一、多轴数控加工误差分析及走刀步长计算（论文文献综述）
杨韶勇[1]（2021）在《基于Mastercam整体式叶轮五轴加工技术研究》文中研究表明叶轮零件是机械零件的代表,其中整体式叶轮由于无榫接结构,具有良好的空气动力学、流体力学特性,工作效率高、强度好、刚度大,在国防装备、化工制造及生活日常中被广泛使用。叶轮制造工艺复杂,其工作性能受到加工方法、加工表面质量及加工精度影响较大。传统的叶轮加工常采用球头铣刀点铣加工的方法,加工效率较低,这在一定程度上影响了叶轮的广泛使用。制造加工高质量、高精度、复杂叶形叶轮一直是国内高端数控加工领域的难题。针对上述问题,本文以半开式整体叶轮作为研究对象,从叶轮夹具设计、刀具选取、加工工艺规划、加工过程仿真、误差分析控制等方面对叶轮加工进行深入分析。研究内容如下:一、针对现阶段叶轮夹具功能和结构上的弊端,结合闭式叶轮、半开式叶轮和开式叶轮的形状、结构特点,提出并设计了一种可适应不同叶轮形状和尺寸大小的叶轮自适应夹紧夹具,基于Solid Works软件对其结构进行详细设计。设计的夹具有效解决了传统夹具只能夹持单一种类叶轮的问题。二、在对叶轮夹具工作过程中实际受力分析的基础上,利用Ansys Workbench软件对夹具整体结构和承重机构工字梁结构进行静力分析,分别获得其应力应变云图,结果显示其变形量满足设计要求;随后对夹具的关键零件进行机械强度校核计算,得出其强度、刚度满足设计要求;最后对夹具整体进行模态分析,获得夹具各阶振动频率,结果显示夹具前六阶固有频率与切削刀具的激励频率相差较大,故不会产生共振,从而验证夹具结构设计满足加工动态性能的要求。三、研究了五轴加工中刀具走刀轨迹方法、刀轨行距与走刀步长的计算方法,获得了曲面加工过程中残留高度与走刀行距关系;研究了B-C双摆台机床刀具坐标系与工件坐标系之间的变换原理,通过五轴机床的运动学方程,获得刀轴矢量与两个旋转轴转角的数学关系,为后续加工仿真避免加工干涉及误差改进提供理论依据。四、针对半开式整体叶轮的加工难点和工艺要求,在对叶轮进行加工区域划分的基础上,制定了叶轮叶片及流道面的五轴数控铣削加工工艺流程和刀路路径,选择了合理的刀具、机床,最后生成了整体叶轮的加工工序。五、在Mastercam软件中进行了叶轮加工轨迹编程,并对各个加工步骤的加工参数、刀具类型、加工策略等方面进行了进一步的研究,采用不同的加工参数或不同的加工策略得出的不同加工轨迹和仿真效果进行分析比较的方法,得出最优的加工轨迹,基于Mastercam对改进后获得的加工路径进行了加工仿真,验证了加工工艺和加工轨迹的可行性。六、在对加工方法误差分析的基础上,重点分析了叶轮加工过程中叶片和轮毂面的加工原因,并在理论上提出了误差控制方法。
陈思宇[2]（2020）在《五轴高精曲面加工刀轴矢量可行域研究》文中认为随着复杂曲面零件在航空航天,汽车,造船以及国防装备等众多领域的广泛应用,此类零件的超精密加工在多个国家重大工程领域高端装备的发展中极为关键。曲面零件的结构复杂,具有曲面局部曲率急变等特征,实际生产过程中主要采用多轴联动的数控机床进行加工。然而,由于机床的旋转自由度的增加,曲面加工灵活性增加的同时也伴随着干涉问题复杂性的增加。采用传统的干涉校验避障方法虽然可以解决干涉碰撞和过切问题,但对于加工精度要求极高的特殊曲面零件,不可忽略由于多轴数控加工旋转轴运动引起的实际加工轨迹相对加工插补轨迹不可避免的偏离,轮廓误差变大,甚至局部误差难以达到零件加工精度要求。误差补偿的方法提供了控制非线性误差的有效途径,然而补偿误差后加工轨迹刀轴矢量未进行干涉校验,未保证刀轴矢量可行性,零件的加工质量难以保障。因此探究保障复杂曲面零件实际加工精度要求的抑制非线性误差的无干涉可行域求解方法,对高精加工刀轴矢量规划具有较高的工程实际应用价值。本文以满足复杂曲面零件五轴数控加工的高精度制造需求为目标,通过约束刀轴矢量变化范围抑制相邻刀触点间非线性误差,结合刀触点无干涉的刀轴矢量可行域求解方法,保障了复杂曲面零件高精加工的轮廓度,从而为复杂曲面零件五轴数控高精加工提供有效理论支撑与技术指导。本文的主要研究内容如下:首先,针对复杂曲面零件五轴数控加工过程中的干涉情况分析,建立不同刀具模型对应的局部干涉及全局干涉的判定准则,并通过划分零件曲面待进行干涉检测区域范围从而减少干涉判定计算量,提高计算效率。依据预划分检测角度进行避障检测,选择无干涉发生刀具姿角对应刀轴矢量为刀轴可行域,实现复杂曲面零件单点可行域构建。与以往干涉校验避障方法相比,本文中考虑可行域求解过程中计算量较大且无效计算部分较多,采用减少计算数据等方法有效提高可行域求解效率,为后续约束非线性误差可行域范围建立奠定了基础。之后再以控制五轴数控加工复杂曲面零件加工旋转轴不可避免的非线性误差为目标,分析实际加工过程中切削误差的构成,通过确定在不同坐标系下刀具运动轨迹,构造五轴数控加工相邻刀触点间理想切削轨迹与实际切削轨迹方程,求解相邻刀触点间实际切削误差,建立五轴数控加工旋转轴摆动角度与切削误差关联关系。结合复杂曲面零件单点无干涉可行域,从而获得五轴高精数控加工刀轴矢量可行域。接下来,根据可行域规划加工刀轴矢量,实验验证本文方法规划的刀轴矢量可有效提高零件加工质量。最后,开发面向五轴铣削加工的非线性误差抑制的刀轴矢量可行域规划刀轴矢量的辅助软件。通过图Matlab GUI搭建功能模块,拟合曲面模型点云,编写刀具模型、待检测范围划分及干涉判定函数,构建五轴刀轴矢量无干涉可行域。编制旋转轴摆动角度范围计算与刀具姿角转换的函数文件,输出高精数控加工刀轴矢量可行域规划的刀轴矢量,输出加工代码,完成五轴数控高精加工的可行域在实际加工中的应用。本文提出的五轴高精曲面加工刀轴矢量可行域求解方法可显着抑制非线性误差,避免加工干涉问题,提高复杂曲面零件的加工质量,为后续更深入的研究复杂曲面零件的高精加工提供一定的研究思路,与此同时,为实现复杂曲面零件的高精度加工奠定基础。
罗晓梅[3]（2020）在《大型船用螺旋桨叶根桨毂加工路径规划和碰撞检测技术研究》文中研究表明螺旋桨作为船舶动力系统关键部件,其加工质量直接影响船舶的性能与正常运行。大型船用定距螺旋桨制造一般先采用铸造成型的方法制造毛坯,然后对桨叶、桨毂端面和内孔进行数控加工,但由于螺旋桨结构的影响,叶根桨毂仍采用人工打磨进行加工,不仅加工周期长、加工质量难以保证,而且员工工作环境极其恶劣。为解决上述大型船用螺旋桨叶根桨毂加工问题,本文在统筹分析企业具体需求、螺旋桨结构特征和叶根桨毂加工工艺的基础上,提出一种叶根桨毂加工新方案,并基于此方案对机床工作空间和叶根桨毂数控加工中的刀具路径规划、碰撞检测技术展开系列研究工作,具体内容如下:（1）为确定机床可加工的叶根桨毂区域,在分析机床运动学模型的基础上,利用蒙特卡洛随机取点法和Matlab机器人工具箱仿真得到机床工作空间云图;并采用螺旋桨与工作空间云图相拟合、工作空间三维模型与螺旋桨布尔运算两种方法分析工作空间与螺旋桨的相对位置。（2）针对叶根桨毂定轴加工刀具路径生成问题,首先基于机床运动学,对机床联动轴与半联动轴关系进行推导;依据加工曲面特征,分析刀具最大值、走刀步长、加工行距;比较不同走刀方式对加工时间的影响,在满足机床性能和零件加工质量的前提下,尽可能缩短加工过程中空走刀时间,提高加工效率;最后根据计算所得数值,生成前置刀具轨迹。（3）针对叶根桨毂加工过程中的干涉碰撞问题,应用基于分离轴理论的包围盒碰撞检测算法进行研究。首先分析机床关键部件和刀具OBB（Oriented Bounding Box）包围盒与工件八叉树节点的干涉情况,对发生碰撞的包围盒,分析其与零件三角面片的碰撞情况;最后对判定发生碰撞的刀位点,优化刀轴矢量以避免碰撞。（4）将前置生成的刀具轨迹通过专用后置处理器生成数控加工程序,通过Vericut构建加工仿真平台,对经过碰撞检测的叶根桨毂加工程序进行仿真验证。
贾宏博[4]（2020）在《复杂曲面五轴数控加工刀轴矢量规划算法研究》文中进行了进一步梳理近几十年来,随着我国现代制造业的快速发展,因而对具有复杂曲面的工业产品需求量大大增加。由于复杂曲面类工件曲率变化较大,从而增加了加工难度,并对数控加工技术提出了更高的要求,因此复杂曲面的加工一直以来是数控加工制造业中的难点问题。目前,主流的数控加工技术包括传统的三轴数控加工和具有更高自由度的五轴数控加工。由于五轴数控机床与三轴数控机床相比多了两个自由度,使得刀具获得了更高的空间可变范围,提高了刀具对复杂曲面成形加工的适应性,更有利于处理几何形状复杂的工件。然而,随着自由度的增加,刀轴矢量的规划对曲面的加工质量和加工效率的影响也越来越大。对于这一问题,本文提出了一种针对复杂曲面的五轴数控加工刀轴矢量规划算法,通过对刀轴矢量的合理规划,可以获得连续性和平滑性较高的刀具轨迹,从而提高复杂曲面的加工质量和加工效率。首先,介绍了五轴数控加工的基础概念,论述了在对复杂曲面进行铣削加工时五轴数控所具有的优势。同时,阐述了复杂曲面的几何性质和刀具路径规划的理论基础,为五轴数控加工刀具轨迹规划和刀轴矢量规划提供了理论支撑。其次,提出基于刀具姿态控制的刀轴矢量规划方法。通过分析现有的刀轴矢量规划方法后,发现五轴加工对刀轴矢量的规划方案多以刀轴矢量的平滑性为主,两者并未兼顾,对于获取最大加工效率考虑甚少,因此本文从获取最大加工效率进行考虑,阐述了刀具姿态对加工带宽的影响,论述了刀具姿态与加工带宽的关系,提出了理论最佳刀具姿态,完成了对初始刀轴矢量的规划。但是由于加工曲面的复杂性,在曲面曲率变化较大处刀轴矢量变化较大,使得同一条轨迹线上的刀轴矢量变化很不平滑,影响曲面的加工质量。因此需要对获得的初始刀轴矢量进行优化处理,这样既可以保证曲面的加工效率又可以得到平滑性较好的刀轴矢量。接着,提出基于非线性误差对刀轴矢量进行优化。针对五轴数控加工过程中非线性误差的产生原因进行分析,且建立了旋转运动轴与非线性误差之间的关系,通过限制旋转轴运动角度来控制非线性误差达到优化刀轴矢量的目的,从而保证工件的加工质量。最后,通过使用MATLAB软件验证本文所提方法的有效性以及合理性,与传统的预设刀轴法生成的刀轴矢量相比,本文方法具有更高的加工效率。对得到的初始刀轴矢量进行优化处理,减小了刀轴矢量的变化量,得到平滑性较好的刀轴矢量,降低了由于刀轴矢量不平滑而导致曲面加工质量不高的问题,提高了曲面的加工质量。通过限制旋转轴的运动角度来控制非线性误差,保证了工件的加工精度。
段飞宇[5]（2020）在《基于复杂直纹面精加工的变形误差补偿及刀位优化研究》文中进行了进一步梳理如今,随着加工制造业以及航空航天等前端领域的发展,我国对优良高端装备的需求越来越迫切,广泛应用于该领域的精密复杂曲面零件在加工效率、成形精度及成品率等指标上被提出更高的要求。复杂直纹曲面是该类复杂零件的典型特征,一般通过多轴联动数控机床侧铣加工成型,但在加工过程中刀具始终按照理想轨迹运动而并未考虑刀具变形的影响,从而导致其加工精度问题。据此,本文基于对复杂直纹面几何特征的分析,对加工刀位轨迹点规划、铣削力建模以及刀具变形误差预测与补偿的相关理论与策略进行了深入研究,旨在提高该类复杂曲面零件的整体加工质量与加工合格率。主要内容为如下三个部分:基于对复杂直纹曲面几何特征的分析,提出了针对其侧铣加工的刀具轨迹点规划策略,包括用来确定刀具轨迹点位置的以直纹曲面边界准线为基准的等弓高误差插补方法以及确定插补位置处刀具位姿的规划算法。设计仿真实例,通过与软件自动生成的刀位轨迹进行对比验证了本文规划方法的优越性,实现了在弓高允差范围内刀位轨迹点尽可能地少,加工表面的弓高误差保持均匀。基于五轴数控机床的运动学分析,建立了考虑刀具跳动、单多齿切削以及复杂加工轨迹的铣削力预测模型,包括加工过程中刀具相对于工件的坐标转换关系的建立、刀具偏心的定义与参数识别、基于点云离散法对刀具与工件有效接触范围的分析以及运用参数化补偿的思想提出一种等效瞬时未变形切屑厚度模型。设计加工实验,通过仿真值与实测值对比验证了本文建立的五轴侧铣加工铣削力模型的准确性。在侧铣加工中刀具所受铣削力实际分布情况的分析下,通过沿工件表面法线方向挠度变形的叠加对刀具变形进行了准确预测。针对刀具变形的具体分析,提出了更为准确的刀具位姿调整准则,结合变形误差镜像迭代补偿原理实现了加工中刀具变形误差的离线补偿。此外,运用最小二乘法建立了变形补偿值与对应径向铣削力之间的函数关系。设计对比实验,通过补偿前后的工件表面轮廓误差的对比验证了本文变形误差补偿模型的有效性,实现了复杂直纹面特征零件整体加工表面精度的提升。
穆书航[6]（2020）在《YL型烟气轮机叶片加工系统理论及加工方法》文中进行了进一步梳理烟气轮机动叶片是烟气轮机的核心零构件之一,只有保证了核心零构件加工质量,才能够保障烟气轮机更长时间的工作,同时提高作业效率,才能为工厂生产加工带来利益最大化。由于动叶片是由空间扭曲变截面上一个个毫无关联的点拟合而成,从而导致了叶片结构较为复杂,加工过程也较为复杂。因此针对YL型烟气轮机叶片加工设计一套完整成型的加工系统理论及加工方法,就具有一定的科研价值和市场价值。文章以YL型烟气轮机叶片为研究对象,探究叶片加工的系统理论及在加工中产生振动的原因及控制方法。文章中针对动叶片造型复杂,空间扭曲程度高,提出运用NURBS曲线造型理论结合稀疏模型的建立,对叶片的离散点进行优化完成叶片光顺,构造出叶片的三维模型。探究基于稳态响应下叶片加工时,提出运用叶片模态分析结合谐响应分析法对加工中产生的振动进行了分析,以此确定工件加工薄弱部位、施加刀具铣削频率和加载铣削力的范围,继而得到叶片加工的相关参数,最终得出控制加工振动产生的方法。利用UG生成NC程序,对烟气轮机叶片进行仿真加工,获取完整的G代码。最终将生成的G代码用于工厂现场加工,依据加工现场结果进行进一步优化,并投入实际生产中。
徐冬冬[7]（2020）在《基于等残留高度法的五轴数控加工刀具轨迹优化研究》文中指出五轴数控加工中心以其高精度、高自由度、自动化程度高等特点,成为叶轮、叶片、螺旋桨等复杂曲面零件唯一的加工方式,广泛应用于航空航天、船舶制造、汽车制造、模具制造等行业,为国家工业的发展提供了巨大的助力。基于五轴数控加工的刀具轨迹规划作为复杂曲面设计到复杂曲面加工的核心环节,对复杂曲面类零件的成品质量有重要的影响,一直是国内外专家研究的热点和难点。本文系统分析了五轴数控机床在国内外的发展历程、主要分类方式、未来发展方向等;介绍了NURBS复杂曲面的建模方式及微分几何特征;对等残留高度法的规划原理进行深入研究的基础上,本文提出了针对步长精度优化的步长累积误差消除算法,针对光顺轨迹生成的突变点消除方法,针对高度加工的螺旋轨迹生成方法,最后通过仿真验证均取得了良好的效果,能有效提高加工精度、加工效率和工件表面质量。本文所做的具体研究成果和创新如下:（1）提出了一种高精度走刀步长的刀具轨迹规划方法。分析等残留高度法的基本原理,并根据相邻轨迹线的走刀步长、加工行距、短程线方向等信息,推算出偏置轨迹线上对应刀触点间的步长计算公式,进一步分析出在轨迹光顺的条件下步长变化的一般规律,发现等残留高度法在生成光顺轨迹时,步长会产生累积误差,导致实际走刀步长严重偏离理论走刀步长,降低加工精度,根据实际步长和理论步长提出步长误差变化率的概念,设计步长累积误差消除算法,控制偏置轨迹线中的步长误差,最后的仿真结果证实了步长累积误差理论的正确性和步长累积误差消除算法的合理性。（2）提出了一种光顺轨迹生成的刀具轨迹规划方法。等残留高度法生成的轨迹线之间有严重的依赖性,有时会造成后续偏置轨迹线出现突变点、拐点、自相交等,使轨迹线发生折弯,严重影响轨迹光顺性,本文通过分析走刀方向与后续走刀轨迹的位置关系,提出了判定突变点、拐点的方法,并结合等残留高度法的规划原理,提出了突变点、拐点的消除方法,经仿真验证,用本文提出的方法全部消除了轨迹线中的突变点和自相交现象,生成了光顺的刀具轨迹,有效提高了加工精度,保证了工件的表面质量。（3）提出了一种针对高速加工的等残留螺旋轨迹规划方法。等残留螺旋轨迹结合了等残留高度法加工效率高、工件表面残留高度相等和螺旋走刀抬刀、落刀、刀具空行程少、刀具载荷稳定的优点,适合于高度加工,本文结合等残留光顺轨迹生成方法,设计了等残留螺旋轨迹规划算法,生成了光顺的等残留螺旋轨迹,仿真显示等残留对比等参数螺旋轨迹,在轨迹线总长度,转角数量方面均有较大优势,能有效的提高加工效率。
朱星辰[8]（2020）在《船用螺旋桨的参数化建模及数控加工》文中指出船用螺旋桨是船舶动力系统的核心,其桨叶曲面是典型的自由曲面,设计和加工的质量直接影响螺旋桨的性能,而螺旋桨复杂的工作环境也对其建模及制造精度提出了更高的要求。船用螺旋桨从设计到加工的过程复杂繁琐、周期较长,因此需要建立能够综合考虑螺旋桨设计、分析以及加工的螺旋桨参数化数学模型,并基于参数化模型对螺旋桨开展后续各项研究工作,以达到缩短螺旋桨的设计制造周期、提高生产效率的目的。本文以实现螺旋桨参数化设计到数控加工为目的,建立了螺旋桨桨叶曲面的参数化方程,基于参数方程求解所得点建立了螺旋桨三维实体模型;以提高螺旋桨敞水效率为目的,对螺旋桨相关结构参数进行优化并进行了水动性能仿真;分析并制订了螺旋桨数控加工工艺,基于参数化模型编写了数控加工程序并进行了数控加工仿真与实验。具体内容如下:在分析船用螺旋桨结构及成型原理的基础上,建立螺旋桨切面参数方程并推导了二维切面到三维空间的坐标转换公式,建立了桨叶曲面的参数化数学模型。求解方程得到桨叶表面指定精度下的数据点,将其导入UG中建立三维实体模型。对比传统由型值点所建立的螺旋桨模型,参数化方法建立的模型表面光顺性更优。以螺旋桨最大敞水效率为目标,对螺旋桨盘面比、螺距比和进速系数等参数进行优化,得到了螺旋桨给定工况下的最佳匹配参数,优化后螺旋桨敞水效率提高了约3.18%。对螺旋桨进行了水动性能仿真,验证了优化桨的敞水效率;分析了螺旋桨相关参数纵倾角和侧斜对螺旋桨敞水性能的影响。分析螺旋桨的数控加工工艺,对加工阶段进行了划分,确定了毛坯、刀具、走刀方式等。判断加工中干涉与过切情况,建立了刀具与工件间几何关系,研究了无干涉的刀具路径算法,基于桨叶的参数化数学模型计算了粗精加工的刀具轨迹,并通过后置处理将刀位信息转化为数控加工程序。建立数控加工仿真环境,导入数控加工程序进行了数控加工仿真,仿真结果验证了刀具轨迹及数控程序,且螺旋桨获得较好的精度和表面质量。最后在五轴数控机床上进行了加工实验。本文所建立的参数化模型,在螺旋桨优化分析及数控加工中均取得了较好的效果。基于参数化数学模型的数控加工方法,对在一定参数范围内的螺旋桨,修改参数即可获得数控加工程序,具有较大的工程应用前景。
姜天优[9]（2019）在《钛合金叶片超声辅助磁性磨料光整加工刀具轨迹规划研究》文中认为钛合金叶片质量的好坏直接影响其工作性能和使用寿命,采用传统的加工方法很难满足其高质高效的光整加工需求,超声辅助磁性磨料光整加工技术作为多种复合加工技术之一被认为是解决该问题的一项重要技术,同时在叶片的加工中,刀具轨迹规划将直接影响其加工质量和效率。因此本文针对钛合金叶片的光整加工问题,开展了钛合金叶片超声辅助磁性磨料光整加工刀具轨迹规划研究,主要研究工作和结论如下:（1）根据三次B样条曲线插值理论对叶片曲面曲线离散点插值建立了钛合金叶片曲面曲线方程,通过对叶片曲面曲线上各离散点参数分析检测曲线光顺性,并基于局部能量极小值理论对叶片曲面曲线进行了光顺,通过对叶片曲面曲线上离散点的偏置得到了直纹化形式的叶片表面方程,并构造了叶片的实体模型。（2）通过对钛合金叶片曲面特性分析建立了直纹面叶片曲面近似等效离散模型。利用混合型正交试验设计,在不同加工工艺参数下对钛合金工件进行单点抛光试验获取超声辅助磁性磨料光整加工材料去除点坑,采用极大似然估计法和最小二乘法分别拟合材料去除点坑在不同平面内的材料去除曲线,基于二次多项式逐步回归法建立了材料去除函数,并对其进行了检测,结果表明拟合精度较为准确。（3）通过分析材料去除过程提出曲面超声辅助磁性磨料光整加工进给速度自适应模型,基于该模型建立走刀步长规划模型。通过对相邻刀具轨迹上对应刀触点间接触区域去除深度曲线叠加分析,建立走刀行距规划模型。利用试验对走刀路径规划进行了检验,进给速度自适应模型试验和走刀行距规划模型试验的最大误差分别为1.3%和4.4%。（4）针对钛合金叶片确定初始走刀路径,基于刀具与叶片型面的空间接触模型,推导得到刀)轴矢量规划模型和刀位点坐标计算模型。根据钛合金叶片超声辅助磁性磨料光整加工刀具轨迹规划理论,在步长方向理论加工误差分别为0.2μm和0.1μm,行距方向理论加工误差分别为0.5μm和0.2μm的条件下对叶片进行了仿真加工,结果表明:步长方向最大加工误差分别为0.195μm和0.096μm,行距方向最大加工误差分别为0.5μm和0.2μm,满足加工要求,验证了刀具轨迹规划理论的正确性。
李金佩[10]（2019）在《微小整体叶轮数控加工编程与质量评价研究》文中进行了进一步梳理微小整体类叶轮广泛应用于微型涡轮增压发动机等机械产品中。该零件为复杂型面的薄壁类零件,加工质量和精度要求较高,给整体制造过程带来一定的难度。为了提高微小整体叶轮的加工效率和叶片的加工质量,基于各阶段不同的加工目标,确立了一种针对微小型整体叶轮五轴联动铣削的轨迹规划方案和质量评价体系,以此来提高微型整体叶轮的加工效率和加工质量,具体研究内容如下:首先,针对微小整体叶轮不同的加工阶段制定了加工工艺路线。其中,由于叶轮整体结构紧凑,叶片扭曲角度较大的原因,采用了分阶段的加工目标,运用UG12.0对其进行轨迹编程。确定了以提高效率为主的粗加工轨迹规划目标和以保证质量为主的精加工规划目标,在粗加工阶段为了减小刀具摆动的幅度和提高效率,以定轴开粗的方法进行了刀具轨迹规划,精加工则以叶轮模块的分区域轨迹规划为主,完成了微小整体叶轮的轨迹编程。其次,对微小整体叶轮分别进行五轴模拟仿真和铣削力物理动态仿真。其中,运用VERICUT软件对轨迹编程代码进行仿真运行,避免了实际加工过程中的刀具碰撞和过切,完成了对轨迹编程代码的正确性验证;对铣削力进行动态仿真过程中,通过Deform-3D有限元仿真软件制定了以轨迹参数为主要影响因素的正交试验方案,将反求的精加工轨迹函数拟合到刀具运动环境中,高度还原了真实加工铣削状态,提高了仿真结果的有效性,并最终分析正交试验数据得出了最小铣削力的最优轨迹参数组合,进一步分析了轨迹参数对叶片精加工过程中铣削力的影响规律。最后,以实际生产某产品的微小整体叶轮为例,分别将优化前和优化后的轨迹参数进行五轴联动加工,经过最终扫描结果观察叶片与设计模型的偏差值后得出结论,验证了加工方案的可行性和轨迹参数优化方案的实际意义。并且对微小整体叶轮加工过程建立了一套质量评价体系,对叶轮类复杂型面零件确定了评价指标,通过模糊理论进行数学模型的建立,并给出对应的评语等级。论文通过对微小整体叶轮轨的规划、验证以及轨迹参数的优化相关工作,最终通过实际加工验证并进行质量检测后,实现了在保证叶轮表面加工质量的前提下提高工作效率的研究目标,同时也为微小整体叶轮的加工技术提供了一定的参考价值。
二、多轴数控加工误差分析及走刀步长计算（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、多轴数控加工误差分析及走刀步长计算（论文提纲范文）
（1）基于Mastercam整体式叶轮五轴加工技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要内容及结构安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 叶轮夹具设计 |
| 2.1 叶轮结构分析 |
| 2.2 叶轮夹具设计要点分析 |
| 2.3 叶轮夹具方案设计 |
| 2.3.1 叶轮夹具总体结构设计 |
| 2.3.2 叶轮夹具底盘支撑机构设计 |
| 2.3.3 叶轮夹具的回转夹紧机构设计 |
| 2.3.4 叶轮夹具的中间支撑定位机构设计 |
| 2.4 叶轮夹具的定位和装夹 |
| 2.4.1 叶轮夹具的定位 |
| 2.4.2 叶轮夹具的装夹 |
| 2.5 叶轮夹具校核和有限元分析 |
| 2.5.1 夹具整体结构静力学及模态分析 |
| 2.5.2 承重梁校核及静力学分析 |
| 2.5.3 回转齿轮副校核 |
| 2.5.4 丝杠螺母副校核 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 五轴机床运动学计算与分析 |
| 3.1 刀具轨迹计算 |
| 3.1.1 刀具轨迹相关概念 |
| 3.1.2 刀具轨迹规划方法 |
| 3.1.3 刀轨行距计算 |
| 3.2 五轴机床结构与运动学转换 |
| 3.2.1 五轴机床结构与分类 |
| 3.2.2 五轴机床坐标系变换 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 半开式整体叶轮五轴铣削加工工艺规划 |
| 4.1 半开式整体叶轮加工工艺分析 |
| 4.1.1 半开式整体叶轮几何结构特点 |
| 4.1.2 半开式整体叶轮加工区域划分 |
| 4.1.3 半开式整体叶轮加工难点分析 |
| 4.2 半开式整体叶轮加工工艺规划 |
| 4.2.1 半开式整体叶轮加工流程规划 |
| 4.2.2 半开式整体叶轮材料及铣削刀具选择 |
| 4.2.3 半开式整体叶轮数控加工中坐标设置 |
| 4.2.4 半开式整体叶轮加工工艺规划 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 半开式整体叶轮加工过程仿真 |
| 5.1 半开式整体式叶轮模型导入 |
| 5.2 半开式整体叶轮毛坯定义及粗加工 |
| 5.3 半开式整体叶轮轴孔的精加工 |
| 5.4 半开式整体叶轮轮叶的粗加工 |
| 5.5 半开式整体叶轮轮毂的粗加工 |
| 5.6 半开式整体叶轮前后缘粗加工 |
| 5.7 半开式整体叶轮轮叶的精加工 |
| 5.8 半开式整体叶轮轮毂的精加工 |
| 5.9 半开式整体叶轮叶根圆角清根 |
| 5.10 本章小节 |
| 6 五轴数控加工叶轮的加工误差分析 |
| 6.1 叶轮叶片曲面加工误差分析 |
| 6.2 叶轮流道轮毂面加工误差分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的主要研究成果 |
| 致谢 |
（2）五轴高精曲面加工刀轴矢量可行域研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 五轴数控加工干涉校验与避障研究现状 |
| 1.2.2 五轴数控加工非线性误差研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及整体结构 |
| 2 五轴数控加工复杂曲面零件单点可行域求解方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 五轴数控加工刀轴矢量及刀具模型构建 |
| 2.3 五轴数控加工干涉判定 |
| 2.3.1 曲面干涉待检测区域求解 |
| 2.3.2 刀具的干涉检测 |
| 2.4 五轴数控加工复杂曲面零件单点可行域计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 非线性误差抑制的五轴数控高精加工可行域求解方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 建立相邻刀触点间切削轨迹方程 |
| 3.3 基于非线性误差的五轴数控高精曲面加工可行域计算 |
| 3.3.1 建立旋转轴角度变化与切削误差的关联关系 |
| 3.3.2 抑制非线性误差的多轴数控高精加工可行域构建 |
| 3.4 实验验证 |
| 3.4.1 实验方案设计 |
| 3.4.2 实验结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 面向五轴数控高精加工的刀轴矢量规划加工辅助软件 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 软件开发工具简介 |
| 4.3 开发五轴数控高精加工辅助软件 |
| 4.3.1 软件界面搭建及功能说明 |
| 4.3.2 五轴铣削高精加工刀轴矢量规划设计与实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）大型船用螺旋桨叶根桨毂加工路径规划和碰撞检测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 课题相关技术的研究现状 |
| 1.2.1 加工路径规划研究现状 |
| 1.2.2 碰撞检测技术研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 第2章 大型船用螺旋桨叶根桨毂加工总体方案设计 |
| 2.1 船用螺旋桨结构特点 |
| 2.2 螺旋桨叶根桨毂加工难点分析 |
| 2.3 大型船用螺旋桨叶根桨毂加工整体方案设计 |
| 2.3.1 加工装置的技术指标 |
| 2.3.2 叶根桨毂加工方案构建 |
| 2.3.3 叶根桨毂加工机床主要参数确定 |
| 2.4 大型船用螺旋桨叶根桨毂加工装置工作空间分析 |
| 2.4.1 机床运动学模型构建 |
| 2.4.2 机床工作空间分析 |
| 2.4.3 叶根桨毂机床空间可达性分析系统开发 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 大型船用螺旋桨叶根桨毂加工刀具路径规划 |
| 3.1 定轴加工方式分析 |
| 3.1.1 机床运动学模型构建 |
| 3.1.2 机床运动变换 |
| 3.1.3 半联动轴参数选择 |
| 3.2 加工工艺分析 |
| 3.2.1 加工区域划分 |
| 3.2.2 螺旋桨叶根桨毂加工阶段的划分 |
| 3.2.3 螺旋桨叶根桨毂加工刀具选择 |
| 3.2.4 螺旋桨叶根桨毂行距与走刀步长 |
| 3.2.5 螺旋桨叶根桨毂切削参数选择 |
| 3.3 大型船用螺旋桨桨毂加工走刀方向确定 |
| 3.3.1 桨毂粗加工走刀方向确定 |
| 3.3.2 桨毂精加工走刀方向确定 |
| 3.4 大型船用螺旋桨叶根桨毂加工刀具路径规划 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 大型船用螺旋桨叶根桨毂加工过程碰撞检测研究 |
| 4.1 基于包围盒的碰撞检测算法 |
| 4.2 OBB模型构建及位置更新 |
| 4.2.1 包围盒建立 |
| 4.2.2 螺旋桨模型的八叉树分割 |
| 4.2.3 包围盒位置更新 |
| 4.3 基于OBB包围盒的碰撞检测 |
| 4.3.1 包围盒碰撞检测 |
| 4.3.2 基于三角面片元素的精准碰撞检测 |
| 4.4 大型船用螺旋桨叶根桨毂刀具轨迹碰撞检测流程 |
| 4.5 叶根桨毂加工过程碰撞处理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 后置处理与仿真分析 |
| 5.1 加工机床后处理开发 |
| 5.2 Vericut仿真分析 |
| 5.2.1 机床运动学模型和几何模型构建 |
| 5.2.2 刀具模型构建 |
| 5.2.3 机床设置 |
| 5.3 Vericut虚拟机床加工仿真实现 |
| 5.4 Vericut进给速度优化 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间学术成果及参与的项目 |
| 致谢 |
（4）复杂曲面五轴数控加工刀轴矢量规划算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 |
| 1.2 数控加工技术的发展史 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 五轴数控加工刀轴矢量规划方法研究现状 |
| 1.3.2 五轴数控加工刀具轨迹规划方法研究现状 |
| 1.4 课题的来源及主要研究内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 复杂曲面的几何性质及刀具路径规划基础 |
| 2.1 复杂曲面的微分几何性质 |
| 2.1.1 曲线的基本性质 |
| 2.1.2 复杂曲面的基本性质 |
| 2.2 复杂曲面上点的分类 |
| 2.3 五轴数控加工刀具轨迹规划基础 |
| 2.3.1 刀具轨迹规划概述 |
| 2.3.2 刀具轨迹规划的相关概念 |
| 2.3.3 评价刀具轨迹优劣的标准 |
| 2.4 走刀方式的确定 |
| 2.4.1 行切走刀方式 |
| 2.4.2 环切走刀方式 |
| 2.5 等参数线法生成的刀具轨迹算法分析 |
| 2.6 等残留高度法生成的刀具轨迹算法分析 |
| 2.7 等参数线法与等残留高度法对比分析 |
| 2.8 五轴数控加工刀具轨迹规划实例分析 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 基于刀具姿态控制的刀轴矢量规划算法 |
| 3.1 刀轴矢量的概念 |
| 3.2 刀轴矢量参数的定义 |
| 3.3 现有刀轴矢量规划需要解决的问题 |
| 3.4 刀具的类型及有效切削形状 |
| 3.4.1 刀具的类型 |
| 3.4.2 刀具的选择 |
| 3.4.3 刀具有效切削椭圆形状的分析 |
| 3.5 加工带宽与最佳刀具姿态角的关系 |
| 3.5.1 理论最佳刀具姿态角 |
| 3.5.2 加工带宽的计算 |
| 3.6 初始刀轴矢量的规划算法 |
| 3.7 刀轴矢量优化 |
| 3.7.1 刀轴矢量约束条件的确定 |
| 3.7.2 刀轴矢量优化算法 |
| 3.8 算法仿真与实例分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 基于非线性误差对刀轴矢量的优化算法 |
| 4.1 五轴数控机床的分类 |
| 4.1.1 双转台(A-B)型 |
| 4.1.2 双摆头(A-C)型 |
| 4.1.3 摆头转台(B-C)型 |
| 4.2 曲线的常用生成方法 |
| 4.2.1 样条曲线插补原理的描述 |
| 4.2.2 样条曲线插值点的拟合分析 |
| 4.3 非线性误差产生的原因分析 |
| 4.3.1 理论刀轴矢量的插补计算 |
| 4.3.2 实际刀轴矢量的插补计算 |
| 4.3.3 非线性误差的计算 |
| 4.3.4 基于非线性误差的优化方法分析 |
| 4.4 实验仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 离散型值点曲率值MATLAB程序代码 |
| 附录2 曲面划分程序代码 |
| 附录3 刀位点数据转化为MATLAB程序G代码 |
| 作者简介 |
| 作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
| 致谢 |
（5）基于复杂直纹面精加工的变形误差补偿及刀位优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外相关领域研究现状 |
| 1.2.1 复杂曲面加工刀位规划 |
| 1.2.2 多轴加工铣削力建模 |
| 1.2.3 刀具变形预测与补偿 |
| 1.3 本论文的主要工作 |
| 第二章 复杂直纹面侧铣加工刀位规划 |
| 2.1 本章引言 |
| 2.2 非可展直纹面构造原理 |
| 2.2.1 准均匀B样条曲线 |
| 2.2.2 非可展直纹面理论模型 |
| 2.3 直纹面加工刀具轨迹等弓高误差插补理论 |
| 2.3.1 加工理论基础 |
| 2.3.2 以边界准线为基准的等弓高误差插补方法 |
| 2.3.3 仿真实例 |
| 2.4 刀具位姿的确定 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 五轴侧铣加工铣削力预测 |
| 3.1 本章引言 |
| 3.2 五轴数控机床运动学理论 |
| 3.3 刀具偏心的定义与识别 |
| 3.3.1 刀具偏心的定义 |
| 3.3.2 刀具偏心参数的识别 |
| 3.4 五轴侧铣加工铣削力建模 |
| 3.4.1 机械力学模型 |
| 3.4.2 刀具与工件接触区域 |
| 3.4.3 刀具切出角 |
| 3.4.4 瞬时未变形切屑厚度 |
| 3.4.5 仿真实例与对比 |
| 3.5 铣削力模型实验验证 |
| 3.5.1 实验设置 |
| 3.5.2 实验结果与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 加工刀具变形误差预测与补偿策略 |
| 4.1 本章引言 |
| 4.2 刀具系统的让刀变形计算 |
| 4.2.1 刀具系统变形模型 |
| 4.2.2 单一集中载荷下的刀具变形分析 |
| 4.2.3 多方向集中载荷下的刀具变形分析 |
| 4.2.4 让刀变形计算 |
| 4.3 基于最小二乘法的刀具变形误差补偿策略 |
| 4.3.1 变形误差镜像迭代补偿原理 |
| 4.3.2 刀具位姿调整准则 |
| 4.3.3 变形误差补偿量与相关铣削力的拟合关系 |
| 4.4 刀具变形误差补偿实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 前景展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 标准S件几何参数 |
| 攻读硕士期间取得的成果 |
（6）YL型烟气轮机叶片加工系统理论及加工方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及意义 |
| 1.1.1 课题的来源 |
| 1.1.2 课题的意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 叶片加工系统理论国内外研究现状 |
| 1.2.2 烟气轮机叶片加工技术研究现状 |
| 1.3 研究内容及章节安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 基于曲面造型原理的叶片三维建模 |
| 2.1 NURBS曲面造型原理 |
| 2.2 YL型烟气轮机动叶片曲面光顺 |
| 2.2.1 基于稀疏模型的动叶片光顺 |
| 2.3 烟气轮机动叶片三维建模 |
| 2.3.1 烟气轮机动叶片截面以及曲线坐标的确定 |
| 2.3.2 动叶片三维模型建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 动叶片加工系统理论研究 |
| 3.1 烟气轮机动叶片加工要求分析 |
| 3.1.1 烟气轮机动叶片主要技术要求 |
| 3.1.2 烟气轮机动叶片其他加工要求 |
| 3.2 动叶片加工方式及机床的选择 |
| 3.2.1 动叶片加工方式 |
| 3.2.2 加工机床选择 |
| 3.3 毛坯的选择 |
| 3.4 加工阶段划分原则 |
| 3.4.1 叶片加工阶段的划分 |
| 3.4.2 刀具类型及选择依据 |
| 3.5 加工余量及加工工序设计 |
| 3.5.1 加工余量定义及确定方法 |
| 3.5.2 确定加工余量及拟定加工工艺流程 |
| 3.6 刀具加工轨迹规划及生成 |
| 3.6.1 刀具轨迹基本概念 |
| 3.6.2 刀具轨迹曲线生成方法 |
| 3.7 刀具轨迹计算 |
| 3.7.1 球形刀的刀位计算 |
| 3.7.2 走刀行距的计算 |
| 3.7.3 走刀步长的计算 |
| 3.7.4 刀轴控制方法 |
| 3.8 干涉现象浅析及应对 |
| 3.8.1 端铣刀与球头铣刀的干涉 |
| 3.8.2 应对干涉的方法 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 基于模态分析的叶片加工振动控制 |
| 4.1 加工振动产生原因及振动分析方案 |
| 4.1.1 加工振动产生原因 |
| 4.1.2 加工振动分析方案 |
| 4.2 基于ANSYS烟气轮机叶片模态分析 |
| 4.2.1 模态分析理论基础 |
| 4.2.2 动叶片有限元模型的建立 |
| 4.2.3 叶片模态分析及谐响应分析 |
| 4.3 烟气轮机动叶片振动分析及控制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 烟气轮机动叶片的编程与仿真 |
| 5.1 基于CAD/CAM的动叶片编程 |
| 5.1.1 模型建立及工艺规划 |
| 5.1.2 完善三维模型并导入 |
| 5.1.3 切削参数的设置 |
| 5.1.4 生成刀具轨迹并检查干涉 |
| 5.1.5 后置处理及生成NC程序 |
| 5.2 基于VERICUT软件的叶片加工仿真 |
| 5.2.1 仿真必要性及VERICUT功能 |
| 5.2.2 叶片加工仿真 |
| 5.3 工厂加工实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的论文 |
（7）基于等残留高度法的五轴数控加工刀具轨迹优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 数控加工技术概述 |
| 1.2.1 数控加工系统发展历程 |
| 1.2.2 五轴数控机床的分类 |
| 1.2.3 数控加工未来发展趋势 |
| 1.3 刀具轨迹规划算法国内外研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第二章 NURBS曲面构建及相关参数的计算 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 NURBS曲线 |
| 2.2.1 NURBS曲面的表示 |
| 2.2.2 NURBS曲线的性质 |
| 2.3 NURBS曲面 |
| 2.3.1 NURBS曲面的表示 |
| 2.3.2 NURBS方法的优势与不足 |
| 2.4 曲面相关参数的计算 |
| 2.4.1 主曲率的计算 |
| 2.4.2 曲面性质的判断 |
| 2.4.3 曲面走刀步长的计算 |
| 2.4.4 曲面加工行距的计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 等残留高度法中的步长精度优化 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 刀具轨迹规划基本理论 |
| 3.2.1 刀具轨迹规划方法 |
| 3.2.2 刀具的选择 |
| 3.2.3 走刀方式选择 |
| 3.2.4 走刀步长规划方法 |
| 3.2.5 刀具干涉的检测与处理 |
| 3.3 等残留高度法的刀轨生成 |
| 3.3.1 初始轨迹线的生成 |
| 3.3.2 偏置轨迹线的生成 |
| 3.3.3 轨迹规划总体流程 |
| 3.4 等残留高度法中步长误差的处理 |
| 3.4.1 步长误差的形成 |
| 3.4.2 步长误差的消除 |
| 3.4.3 步长累积误差消除算法流程设计 |
| 3.5 实验验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 等残留高度法中的光顺轨迹规划 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 影响轨迹光顺的因素 |
| 4.2.1 突变点的定义及危害 |
| 4.2.2 拐点的定义及危害 |
| 4.2.3 轨迹的自相交 |
| 4.2.4 突变点、拐点及自相交产生的原因 |
| 4.2.5 突变点的判定 |
| 4.3 光顺轨迹的生成 |
| 4.3.1 算法实验 |
| 4.3.2 突变点的消除 |
| 4.3.3 算法设计 |
| 4.3.4 实验验证 |
| 4.4 等残留螺旋刀具轨迹生成 |
| 4.4.1 算法设计 |
| 4.4.2 实验验证 |
| 4.5 UG仿真加工 |
| 4.5.1 加工前的准备 |
| 4.5.2 仿真加工 |
| 4.5.3 仿真结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
| 致谢 |
（8）船用螺旋桨的参数化建模及数控加工（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 船用螺旋桨曲面造型技术研究 |
| 1.2.2 螺旋桨优化设计分析方法 |
| 1.2.3 螺旋桨制造技术研究进展 |
| 1.3 本文主要研究工作 |
| 第二章 船用螺旋桨参数化建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 螺旋桨几何造型 |
| 2.2.1 螺旋桨的结构与分类 |
| 2.2.2 螺旋桨造型基本参数 |
| 2.2.3 螺旋桨传统三维造型方法 |
| 2.3 螺旋桨参数化建模 |
| 2.3.1 桨叶切面参数化 |
| 2.3.2 桨叶切面三维空间坐标转换 |
| 2.3.3 螺旋桨桨叶整体参数化 |
| 2.4 螺旋桨三维实体建模与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 螺旋桨优化及敞水性能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 螺旋桨敞水性能数值计算 |
| 3.3 螺旋桨敞水性能优化 |
| 3.3.1 敞水效率优化模型 |
| 3.3.2 敞水效率优化结果 |
| 3.4 切面水动性能分析 |
| 3.4.1 切面攻角的计算 |
| 3.4.2 计算模型的建立 |
| 3.4.3 仿真计算结果 |
| 3.5 螺旋桨敞水性能数值仿真与分析 |
| 3.5.1 计算模型的建立 |
| 3.5.2 仿真结果分析 |
| 3.6 纵倾和侧斜对螺旋桨性能的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 船用螺旋桨数控加工 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 螺旋桨数控加工工艺规划 |
| 4.2.1 螺旋桨一般加工工艺流程与难点分析 |
| 4.2.2 数控加工机床的选择 |
| 4.2.3 毛坯和材料的选择 |
| 4.2.4 装夹定位与辅助支撑设计 |
| 4.2.5 螺旋桨数控加工阶段的划分 |
| 4.2.6 加工刀具的选择 |
| 4.2.7 刀具路径规划 |
| 4.2.8 加工参数的确定 |
| 4.3 螺旋桨粗加工刀位计算 |
| 4.3.1 叶面粗加工区域的计算 |
| 4.3.2 叶背粗加工区域的计算 |
| 4.4 螺旋桨精加工刀位计算 |
| 4.4.1 桨叶曲面的几何性质 |
| 4.4.2 加工步长与走刀行距的计算 |
| 4.4.3 刀位点的计算 |
| 4.4.4 刀轴矢量的计算 |
| 4.5 数控加工编程 |
| 4.5.1 后置处理 |
| 4.5.2 数控程序生成 |
| 4.6 数控加工仿真 |
| 4.6.1 建立数控加工仿真环境 |
| 4.6.2 螺旋桨加工仿真与分析 |
| 4.7 加工实验 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）钛合金叶片超声辅助磁性磨料光整加工刀具轨迹规划研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外相关研究现状 |
| 1.2.1 超声辅助磁性磨料光整加工研究现状 |
| 1.2.2 刀具轨迹规划研究现状 |
| 1.3 课题的研究意义及内容 |
| 1.3.1 课题的研究意义 |
| 1.3.2 课题的研究内容 |
| 第二章 钛合金叶片曲面重构 |
| 2.1 叶片曲面曲线插值 |
| 2.1.1 节点矢量的确定 |
| 2.1.2 控制顶点求解 |
| 2.2 叶片曲面曲线光顺 |
| 2.2.1 曲线光顺性检测 |
| 2.2.2 基于局部能量极小值的曲线光顺 |
| 2.3 叶片曲面建模 |
| 2.3.1 叶片中性面建立 |
| 2.3.2 叶片曲面方程求解 |
| 本章小结 |
| 第三章 超声辅助磁性磨料光整加工材料去除函数研究 |
| 3.1 工件曲面特性分析 |
| 3.1.1 曲面近似等效离散模型 |
| 3.1.2 曲面曲率半径求解 |
| 3.2 材料去除函数试验 |
| 3.2.1 试验设计 |
| 3.2.2 试验结果 |
| 3.3 材料去除函数拟合 |
| 3.3.1 基于二次多项式逐步回归法的材料去除函数拟合 |
| 3.3.2 拟合准确性检验 |
| 本章小结 |
| 第四章 曲面超声辅助磁性磨料光整加工走刀刀路径规划 |
| 4.1 走刀步长规划 |
| 4.1.1 进给速度自适应模型 |
| 4.1.2 走刀步长计算 |
| 4.2 走刀行距规划 |
| 4.2.1 平面行距叠加分析 |
| 4.2.2 曲面行距叠加分析 |
| 4.3 刀具路径规划检验 |
| 4.3.1 进给速度自适应模型试验 |
| 4.3.2 走刀行距规划模型试验 |
| 本章小结 |
| 第五章 叶片超声辅助磁性磨料光整加工刀具轨迹规划 |
| 5.1 初始走刀路径确定 |
| 5.2 刀具位姿规划 |
| 5.2.1 刀轴矢量求解 |
| 5.2.2 刀位点计算 |
| 5.3 刀具轨迹规划仿真验证 |
| 5.3.1 仿真模型建立 |
| 5.3.2 仿真加工结果及检验 |
| 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）微小整体叶轮数控加工编程与质量评价研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 叶轮类复杂曲面加工技术国内外研究现状 |
| 1.2.2 数控多轴加工技术研究现状 |
| 1.2.3 微小整体叶轮加工现状 |
| 1.3 论文的研究目标和主要内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 本文主要研究内容 |
| 2 微小整体叶轮加工工艺方案分析与刀具轨迹规划 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 微小整体叶轮叶片结构工艺分析 |
| 2.2.1 叶轮加工难点 |
| 2.2.2 叶轮加工技术要求 |
| 2.3 微小整体叶轮加工工艺方案制定 |
| 2.3.1 叶轮加工阶段的划分 |
| 2.3.2 叶轮加工的机床选择 |
| 2.3.3 叶轮加工毛坯的选择 |
| 2.3.4 叶轮加工夹具的选择 |
| 2.3.5 叶轮加工刀具的选择 |
| 2.3.6 叶轮加工余量的选择 |
| 2.3.7 叶轮加工切削参数的选择 |
| 2.3.8 叶轮加工工艺路线的制定 |
| 2.4 微小整体叶轮刀具轨迹规划 |
| 2.4.1 叶轮流道粗加工轨迹规划 |
| 2.4.2 叶片精加工轨迹规划 |
| 2.4.3 叶轮流道精加工轨迹规划 |
| 2.4.4 叶片根部圆角轨迹规划 |
| 2.4.5 叶轮轨迹代码的后处理 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 微小整体叶轮数控刀具轨迹仿真及验证 |
| 3.1 数控仿真软件简介 |
| 3.2 微小整体叶轮仿真加工的实现 |
| 3.2.1 机床运动学模型的建立 |
| 3.2.2 机床数控系统文件的构建 |
| 3.2.3 仿真加工刀具库的建立 |
| 3.2.4 数控程序的添加及加工坐标系的设定 |
| 3.2.5 仿真结果验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于Deform-3D的微小叶轮有限元仿真及优化 |
| 4.1 Deform-3D有限元仿真软件简介 |
| 4.2 微小整体叶轮的轨迹参数正交试验方案设计 |
| 4.3 微小整体叶轮有限元仿真关键技术解决 |
| 4.4 微小叶轮铣削有限元仿真前处理 |
| 4.4.1 仿真模型建立及网格划分 |
| 4.4.2 工件与刀具材料属性的定义 |
| 4.4.3 边界条件定义及刀具运动控制 |
| 4.4.4 参数设置及模拟控制设定 |
| 4.4.5 微小叶轮有限元仿真模拟 |
| 4.5 仿真结果及轨迹参数优化 |
| 4.5.1 铣削力仿真结果 |
| 4.5.2 数据分析与优化结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 微小整体叶轮铣削实验研究 |
| 5.1 微小叶轮实验方案设计 |
| 5.1.1 实验基本原理及目的 |
| 5.1.2 实验设备及条件 |
| 5.1.3 铣削加工实验方案 |
| 5.2 微小整体叶轮铣削实验结果验证 |
| 5.2.1 微小叶轮非接触式三维扫描 |
| 5.2.2 微小叶轮扫描结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 微小整体叶轮质量评价体系建立 |
| 6.1 质量评价体系构成 |
| 6.2 质量评价方法的实现 |
| 6.2.1 质量评价指标权重 |
| 6.2.3 质量评价指标评语 |
| 6.2.4 质量评价指数 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及获得的知识产权 |
| 致谢 |
四、多轴数控加工误差分析及走刀步长计算（论文参考文献）
- [1]基于Mastercam整体式叶轮五轴加工技术研究[D]. 杨韶勇. 四川大学, 2021(02)
- [2]五轴高精曲面加工刀轴矢量可行域研究[D]. 陈思宇. 大连理工大学, 2020(02)
- [3]大型船用螺旋桨叶根桨毂加工路径规划和碰撞检测技术研究[D]. 罗晓梅. 江苏科技大学, 2020(03)
- [4]复杂曲面五轴数控加工刀轴矢量规划算法研究[D]. 贾宏博. 沈阳建筑大学, 2020
- [5]基于复杂直纹面精加工的变形误差补偿及刀位优化研究[D]. 段飞宇. 电子科技大学, 2020(07)
- [6]YL型烟气轮机叶片加工系统理论及加工方法[D]. 穆书航. 兰州理工大学, 2020(12)
- [7]基于等残留高度法的五轴数控加工刀具轨迹优化研究[D]. 徐冬冬. 沈阳建筑大学, 2020
- [8]船用螺旋桨的参数化建模及数控加工[D]. 朱星辰. 天津工业大学, 2020(02)
- [9]钛合金叶片超声辅助磁性磨料光整加工刀具轨迹规划研究[D]. 姜天优. 大连交通大学, 2019(08)
- [10]微小整体叶轮数控加工编程与质量评价研究[D]. 李金佩. 西安工业大学, 2019(03)