型腔模复杂镶块数控自动编程系统的研究与开发

• 作 者: 徐子文
• 机 构: 华中科技大学
• 出 处: 华中科技大学
• 发表日期: 2017年期
• 关键词: 数控加工 自动编程系统 特征识别 知识库 软件开发

数控编程的自动化能够极大地提高整个模具制造流程的执行效率，也是实现模具数控加工自动化的重要前提之一。复杂镶块是型腔模的核心成形组件，形状复杂，曲面众多，传统的界面交互式数控编程方式不但效率低下、繁琐易错，而且对编程人员的专业要求也非常高，一定程度上制约了复杂镶块设计与制造的整体效率。为此，本文提出了一种复杂镶块的数控自动编程系统，实现复杂镶块的数控自动编程，有效提高数控编程的效率与准确性。本文主要研究内容如下：　　首先，本文结合基于规则的特征识别方法与基于图的特征识别方法，针对多种加工特征设计了如下几种特征识别及参数提取算法：　　（1）使用邻接属性图抽象特征，采用基于规则的识别方法设计的台阶面识别及分组算法能够对镶块的台阶面特征进行识别和分组，并提取出切削层及切削深度等参数用于台阶面的数控加工。　　（2）利用流道的加工几何体，采用边界提取的方法设计流道面的特征识别算法能够对不规则的流道面进行识别。采用基于规则的识别技术，为流道面、加工水平面、轮廓倒圆设计了特征识别及参数提取算法。　　（3）从深度铣削的切削层数据中提取出了刀具加工的伸长量，用于指导数控加工的刀具选用。　　其次，本文通过大量的案例分析进行知识获取，创建了复杂镶块数控加工知识库，并以此为核心建立起包含所有工艺参数设置在内的后台数据库系统，采用基于余弦相似度的推荐方法从数据库中匹配最优的数控加工工艺方案和操作参数。　　最后，本文通过Unigraphics NX平台进行系统的开发，实现了数控编程整个流程的自动化。经过相关企业的应用验证，该编程系统能将编程时间缩短60％，出错率减少55%，极大地提高复杂镶块的编程效率。