三坐标自由曲面精加工中的步进优化方法

由于自由曲面的几何复杂性,所以自由曲面相对来说较难加工.工作主要集中在对于精加工操作的刀位轨迹的步距进行优化.给定任意的自由曲面,并且生成了加工的G&M机器代码,在三坐标数控机床上利用球头铣刀进行曲面加工.在偏置曲面上产生刀具路径规划.考虑到曲面的强度和单一性因素,所以生成等间隔平面往复式刀具路径.所产生的刀具路径要符合在给定的曲面上所规定的误差.输入的是.prt格式的曲面实体模型,输出的是包含加工代码的.txt文件.最后将给出实例用来证明本算法的有效性.     

基于包络面构建的等残留高度刀具路径规划

提出一种基于包络面构建技术的等残留高度刀具路径规划方法.在计算过程中,首先分别以残留高度值和刀具半径值为等距距离将被加工曲面进行等距,得到残留曲面和刀具中心曲面.然后以前一行刀具路径为引导线,构建截面半径等于刀具半径的包络面,通过包络面与残留曲面之间的求交计算,得到残留曲线;以残留曲线为引导线,再次构建包络面,包络面与刀具中心曲面之间的交线即为当前刀具路径行.依次递推,求出所有刀具路径行.最后针对可能出现的欠切问题,给出边界处理方法.通过实例验证了算法的可行性,并与现有算法进行比较,表明应用该方法生成三坐标自由曲面加工的刀具路径,可在保证加工精度的前提下,大大提高加工效率.     

基于包络面构建的等残留高度刀具路径规划

提出一种基于包络面构建技术的等残留高度刀具路径规划方法。在计算过程中，首先分别以残留高度值和刀具半径值为等距距离将被加工曲面进行等距，得到残留曲面和刀具中心曲面。然后以前一行刀具路径为引导线，构建截面半径等于刀具半径的包络面，通过包络面与残留曲面之间的求交计算，得到残留曲线；以残留曲线为引导线，再次构建包络面，包络面与刀具中心曲面之间的交线即为当前刀具路径行。依次递推，求出所有刀具路径行。最后针对可能出现的欠切问题，给出边界处理方法。通过实例验证了算法的可行性，并与现有算法进行比较，表明应用该方法生成三坐标自由曲面加工的刀具路径，可在保证加工精度的前提下，大大提高加工效率。     

CNC加工中刀具路径对曲面加工精度影响分析

在曲面加工过程中,刀具路径是影响切削效率和加工质量的关键因素之一;在CAM软件中,可供选择的刀具路径较多。文章主要介绍平行铣、环形铣、等高外形铣三种常用的曲面加工刀具路径特点和适用范围以及对曲面加工精度的影响。     

自动打捆机的关键自由曲面数控加工技术应用

为不断提升自动打捆机的使用寿命与作业效率,从数控技术理论角度对自动打捆机的关键自由曲面进行识别与加工优化。在充分理解打捆机结构组成与硬件控制装置的基础上,考虑加工过程残余高度机理,建立关键自由曲面理论函数与物理模型,从误差补偿、刀具路径、切削刀具、加工顺序及CNC程序编制5个方面逐一按照加工工艺要求选择,并融入约束条件核心算法,进行关键自由曲面数控加工仿真试验。结果表明:整体加工时间较常规加工方法有明显减少,由4.71min缩短至3.79min;同时,切削长度经合理的规划与计算,由1 821.59mm缩短至1 5 4 6.2 3 mm,空刀路径由2 4 5.3 2 mm缩短至8 6.1 2 mm,加工效率约提升1 2%,关键曲面数控加工优化效果明显,具有一定的推广价值。     

基于Mastercam2019浮雕技术在四轴机床上应用的研究

利用Mastercam2019浮雕功能,将灰度图生成三维浮雕曲面,之后再利用其数控编程功能通过设置合理加工参数,依据浮雕曲面生成NC代码,最终通过四轴机床加工完成一个浮雕笔筒,旨在解决如何在圆柱曲面上加工浮雕的问题。     

基于UG自动编程技术的拖拉机零件数控加工技术研究

随着现代农业自动化水平的不断提高,更多具有自主作业能力的自动化农业机械被运用到了农业生产过程中,但农机需要精度较高的零部件与之匹配才能实现精准化作业。为了提高拖拉机零件的数控加工效率和精度,将UG软件引入到了零部件的数控加工工艺设计过程中,根据零部件的模型进行了工艺分析和参数确定,在确定好刀具和坐标系、加工工序及刀具走刀路径后,采用UG自动编程技术生成了加工代码,从而有效地提高了数控加工的效率和质量。为了验证方案的可行性,以拖拉机轴类的数控加工为例,对方案进行了可行性验证。验证结果表明:采用UG软件可以自动生成刀具的加工轨迹,并实现加工过程的仿真模拟,最后形成加工代码,证明在拖拉机零部件的数控加工过程中使用UG自动编程是可行的。     

三角网格曲面环形刀五轴加工宽行距刀具路径生成方法

针对三角网格曲面五轴数控加工中普遍使用的截平面法加工行距较窄、加工效率较低的问题，提出一种可变行距的宽行加工刀具路径生成方法。首先，以三角网格数据重构为基础，提出一种基于KdTree网格区域划分的求交算法，实现了网格数据点的快速获取；然后，分析环形刀及三角网格曲面的几何特性，在无曲率干涉条件下提出通过改变侧倾角并优化前倾角使刀具有效切削半径最大化的方法，获得以加工行距最大化为优化目标的最佳刀具倾角组合；最后，结合三角网格曲面的特性建立一种环形刀刀具离散模型，并提出了相应的干涉检测与修正方法。仿真实验表明，在相同加工条件下，本文加工行距优化方法较现有方法明显增大了加工行距、提高了加工效率，而且所提出的刀具干涉与修正处理方法能有效避免局部刀底干涉及全局刀杆干涉现象的发生。     

离心泵叶轮叶片CAD/CAM系统集成

针对基于传统加工方式的离心泵水力CAD软件设计结果在叶片曲面造型及数控加工方面存在的问题，提出了一种沿轴面截线进行造型的新方案。在此基础上，开发了离心泵水力设计CAD软件的接口程序，结合Pro/E软件包，实现了离心泵叶轮扭曲叶片的几何造型。对数控加工自由曲面叶片刀具干涉问题进行分析，实现了平头端铣刀无干涉刀位轨迹的自动生成，利用动态仿真进行了刀位验证。     

CAXA数控车在实训教学中的应用

介绍了使用CAXA数控车2015软件进行轴类零件法的加工过程和一些关键参数的设定说明。使用CAXA数控车2015软件能够建立二维图形,确定加工路线,设置加工参数,进行刀具路径模拟,经过后处理生成NC代码。降低了编程的难度,提高了编程的效率和质量,缩短了加工时间。     

五坐标虚拟轴弹性研抛机床的环形轨迹规划

以自行研制的五坐标虚拟轴弹性研抛机床为背景，按机床特性和残留高度要求提出两种实用的仿人弹性研磨抛光轨迹规划算法。其中平行环算法简单、运算速度快；而相关环算法可相对提高加工表面的粗糙度。这些方法均可用于自由曲面的直接插补，易于构成基于NURBS标准的面插补器。用Matlab软件对两种算法的正确性作了验证和仿真。这些算法通用性强，可用于自由曲面研抛的轨迹规划。     

拖拉机复杂曲面零部件数控加工刀位轨迹优化

拖拉机回转体曲面零件属于复杂的加工零件,在数控加工过程中由于编程的不同会导致加工工序和工艺等存在较大的差异,合理的刀位轨迹编程可以有效地提高数控机床的加工效率和加工精度。为此,将曲线拟合算法引入到了刀位轨迹优化过程中,并根据刀具加工步长和加工误差对刀位轨迹进行了密化插值优化,得到了加工精度较高的刀位算法。为了验证方案的可行性,对拖拉机犁耕装置的附加叶轮进行了结构分析,并成功提取了关键的曲面曲线型值点;然后,利用曲线拟合的方法得到了加工路线形状,对刀位轨迹坐标进行了提取,通过密化插值最后实现了刀位轨迹的优化。同时,利用UG软件生成了刀位轨迹,从而验证了刀位轨迹优化方案是可行的。     

机床数控化改造与数控系统开发

普通机床的数控化改造已成为企业提高自身自动化程度的一种重要手段。就如何实现改造进行分析并提供方法和思路，介绍了数控化改造的研究内容和关键技术，旨在为数控机床改造提供参考。     

机床夹具的应用与发展方向

众所周知,夹具被比喻为机床的“手”,机床夹具在机床中起着重要的作用。文章从机床夹具的应用现状和加工制造行业对工件制造的要求来看机床夹具的发展趋势,提出了机床夹具未来正朝着高效、高精、组合、模块、通用、经济的方向发展。     

机床夹具设计与分析

在机床上加工工件时,为了保证工件被加工表面的尺寸,几何形状及相互位置精度方面的要求,事先必须将工件正确地安装到机床加工位置上去。工件的安装一般有两种方式:直接在机床工作台或通用夹具上安装;采用专用夹具安装本文研究机床夹具的设计基本要求和方法。     

基于LabVIEW的机床加工远程监控系统研究与开发

为了有效实施数控机床加工远程监控,并准确识别机床运行状态,开发了一套机床加工远程监控系统。该系统从数据采集、数据传输到Web远程用户界面都基于LabVIEW编程,用户无需使用或安装程序即可在任何Web浏览器浏览监控数据及机床运行状态。试验结果表明,该系统可对数控机床的各种运行状态实现可靠的监控。     

基于冗余联动的六轴联动数控机床加工轨迹误差优化

针对数控机床实际加工轨迹与理论轨迹存在误差的现象,提出利用六轴联动数控机床冗余联动特点优化该误差的方法。建立了一类六轴联动数控机床的运动学模型,并研究了其冗余联动特点。根据刀具接触点运动规律,以冗余旋转联动轴的运动优化刀具中心点运动轨迹误差和刀具轴线转动轨迹误差,从而实现加工轨迹误差的优化。在实际六轴联动数控机床上进行了抛光加工实验,通过应用所提出的轨迹误差优化算法,减小了抛光过程中的加工轨迹误差,降低了工件表面粗糙度,且保证加工后表面具有较高的均匀一致性,提高了抛光表面质量,从而验证了所提出方法的有效性。     

提高数控机床精度方法

我国很多单位从国外引进了很多中高档数控机床,有的服役期满,有的不能正常工作,处于闲置,造成巨大资源浪费.文章基于此在论述了数控机床改造特点的基础上对于常见的提高数控机床改造精度的措施进行了较详细的阐述.