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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

机械双摆头中的蜗轮蜗杆消隙结构

正双摆头又称叉型铣头、五轴头,可完成主轴旋转运动及A、C轴的连续摆动。A、C轴摆动运动及机床的X、Y、Z轴的直线运动,构成机床的五坐标运动。以双坐标摆动主轴头为例,其主轴传动是以齿轮传动的结构形式实现,A、C轴的传动以蜗轮蜗杆的方式实现,这种风格的主轴头体可以实现大转矩切削,但各个坐标的摆动速度及主轴的旋转速度往往由于结构的限制,不能做到非常理想,在黑金属加工方面就具有明显的优势,这种结构也是传统的结构方式。国外专业头体生产厂家及各个有能力设计生产的主机厂家已经非常成熟,并且已经大量     

大力神杯五轴刀路编制与机床后处理控制研究

使用UG NX4.0五轴加工功能编制出零件的五轴加工程序。在结合五轴机床运动结构和各轴行程参数基础上分析了双转台五轴机床后处理基本算法,使用UG NX4.0/Post Build建立与之相匹配的五轴联动加工后处理,经实际加工验证该方法正确有效可为同类型零件加工和五轴后处理开发提供参考。     

五轴联动数控技术的加工案例

介绍了利用转台+摆头式五轴联动数控机床加工一个汽车模型,加工的曲面复杂,精度高,程序量大.案例结合四开多轴数控系统在五轴联动机床方面的加工应用,突出体现五轴联动数控机床在实际加工中的优势(一次装卡,5个面全部加工完成).     

五轴ROTO精度检测与调整

1.摇篮式双转台五轴数控机床的基本结构 与三轴数控机床相比,五轴数控机床具有旋转控制轴,由于旋转控制轴形式与配置的不同,使得五轴联动数控机床的结构形式与种类多种多样。尽管五轴联动数控机床的结构多种多样,但其配置不外乎是三个直线坐标和两个转动坐标的组合。     

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。     

维纳斯雕像在五轴数控加工中的实现

介绍了利用转台+摆头式五轴联动数控机床加工维纳斯雕像的模型,加工的曲面复杂,精度高,程序量大。案例结合四开多轴数控系统在五轴联动机床方面的加工应用,突出体现五轴联动数控机床在实践加工中的优势(一次装卡,五个面全部加工完成)。     

基于Vericut的摇篮式五轴机床加工仿真研究

结合DMU65 mono BLOCK五轴联动加工中心的应用,介绍AC摇篮式五轴联动加工中心的部件三维建模、机床构建、数控系统配置等操作方法,并进行数控多轴联动程序的仿真验证。此外,针对AC摇篮式五轴机床中A、C轴组件坐标偏心引起的运动错误、主轴坐标位置配置及数控系统旋转轴设置等问题,提出有效的解决方案,为相关结构的五轴机床仿真系统配置提供借鉴。     

五轴数控机床后置处理算法研究及其验证

针对五轴数控机床的三种类型的机床，通过研究刀具的平移旋转时刀位点的变换，建立刀位点的变换关系式。针对不同的机床的运动特性，根据不同类型的机床系统，推导出不同种类机床的后处理算法。通过研究机床刀轴矢量的变换，得出角度变换的关系式，从而完成了CLSF文件和NC文件内数据的转化。建立了C-A型双转台机床、C-A型双摆头机床，B’-A型摆头转台机床三种不同机床的运动模型，并使用UG NX软件进行建模加工处理并完成验证算法的正确性。     

模具高速五轴加工机床的结构特点及关键技术

介绍了双旋转工作台、双旋转主轴头、摆动主轴头加旋转工作台这三种典型结构高速五轴加工中心的特点及其应用,并综述了五轴加工技术的优势和高速五轴加工机床的关键技术.     

A/C轴双摆头C轴限位技术研究

针对A/C双摆头的特点及其在五轴数控加工中的应用,在分析C轴基本结构的基础上,研究了双摆头C轴的限位机构工作原理。设计了螺旋限位机构、蜗盘限位机构、带轮减速限位机构和齿轮减速限位机构。为双摆头C轴安全限位设计提供了解决方案。     

直驱式A/C轴双摆角铣头的研发与应用

<正>一、概述五轴联动加工中心是航空、航天、军工、发电设备等重要工业部门的关键设备,而A/C轴双摆角铣头又是中大规格五轴联动加工中心的核心功能部件。由于A/C轴双摆角铣头结构紧凑,摆角范围大,A轴可达±110°,C轴可达±360°或n×360°,因此,常用于加工具有复杂曲面的大型精密零部件,例如飞机的机身结构件、风力发电机     

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。     

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.