五坐标侧铣数控加工误差分析及补偿方法

分析了五坐标侧铣数控加工中刀具与非可展直纹面的几何拟合关系,结合刀位计算的结果,计算被加工曲面上任意一点到与其邻近的一系列相关刀轴的最短距离,从而判别出该点加工误差的性质。通过计算该点到刀具轮廓曲面族的极限距离的方法求得其加工误差。     

五坐标联动数控加工的主要特点

五坐标数控是基于任一空间关量均可由二次旋转而得，因而能使对具处于任意位置和方向，从而获得最佳的切削效果和生产效率。与三坐标数控加工相比，五坐标数控加工有许多特点。一、三坐标与五坐标加工比较由于用球头铣刀成型加工时，球头刀与工件表面的逼近是球面的运动去逼近，以点成型，而用端铣刀加了湖面是用平面的运动去逼近待加工表面，以面带成型，而且还可以保证加工点切削速度较高，因而有较好的表面质量。下面用在相同行距干的切削来比较两种加工的残留断面高度。二．三坐标加工图1为用球头对三坐标联动加工时行距与残留表面高度…     

环型刀五坐标加工中刀位轨迹规划

分析环型刀五坐标加工的残余高度误差和加工效率,提出一种高效的刀位轨迹的规划方法。     

可配置型五坐标B样条插补控制器的研制

针对采用五轴联动数控机床的线性插补功能进行数控加工存在的不足,提出了一种B样条插补控制策略用于五轴联动数控机床以实现复杂曲面零部件的高速高精数控加工。参考开放式、模块化体系结构控制器(OMAC)标准,开发了具有B样条插补功能的五轴联动数控机床运动控制器。该控制器将控制任务按照实时性要求进行划分。人机交互、代码解析及参数映射关系构造等过程离线完成,插补运算、离散逻辑控制及逆运动学变换等过程由实时线程执行,保证了数控系统的硬实时性。为简化NC程序的编制过程,控制器设计为接收工件坐标系下的加工信息。通过开发适应各种形式数控机床的逆运动学变换模块,并将机床参数设计为可用户定制,使得控制器具有良好的通用性。在控制器内部建立NC程序文件中位置曲线和方位曲线间的参数映射关系,使得机床平动轴与转动轴间的运动规划符合实际加工要求,并可保证加工精度。实际加工实验中,在采用B样条插补算法的NC程序量降低为线性插补NC程序量15%倍时,其插补误差为线性插补误差的45%,控制器插补精度为0.68,表明该B样条插补控制器可以满足五坐标数控加工的要求。     

五坐标加工中非线性误差校核及超差处理方法的研究

分析了非线性误差的产生机理,详细论述了非线性误差的有效估算方法;依据此方法给出了非线性误差的超差处理手段和流程图。通过编制程序,仿真验证了所述方法的正确性,从而为后置处理中超差处理提供了可靠依据。     

整体叶轮五坐标联动数控加工自动编程系统

在分析了压气机整体叶轮形成原理的基础上，给出了叶轮叶片型面及流道底面的五坐标侧铣数控加工刀位算法，建立了其于微机的面向叶轮的数控加工自动编程系统。     

五坐标曲面数控加工误差分析及控制方法

针对五坐标曲面数控加工中加工方法引起的误差,分析了误差产生的原因,找出了数控加工过程中影响工件加工精度的因素,提出了控制误差的方法,为数控加工精度的有效控制提供了系统的理论依据。     

旋转抛物面的五坐标数控加工

以旋转抛物面对例对空间曲线的五轴加工进行分析和数学推导，并对其进行误差分析和数据处理。     

五坐标曲面加工与刀轴控制

五坐标曲面的数控加工随着社会的进步与发展,在制造业中应用愈来愈多,但五坐标数控加工方面的经验介绍较少.根据自身实践,本文介绍了五坐标数控加工的特点和方法,以及三种刀轴控制方式和适用场合.     

坐标系旋转的五坐标数控加工后处理算法研究及其实现方法

通过坐标变换和分析计算,讨论工件坐标系围绕其自身坐标轴旋转形成新的加工坐标系进行五坐标数控加工时,工件坐标系围绕其各个坐标轴旋转的角度的算法。结合具体的摆头加转台式五坐标机床,计算了刀轴矢量与新加工坐标系的Z轴方向一致的情况下,在斜置平面上进行五坐标数控加工时机床各旋转轴的坐标值。     

五轴联动数控加工在异型石材制品中的应用研究——CAD／CAM在立体人像中的应用

石材是现代建筑装饰的主要材料。简单石材制品设计和加工比较容易,但对于复杂异型石材制品还是很困难。五轴联动数控加工技术为复杂异型石材制品的加工提供了一种行之有效的手段,通过对立体人像进行逆向建模、数控编程、仿真以及对刀具路径进行优化,利用自行研制开发的异型石材车铣复合加工中心（HTM50200）机床进行加工,提高了立体人像加工质量和效率;首次提出了立体人像的参数化建模技术,缩短了立体人像的建模时间,同时对于其他复杂异型制品的快速建模也有借鉴和推广应用价值。     

五轴联动数控加工中的刀具轨迹控制算法

已有的五轴联动数控加工系统往往忽略刀轴矢量插补问题,只是简单地通过对线性轴进行插补、对旋转轴进行跟随的方式来实现刀具轨迹的控制,导致产生非线性误差和刀具碰撞与干涉等问题。为此,提出一种基于刀轴矢量插补的刀具轨迹控制算法。该算法采用大圆弧插补法对加工过程中的刀轴矢量进行控制,同时采用NURBS曲线拟合方法对控制过程中产生的中间点进行处理,并通过对拟合而成的NURBS曲线进行插补来实时计算各运动轴的位置。该算法不仅能够有效地提高五轴联动数控加工的精度,而且可以有效减小数据存储量。仿真和实际加工验证了算法的有效性和实用性,证明算法具有轨迹过渡平稳、非线性误差小的特点。     

汽车玻璃钢化风栅成形器五轴加工刀轴矢量插值

为了解决汽车玻璃钢化风栅成形器五轴加工时刀轴矢量频繁变换造成冲击或发生干涉等问题，提出一种刀轴矢量插值方法。根据被加工曲面的几何形状和误差要求确定刀触点，根据被加工曲面的微分几何性质确定刀轴矢量的后跟角和摆转角。在已确定刀触点处的刀轴矢量的基础上，采用空间矢量光滑插值方法获得一系列中间位置刀轴矢量使刀轴变化较均匀。以货车前挡风玻璃钢化风栅成形器的一个拼镶块工作表面和风栅孔五轴NC加工为例进行仿真。结果表明，该刀轴矢量光顺方法可以避免刀轴方向频繁变换，同时也可有效地提高加工精度。     

五轴数控机床加工误差动态修正方法研究

为修正五轴数控机床加工误差,提高五轴数控机床加工质量,提出一种新的五轴数控机床加工误差动态修正方法.构建五轴数控机床加工误差计算模型,获取五轴数控机床加工的刀心方位、刀轴方位轮廓误差;锁定误差方位后,通过五轴数控机床误差的动态实时补偿方法,实现五轴数控机床加工误差动态修正.研究结果表明:所提方法可实现全方位、高效率的五...     

五轴微段平滑插补算法

在五轴加工编程中,计算机辅助制造系统对曲面加工通常采用以折代曲,采用大量的微小G01直线段来加工曲面,在曲率半径较大的工件表面会出现明显折痕,严重影响工件表面的加工质量。为提高五轴数控加工工件的表面质量,提出一种五轴微段平滑插补算法。该算法考虑五轴加工中刀位数据的量纲差异,根据相邻数据点间的线性轴长度、线性轴的夹角和旋转轴角度变化量识别五轴数控加工程序中非连续微段和连续微段加工区域。对非连续微段加工区域按照原始直线段和旋转轴直接插补,从而保证加工精度。对连续微段加工区域,先通过五维变量获取节点参数,采用最小二乘法对指令点在允许的精度范围内进行修正;对修正后的指令点采用4点构造法计算二阶切矢,根据连续微段的指令点修正值,节点参数值和对应的二阶切矢值获取二阶连续的三次样条曲线;在二阶连续平滑的曲线上进行实时插补计算,控制机床进行五轴加工。试验结果表明:通过提出的五轴微段平滑压缩算法拟合后的路径要更加接近原始的曲面模型,平滑处理过的实际工件加工表面也要优于未进行处理的工件加工表面,提高了五轴自由曲面的表面质量。     

基于UGNX的叶轮五坐标数控加工方法研究

叶轮具有结构复杂、数量种类多的特点,重要用途的叶轮一般由可展直纹面和自由曲面构成。这种结构的叶轮具有曲率变化大、流道窄及扭角大等特点,比较难加工。本文以UG NX为平台,对自由曲面叶轮进行造型设计,从工艺参数的确定、到位规划和后置处理,最后在菲迪亚HS664 RT五轴加工中心上进行五轴加工完成零件的试切加工,证实了该方法的合理性和有效性。     

五次插值样条在NC过程链中的应用研究

对几种五次样条插值算法的性质及其在 NC铣削轨迹处理、CNC技术及逆向工程中的可使用性进行了研究 ,并讨论了曲线参数化方法、边界条件以及插值节点选择对所生成五次样条曲线的影响     

数控加工中"点"的研究

数控加工中有许多"点",如机床原点、机床参考点与工件原点等,理解和掌握这些"点"是正确进行数控加工的基础,因此,本文对数控加工中这些关键的"点"进行了分析和比较.     

五轴数控火焰切管机床数控系统研制

研制了一种五轴联动数控火焰切管机床的数控系统,该系统可满足多种类型管件的加工要求。着重论述数控系统的构成和根据切割类型及参数直接定义加工程序的方法。设计了相应的计算机程序,构建了开放式、模块化的数控系统平台。