¿Cómo escribir una tesis de graduación en tecnología CNC?
Tecnología de programación de mecanizado CNC de varillaje multieje de palas Francis escultóricas de cuerpo curvo Resumen: La pala del rodete es un componente clave de la conversión de energía de la turbina hidráulica y también es la parte más difícil de procesar en la actualidad. El mecanizado CNC de varillaje multieje es la solución a este problema. El método de procesamiento más eficaz para piezas de gran superficie curva con forma de escultura. La programación de mecanizado CNC de varillaje multieje es el vínculo más importante para lograr un mecanizado de alta precisión y alta eficiencia. Este artículo presenta las tecnologías clave involucradas en el mecanizado CNC de cinco ejes de grandes superficies escultóricas para álabes de turbina Francis, incluido el modelado tridimensional de los álabes del rodete, el cálculo de las trayectorias de posición de la herramienta, la simulación de corte, la simulación de colisión del movimiento de la máquina herramienta y la postproducción. -transformación. A través de la vinculación y la investigación de estas tecnologías, se ha desarrollado y realizado el mecanizado simultáneo multieje de palas grandes.
Palabras clave: programación CNC
Introducción
La turbina hidráulica es el motor principal de la generación de energía hidroeléctrica, la fabricación de álabes de rodete de turbina hidráulica, las ventajas y desventajas de la corredor y su impacto en las centrales hidroeléctricas La seguridad, confiabilidad y operación económica de la unidad tienen un gran impacto. Los álabes de las turbinas son superficies escultóricas muy complejas. En el proceso de fabricación de unidades grandes y medianas, el proceso de fabricación de "fundición en arena - rectificado con pala de muela - inspección de muestras tridimensionales - que se ha utilizado durante mucho tiempo no puede garantizar eficazmente la precisión y la calidad de fabricación de la hoja. Perfil Actualmente, se utiliza el varillaje de cinco ejes. La tecnología de mecanizado CNC es la tecnología de vanguardia en el mecanizado actual. La programación de mecanizado CNC de piezas de superficie curva grandes y complejas es la base técnica más importante para la fabricación digital. proceso de optimización y evaluación de simulación que incluye: modelado tridimensional y posicionamiento de piezas de formas complejas, planificación y cálculo de trayectoria de herramientas de enlace de cinco ejes, tecnología de control de ejes de herramientas para procesar superficies curvas esculpidas, simulación de corte e inspección de interferencias, y posprocesamiento. tecnología para superficies curvas grandes y complejas La tecnología de programación CNC hace posible el mecanizado CNC multieje de palas de rodete curvas esculturales, lo que promoverá en gran medida el desarrollo y el progreso de la industria de turbinas hidráulicas de China y sentará las bases para el desarrollo de la fabricación de equipos hidroeléctricos de mi país. industria hacia tecnología de fabricación avanzada. Conceptos básicos.
" El proceso de programación y mecanizado CNC de múltiples ejes de grandes álabes de turbina Francis. La programación CNC de varillaje de cinco ejes de piezas grandes y complejas de superficie curva es mucho más complicada que la Programación de piezas ordinarias Las hojas Francis son de gran tamaño y tienen diferentes formas. Debido a las características de los grandes cambios de curvatura, el diseño del proceso se lleva a cabo analizando los requisitos de procesamiento, determinando el plan de procesamiento y seleccionando máquinas herramienta, herramientas y accesorios adecuados. , determinar trayectorias de herramientas y cantidades de corte razonables, etc.; establecer un modelo geométrico de la hoja y calcular las herramientas de corte durante el proceso de procesamiento en relación con la trayectoria de movimiento de la hoja, la simulación de corte de la hoja y la simulación de movimiento de la hoja. Luego se lleva a cabo la máquina herramienta y los parámetros de procesamiento, los parámetros de la herramienta y el esquema de control del eje de la herramienta se modifican repetidamente hasta que los resultados de la simulación estén realmente libres de interferencias y colisiones. Base de datos de comercio electrónico "-5*1%) 5:/1$. )"3, el posprocesamiento se realiza de acuerdo con el formato de programa aceptable para el sistema CNC de la máquina herramienta para generar un programa de procesamiento de cuchillas. El proceso de programación específico se muestra en la Figura -.
Figura: ¡Proceso de programación de mecanizado CNC de varillaje de cinco ejes de grandes palas Francis!". Modelado geométrico tridimensional de las palas de la turbina Francis. Las palas Francis son un cuerpo curvo escultórico complejo que consta de la parte delantera, trasera y La superficie de revolución en forma de tira conectada y la superficie de revolución en forma de tira conectada con el anillo inferior son grandes. Puede escribir un programa .*/0 para leer estos puntos de coordenadas tridimensionales y luego usar el parche múltiple bicúbico. La superficie curva se modela mediante el método de curva de características de forma libre, como se muestra en la Figura 1. La forma en blanco de la pala se puede calcular a partir de los puntos de datos de diseño, o las características individuales de la pala se pueden determinar a partir de la nube de puntos. obtenido a partir de la medición tridimensional. Las superficies se modelan individualmente y se cosen en cuerpos sólidos.
!"# Planificación del proceso de procesamiento de cuchillas
La elección del plan de procesamiento y los parámetros de procesamiento determina la eficiencia y la calidad del procesamiento CNC. Podemos elegir un pórtico grande según la estructura y las características de las cuchillas a procesar La fresadora y mandrinadora CNC móvil de cinco coordenadas, basada en el principio de posicionamiento de tres puntos y una extensa investigación y análisis, decidió utilizar un soporte ajustable esférico universal en la parte posterior del procesamiento, con pasadores de posicionamiento para Es necesario soldar las cuchillas para colocarlas. Cuando procese la parte frontal, use un molde que sea exactamente igual a la superficie posterior cuando procese la parte posterior. Coloque la parte posterior de la cuchilla en el molde y use el. Proceso de soldadura. El bloque se ajusta y alinea, y el dispositivo universal de tensión y compresión todavía se utiliza para sujetar.
Dado que la hoja se compone de múltiples superficies curvas, para resolver el problema de colisión durante el procesamiento, utilizamos la herramienta a lo largo de la línea de corriente para procesar la parte delantera y trasera de la hoja en áreas separadas de acuerdo con la curvatura de cada lugar en la hoja. superficie curva Para el procesamiento se utilizan diferentes herramientas de corte con diferentes diámetros y diferentes métodos de control del eje de la herramienta. Cada superficie generalmente se divide en múltiples fresados de desbaste y un fresado fino. Siempre que la máquina herramienta no choque ni interfiera con la pieza de trabajo y el accesorio, intente utilizar una fresa de superficie curva de gran diámetro para mejorar la eficiencia del procesamiento. Utilizamos una fresa de superficie curva !-56 para fresado en desbaste y una fresa de superficie curva !-16 para fresado fino en la parte delantera y trasera de la hoja. La superficie curva del cabezal de la hoja se procesa con una fresa de superficie curva !76, y. el borde de salida de agua se procesa mediante fresado lateral de varillaje de cinco ejes. Según la situación de simulación posterior, la posición de la herramienta se edita repetidamente para encontrar un plan de procesamiento razonable. Bajo la premisa de cumplir con los requisitos de procesamiento, el funcionamiento normal de la máquina herramienta y una cierta vida útil de la herramienta, la eficiencia del procesamiento se puede mejorar tanto como sea posible. !"$ La generación de la trayectoria de la hoja para el mecanizado de varillaje de cinco ejes. Según las características de cada superficie curva de las grandes hojas de flujo mixto, se realiza una planificación y un cálculo razonables de la trayectoria de la herramienta para garantizar que la trayectoria de la hoja generada no tenga interferencias, ni colisión y buena estabilidad, la clave para una alta eficiencia de programación Dado que la posición de la herramienta y la dirección del eje de la herramienta cambian, el mecanizado de cinco ejes se compone del vector de posición del punto de posición de la herramienta y el vector de dirección del eje de la herramienta. sistema de coordenadas de la pieza de trabajo El eje de la herramienta puede pasar Para controlar el ángulo de inclinación y el ángulo de inclinación, podemos calcular el vector de posición de la herramienta y el vector del eje de la herramienta en función de las coordenadas locales de la superficie en el punto de corte.
calidad de la superficie y rendimiento del proceso de corte. Seleccione la
línea de parámetro a lo largo de la forma de la hoja
como la
dirección del proceso de fresado. y dividirlo en múltiples fresados en desbaste y
un fresado fino. Luego divida
el área de procesamiento y defina
los parámetros relacionados con la máquina herramienta.
p>
De acuerdo con las partes de procesamiento de las hojas seleccionadas anteriormente
, diagrama de sujeción,
Generación de trayectoria de herramienta de hojas de flujo mixto
El posicionamiento El método, la máquina herramienta, la herramienta, los parámetros de corte y la distribución del margen dividen la hoja en múltiples superficies combinadas
Proceso por separado Al analizar la distribución de la curvatura de la superficie, se utilizan diferentes fresas frontales para diferentes áreas. Se proporciona cada procesamiento y se utiliza una fresa del mismo diámetro para el acabado. Es necesario proporcionar la altura residual y seleccionar el tipo de corte, los parámetros de corte, la dirección del eje de la herramienta, el método de avance y retroceso de la herramienta y otros parámetros de acuerdo con. La situación específica. La trayectoria de posición de la herramienta generada es como se muestra en la figura. Sin embargo, la curvatura cambia mucho, como en el caso de las hojas con superficies esculpidas irregulares, necesitamos editar una gran cantidad de posiciones de la herramienta de acuerdo con la situación. ¡Debe realizar además comprobaciones de interferencias y colisiones y editar la trayectoria de la herramienta mediante simulación de corte!"# Enlace de cinco ejes de cuchilla CNC. Simulación de mecanizado
La simulación de mecanizado CNC utiliza software para simular el entorno de mecanizado y la trayectoria de la herramienta
y proceso de eliminación de material para probar y optimizar el programa de mecanizado. En la computadora
Simule y verifique la trayectoria de la herramienta del mecanizado simultáneo de múltiples ejes, ayudando a verificar la interferencia de la herramienta
y la verificación de colisión entre la máquina herramienta y la cuchilla, reemplazando el corte de prueba o
El proceso de procesamiento de prueba puede reducir en gran medida los costos de fabricación y acortar el ciclo de desarrollo
, evitar colisiones entre el equipo de procesamiento y las cuchillas y accesorios, y garantizar la seguridad del procesamiento
. El "!código de las piezas procesadas generalmente necesita ser cortado de prueba antes de pasar al procesamiento real
. Las palas de las turbinas hidráulicas son esculturas muy complejas
cuerpos curvos. El desarrollo y la utilización de la tecnología de simulación de mecanizado CNC es la clave para el uso exitoso del mecanizado CNC de varillaje de cinco ejes. Aquí, primero ingresamos a la base de datos de comercio electrónico 324&%';&6:6 (Sistema de proceso de fila n.° 2). modelo de sistema de máquina herramienta, estructura y tamaño de máquina herramienta, principio de movimiento de máquina herramienta y sistema de coordenadas de máquina herramienta. Utilice software tridimensional para construir piezas móviles de máquina herramienta y modelos geométricos sólidos de piezas fijas, y convertir. p>en un formato utilizable por el software de simulación, luego establezca una biblioteca de herramientas, cree un nuevo archivo de usuario en el software de simulación, configure el sistema usado!", y establezca un modelo de movimiento de máquina herramienta, es decir, un árbol de componentes , agregue el modelo geométrico de cada componente, colóquelo con precisión
y finalmente establezca los parámetros de la máquina herramienta.
A continuación, transforme el modelo de la hoja a la posición de procesamiento para calcular la trayectoria de la herramienta y luego utilice esta trayectoria para realizar una simulación dinámica tridimensional del proceso de corte de la hoja, la trayectoria de la posición de la herramienta y el movimiento de la máquina herramienta. De esta manera, podrá controlar claramente el corte excesivo y insuficiente, la cuchilla
el sistema de varilla y conexión y la cuchilla, las partes móviles de la máquina herramienta, la cuchilla y el dispositivo
durante el proceso de procesamiento de la hoja
La interferencia y colisión entre p>
garantiza la calidad de la programación CNC, reduce la carga de trabajo y la intensidad de la mano de obra del
corte de prueba y mejora la Tasa de éxito de la programación por primera vez.
Acorta el ciclo de diseño y procesamiento del producto y mejora en gran medida la eficiencia de la producción. Si
promoverlo en la industria del mecanizado CNC puede producir enormes beneficios económicos y sociales
. La simulación de corte de la hoja se muestra en la figura y la simulación de procesamiento de la máquina herramienta de la hoja se muestra en la figura.
Figura. Diagrama de simulación de corte de pala de flujo mixto/
Simulación de procesamiento de máquina herramienta de pala de flujo mixto
!"$ Postprocesamiento de pala herramienta trayectoria de posición
El posprocesamiento es una parte importante de la programación CNC. Convierte los datos de posición de la herramienta que generamos previamente en datos adecuados para máquinas herramienta específicas
Los dos elementos más básicos son. Datos de la trayectoria de la herramienta y posprocesador. Primero debemos comprender la estructura de la fresadora y mandrinadora CNC móvil de cinco ejes, el equipo auxiliar equipado con la máquina herramienta y las funciones de la máquina herramienta. el sistema CNC equipado con la máquina herramienta
Familiarícese con el sistema "! La programación incluye la composición y el significado del código de función
. Luego aplique la plantilla general orientada al posprocesador y desarrolle un posprocesador especial personalizado basado en el conocimiento anterior. Luego ingrese el
archivo fuente de posición de la herramienta que hemos obtenido y conviértalo en
"! código que pueda controlar el procesamiento de la máquina herramienta.
% Conclusión
La programación CNC de varillaje multieje de superficies curvas complejas es un proceso complejo que involucra conocimientos en muchos campos. Es un proceso de simulación digital y optimización de grandes palas de turbinas hidráulicas que se presenta en este artículo. se ha utilizado en ingeniería
programación CNC real de palas grandes, realizando el cálculo de la trayectoria de la posición de la herramienta para el mecanizado CNC con varillaje de cinco ejes de palas grandes y simulación de procesamiento para garantizar la calidad y eficiencia del mecanizado CNC posterior. Se ha utilizado en la producción real como herramienta de programación para el mecanizado CNC de cinco ejes de grandes álabes de turbinas hidráulicas.