A/C轴双摆头几何精度误差的预防与补偿方案

通过A/C轴双摆头误差预防与误差补偿工艺方案的研究,设计了A/C轴双摆头装配工艺方案以及两轴回转中心的误差检测与补偿方案.将此研究方案应用于沈阳机床某A/C轴双摆头试制,效果良好.     

A、C双摆头型五轴机床工作精度检验方法研究

结合NAS979圆锥台试件对A、C双摆头型五轴机床工作精度检验方法进行了研究。制定了包括装夹方法、刀具、切削参数在内的加工工艺;运用NX8.0软件生成了刀具轨迹;基于NX8.0构建了适用于西门子840D系统的A、C双摆头型五轴机床后置处理器,利用其生成了加工程序;用VERICUT软件对加工程序进行了仿真;对试件进行了实际加工与检测,精度合格。通过研究总结出了用NAS979圆锥台试件对A、C双摆头型五轴机床进行工作精度检验的方法。     

双摆五轴机床极轴处理分析

双摆头五轴机床是目前最常见的五轴机床结构形式之一,其运动轴为XYZ+AC或者XYZ+BC配置,与摇篮五轴相比,双摆头结构形式具有适用范围广、技术维度多样的典型优点.然而,双摆头五轴受限于结构形式,其C轴的行程目前均为有限行程,而摇篮五轴C轴多为±360°endless配置.在实际加工运动中,双摆头五轴多面临C轴超程工况与插补点产生刀轴大幅摆动工况,两种工况的处理不当均会导致待加工零部件表面产生刀痕、过切等影响质量的问题出现.以一台五轴龙门机床为典型分析对象,该机床为XYZ+BC配置,B轴±110°,C轴±200°,通过典型侧铣零部件的编程以及NC代码处理来分析上述两种工况下C轴回转重新定位的几种极轴处理策略,在对各种策略具备清晰认知的情况下,可以让编程人员编制更好的数控程序,提高生产制造效率.     

五轴机床分类运动学建模及后置处理验证

针对常见的三大类型正交结构的五轴机床,根据齐次坐标变换和运动链关系,推导建立了双转台型、摆头转台型、双摆头型五轴机床的运动学模型。根据矩阵方程的逆解,确定了A、C轴的旋转角度取值范围,基于UG-post开发了后置处理器,在UG环境中以凹球面为例,生成5轴铣削刀路,AC型五轴机床的实际加工验证了后置处理算法的正确性和有效性。     

摇臂铣加装转台C轴的加工应用及后处理设置

数控摇臂铣床加装转台C轴后成为四轴联动控制机床,但利用其摇臂功能亦可实现呈固定角度主轴摆头的五轴加工模式,大大拓展了其加工工艺范围.通过对MasterCAM多轴加工刀路设计的探究,并经后处理程序编制的研判,以圆锥台侧壁加工为例,在VERICUT多轴仿真系统下对其刀路方法及编程应用进行了验证.     

双摆头型五轴数控机床的坐标变换关系研究

以双摆头五轴数控加工中心结构为例,包括两个旋转轴A/C和X、Y、Z三个直线轴。分别研究刀具在平动与转动中刀位点的变换关系,建立刀位点换算关系式;根据该机床结构搭建相应的运动学方程,从机床的动态角度出发,分析五轴联动过程中刀位点及刀轴矢量的运动变化规律,运用工程数学计算方法建立A/C轴旋转角度与X/Y/Z轴向坐标数据补偿关系式,实现C-A(X)型双摆头型五轴联动机床的运动求解,为后续的后置处理器的构造作理论基础。     

双摆角数控万能铣头技术概述

双摆角铣头（以下简称双摆头）是五轴加工机床的关键功能部件之一,摆叉式结构是双摆头的典型结构。根据驱动方式的不同,双摆头可分为直驱式双摆头和机械式驱动双摆头,根据各自的优点和不同的加工需求应用于不同的场合。双摆头产品是一个集机械、液压、电气等为一体的高度集成系统,直驱技术、液压电气走线技术、密封技术、冷却润滑技术、制动技术、消隙技术、定位控制技术等都是双摆头设计中的关键技术,双摆头将朝着电主轴自动更换和三轴摆头技术方向发展。     

液压缸在车铣床C轴进给箱消隙中的应用

针对双齿轮齿圈消隙传动机构在数控车铣床C轴进给箱传动链中实际应用的现状,介绍了该传动机构采用液压缸实现双齿轮齿圈消隙的结构设计及液压控制原理。     

非正交双转台五轴机床后置处理通用方法

针对非正交结构的双转台型五轴机床,提出一种从工件坐标系变换到机床坐标系的逆运动学求解方法。该方法适用于正交及非正交情况下,双转台型、摆头+转台型和双摆头型五轴机床的后置处理问题。分析非正交双转台型五轴机床的结构特点,建立此类机床的通用结构形式。基于点绕空间任意轴的旋转变换公式,建立非正交五轴机床各运动坐标同刀位数据之间的映射关系,实现机床平动坐标和转动坐标的计算。针对机床C轴转动坐标的求解,分析出现奇异位置的情况,给出奇异值问题的处理方法。对整体叶轮流道及叶片加工刀位轨迹进行后置处理,并通过Vericut软件进行仿真试验,验证后置处理方法的可行性和高效性。     

A/C轴双摆角铣头的设计

基于普通龙门加工中心基础上而设计的A/C轴双摆角机械传动铣头,可以针对不同型号的数控龙门铣床进行量身定做;可以为企业利用现有龙门加工中心进行升级改造实现五轴联动加工的愿望;也可以为机床制造工厂设计A/C轴双摆角铣头提供参考.     

蝶式止回阀新型阀轴轴向限位机构的设计

对止回阀常用的阀轴轴向限位机构存在的问题及其对止回阀性能的影响作了简要分析 ,对新型设计进行了简略介绍     

五轴3D打印的通用后置处理

引入打印机的结构参数以表示两旋转轴与工件在机架坐标系中的位置,并采用指数积理论建立了双转台五轴3D打印机通用正向运动学模型。结合三角函数周期性、旋转轴行程、五轴结构特点等获得旋转轴角度双解的具体表达式,并提出基于旋转角度最短路径的选择原则以获得旋转轴角度的最佳组合。利用选择的旋转轴角度求出各平动轴位移量,获得的所有运动量都是基于各轴零位的绝对运动所得,进而生成能直接用于加工的数控打印代码,可在没有旋转刀具中心点跟随功能的帮助下完成加工。结合双转台、摆头转台、双摆头3种不同类型的五轴3D打印机研究了通用后置处理方法。将该方法用于五轴3D打印、五轴数控加工试验和多种结构类型的五轴加工仿真,验证了其正确性与通用性。     

航空发动机整体叶轮五轴数控加工机床运动学分析

针对航空发动机整体叶轮零件的五轴数控加工问题,对工程实用五轴数控加工机床的空间构型进行了系统划分,将可以用于整体叶轮加工的五坐标数控加工机床划分为双摆头结构类型,双转台结构类型和摆头转(摆)台及单摆头单摆台结构类型,并对各种构型的五轴数控加工机床的坐标变换后处理过程进行了详细的推导。最后,提出了根据待加工整体叶轮的结构特点,对最适用五轴加工机床的选择的思路,并就整体叶轮构型与五轴加工机床选择进行了定性分析。     

基于双矢量编程的六坐标磨床C轴箱体优化设计

根据双矢量编程技术及砂带磨削工艺参数确定机床坐标轴运动性能参数，建立实体的单元数学模型，通过对六坐标数控磨床结构进行设计，实现砂带磨削力的精确控制，提高了叶片磨削精度及表面质量。对机床各阶固有振型进行了模态分析，采用动力学仿真分析对C轴进行结构优化，通过C轴控制砂带接触轮的接触线矢量方向。结果表明，机床的低阶固有振型对机床振动的影响最为明显，阶数越低，影响越大，低阶振型对机床的动态特性起决定作用。中空C轴、BC双摆头结构、强力磨削与随形抛光一体化砂带装置构成的砂带磨削单元可扩展移植到普通五轴叶片加工机床及多种专用机床。     

机床C轴结构的研究

正车削中心中定义的C轴,即绕车削主轴旋转的伺服轴,是具有分度定位和联动功能的工件回转轴。C轴功能的应用主要有3个方面:①当工件需要在径向上钻孔、攻螺纹、铣槽或者铣平面时,需要通过C轴的分度定位以及锁紧功能来完成。②当机床配置副主轴时,可以利用C轴的同步控制,实现双主轴的速度和相位的同步,以完成零件在旋转过程中的对接。③C轴参与插补对工件进行连续铣削加工。为此,C轴是车削中心、车铣类产品必备的一项功能。但由于不同产品对其加工精度要求的差异,     

A/C轴双摆角铣头发展现状与关键技术

A/C轴双摆角铣头是中、大规格龙门式五轴联动加工中心的关键功能部件。分析了国内外A/C轴双摆角铣头的发展现状,指出了国内现有水平与世界先进水平的技术差距,并详细阐述了该类产品的关键技术,主要包括直驱技术、机械传动消隙技术、旋转轴夹紧定位技术、A轴自动交换技术,几何误差检测与补偿技术,详细阐述了各个关键技术的技术特点以及在A/C轴双摆角铣头中的应用方法,对我国A/C轴双摆角铣头今后的研发工作起到了重要的推动作用与借鉴意义。     

独臂架门座式起重机变幅滚筒增加低速轴安全制动器的应用

本文叙述独臂架门座式起重机变幅机构的工作原理,分析常规变幅机构,即在减速箱高速轴端的两侧安装两个高速轴制动器实现臂架变幅机构的制动。这种设计存在臂架坠落的重大安全隐患,对此提出了相应的解决方案。     

冗余轴解决五轴加工奇异问题的研究

为解决五轴加工在奇异点附近加工误差较大且易对工件和机床造成冲击的问题,对带有冗余ABC三转轴机床解决CA双摆头型五轴奇异问题进行了研究。建立了机床模型,依此得出了此冗余轴机床的运动关系,并根据加工刀位点特点对刀路进行初步研究。仿真结果表明,与其他解决奇异问题方法相比,该冗余轴机床可以有效克服五轴机床奇异问题,基本消除奇异区域的较大加工误差,并且各轴旋转角度得到了优化,从而使加工效率大大提高。     

五轴联动加减速控制软件研究

五轴五联动数控机床主要应用于自由曲面的加工。但五轴联动所涉及的加减速就目前所见资料而言，未能得到很好解决。本文重点分析了刀轴有两个旋转自由度(如B、C)的五轴联动的加减速问题。结果表明经研制的加减速模块在南京四开电子企业有限公司的五轴五联动数控机床上得到较好应用。     

A/C双摆角铣头C轴精度控制技术研究与应用

数控机床各项精度相辅相成,通过对A/C双摆角铣头C轴精度的误差分解,针对每一项引起C轴精度异常的原因,逐项分析误差检测方法及精度控制研究,最终将C轴精度由局部改善变为全面改善,有效提高C轴加工精度,避免由于C轴精度偏差所导致的零件质量问题。