复杂曲面慢刀伺服加工刀具半径补偿方法

随着机床技术的进步,一种基于慢刀伺服技术的超精密金刚石车削创成加工方式成为可能,能够一次加工获得精度很高的各种复杂曲面。在复杂曲面慢刀伺服车削加工路径规划中,针对存在的刀具过切现象,传统刀具半径补偿算法为计算曲面刀触点的等距点,通过分析传统等距点刀具半径补偿算法的不足,提出了一种基于等距点的刀具半径补偿算法,弥补了传统等距点刀具半径补偿算法的不足,通过实例证明该算法有效地改进了传统刀具半径补偿算法的不足,提高了曲面加工的精度。     

复杂曲面慢刀伺服加工刀具半径补偿算法

为提高复杂曲面元件的面形加工精度,进行了慢刀伺服车削刀具路径规划,研究了刀具半径补偿算法。本文通过分析法向补偿算法和Z向补偿算法的不足,提出一种基于弦长垂线的刀具补偿算法,以环曲面为例进行仿真、车削加工验证该算法的可行性。仿真结果表明弦长垂线刀具补偿算法下所求刀位点精度较高,可实现X轴匀速运动。试验结果表明弦长垂线刀具补偿算法下面形加工精度优于法向补偿算法和Z向补偿算法,表面粗糙度受刀具补偿算法影响较小。     

渐进多焦点镜片的设计与慢刀伺服车削

为解决自由曲面眼镜片设计加工的难题,进行了渐进多焦点镜片的设计和加工。提出了渐进多焦点曲面的参数化设计方法,通过控制曲面曲率来控制曲面的面型,避免了复杂的数学计算。在对曲面光焦度和像散分布进行计算的基础上对曲面进行评价。提出了离散曲面的刀触点生成方法,将慢刀伺服车削技术用于该渐进多焦点曲面的加工。实验结果证明了设计方法的正确性和加工方法的可行性。     

超精密慢刀伺服车削零件的面型分析与刀具设计方法研究

研究首先分析总结了当前自由曲面复杂零件超精密慢刀伺服车削加工中的具体加工技术挑战,进而系统地研究了自由曲面零件面型特性,零件面型关键参数提取,零件面型参数与刀具参数之间的关联关系。进一步研究了超精密慢刀伺服车削金刚石刀具的几何参数确定方法;并针对自由曲面零件的可加工性,提出了超精密慢刀伺服车削加工中金刚石刀具选用准则。另外,通过超精密慢刀伺服车削加工实际案例和应用加工试验,证明零件面型分析及金刚石刀具几何参数的合理选用,对实现高效稳定的工业化超精密慢刀伺服车削加工至关重要。     

自由曲面慢刀伺服车削加工技术

目前,自由曲面的高速、高精度加工存在很多困难.因此,提出了适用于自由曲面加工的慢刀伺服车削的刀具路径规划方法.该方法考虑节点向量与控制点,采用NURBS曲线拟合刀具路径.NURBS曲线拟合的过程中先预处理离散点,然后将其参数化.再确定节点向量后反求控制顶点.通过调整控制顶点,可以快速的调整曲线的形状,使拟合的过程更加准确.最后对正弦网格表面与微透镜阵列表面进行了加工实验,验证了该加工方法的有效性.     

环曲面眼镜片的慢刀伺服加工技术

为解决非回转对称非球面眼镜片加工的难题,探讨了环曲面眼镜片的慢刀伺服加工方法。建立了环曲面数学模型,对其加工进行了路径规划,分析了刀触点离散方案、刀具补偿方案及棱镜曲面空间延拓问题。实例加工表明,提出的基于慢刀伺服加工技术的路径规划方法实用可行,可以加工屈光度精度0.05D以内的环曲面眼镜片。     

自由曲面光学零件的慢刀与快刀车削技术分析

分析比较了慢刀伺服和快刀伺服两种先进车削方式在机床结构、进刀方式、伺服特点及适应对象等方面各自的特性,并给出了各自可加工光学零件的实例.     

基于慢刀伺服的3D曲面抛光技术研究

在分析离子体抛光、磁流变抛光技术、振动辅助抛光、等超精密抛光技术优缺点的基础上,探讨研究基于慢刀伺服的3D曲面抛光技术。基于慢刀伺服的3D曲面抛光技术应用小直径球刀,刀具的旋转轴线与工件中心线呈35°角,呈刀轴相互吻合的抛光头抛光形态;采用刀轨可视化3D动态仿真的方式对刀轨所具有的效果与精准性进行检测,便于分析抛光参数;采用刀具轨迹形式设计有相应的后处理器,可适用于外圆车削、轴向端面加工以及准柔性抛光等。基于慢刀伺服的3D曲面抛光技术属于机械抛光技术的类别,通过车削的方式将工件表面不平整的材料去除,往往不伴随化学反应,表面粗糙度Ra=0.3～3.0μm,高于化学抛光可以达到的表面粗糙度Ra=0.5～10μm,加工精度优于化学抛光技术。基于慢刀伺服的3D曲面抛光技术的结构简单,不需要准备夹具、直流电设备、化学介质等相关材料,整体加工时间短,加工效率优势显著。慢刀伺服的3D曲面抛光技术只需要根据3D曲面的情况建立起对应程式,由机床统一完成3D曲面抛光,使用寿命长,成本低。     

基于DEFORM-3D的慢刀伺服车削加工表面粗糙度预测

以慢刀伺服车削加工过程为研究对象,基于Lagrange插值理论,通过对DEFORM-3D软件的二次开发完成表面粗糙度的预测。采用局部网格细化以及自适应网格划分方式,库伦(Coulomb)摩擦力模型以及物理分离准则建立预测模型。此模型弥补了常用有限元软件只能模拟简单切削运动的缺陷,可以更加直观的研究慢刀伺服车削加工的加工过程,同时借助表面位移量这一参数对加工表面质量进行预测。最后通过试验验证了模型的正确性以及预测结果的准确性。     

慢刀伺服加工中的Zernike多项式局部拟合算法

针对慢刀伺服加工前后的曲面拟合问题,将Zernike多项式与移动最小二乘法结合,提出Zernike多项式局部拟合算法。使用Gram-Schmidt正交化构造正交基底函数,解决了拟合计算中出现的病态矩阵及矩阵求逆运算量大等问题。局部拟合中支持域半径对拟合精度影响显著,基于此提出了支持域半径优化算法。以渐进多焦点曲面、环曲面、正弦阵列面为例,采用与慢刀伺服加工关系密切的刀触点精度及拟合优度R-square作为评价标准,在MATLAB软件中进行了数值仿真。结果表明,Zernike多项式局部拟合算法各项标准均优于移动最小二乘法,并且算法在经过半径优化后,不仅进一步提高了精度、改善了拟合优度,还改善了刀触点误差的离散程度。     

数控车削加工中刀尖圆弧半径补偿分析与应用

车刀的刀尖半径补偿是数控车削加工中的常见问题,本文就刀尖半径在加工过程中的影响进行分析,最后通过一个实例对刀尖半径补偿方法进行详细介绍。     

圆头车刀的半径补偿分析

分析了数控车床中圆头车刀刀具半径补偿的原因及方法。     

数控车削加工中刀尖圆弧半径补偿的分析与应用

就数控车削加工中,车刀刀尖圆弧半径对加工误差的影响进行了分析,并根据不同功能的数控系统进行刀尖圆弧半径补偿的方法作了介绍.     

虚拟制造中基于刀具磨损的复杂曲面加工误差补偿

基于数控铣削加工仿真系统,研究了在虚拟制造环境下对球头铣刀磨损引起的曲面加工误差的预测与补偿。建立了与加工参数相关的球头铣刀磨损模型,用于预测球头铣刀切削刃的磨损量,提出了球头铣刀铣削加工误差的补偿方法,并通过实验验证了该方法的有效性。     

平面轮廓加工中刀具半径的补偿

在加工中,刀具半径补偿可以使刀具中心自动偏离工件轮廓一个刀具半径,从而加工出符合要求的轮廓表面。在了解平面轮廓加工中刀具半径补偿的目的和方法的基础上,研究了B功能、C功能刀补原理以及他们它们之间的区别,进一步研究了C功能刀补是如何实现的,通过实例说明刀具半径补偿指令的用法及在数控编程中应该注意的问题。     

基于华中数控的刀具半径补偿在加工中的应用

简略介绍了刀具半径补偿在手工编写数控铣削加工程序时的应用,特别是在控制粗、精加工顺序方面的应用,并以实例的形式进行说明,希望能为读者在使用刀具半径补偿功能时提供参考。     

数控铣床加工中刀具半径补偿的应用

介绍了数控铣床加工中的刀具半径补偿,分析了使用刀具半径补偿产生过切削现象的原因。     

数控自动编程中刀具半径补偿的研究

介绍了数控自动编程中一种处理刀具半径补偿的算法,并提出了相应的程序实现过程,其对数控加工源程序进行编译处理能得到所需的刀具中心轨迹。     

数控车削加工中刀具补偿技术的研究

在深入分析刀尖圆弧引起的误差和刀具补偿原理的基础上,提出了刀具补偿的具体措施.对数控车削加工中的刀具补偿技术进行了深入研究,认为正确采取刀具半径补偿措施可以有效地提高零件的加工质量和加工效率.