基于等残留高度的光顺刀具轨迹规划算法

提出了一种新的等残留高度光顺刀具轨迹规划算法.针对数控加工中高速铣削时力具轨迹规划方法进行比较和研究,以参数曲面为例,用matlab软件对此算法进行编程,通过控制轨迹线的曲率来保证刀具轨迹光顺性,有利于获得好的加工质量.尤其是对高速铣削加工,此算法具有较大的实际应用价值.     

等残留高度法中的刀具初始轨迹优化

刀具运动轨迹是数控加工技术的核心部分,它会对数控加工的加工质量和加工效率产生极大影响。等残留高度法是近年来被提出的一种非常高效的刀具轨迹规划方法。传统等残留高度法中,一般选择曲面最长边界作为刀具轨迹的初始轨迹。选择马鞍曲面上沿最大凸曲率方向的曲线作为初始轨迹,结合传统的等残留高度算法,生成覆盖整个加工曲面的刀具轨迹。对比新刀轨算法和传统等残留高度法,实验结果表明,采用新算法生成的刀具轨迹可以有效地提高加工效率。     

基于等残留高度的自由曲面加工刀具轨迹规划

对于曲面加工来说,效率和精度是相互矛盾的2个方面。加工时,用等残留高度法生成刀具轨迹,选择待加工曲面最长的1条边界线作为第1条加工的轨迹线,通过控制相邻刀具接触点的距离,使刀具轨迹间的残留高度均匀一致,依据刀具半径和允许的残留高度,迭代生成另一条刀具轨迹线。等残留高度法生成的刀具路径间的残留高度均为设定值,所生成的刀位点数最少,刀具路径长度最短。采用牛顿法作为等残留高度法的刀位点搜索方法,得到等残留高度刀具轨迹的生成过程。     

叶片等残留高度数控螺旋铣加工刀具轨迹的规划算法

根据叶片的曲面特征,提出了基于等残留高度的叶片五坐标数控螺旋铣加工方法,设计了刀具轨迹生成算法,在UG二次开发环境下编程实现.该方法满足相邻刀轨之间的等残留高度要求,无冗余刀轨.避免了刀轨间的抬刀,可实现连续的切削加工,在满足误差要求的前提下可显著提高加工的效率.     

基于高速数控前瞻控制技术的误差补偿算法

为减少高速数控切削加工时大误差量补偿产生的有害机械振动,提出基于前瞻控制技术的误差补偿新方法.该方法的实现基于以下步骤:针对误差补偿器对中断服务程序单元位置控制的影响,建立具有前瞻控制功能的控制系统硬件框架与相应软件结构,将误差补偿器从中断服务程序单元位置控制环节去除;为获得误差补偿所需要的速度值,阐述前瞻控制速度规划算法的具体实现;根据误差数据段与插补数据段的位置关系,将误差数据进行分类;根据分类,结合前瞻控制算法所确定的速度规划曲线,误差数据在加工时通过指令解析器与插补数据在一个或多个插补周期内线性融合,从而实现误差的补偿.     

等残留高度法加工椭球面的刀具轨迹算法

鉴于采用等间隔参数法和截面法加工椭球面零件时存在残留量不均匀、表面质量和加工效率不高等缺点,提出采用等残留高度法原理加工椭球面。推导了该方法的加工刀具轨迹算法,并采用VB编程实现了该算法,生成了NC加工程序。加工结果表明,该方法可以满足光学自由曲面的加工精度要求。     

曲面高速精加工刀具规划的研究

分析了曲面高速加工对刀具轨迹的要求,提出了等残留高度法生成曲面高速精加工刀具轨迹的基本原理。通过微分几何理论计算短程线曲率半径,提出了残留高度刀具轨迹生成算法。     

高速铣削中控制残留高度的实验研究

针对球头铣刀高速铣削表面残留高度的数学模型,提出了减小残留高度控制表面粗糙度的主要途径,通过实验研究获得了行间距、进给速度、切削速度对高速铣削铝合金表面粗糙度的影响规律,对优化切削参数,改善零件表面质量具有重要意义.     

等残留轨迹规划方法在高速加工中的应用研究

在数控加工中,加工轨迹规划方法直接影响到加工的效率及质量,尤其在高速加工中轨迹规划方法合理的选择关系到加工的成败.本文对等残留轨迹方法与等参数线轨迹规划方法的在高速加工中加工效率和加工后表面残留高度进行了分析比较,探讨了两种方法加工效率和表面质量与自由曲面曲率的关系.结果表明等残留高度法能根据自由曲面状况,不同程度的提高加工效率及表面质量,并与曲面曲率具有较大的相关性.     

基于NURBS曲线的数控机床几何误差实时补偿研究

阐述了一种基于NURBS曲线的数控机床几何误差补偿技术,利用误差模型计算预设的NURBS路径与控制点之间的位置偏移能得到NRUBS误差补偿函数控制点,通过插入新的节点产生新的函数控制点,并提高NURBS曲线表达误差补偿函数的柔度,从而得到更高的补偿精度。结果表明,在公差精度为0．00057mm的情况下,沿3种不同工作路径的误差补偿精度都小于1mm。     

基于网格曲面模型的等残留刀位轨迹生成方法

三角网格曲面因其快速灵活、拓扑适应能力强等优点,在与制造业密切相关的航空航天、汽车、造船以及模具等工业领域得到越来越广泛的应用。针对网格曲面加工截面线型路径与边界不一致性等问题,提出一种保持边界一致的等残留刀位轨迹生成方法。该方法以减少抬刀、路径转接为目的,并综合考虑刀具轨迹几何与运动力学性能。首先对网格曲面局部区域进行精确拟合,进而给出一种网格曲面上曲线的偏置方法。以此为基础,对网格模型的边界轮廓进行等残留偏置,从而生成精确的刀位轨迹。实例表明该轨迹生成方法简便、可靠,具有良好的边界一致性,并可显著提高加工的效率和精度。     

多轴加工无干涉刀具路径生成算法研究

多轴数控加工中刀具路径的计算直接影响加工零件的精度和加工效率。本文介绍了一种平底刀多轴无干涉刀位轨迹生成算法,在刀轴方向上消除干涉量。首先对参数曲面进行三角离散化,根据曲面相应点的法矢布置初始刀具位姿。构造曲面和刀具的OBB模型,通过包围盒间的快速相交测试得到刀具与曲面的干涉三角片,在此基础上,采用解析方法计算刀具与干涉三角片在刀轴方向上的干涉量,修正刀位点,最后得到无干涉刀位轨迹。     

数控加工刀位轨迹生成的算法分析

自由曲面数控加工刀位轨迹的自动生成,是CAM技术的关键问题。针对自由曲面零件刀具口路径生成的几种算法,进行了较为详细的分析,并指出了这几种算法各自的加工特点。     

用改进的等残留高度法生成五轴NC加工刀位轨迹

提出了一种判别曲面凹凸性的新算法,该方法利用微分几何"法截线"的性质进行判别.还指出了现有求取刀轴倾角方法存在的问题,提出了一种"逐步寻优"求取刀轴倾角的新算法.最后用实例对新算法进行了验证.     

五轴联动机床的主轴热误差补偿

针对某型五轴联动数控机床,给出了温升所导致的主轴热伸长表达式以及各运动轴热误差补偿量与热误差量之间所满足的关系式。描述了利用差动式电容位移传感器测量热误差的方法,阐述了加工时热误差的补偿实现方案。     

A Surface Based Approach for Constant Scallop HeightTool-Path Generation

The machining of sculptured surfaces such as moulds and dies in 3-axis milling relies on the chordal deviation, the scallop height parameter and the planning strategy. The choice of these parameters must ensure that manufacturing surfaces respect the geometrical specifications. The current strategies for machining, consist primarily in driving the tool in parallel planes which generates a tightening of the tool paths. A constant scallop height planning strategy has been developed to avoid this tightening. In this paper, we present a new method of constant scallop height tool-path generation based on the concept of the machining surface. The concept of the machining surface is developed and its use to generate constant scallop height tool paths is described. The approach is compared with existing methods in terms of precision and in particular its aptitude to treat curvature discontinuities.     

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。     

二维轮廓嵌套加工刀轨生成算法

提出一种新的刀轨生成算法,成功解决了由通用等距方法的刀轨加工而成的凸台和凹槽在嵌套时产生干涉的问题。该算法只需要三次等距即可计算出凸台和凹槽加工刀轨,并且能够处理包含自由曲线的轮廓。最后给出的算例验证了该算法的有效性。     

基于MasterCAM的区域加工刀具路径规划

利用MasterCAM进行数控加工编程时,可以采用限制刀具边界、设置干涉面、设置加工参数以及修剪已产生的刀具轨迹等方法控制加工区域,完成对刀具路径的合理规划.通过灵活规划刀具路径,采用多种曲面加工方法组合,对某一电子产品外壳铜电极进行数控编程加工,不仅满足了零件的技术要求,而且提高了生产效率.