基于数控程序重构的加工中心误差软件补偿技术

论述了基于数控程序重构的机床软件补偿技术的原理,提出了无限插值定位确定误差补偿点的方法,克服了等间距确定误差补偿点法在间距内误差无法控制的缺陷;研究了数控机床三种基本编程运动的数控程序重构算法;分析了反向间隙的补偿;在FANUC Series 0i Mate-MC操作系统的VMC-860型三轴立式加工中心进行补偿实验,得出该补偿技术能使数控机床的几何误差减少50%。     

在复杂曲面零件数控加工中的宏程序设计

复杂曲面零件的数控加工工艺与程序的编制是数控加工技术中的难点.本文通过一个具有余弦曲线和椭圆曲线轮廓的手柄轴的加工编程实例,介绍了宏程序在复杂曲面零件加工手工编程中的设计方法,归纳出应用宏程序解决复杂曲面零件数控加工编程的技巧.     

数控系统等误差直线逼近节点算法分析与改进

近些年来,复杂零件越来越多,其曲面轮廓往往需要采用数控加工,且加工精度要求也日益提高。非圆曲线是机械零件常见的平面轮廓曲线,但目前绝大多数数控系统只具备直线插补和圆弧插补功能,加工非圆曲线则需要用直线段或圆弧段来逼近非圆曲线。重点分析现有数控系统等误差直线逼近节点算法,指出该算法用于非圆曲线处理时的局限性。在此基础上,提出一种新的基于区域误差检验的等误差算法,并运用VC++编程软件,实现非圆曲线的等误差数控编程系统开发。最后,通过实例非圆曲线验证该算法的有效性。     

Surfacer在曲面重构中应用研究

针对典型样件分析了由样件点云到曲面实体生成的处理方法,重点讨论了曲面点云的处理、定位操作,实现了轮廓曲线的生成和曲面的重构,通过曲面的延伸和修剪处理,完成由点云到曲面实体的重构,对曲面和点云信息进行了误差比较,最后得出结论。     

凸轮列表点曲线数控编程方法研究

针对平面凸轮轮廓列表点曲线的数控加工,提出了一种采用三次样条等误差双圆弧拟合法实现数控编程的计算方法.首先求出凸轮轮廓列表点的三次样条函数曲线方程,用等误差法计算插值点的坐标.再用双圆弧拟合插值点,得到各分段圆弧的圆心坐标,取圆弧的起点、终点坐标,作为编程所需的刀具中心轨迹的数据,并用相应的数控机床指令写出数控加工程序.该方法既能满足精度要求又能使程序段最少,可以保证数控加工时曲线的光滑性及加工精度,提高加工效率.     

非圆曲线轮廓数控加工编程误差的控制

非圆曲线轮廓的数控加工是加工中的难点问题，容易造成加工零件的品质缺陷。究其原因：一方面是由于操作人员加工前的操作准备不当，另一方面是由于复杂曲线轮廓编程误差所致。编程谟差一般易被忽视，这里就编程误差控制，来探讨非圆曲线轮廓加工的误差控制措施。     

基于螺旋升角的零背隙弧面凸轮非等径加工方法及误差研究

针对弧面凸轮存在反向传动间隙和非等径加工误差的问题,提出一种零背隙弧面凸轮的建模与加工方法。根据弧面凸轮的运动规律建立凸轮廓线的数学模型,推导出零背隙弧面凸轮的轮廓曲面参数方程。建立弧面凸轮螺旋升角与非等径加工刀具补偿的联系,同时进行X向和Z向补偿,以消除非等径加工引起的理论误差,生成数控加工代码,简化了数据处理过程。在软件中进行分析和模拟加工,并搭建机床进行实验,验证了三维模型和数控代码的有效性。     

非正交五轴数控机床曲面加工误差补偿研究

针对复杂曲面无法直接在数控机床中实现精加工问题,基于多体系统理论建立非正交五轴数控机床运动误差模型,该模型包含了五轴数控机床的静态误差和动态误差共计45项几何误差。同时将nurbs曲面重构技术运用到待加工曲面的数学表征中,通过三坐标测量机采集到曲面型值点后,通过曲面重构技术获得机床加工时所需的插值点坐标。最后结合数控机床精加工条件进行数控指令修正,能够达到误差补偿效果,一方面实现了复杂曲面加工同时又满足了其加工精度要求。     

一种圆柱曲面凸轮的结构设计及加工工艺

提出了一种新型的圆柱曲面凸轮结构，对圆柱曲面凸轮的轮廓曲线进行理论分析和计算，发现其轮廓曲线过渡不平滑。为了解决其不足，对其轮廓曲线进行优化设计，采用Catmull-Rom三次插值曲线拟合离散点的方法重新计算。将其计算结果在三维软件SolidWorks中模拟仿真，从而实现圆柱曲面凸轮轮廓曲线过渡连续、平滑。为了减小优化后的设计与实际加工的误差，利用SolidWorks软件与UG NX10.0软件的无缝连接，将其在UG NX10.0软件中生成的加工代码导入加工中心（CNC）的系统中进行编程加工，通过改变加工中心的主轴转速来提高新型圆柱曲面凸轮的加工精度。     

在数控机床上巧用子程序加工网式点阵孔群

数控编程是数控加工的重要步骤，数控编程一般又分为手工编程和自动编程两种。手工编程主要用于对一些加工形状简单、计算量小、程序不多的零件，因此，在点位加工或直线与圆弧组成的轮廓加工中主要采用手工编程加工。而对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线、列表曲线及曲面组成的零件多采用自动编程。     

宏程序的应用

在数控编程加工中,遇到由非圆弧曲线组成的工件轮廓或三维曲面轮廓时,可以用宏程序来完成。 1.非圆孤曲线的宏编程 在数控编程的指令系统中,直线插补和圆弧插补指令用于完成工件的实际切削,当工件的切削轮廓是非圆弧曲线时,就不能直接用圆弧插补指令来编程,这时可以设想将这一段非圆弧曲线轮廓分成若干段微小的线段,在这每一段微小的线段上做直     

基于AutoCAD的数控车床在线检测系统

介绍基于AutoCAD的数控车床在线工件自动检测系统的系统构架和功能。给出车床上测头的安装及标定方法,提出基本几何体和曲面零件检测路径规划和检测数控代码的生成方法,研究在线检测过程中零件热变形补偿及检测误差评定问题。运用AutoCAD的ObjectARX的二次开发平台,开发出数控车床在线检测系统。该系统具有代码自动生成、热变形误差补偿及检测报告生成等功能,可用于基本轴、孔类零件和曲面类零件的加工精度在线检测。     

宏程序编程对铣削过切的影响及解决方法

数控铣削加工中的过切现象通常是由于编程时未充分考虑补偿点的干涉情况所导致的。但在某些机床上采用宏程序编程进行铣削加工时,即使编程没有问题,也没有干涉点,仅仅改变了刀具半径补偿点的位置,或者改变刀具半径补偿的进退刀方式,也会在补偿点发生干涉,即过切一个刀具半径。为了找出此类过切的原因,笔者以广州数控GSK983Ma-H系统为对象,在宏程序椭圆加工编程中采用刀具半径补偿,阐述数控系统的时间响应快慢对过切的影响。     

求解弧面分度凸轮廓面数控加工刀具轨迹通用方程

对弧面分度凸轮轮廓曲面进行数控加工编程前需确定刀具轨迹方程。针对不同滚子形状及凸轮轴线与从动盘轴线成任意角度的情况,基于微分几何原理,应用包络面理论建立统一数学模型的弧面凸轮廓面方程。在此基础上进一步推导出数控加工刀具轨迹方程的通用解析表达式。此结果可作为数控加工弧面分度凸轮廓面编程时的数学模型,也可应用于弧面凸轮加工过程的仿真、加工误差分析和廓面修形等方面。     

复杂空间曲线的数控加工自动编程

对于复杂空间曲线的数控加工问题，这里用准均匀B样条方法描述零件轮廓外形，用直线对B样条曲线进行了逼近处理，并自动生成了零件数控加工程序，解决了复杂曲线数控加工编程的问题，提高了复杂空间曲线数控加工的计算处理和编程效率。     

基于复合形法的薄壁注塑件变形预补偿研究

针对薄壁注塑制品存在翘曲变形的问题，提出一种基于复合形法成型参数优化的注塑件变形预补偿方法。该方法综合考虑了模具结构、材料特性参数以及工艺参数对注塑件翘曲变形量的影响，经循环迭代拟合了不同成型参数同翘曲变形量间的回归方程，实现了注塑件翘曲变形的最大化减小。利用Moldflow Plastics Insight翘曲分析(Warping)输出不同比例因子的反向模型，以翘曲补偿值评判反向模型节点各向异性误差，为获得高质量的逆向补偿塑件曲面，运用非均匀有理B样条曲面结合变形预补偿原理，以最优反向模型曲面融合点对应初始模型曲面离散点的方式修正塑件曲面的变形误差。以实际薄壁车用风扇为例，通过实验验证该方法的准确性与可行性。     

数控加工中复杂空间曲线的编程处理

通过Autolisp语言编程，自动绘制由空间曲线形成的零件轮廓，转换到MasterCAM软件中，生成数控加工所需的NC代码。讨论了空间曲线的数学表达、程序流程、生成NC代码的过程和数控代码的适当处理。该方法为CAM中难以处理的复杂空间曲线轮廓的编程和加工提供了一种行之有效的途径。     

基于UG／CAM模块可变轴曲面轮廓数控铣的研究

提出了UGNX／CAM模块中可变轴曲面轮廓铣削的CAM及NC程序生成的思路、方法。通过一具体实例讨论了可变轴曲面轮廓铣数控加工中,工艺设计与规划的方法,研究了可变轴曲面轮廓铣数控加工中,参数的合理设置方法及其误差的有效控制手段。     

基于UG10的数控雕刻程序编制

首先介绍了UG软件的基本功能,并分析了工业产品生产过程中对数控雕刻加工的需求,然后分一般平面文本和复杂平面轮廓两类典型特征,较为详细地叙述了零件造型、加工轨迹的生成、数控加工程序生成方法和两种编程方法的特点。一般平面文本数控雕刻编程运用创建工序中的"平面文本"实现,复杂平面轮廓数控雕刻编程运用创建工序中的"区域轮廓铣"实现。最后,总结了两种雕刻编程方法在不同加工对象上的优缺点、适用范围和加工参数选择注意事项。     

并联机床拟合求差补偿方法研究

为提高交叉杆式Stewart型并联机床的加工精度,提出了一种基于误差拟合曲线对刀轨进行修正的补偿方法。在并联机床工作空间内不同高度位置上加工一系列不同直径的圆柱面,测量结果显示,所有圆柱面的投影轮廓均呈现为椭圆形状,且轮廓中心相对于理想圆心位置均沿近似一致的方向发生偏移从而处于第三象限内。针对实际加工中表现出的上述误差的一致性,提出拟合求差补偿方法。首先对加工获得的圆柱面进行离线采样测量,获得若干实际圆周轮廓点及其相对于理想轮廓点的误差;然后对上述采样点的误差进行拟合操作,获得完整轮廓的误差拟合曲线;最后基于该曲线对加工程序进行修正,从而提高加工精度。对阶梯圆柱面的补偿试验结果表明,该方法可有效降低圆柱面表现为椭圆柱面的程度,同时有效降低了圆柱面中心向第三象限的偏移程度,有效提高了并联机床的加工精度。