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分析如何采用刀具中心轨迹软件设计塑料模具

2015/2/9 11:30:47
文章来源:网络

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  采用刀具中心轨迹的动态模拟和曲面的真实感模显示,保证了所加工塑料模具的准确性;采用先进的C-Bzier曲面造型理论,算法简单,参数选择容易,形状表达准确,避免了NURBS方法在造型过程中存在的权应子选择困难,计算复杂等问题。本系统的设计方法和曲面造型技术可应用于开发其它的基于Windows的中小型CAD/CAM系统。

  (1)对产品轮廊尺寸进行了精确表达图3为跑道型纸盆模具锥体部分曲面的设计。根据对称性将曲面分为四部分,每部分的轮廊包含了一段直线段和四段圆弧,这些形状在图纸都有尺寸要求。用C-Bzier进行曲面造型,能够精确地表示这些形状。而传统的Bzier和B样条造型方法却只能作近似表达。

  (2)算法相对简单通过对曲面的分析,确定由两片C-Bzier曲面片的u向和w向G1拼接构成1/4纸盆曲面。C-Bzier曲面片G1连续概念清晰,几何意义明确,曲面间拼接条件简单。若采用NURBS进行曲面造型,虽然可对曲面形状进行精确表示,但选取权应子复杂,曲面间拼接困难。

  (3)曲面参数化好这一点对用数控机床加工曲面尤为重要。C-Bzier保持了许多Bzier的优点,每1/4纸盆曲面共由32个控制顶点所决定,曲面网格均匀,凸包性质好。

  (4)形状容易控制根据C-Bzier理论,曲面形状的调节可通过修改控制顶点、修改控制参数或两者共同作用来实现。根据生产的实际,确定通过调节两曲面片拼接处控制顶点的位置来调节曲面形状。即通过形状因子,来确定了跑道型曲面转角处的胖瘦程度。

  若系统采用NURBS方法,形状控制不直观,常需交互修改控制点位置、节点矢量和权应子,才能得到符合要求的曲面形状。运行实例纸盆模具CAD/CAM软件编程的操作系统为Windows98,软件开发平台为MicrosoftVisualC++610,是运用MFC(MiscrosoftFoundationClass)和OpenGL完成开发的基于Windows的小型CAD/CAM系统。软件运行的要求为:CPU586以上,内存16兆以上(建议32兆),硬盘容量在600兆,操作系统Windows95/98。以下为一个跑道型纸盆凸模端铣加工的实例。零件参数的输入可直接在零件参数对话框内读入零件参数文件,或通过对话框直接输入参数,参数输入确认后,系统显示锥体曲面的二维零件图。

  此时可进一步根据二维零件图交互修改零件的尺寸,直至零件满足设计的要求。在零件参数修改结束并存盘后,可通过工艺参数对话框读取工艺参数文件或直接在对话框内输入工艺参数,工艺参数输入完毕后存盘;通过曲面加工菜单选择加工类型,系统要求回答一些有关加工的选择对话框,在系统生成的数控指令文件后,屏幕就显示加工该零件的刀具中心轨迹;并可进一步通过刀具中心轨迹菜单对轨迹进行任意的旋转和放大。同时通过曲面显示菜单,对此零件曲面形状进行真实感动态显示,以保证零件符合设计和加工的要求。如果在刀位轨迹显示或零件曲面真实感显示中,发现有不符合要求时,则可重新回到零件参数和工艺参数对话框中,对相应的参数进行交互修改,直至达到满意的结果。

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