基于神经网络的数控插补容错技术

提出将神经网络和模糊数学应用到数控系统软件设计领域,以实现数控插补容错技术,提高软件可靠性.为了验证该方法的可行性,对基于神经网络的NURBS插补模块进行了实验研究,并对速度、加速度、插补精度、神经网络预测精度、容错和实时性等方面进行了分析.实验结果表明,基于神经网络的插补模块在保证加工要求的前提下实现了数控插补软件容错技术,为提高数控系统软件的可靠性提供了新的途径.     

农机曲轴件数控加工曲线插补技术研究 —基于UG仿真和PROE建模

农机发动机曲轴属于复杂零部件,在加工时需要采用数控加工方法。数控机床加工时首先要进行编程,而曲轴形状比较复杂,在编程之前要对零件的曲面形状进行分析,然后通过插补技术得到驱动电机的控制点。为此,引入了Pro/E建模软件对曲面进行建模,采用NURBS曲线插补技术对零部件的曲面形状进行拟合,然后利用UG软件对加工轨迹进行仿真,进而对加工过程的切削参数进行优化。为了验证方案的可行性,对发动机曲轴零部件进行了建模和刀具轨迹仿真,结果表明:该方案可以成功实现曲轴零部件加工的刀具轨迹仿真。最后,对两种不同的插补算法产生的加工误差进行了比较,进一步验证了NURBS曲线插补算法的可靠性。     

高速高精度加工中NURBS曲线混合插补算法

研究零件复杂表面高速高精度加工的NURBS曲线参数直接插补方法,结合FIR数字滤波器原理,提出了一种NURBS曲线混合插补算法.在保证零件加工精度的前提下,实现基于S型速度曲线的加减速控制,使运动速度准确平滑;同时.算法中不需要插补前瞻计算,显著缩短了NURBS曲线插补算法运算时间.     

基于时间分割法的圆渐开线涡旋压缩机涡旋齿插补研究

本文介绍了基于时间分割法进行圆渐开线涡旋压缩机齿加工的基本原理,并推导计算每个插补周期内X、Y轴进给量控制相应轴的位移,通过matlab软件进行仿真,结果表明该方法具有较高的插补精度和进给速度,为涡旋压缩机的加工提供了一种高效、实用的方法。     

基于微分模型的空间圆弧与椭圆弧插补研究

针对目前圆弧插补与椭圆弧插补在适用范围、计算效率与精度方面的问题,通过引入微分模型表达空间圆弧与椭圆弧,提出了基于微分模型的空间圆弧与椭圆弧插补方法,能实现空间任意圆弧与椭圆弧的插补。在空间圆弧插补中能实现零径向误差与零速度波动。在空间椭圆弧插补中能实现零径向误差与较低的速度波动。同时,该方法的插补过程统一了圆弧和椭圆弧的正逆插补,无需象限判断,因此插补流程简单高效。另外,该方法采用的插补点递推公式能转换为一系列简单的四则运算,因此插补计算效率高。仿真对比分析表明了该方法相对于目前的方法具有很大的优越性。最后,在自主开发的数控平台上实现了该方法并完成了试件的加工。     

砂轮磨削加工斜齿轮的插补修整研究

以斜齿轮为研究对象,研究了砂轮磨削加工斜齿轮时,齿轮精度的评价标准以及误差产生的原因。在此基础之上,引入了两种插补修整方案,分别分析了直线插补修整和圆弧插补修整的实现原理。根据相关理论研究,在数控机床上进行了实验加工,并对试件进行了在线测量。在线测量的结果表明,圆弧插补修整优于直线插补修整,可以提高被加工斜齿轮的精度。     

Tripod并联机器人运动学分析与样机实验

对Tripod并联机器人进行了运动学分析,计算了机构自由度,采用矢量代数法和数值法求出了运动学位置逆解和位置正解。利用Jacobian矩阵的条件数对其进行了运动性能评价,分析了其可达工作空间。计算结果表明该机构具有优越的各向同性性能和广阔的可达工作空间。通过ADAMS和Matlab运动学仿真软件对正解和逆解分别进行了验证。仿真实验结果证明了所建模型的正确性。并对Tripod并联机器人样机进行了精确定位实验、直线插补实验和圆弧插补实验,实验证明机构所建数学模型的正确性。     

农机复杂件精密模型数控加工和成型技术研究

为了解决果园修剪农机设备驱动装置复杂曲面零部件的加工制造难题,引入了一种基于NURBS曲线插补编程的多轴数控加工方法,有效地提高了加工精度和编程效率。为此,设计了基于NURBS曲线插补的基本流程和框架,建立了NURBS插补数学模型,并以此建立了数控编程的刀具走刀轨迹。最后,通过零件的加工实验,对基于NURBS插补算法的数控编程技术进行了验证,结果发现:采用NURBS曲线插补技术可以成功地完成果园修剪机械驱动装置叶片复杂件的加工。将加工效果和传统加工方法进行了对比,结果发现:其加工纹理要比传统方法更加光滑,精确度更高,可以满足复杂零件精密加工的需求。     

收割机搅龙五轴数控加工刀具路径规划——基于UG仿真和曲线插补

搅龙是收割机较为复杂的零部件,其加工质量影响到收割机进给系统的作业效率和作业质量。为了提高搅龙叶片的加工质量,降低加工误差,提出了一种基于UG仿真和曲线插补算法的五轴数控加工刀具优化算法。在UG仿真软件中建立了工件和刀具的基本模型,根据模型的特点选择了合适的加工环境和加工参数,采用NURBS插补算法,最后自动生成了刀具路径轨迹,并根据刀具路径轨迹进行了走刀仿真模拟,进一步对刀具路径进了优化。仿真实验结果表明:采用UG软件对五轴数控加工刀具路径进行优化后,其加工误差要明显的低于优化前的加工误差,从而验证了刀具路径优化算法的可靠性。     

H形并联机构运动学分析与样机精插补控制实验

对一种两自由度的H形并联机构进行了运动学分析,求出了其机构自由度,运用运动学叠加原理求出了其位置正解和逆解,利用Jacobian矩阵的条件数对其进行了运动性能评价,分析了其可达工作空间。计算结果表明该机构Jacobian矩阵的条件数恒等于1,具有优越的各向同性性能和广阔的可达工作空间。通过齐次坐标变换和矩阵分解对其位置逆解模型进行了进一步分析,得出该机构输入坐标与输出坐标轨迹具有几何相似的特点,并推导了输入与输出之间合速度及合加速度的关系,据此提出了使用通用的插补控制器对其进行精插补控制的方法,而不必开发专用的插补控制器。制作了该机构的样机,对其进行了精确定位、直线/圆弧插补、连续插补等实验,实验结果证明了所建模型的正确性。