UG二次开发的整体叶轮刀位轨迹生成

整体叶轮型面的复杂性,导致造型和数控编程都有一定的难度.基于UG和VC+ +开发平台,采用等残留高度法,结合全局干涉和局部干涉刀位的修正原理,编制了无干涉刀位轨迹算法.开发出干涉较严重的微型叶轮类零件的五坐标加工程序.通过实验证明,无干涉刀位轨迹算法是可行的,提高了UG生成整体叶轮刀路的效率,减少了操作,从而提高编程效率,同时可以有效地减少冗余刀具轨迹,提高加工效率和表面质量.     

5轴叶轮粗加工过切与碰撞综合检测修正研究

针对复杂多曲面叶轮的5轴粗加工刀轨自动生成问题,提出一种基于使用平头立铣刀的无过切,干涉的刀具轨迹生成算法。通过对整体叶轮5轴加工中可能出现刀具与叶片干涉的问题,提出了一种干涉检测方法。依据检测结果对干涉进行处理,从而避免实际加工时干涉的发生。方法考虑了刀具运动路径上全部刀位点与叶轮的位置关系,计算量小,对于叶轮数控加工编程中大量刀位数据的干涉检查,可以显著地节省计算机运算时间。     

整体叶轮鼓形刀五坐标数控加工刀位轨迹生成

研究了用鼓形刀具进行整体叶轮五坐标数控加工的编程技术.根据鼓形刀具的几何特点,设计了一种无干涉的鼓形刀刀位轨迹生成算法,开发出整体叶轮五坐标数控加工程序生成功能模块.通过算例,证明设计的鼓形刀无干涉刀位轨迹算法是切实可行的,与球头刀相比,对于同样的残留高度,可以增大加工行距,使刀轨长度变短,可提高整体叶轮数控加工的效率.     

整体叶轮数控加工CAD／CAM软件开发

根据软件工程的要求及整体叶轮的结构特点，开发了整体叶轮数控加工CAD／CAM软件，并对开发过程中的关键问题，无干涉刀位轨迹生成算法进行了讨论，最后给出了计算机仿真实例验证了所开发软件和所提算法的可行性。     

基于UG4.0的整体叶轮叶片五轴加工刀位轨迹生成

将整体叶轮叶片的加工划分为开槽、叶片曲面粗精加工及轮毂面加工三道工序,基于UG4.0的CAM模块的多轴加工类型,利用UG强大的CAD/CAM功能,生成采用圆柱球铣刀加工上述三道工序的刀位轨迹。     

整体叶轮数控加工的干涉检查和刀位修正

为实现自主开发叶轮数控加工CAD/CAM软件，提出了干涉检验及刀位修正算法。通过分析刀具与叶轮曲面的相对位置关系，将干涉分为三种类型，针对不同的干涉类型提出了相应的检查及修正方法，最后给出仿真实例以验证该算法的有效性。     

基于Z-Buffer理论的三坐标无干涉刀位轨迹的生成

针对当前无干涉刀位轨迹生成算法存在的问题，提出一种基于Z-Buffer理论的用于三坐标加工的无干涉刀位轨迹生成算法。该算法已成功地应用于洗衣机波轮、水轮机叶片等复杂曲面零件的NC加工。实践证明该算法具有可行性，计算方法简单，并且能很好地解决干涉问题，对于在三坐标加工中的刀位轨迹生成具有很高的实用价值。     

五轴数控加工叶轮轮毂曲面刀位轨迹的规划

对整体叶轮轮毂面的刀位轨迹排布进行了研究.首先运用分层的思想和旋转法得到均布于等长叶片叶轮轮毂面上的刀位轨迹;并在其基础上采用区域划分法对交错叶片叶轮轮毂曲面的刀位进行规划,得到C1连续的刀位轨迹.     

整体叶轮五轴数控插铣加工刀位轨迹生成算法研究

为了提高整体叶轮粗加工效率和质量,提出了一种整体叶轮五轴插铣加工刀位轨迹的计算方法。根据整体叶轮的几何特征和插铣特点,定义与叶轮轴线垂直的截平面族,构造截平面与叶片型面交线的单侧包络直线族,作为边界面加工刀位,在边界面刀位之间插值,得到整个流道的插铣加工刀位轨迹。运用UG/Open API开发了整体叶轮插铣加工软件模块,最后通过实例验证了所提出的方法是有效的。     

多轴数控加工刀位轨迹的生成技术综述

对多轴数控加工中无干涉刀位轨迹算法进行了较全面和详细的论述。总结了刀具干涉的类型、干涉的消除算法和刀位优化算法，指出了这些算法存在的优缺点。在此基础上，还指出了刀具干涉处理和刀位优化两方面研究仍存在的问题。     

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...     

Research on tool path planning method of four-axis high-efficiency slot plunge milling for open blisk

The great mass of machining allowance for blisk is removed in the rough milling, so improving the rough machining efficiency for the blisk’s tunnel is the key of realizing high-efficiency machining of blisk. According to the structure characteristic of open blisk’s tunnel, a four-axis plunge slot rough milling with high-efficiency and low machining cost is advanced. First, the plunge slot process for blisk and the generation process of the ruled enveloping surface for the freeform surface of the blisk’s blade are put forward. Then, the generating method of the ruled enveloping surface for the blade’s freeform surface and the tool path generation method of four-axis plunge slot milling for blisk are studied. The rough milling region of open blisk’s tunnel is determined by generating the ruled enveloping surface of blade’s offset surface, and the algorithm of tool path for four-axis plunge milling is given. When using a ruled surface to approach a freeform surface, the problem of getting boundary is solved, and the error from the calculation of tool path is avoided by the algorithm. At last, the experiment shows that comparing to the traditional side slot milling, the cutting force of four-axis plunge milling can be reduced by 60% and even the rough machining efficiency can be increased to more than double.     

航空发动机整体叶盘刀具性能灰色综合评价

以某型航空发动机钛合金整体叶盘的数控铣削为研究对象,提出了一种面向航空发动机整体叶盘的数控铣削刀具性能灰色综合评价方法。首先设计涵盖航空发动机整体叶盘难加工特征的基准件模型,然后基于灰色关联度分别构建了粗精加工刀具性能灰色综合评价模型,最后进行基准件的切削试验并应用所建立的灰色综合评价模型对刀具性能进行综合评价。研究结果表明,所构建的基准件模型和灰色综合评价模型可以快捷、有效地评价刀具性能。     

Automatic generation of an NC machining tool-path for a 3D curve based on polar coordinates

A new tool path generation method is presented for tool radius compensation to deal with 3D curves machining on polar coordinates. An algorithm is suggested that consists of interference correcting, undercut region avoiding, and initial interference-free tool path generating. At the beginning, the numerical copy-milling machining data of the shoe last is introduced. Aside from a theoretical analysis, the feasibility of the method is demonstrated by machining a shoe last on the copy-milling machine controlled with an in-house-developed open architecture CNC. This algorithm is very practical for the space curve turning machining.     

整体叶盘数控铣削优化技术探讨

针对整体叶盘数控铣削过程中存在的难题,从最优化的角度出发,结合近年来国内外文献研究,从铣削工艺方案优化和工艺参数优化两方面进行介绍,重点对刀具可达性、加工效率、颤振变形、刀具磨损以及优化模型、优化算法等相关优化技术的研究现状进行综述。通过分析现有研究中存在的一些难题,探讨了整体叶盘数控铣削优化技术的研究方法,对后期开展整体叶盘制造技术研究具有一定的参考意义。     

用于五轴联动数控机床的曲线插补控制策略

为实现复杂曲面零部件的高速高精数控加工,提出了一种用于五轴联动数控机床的曲线插补控制策略.实现该控制策略的数控机床控制器将控制任务分为非实时任务和实时任务两部分.非实时任务包括刀具路径信息中位置矢量的曲线插值计算和刀位矢量的曲线插值计算;实时任务包括位置矢量插值曲线和刀位矢量插值曲线的实时插补计算,以及插补点坐标的逆机床运动变换.加工实验表明,该插补加工方法町以用于五坐标数控机床的运动控制,具有良好的应用前景.     

高速装备前瞻自适应速度优化算法

为了实现高速加工中进给速度的高速衔接,避免因加速度突变导致对数控设备的冲击,提出了一种基于插补前S曲线加减速的前瞻自适应速度优化算法。该算法能够根据加工段的过渡情况自动调节预读段数。以进给速度最大化为目标,在预读段衔接进给速度限制和加工过程平滑减速的约束条件下,根据离散化S曲线加减速规律求解最优衔接进给速度。将求得的最优衔接进给速度作为相应加工段的实际末速度,来实现加工段的速度控制。给出了该算法在高速数控系统中的实现方法,并在管切割数控系统中得到了应用。实验结果表明,该算法能够实现进给速度的高速、平滑衔接,满足高速加工的要求。     

基于NURBS最小二乘逼近的微段平滑加工算法

在微段加工方式下,通常需要借助CAM(Computer Aided Manufacturing,计算机辅助)软件的后置处理将连续的加工路径离散化为大量微小直线段,并生成数控程序,数控系统则根据由微小直线段组成的加工路径进行插补和加工。但是,该方式具有加工程序量过大和需要频繁加减速来满足加工精度要求的两大不足。因此,为了实现微小直线段的高速平滑加工,提出了带权因子和一阶导数约束的NURBS曲线最小二乘逼近算法并加以了初步验证。算法的实质是将由微小直线段组成的加工路径拟合成一条连续的NURBS曲线,作为新的加工路径,然后利用NURBS实时插补对新的加工路径进行插补,实现微小直线段的高速平滑加工。经初步验证,算法有助于改善微段加工方式的加工质量和效率。     

基于STEP-NC的NURBS曲面插补技术的研究

为提高曲面的加工效率和精度,提出了一种基于STEP—NC的非均匀有理B样条曲面加工方法。基于STEP—NC的数控系统能够直接处理包括完整的非均匀有理B样条曲面几何信息和1力Ⅱ工工艺信息的STEP—NC程序。详细讨论了非均匀有理B样条曲面插补算法的实现,并通过仿真试验,验证了该方法的有效性。