空间圆弧插补的三轴联动EE插补原理与算法

本文提出了任意空间圆弧插补的新算法,即三轴联动EE插补法,及其在特殊情况下的一种简化方法——LE插补法。该方法是二维椭圆插补方法在三维任意空间圆弧插补中的推广,插补过程中不需要作乘除运算,只作加、减和左移位操作。方法简便,运算速度快,可以满足在三轴微机数控铣床上加工空间曲面的软件插补要求,有很大的实用价值。     

五轴联动数控激光加工系统的空间曲线B样条插补算法研究

五轴联动计算机数控激光加工系统是多功能综合性的机电一体化设备，可进行平面和三维曲面的切割、焊接等激光加工。传统的CNC系统往往只提供直线和圆弧插补功能，不能满足CAD系统的曲线和曲面造型能力对CAM系统的要求。本论文针对复杂轮廓零件数控加工的需要，提出了一种新的空间曲线B样条插补五轴联动算法，并在MATLAB上进行仿真。     

基于NURBS曲面的五轴联动插补算法

文章提出了一种基于NURBS曲面的五轴联动插补算法。对于NURBS曲面,确定一个参数方向的一系列参数值,就可确定一系列的另一个参数方向的NURBS曲线。沿这些曲线逐条进行插补,就可实现对整个曲面的插补。在每个插补点,求出两个参数方向的切矢,确定出该点的曲面法矢,在假设刀控方向垂直于插补曲面的情况下求出两个旋转轴的运动,实现五轴联动插补。同时,利用NURBS曲线的局部性质来保证插补的实时性。     

空间圆弧变换插补原理与算法

本文提出一种新的空间圆弧插补法——变换插补法。利用该法,可通过坐标变换将空间圆弧插补问题用平面圆弧插补方法进行处理。     

多轴联动线性插补及其速度的理解

动对多轴联动线性插补及其速度的含义作了深入的讨论，给出了线性插补及其速度广义上的理解结论。     

时间分割圆弧插补新算法

圆弧插补是现代数控系统最重要最基本的插补方法，而现有文献时间分割圆弧插补算法存在的缺点有两个方面，一是进给速度计算是近似的，从而造成了速度之波动；二是计算进给坐标增量要进行反复迭代．浪费了机时。文章提出了一个计算简单的递推公式，由此可方便地从当前插补点出发算出下一插补点的坐标，从而求出两个坐标方向的进给增量。此方法加快了计算速度，也保证了插补精度。     

时间分割圆弧插补改进算法

现有文献所载的时间分割圆弧插补算法存在两个缺点：1)进给速度采用了近似计算，造成误差。2)计算坐标进给增量时要进行反复迭代，浪费时间。本文提出了一种改进算法，克服了上述缺点，加快了插补运算速度，保证了计算精度。     

一个实用的圆弧插补算法及实现

圆弧插补算法是数控系统中的一个关键技术,本文介绍了一种实用的圆弧插补功能模块的设计方法,此模块包含两部份:G02/G03功能模块的设计方法和G02/G03中断插补模块设计方法,在G02/G03功能处理模块中阐述了数据预处理,坐标变换等方法.在G02/G03中断插补模块中阐述了插补运算,过象限处理,终点判断等程序处理方法.在文章最后给出了算法和程序实现过程.     

CAM后置处理中直线插补代替圆弧插补的实现

介绍用二分法解决直线插补代替圆弧插补的实现问题，并给出这一实现的具体算法。     

数控系统圆弧插补算法的改进

在数控系统中 ,插补算法是生成加工轨迹的一个最基本的子程序 ,在很大程序上决定了数控机床的加工精度和最大进给速度。逐点比较法加工轨迹仅在平行于Ｘ轴、Ｙ轴的方向上运动 ,且偏差比较函数简单 ,因而执行速度快 ,但是插补精度不高 ;而文献 [1]、[2 ]中提出的最小偏差法 ,其基本思想是给出多个进给方向 ,然后利用偏差比较函数决定最小偏差的进给方向 ,因而插补精度高 ,但最小偏差法对圆弧进行插补时 ,每步插补方向的选择需先试算三个插补方向上的偏差 ,再比较其绝对值大小 ,导致插补程序复杂 ,执行速度不高。本文提出了一种新的圆弧插补算…     

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。     

C'-B型五坐标专用机床后置处理算法的研究及实现

对C'-B型数控五坐标专用机床的后置处理算法进行了深入研究.基于ProE/CAM生成的刀具轨迹文件,利用Visual C 6.0编制了相应的后置处理算法程序.实践证明该后置处理算法程序能较好地满足该五坐标专用机床加工需求,具有重要的工程应用价值.     

基于AFSA-ACO-BPN算法的五轴机床动态误差模型

为了提高五轴机床的加工精度,提出一种基于AFSA-ACO-BPN算法的五轴机床动态误差模型。通过建立灰色关联分析模型完成了建模变量的优化选择,并进行了AFSA与ACO-BPN的动态融合。通过实验验证该方法的预测结果与测量结果吻合较好。该方法综合反映了不同切削加工条件的影响,提高了误差模型的鲁棒性,为提高机床加工精度提供了理论依据。     

五轴联动数控机床的设计

介绍已研制成功的具有自主知识产权与多项专利技术的XTK138/5五轴联动数控机床的总体设计,A、C联动回转轴设计,传动系统设计及数控系统设计.该机床已投入生产,其运行状况良好,加工精度和加工效率达到同类进口机床的水平.     

微小型五轴数控机床的研制

为了满足微小复杂结构件的加工需要和机床误差补偿技术的研究,研制了一台微小型五轴数控机床实验平台,本体尺寸为580 mm×450 mm×570 mm.机床实验平台为卧式双转台结构,布局紧凑,空间利用率高,各轴采用了直线电机、直驱马达、丝杠滑台驱动方式.分析了机床的主要薄弱环节,并进行了受力分析和优化设计,仿真结果表明机床...     

非球面磨削抛光机床插补原理解析与速度寻优算法研究

为解决非球面加工中的环带波纹问题,自主研制了非球面磨削抛光机床,阐述控制系统采用的速度插补原理,用数学方法分析了速度插补原理存在的关键问题“进给速度非单调”,用实际运控参量解析了问题产生的根本原因“初速度不匹配致使相邻分段加速度符号相反”。基于遗传学理论提出解决“进给速度非单调”的总体方案,细化了速度寻优算法的运算流程和实施步骤,用实证数据及拟合曲线证明了速度寻优算法解决“进给速度非单调”问题的有效性,并可以快速匹配任意分段的最优初速度,且使加工进程进给速度始终保持单调,有效解决了实际问题,保证在无任何误差补偿下,面型加工精度可达14.130 0 μm,表面粗糙度可达3.330 2 μm。     

五轴数控机床非线性误差建模及补偿方法

针对五轴数控机床后置处理中由于平动轴和旋转轴的联动产生的非线性误差,提出一种基于误差建模的非线性误差在线预测与补偿方法.根据任意两个相邻刀位数据点产生的非线性误差,获得误差的分布特征,建立起误差分布模型;利用最小二乘法求解出非线性误差的数学表达式,经与误差许用值相比较来确定新的刀位点,从而实现非线性误差的在线预测及补偿...     

五轴并联机床的标定仿真

建立标定模型,用逆向运动学标定方式模拟了一新型五轴并联机床的标定过程,结果表明这种标定方法的算法收敛快、鲁棒性好.由于将并联机床的固定参考系的姿态参数也考虑进标定模型中,使得这一模型可以消除测量的系统误差对并联机器人标定精度的影响,进一步提高并联机器人的标定精度.这些分析结果为并联机床的标定试验提供理论分析基础.     

五轴机床刀尖点频响特性及切削稳定域位置的演变

五轴机床在航空航天领域大型曲面零件加工中应用极其广泛,其高速、高精度和大材料去除率的加工特点对加工稳定性提出了很高要求,影响五轴机床铣削稳定性的主要问题是切削颤振。通过对一台转摆头五轴机床进行动力学性能测试,对比分析主轴系统在不同位置和转摆头在不同姿态下刀尖点的频响特性,得出刀尖点频响特性随位置的演变规律。以频域法构建切削稳定性叶瓣图,得到极限切深的位置演变规律。研究结果为五轴机床切削参数的优化提供了参考。