- Ứng dụng đƣờng cong NURBS trong tính toán sinh đƣờng dụng cụ gia công bề mặt phức tạp. - Ngoài ra em đã xây dựng chƣơng trình tính đƣờng dụng cụ gia công phay các hốc Hypôxyclôít và ốc đảo Epyxyclôít bằng đƣờng cong B-Spline phục vụ gia công bánh răng Hypôxyclôít và Epyxyclôít trên máy CNC 3 trục, đƣờng dụng cụ gia công các bề mặt phức tạp.v.v. - 39 3.1 Bề mặt Bezier. - 39 3.2 Bề mặt B-Spline. - 43 3.3 Bề mặt NURBS. - 58 4.1 Đƣờng dụng cụ trong gia công bề mặt phức tạp trên máy CNC nhiều trục. - Thiết lập biểu thức tính toán đƣờng dụng cụ trong gia công các bề mặt phức tạp. - 71 5.2 Bề mặt tham số. - 72 5.3 Bề mặt NURBS. - 86 5.4 Bề mặt cánh turbine. - w,uQuw Các đạo hàm của bề mặt tham số X, Y Vector nút vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Sơ đồ CAD-CAM-CIM [16. - 4 Hình 1.2 Sơ đồ chu kỳ sản xuất. - 6 Hình 1.3 Sơ đồ chu kỳ sản xuất khi dùng CAD/CAM. - 7 Hình 1.4 Qui trình thiết kế và gia công tạo hình theo công nghệ truyền thống. - 9 Hình 1.5 Qui trình thiết kế và gia công tạo hình theo công nghệ CAD/CAM. - 10 Hình 1.6 Qui trình thiết kế và gia công tạo hình theo công nghê tích hợp. - 11 Hình 2.2 Đƣờng cong Bezier bậc 3 và. - 15 Hình 2.1 Đƣờng cong Bezier bậc 2 và. - 15 Hình 2.3 Đƣờng cong Bezier bậc 4 và. - 15 Hình 2.4 Đƣờng cong Bezier bậc 5 và đa giác đỉnh điều khiển. - 15 Hình 2.5 Kết quả nâng bậc đƣờng cong từ bậc 3 lên bậc 4. - 20 Hình 2.6 Kết quả chia nhỏ đƣờng cong Bezier bậc 3. - 21 Hình 2.7 Đƣờng cong B-Spline mở với k=4. - 25 Hình 2.8 Đƣờng cong B-Spline. - 25 Hình 2.9 Đƣờng cong B-Spline có chu kì khép kín. - 25 Hình 2.10 Đƣờng cong B-Spline có chu kì và đa giác đỉnh điều khiển. - 25 Hình 2.11 Đƣờng cong B-Spline với đa giác đỉnh điều khiển trƣớc và sau khi nâng bậc. - 30 Hình 2.12 đƣờng cong B-Spline và đa giác đỉnh điều khiển. - 30 Hình 2.13 Đƣờng cong B-Spline và đa giác điều khiển sau khi chia nhỏ. - 33 Hình 2.14 Đƣờng cong NURBS với n+1=5, k=3, vector nút mở. - 35 Hình 2.15 Đƣờng cong NURBS với n+1=5, k=4, vector nút mở. - 35 Hình 2.16 Đƣờng cong NURBS với n+1=5, k=3, vector nút có chu kì. - 36 Hình 2.17 Đƣờng cong NURBS với n+1=5, k=4, vector nút có chu kì. - 37 Hình 3.1 Lƣới điểm điều khiển của bề mặt Bezier. - 40 Hình 3.2 Bề mặt Bezier bậc 3 và đa giác đỉnh điều khiển. - 40 Hình 3.3 Bề mặt Bezier có 5x3 điểm điều khiển và lƣới điểm điều khiển. - 41 Hình 3.5 Bề mặt B-Spline có chu kì với k==4 và đa giác đỉnh điều khiển. - 44 Hình 3.4 Bề mặt B-Spline mở với k=4, 3 và đa giác đỉnh điều khiển. - 44 Hình 3.6 Bề mặt B-Spline có chu kì khép kín. - 45 Hình 3.7 Xác định bề mặt B-Spline từ dữ liệu điểm đã biết. - 46 Hình 3.8 Dữ liệu điểm cho trƣớc và lƣới điểm điều khiển tính toán đƣợc. - 48 Hình 3.9 Bề mặt B-Spline k==4 xây dựng từ lƣới điểm điều khiển tính toán đƣợc. - 48 Hình 3.10 Dữ liệu điểm cho trƣớc và lƣới điểm điều khiển tính toán đƣợc. - 49 vii Hình 3.11 Bề mặt B-Spline k==5 xây dựng từ lƣới điểm điều khiển tính toán đƣợc. - 49 Hình 3.13 Lƣới điểm điều khiển. - 52 Hình 3.14 Bề mặt với hi,j=1. - 52 Hình 3.15 Bề mặt NURBS với h4,3=5. - 53 Hình 3.16 Bề mặt NURBS với h4,3=50. - 53 Hình 3.17 Bề mặt NURBS với h4,3 = -1. - 54 Hình 3.18 Bề mặt NURBS với h4,3 = -1,5. - 54 Hình 3.19 Bề mặt NURBS với h4,3 = -2. - 55 Hình 4.1 Đƣờng dụng cụ 5 trục gia công cánh tua bin [18. - 59 Hình 4.3 Quy luật xoáy ốc [4. - 60 Hình 4.4 Quy luật song song cách đều [4. - 61 Hình 4.5 Quy luật song song một chiều [4. - 62 Hình 4.6 Thông so đƣờng dụng cụ [7. - 64 Hình 4.7 Các loại dao phay ngón [7. - 64 Hình 4.8 Mối quan hệ giữa dụng cụ và phôi [7. - 65 Hình 4.9 Thông số hình học chọn điểm định vị và véc tơ đơn vị trục dụng cụ. - 66 Hình 4.10 Quỹ tích điểm định vị dụng cụ. - 66 Hình 4.11 Quỹ tích điểm định vị dụng cụ. - 67 Hình 4.12. - 68 Hình 4.13. - 69 Hình 5.1 Hai loại bánh răng Xyclôít. - 72 Hình 5.2 Biên dạng bánh răng EpiXyclôít. - 73 Hình 5.3 Đƣờng biên dạng xyclôít. - 74 Hình 5.4 Gia công profin răng đĩa Xyclôít trên máy phay đứng CNC. - 75 Hình 5.5 Gia công profin răng đĩa Xyclôít với dụng cụ có bán kính cho trƣớc. - 76 Hình 5.6 Ví dụ nội suy đƣờng dụng cụ B-Spline gia công profin. - 77 Hình 5.7 Sai số nội suy đƣờng dụng cụ B-Spline. - 77 Hình 5.8 Giao diện chƣơng trình. - 78 Hình 5.9 Đƣờng dụng cụ B-Spline gia công hốc HypôXyclôít. - 79 Hình 5.10 Đƣờng dụng cụ B-Spline gia công hốc HypôXyclôít chiếu lên mặt phẳng Oxy. - 80 Hình 5.12 Đƣờng dụng cụ B-Spline gia công ốc đảo EpiXyclôít chiếu lên. - 81 Hình 5.11 Đƣờng dụng cụ B-Spline gia công ốc đảo EpiXyclôít. - 81 Hình 5.13 Hƣớng trục dụng cụ, vector pháp tuyến bề mặt gia công, quỹ đạo điểm tạo hình CCi và quỹ đạo điều khiển dụng cụ tạo hình CLi đối với dao phay ngón đầu cầu D=4mm, góc nghiêng β=250, góc lật α=200. - 82 viii Hình 5.14 Hƣớng trục dụng cụ, vector pháp tuyến bề mặt gia công, quỹ đạo điểm tạo hình CCi và quỹ đạo điều khiển dụng cụ tạo hình CLi đối với dao phay ngón đầu bằng D=6mm, góc nghiêng β=500, góc lật α=50. - 83 Hình 5.15 Hƣớng trục dụng cụ, vector pháp tuyến bề mặt gia công, quỹ đạo điểm tạo hình CCi và quỹ đạo điều khiển dụng cụ tạo hình CLi đối với dao phay ngón đầu bằng D=6mm, góc nghiêng β=50, góc lật α=50. - 84 Hình 5.16 Dữ liệu điểm cho trƣớc và lƣới điểm điều khiển tính toán đƣợc. - 86 Hình 5.17 Bề mặt B-Spline k==4 xây dựng từ lƣới điểm điều khiển tính toán đƣợc. - 86 Hình 5.18 Giao diện chƣơng trình. - 87 Hình 5.19 Kết quả gia công bề mặt NURBS với dao phay ngón đầu cầu (R=3mm, α=250, β=0. - 88 Hình 5.20 Kết quả gia công bề mặt NURBS với dao phay ngón đầu cầu (R=3mm, α=250, β=0) quỹ đạo chạy dao song song cách đều. - 88 Hình 5.22 Kết quả gia công bề mặt NURBS với dao phay ngón đầu bằng ( D=6mm, α=50, β=50), quỹ đạo chạy dao zig zag. - 89 Hình 5.21 Kết quả gia công bề mặt NURBS với dao phay ngón đầu xuyến ( D=8mm, r=1mm, α=50, β=50),quỹ đạo chạy dao zig zag. - 89 Hình 5.23 Bề mặt cánh turbine. - 90 Hình 5.24 Bề mặt cánh turbine trong môi trƣờng phần mềm Rhinoceros 5. - 90 Hình 5.25 Bề mặt cánh turbine và lƣới điểm điểu khiển trong môi trƣờng phần mềm Rhinoceros 5. - 91 Hình 5.26 Bề mặt cánh turbine trong MATLAB. - 92 Hình 5.27 Kết quả gia công bề mặt cánh turbine với dao phay ngón đầu cầu (R=3mm, α=250, β=0) quỹ đạo chạy dao song song một chiều. - 92 Hình 5.28 Kết quả gia công bề mặt cánh turbine với dao phay ngón đầu cầu (R=3mm, α=250, β=0), quỹ đạo chạy dao song song chữ nhật. - 93 Hình 5.29 Kết quả gia công bề mặt cánh turbine với dao phay ngón đầu bằng ( D=6mm, α=250, β=50), quỹ đạo chạy dao xoáy ốc. - 93 Hình 5.30 Kết quả gia công bề mặt cánh turbine với dao phay ngón đầu xuyến (D=8mm, r=1mm, α=250, β=0) quỹ đạo chạy dao zig zag. - 52 Bảng 5.1 Trích ngang cơ sở dữ liệu đƣờng dụng cụ với dao phay ngón đầu cầu bề mặt tham số cho dƣới dạng APT. - 83 Bảng 5.3 Trích ngang cơ sở dữ liệu đƣờng dụng cụ với dao phay ngón đầu xuyến bề mặt tham số cho dƣới dạng APT. - Với mục đích đó, học viên nhận đề tài “Ứng dụng đƣờng cong NURBS trong tính toán sinh đƣờng dụng cụ gia công bề mặt phức tạp”. - Để biểu diễn được các bề mặt này trên máy tính cần phải thông qua các công cụ toán. - Ngày nay việc chuyển biến từ một ý tƣởng trừu tƣợng thành một sản phẩm thực tế có thể theo một quá trình hoàn toàn đƣợc chi phối bởi máy tính điện tử, nhƣ sơ đồ hình 1.1 đã chỉ rõ. - Hình 1.1 Sơ đồ CAD-CAM-CIM [16] Thiết kế bằng MTĐT Khái niệm sản phẩm Kỹ thuật thiết kế Bản vẽ Khách hàng và thị trƣờng Quản lý chất lƣợng QLCL bằng MTĐT ĐK robot, máy bằng MTĐT Sản phẩm Lập kế hoạch Lên kế hoạch Lên kế hoạch bằng MTĐT Thiết kế tự động và lƣu trữ bằng MTĐT Tính toán kế hoạch, vật liệu và phản hồi kế hoạch Đặt mua thiết bị, dụng cụ 5 Ta phân biệt hai loại dụng cụ tin học trong nghiên cứu thiết kế. - Hình 1.2 Sơ đồ chu kỳ sản xuất
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt