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随着石材行业的快速发展,在建筑安装和生活用具方面,石材异型制品以其高质量、多样化、艺术化的特点得到了广泛应用。其中,石材异型制品中的典型产品——石材栏杆柱,凭借着其古朴自然、雅致大方以及坚实耐用的特点受到了大众的青睐,被广泛应用于政府大楼、博物馆和别墅等高档建筑物之中。现阶段,栏杆柱加工大多仍采用仿形加工,其品种多的特点必然造成仿形刀具增多,而仿形设备的刀具制造复杂、生产周期长等特点造成栏杆柱加工效率低这一局面;另一方面,随着数控加工技术的发展,石材数控技术也逐渐应用到栏杆柱的加工中,而现有的石材数控设备大多是从金属数控设备移植而来的,在刀具方面存在着很大的差异性,并且石材数控操作工的三维建模、数控编程技术要低于金属数控操作工,因此有必要对石材栏杆柱进行参数化建模,为易操作的系列化石材异型制品数控加工设备搭建平台。 基于以上石材加工刀具的特殊性,以及现阶段石材数控技术的发展,本文将成组技术应用到栏杆柱的参数化建模中,运用SolidWorks API的二次开发功能,建立石材栏杆柱的参数化建模模块。利用CAD/CAM软件UG,对石材栏杆柱进行数控仿真规划,通过数控机床仿真分析软件Vericut,建立虚拟机床和刀具库,完成参数化石材栏杆柱的虚拟加工。本文研究主要内容如下: (1)将成组技术应用到石材栏杆柱的参数化建模中,对栏杆柱进行形状特征分类并且赋予自定义名称,并通过Visual Basic语言对Solidworks软件进行二次开发,建立了部分石材栏杆柱的参数化建模系统; (2)对石材栏杆柱进行数控加工分析,结合石材的切削特性,进行数控加工规划,根据现有的加工技术,设定主轴转速、切削深度、进给速度等工艺参数,制定栏杆柱的加工工艺路线; (3)基于UG8.5数控加工模块,对石材栏杆柱进行刀轨规划,生成栏杆柱合理的刀具轨迹; (4)通过UG/Postbuilder后处理器自主开发了本次研究所选机床的专用后置处理程序,并利用此程序将刀位文件转换成相应的数控代码; (5)对Vericut7.31软件的功能进行详细的学习和研究,并依此为基础建立异型石材虚拟数控车床模型和花岗岩圆锯片刀具库; (6)基于Vericut数控加工仿真技术,对后置处理的NC代码进行虚拟机床可视化仿真加工,检查并消除虚拟加工中存在的干涉和碰撞,通过软件自带的AUTO-DFF模块分析选择出一组最优参数的加工刀具。