C机能刀具半径补偿算法与应用

文章对计算机数控系统中C机能刀具半径补偿新算法进行了研究,该算法主要根据加工工件的编程轨迹、刀具偏置方向及偏置量来计算刀具中心轨迹.重点分析了涉及两段几何元素的刀具中心轨迹的具体处理流程,分别在建刀补、刀补进行和撤刀补情形下对刀补程序段作矢量修正;为了避免过切还分析了三段几何元素的刀具中心轨迹,并用实例说明刀具中心轨迹转接算法.     

石材桥式切割机的开放式数控系统开发

为了提高石材桥式切割机的自动化程度,扩大其加工范围,开发四轴开放式数控系统。采用PC+运动控制卡的硬件结构,以Visual C++作为上位机开发平台,采用模块化方法设计软件,实现对桥式切割机的精确控制。简述石材桥式切割机开放式数控系统的工艺特点、关键工艺问题。测试结果表明:该切割系统可以精确稳定运行,同时,也达到了切磨一体化、锯铣混合切割的要求。     

石材桥式切割机数控系统软件开发

介绍石材桥式切割机数控软件平台的主要组成。阐述DXF和HPGL文件的读取、轮廓的生成与识别、轨迹的优化以及人机交互界面的设计。考虑石材加工的特殊工艺特点,运用固高GTS运动控制器,开发了石材桥式切割机的数控软件平台。测试结果表明,该系统软件能稳定运行。     

数控车系统刀具补偿的一种改进算法

提出了以假想刀尖点为刀位点的刀具补偿偏移算法,车床CNC系统以此为基础,可以开发直接根据实际对刀点进行编程加工的刀补控制程序,使数控车床的编程、对刀操作简洁、方便。     

五轴加工刀具矢量压缩平滑定向插补算法研究

为解决五轴加工中刀具矢量变化不均匀引起减速和加速的反复发生,带来加工形状变得粗糙和加工时间变长的问题,提出一种刀具矢量压缩平滑定向插补算法。通过对指令程序进行压缩处理,可以去除刀位点和刀具矢量变化小的指令,对刀具矢量平滑处理,可以使得刀具矢量的变化与线性轴的变化一致,定向插补是对优化后的指令刀位点数据和刀具方向进行插补计算,以实现高速加工。通过仿真实验验证了该算法的有效性和可行性。     

圆锥曲线的刀具补偿算法研究

刀具补偿理论对于圆锥曲线的算法通常采用偏移后重新参数化的方法,计算过程复杂,这限制了圆锥曲线在机械设计和加工中的应用,因此提出了一种针对圆锥曲线不需要重新参数化的刀具补偿算法。首先,在对圆锥曲线参数方程研究的基础上,阐述了适用于圆锥曲线插补的参数跟踪法的基本原理和计算步骤;其次,对单段圆锥曲线和多段圆锥曲线的刀具补偿计算进行了说明,并提出了刀补轨迹交点计算方法——改进二元梯度法;再次,对C刀补进行了扩展,将其应用到圆锥曲线上;最后以刀具补偿实例说明了圆锥曲线交点计算和刀具补偿计算过程,包含了4个交点的计算,列出了交点坐标和迭代次数,并进行了插补计算和分析,结果证明了交点计算方法和刀具补偿算法的有效性。     

C型刀补中指定非移动指令的算法研究

C型刀补需要连续的三段移动指令进行轨迹点的计算,用户CNC程序的执行必须是顺序逐条执行,这就使得在刀补过程中出现非移动程序段时必须对其进行特殊的轨迹点设计.本文对C型刀补在建立、执行、取消时,CNC程序中指定一段非移动指令或连续指定多段非移动指令的各种处理方法进行了研究,给出了相应的轨迹设计和算法,并且给出实现的流程图,最后把这些方法作了比较,指出了各自的优缺点.     

浅议数控机床加工中C刀具补偿下的过切现象

文章通过分析装备有CNC系统的数控机床,在C功能刀补下进行刀具半径补偿的过程,进而指出在编写工件轮廓加工程序时,如不能准确使用刀补指令,产生C刀具半径补偿下的过切现象及解决方法.     

基于Powermill叶根盘铣刀体的高速数控加工

运用Powermill软件,对盘铣刀刀体进行数控加工研究,并对其加工刀具、加工参数以及数控程序进行优化调试,生成粗、精加工的走刀轨迹、实现在高速铣床上进行机夹式叶根盘铣刀体的数控加工,在保证产品精度的同时,提高了加工效率,降低了制造成本。     

五轴联动刀轴矢量插补优化算法

目的研究解决五轴联动机床旋转轴角度采用线性插补方式生成的加工轨迹,导致刀具姿态偏离所设计的理想平面,引发刀具姿态误差的问题,减少非线性误差,提高零件表面质量。方法首先对旋转轴角度线性插补方式引发刀具姿态误差的原理进行了分析,提出了一种刀轴矢量插补优化算法。然后在线性插补的基础上,根据提出的刀轴矢量插补优化算法保证首末点间的刀轴插补矢量始终位于首末刀轴矢量所构成的平面内,实现刀具姿态优化,并在MATLAB中对线性插补和矢量插补优化两种方式进行仿真分析,观测出对应方式下刀轴插补矢量的空间位置。最后利用叶片试件在AB型转台摆头类型机床上进行仿真和加工验证,对比两种刀轴矢量插补方式仿真数据。结果在VERICUT同等条件下仿真,刀轴矢量采用线性插补时,叶片进出汽边误差值分别为-0.218 66 mm和-0.312 58 mm;刀轴矢量插补优化后,叶片进出汽边误差值分别为-0.095 46 mm和-0.099 05 mm。刀具姿态经过插补优化算法后,叶片进出汽边的过切值明显降低。结论刀具姿态经过插补优化算法后,叶片过切值的大小和数目明显减少,使得非线性误差明显降低,从而提高了零件表面质量。     

基于LabVIEW的小型铣床数控软件的设计

LabVIEW可实现多任务并行实时处理,为数控软件的开发提供了新的平台。开发了一种小型铣床的控制软件,设计了基于LabVIEW平台的译码、刀补、插补等6个模块,最后进行了数控代码的加工仿真。结果表明,该软件可实现数控代码的编译、直线插补、圆弧插补、刀具补偿等功能。     

基于USB总线的微型车床开放式数控系统研究与设计

针对微型车床数控加工系统,提出并初步实现了一种便捷的基于USB总线的开放式数控系统。开放式数控系统由上位机和STM32+FPGA组成的下位机构成。研究了数控系统实时多任务调度,译码、刀补、插补算法的软件实现,针对微型车床研究了下位机的功能要求并设计了硬件电路板,研究了下位机的内存管理及运动控制的实现。提出了一种基于USB串行总线的通信方式,验证了USB在开放式数控系统中的可行性。实验证明,USB总线可以便捷高效地运用在开放式数控系统中;通过软硬件结合的方式,保证了系统具有良好的开放性、实时性和同步性。     

刀具补偿与数控工艺分析

系统地论述了刀具半径补偿问题,结合下刀、切入、切出、抬刀等数控铣削加工工艺,详细阐述了刀具半径补偿建立、启用和取消的基本方法和注意事项,分析了刀具半径补偿类别和顺铣逆铣工艺与走刀路线关系,并从运动学、刀补理论说明了刀具大小选取原则。     

微细电火花加工模糊抬刀控制系统的设计及实验研究

提出了一种基于VC＋＋和MATLAB混合编程、进行微细电火花模糊抬刀控制系统的设计方法。该系统的设计是基于电火花加工状态统计、以抬刀高度和抬刀周期为控制量进行的,模糊运算利用MATLAB模糊控制工具箱进行,可实现模糊控制规则的可视化在线修正;通过控制器算法C语言代码的自动生成,在实现模糊控制脱离MATLAB环境独立运行的同时,保证了算法生成的正确性;进行了基于VC环境下模糊控制器算法的封装,通过与自行研制的机床数控系统软件动态链接的方式,实现了微细电火花模糊抬刀控制系统的搭建。通过基于放电时间的微细电火花放电状态检测技术的研究,旨在提高该模糊抬刀控制系统的准确性。最后通过微细阵列孔电火花加工实验,验证了该模糊抬刀控制系统的有效性。     

刀具半径补偿的干涉预判及数学处理

数控铣削编程时,编程人员往往通过不断增大刀补值调用子程序实现去余量编程。这种方法在轮廓的曲率半径很大时可行,而在轮廓存在较小的曲率半径时,系统会产生刀具半径太大而干涉的报警,从而终止程序的运行。为了解决此问题,给出方便调用的子程序编写范例。分析刀补过程中可能发生干涉的情况,提出刀补干涉的预判及数学处理方法,给出应用宏程序建立刀补干涉预判机制的思路和流程,并给出编程实例。该方法有效解决了困扰编程人员的工程技术难题。     

数控铣削加工常用刀具类型及工艺特点探讨

阐述了端铣刀，平底立铣刀、球头刀、环形刀及锥形刀的主要应用范围，并从加工对象方面对数控铣削加工刀具类型及工艺特点进行了探讨。     

基于刀具姿态控制的指令点插补算法

为克服五轴数控加工中忽略刀具姿态控制所带来的旋转轴速度和加速度不连续等问题,提出一种基于刀具姿态控制的五轴数控加工指令点插补算法。该算法根据给定的数控加工程序确定刀尖点位置集合和刀轴矢量集合,分别采用样条曲线对离散刀尖点和刀轴矢量进行拟合,得到刀尖点曲线和刀具姿态曲线,在此基础上进行指令点插补。实验结果表明,该算法能够将离散刀轴矢量拟合成位于单位球面的二阶连续曲线,保证旋转轴速度和加速度的连续性。     

C机能平面刀补转接矢量的算法研究

本文采用矢量分析及平面解析几何的方法，对复杂的平面刀补转接过渡的情况逐个进行分析，总结归纳出了一套完整简洁的刀补计算公式。此套公式推导简单、运算速度快，并考虑了临界状态下的特殊情况，特别适应于实时控制要求强的数控系统。     

一种新的刀具半径补偿算法的研究与实现

文章以数控系统中的刀具半径补偿算法作为研究对象.采用了对刀具半径补偿算法进行数学建模的方法,根据计算得出的加工曲线衔接处方向矢量差值的分布区间特征来判断需要使用的刀具半径补偿算法类型,进而给出并论证了"交点过渡法"刀具补偿算法的补偿类型判据,实现了"交点过渡法"刀具补偿算法.目前阶段通过在机床上实际运行得出的结果表明:"交点过渡法"在高速铣削加工中具有补偿曲线平滑、补偿点计算精确、加工表面质量好等优点.     

基于CATIA平底铣刀五轴数控编程技术研究

在五轴联动数控加工中,通常采用球头铣刀进行曲面的加工,但是对于双曲面加工,球头铣刀的加工效果较平底铣刀有所不足,因此需要采用平底铣刀来替代球头刀具进行双曲面的加工。但是采用平底铣刀加工双曲面时,由于曲面各处曲率的变化导致刀路轨迹的规划复杂而且困难,而大大影响其在加工曲面中的应用。对此,研究利用平底铣刀的五轴数控联动机床加工双曲面时的刀路轨迹,通过计算得到刀路轨迹的刀位点,设计出利用平底铣刀的五轴数控联动机床加工曲面的刀位轨迹规划方法。结果表明:该方法改善了五轴数控加工中球头铣刀的不足之处,提高了曲面加工的加工质量、加工精度和加工效率。