲面电火花线切割加工CAM基础技术研究 148

5.1 可行性及问题分析 148

5.1.1 加工系统的实现目标 148

5.1.2 问题分析 148

5.2 五轴联动加工系统坐标系的建立及相互关系 150

5.2.1 五轴联动加工系统示意图 150

5.2.2 工作台坐标系（绝对坐标系）OXYZ 151

5.2.3 步进电机坐标系oxyz 151

5.2.4 下摆台坐标系o1x1y1z1 152

5.2.5 上摆台坐标系o2x2y2z2 153

5.2.6 工件坐标系oφxφyφzφ 154

5.2.7 坐标系小结 155

5.3 三导线转、摆、摆直纹面五轴联动加工系统数控模型建立 155

5.3.1 转、摆、摆数控数学模型 155

5.3.2 步进电机单向数控数学模型 158

5.3.3 五轴联动加工系统数控模型小结 159

5.4 转、摆、摆三轴联动加工系统的数控模型分析 160

5.4.1 问题分析及数控数学模型 160

5.4.2 隐函数（5-18）式的整理 161

5.5 数控转、摆、摆工作台结构设计 161

5.5.1 设计任务的分析 162

5.5.2 转、摆、摆数控工作台方案设计 163

5.6 空间曲面电火花线切割加工CAM系统控制基础技术研究 172

5.6.1 空间曲面电火花线切割加工CAM系统控制功能分析 172

5.6.2 数控系统的选择 173

5.6.3 数控系统的硬件设计 174

5.6.4 数控系统的软件设计 181

5.7 本章小结 182

附录1 数控模型推导过程 182

附录2 模型整理过程 184

第6章 空间曲面电火花线切割加工运动学应用之四——空间曲面电火花线切割加工实验研究 186

6.1 极坐标加工系统样件加工实验 186

6.1.1 ？+？运动形式下的样件加工实验 186

6.1.2 ？+？+E运动形式下的样件加工实验 188

6.1.3 ？+？形式下的样件加工实验 188

6.1.4 ？+？+E运动形式下的样件加工实验 191

6.1.5 ？+？+α+E运动形式下的样件加工实验 192

6.1.6 ？+？+θ+E运动形式下的样件加工实验 193

6.1.7 ？+？+θ+E+α形式下的样件加工实验 195

6.1.8 ？+？+θ+E运动形式下的样件加工实验 195

6.1.9 ？+？+E+θ运动形式下的样件加工实验 196

6.1.10 ？+？+E运动形式下的样件加工实验 196

6.2 双旋转坐标加工系统的样件加工实验 198

6.2.1 ？+？+E运动形式下的样件加工实验 198

6.2.2 ？+？运动形式下的样件加工实验 198

6.2.3 ？+？+E运动形式下的样件加工实验 199

6.3 三轴单旋转加工系统样件加工实验 199

6.3.1 ？+？+？运动形式下的样件加工实验 200

6.3.2 ？+？+？+E运动形式的样件加工实验 200

6.3.3 ？+？+？+E运动形式下的样件加工实验 201

6.4 三轴双旋转加工系统的样件加工实验 201

6.5 四轴联动加工系统的样件加工实验 202

参考文献 204