七轴并联机床数控加工后置处理技术研究

七轴并联机床是在六轴并联机床的基础上，在工作台上串联一个数控转台，实现七轴联动，从而提高了并联机床的加工能力。为了利用七轴并联机床进行数控加工，必须对刀位文件进行后置处理，生成六根驱动杆的杆长和数控转台的转角等数据来驱动并联机床。本文研究了七轴并联机床数控加工的后置处理技术，提出了后置处理的过程以及相关的算法。     

用七轴联动并串联机床加工汽轮机叶片

1.概述 图1为六轴联动的并联机床示意图,它是由六根驱动杆并行地连接在固定平台和活动平台之间,由驱动杆长度的变化来实现固定在动平台上的刀具位姿的改变,以进行加工。它具有六个自由度,可用于加工具有复杂曲面的零件,如叶片、叶轮和复杂模具等。     

面向并联机床的叶片加工程序后置处理及仿真软件研究

采用专用汽轮机叶片编程软件所生成的叶片刀具轨迹具有良好的工艺性,但其针对的是专用机床,不能直接被其他机床使用.通过对专用机床、并联机床的结构进行分析和对加工程序代码的后置处理,开发了面向并联机床的叶片加工程序后置处理软件,实现了专用机床叶片加工程序代码转换为并联机床加工程序代码.同时为了对转换后的叶片刀位轨迹进行仿真,采用OpenGL和多线程技术开发了叶片加工刀位轨迹仿真软件,实现了叶片加工刀位轨迹的仿真.     

面向并联机床的后置处理方法研究

在通用CAD/CAM 软件和后置处理软件的基础上,提出了面向2～5自由度并联机床的通用后置处理方法,并编写了面向5-UPS/PRPU并联机床的后置处理程序;在5-UPS/PRPU并联机床上进行了五角星零件的加工实验,验证了后置处理方法的可行性和正确性.     

虚拟轴机床数控加工后置处理

在分析研究了虚拟轴机床的结构和坐标转换关系的基础上,针对清华大学研制的6-PSS型虚拟轴机床,提出了刀位后处理计算方法,包括刀轴矢量与机床坐标夹角的计算和NC数据的计算;为编制虚拟轴机床数控后处理程序提供一条捷径.     

3-(2SPS)并联机床数控编程后置处理

并联机床在进行运动控制时,必须通过位置反解模型,将刀具位姿及速度信息变换为伺服系统各杆杆长的控制指令,所以传统的数控代码不能直接应用在并联机床上。并联机床后置处理器的功能是根据刀位数据文件和机床特性文件,得到机床数控系统能够接受的程序代码。介绍了一种三平动并联机构-3-(2SPS)并联铣床,基于此机构阐述其后置处理,并研究其后置处理过程的一些关键算法。     

并联机床后置处理算法与系统

以6自由度6-TPS型并联机床为模型,阐述了生成控制数据的一般流程,指出后置处理必须解决的两个关键问题——工件坐标系定位和动平台位姿获取。针对不同位形,提出利用综合误差系数和综合误差度来评价终端运动精度,并据此将工件坐标系定位归结为一类兼顾作业空间和运动精度的有约束非线性规划问题;提出了一种利用5自由度刀位文件获得6自由度动平台位姿的方法;研究了笛卡儿空间的插补算法,并比较了两种不同方法所产生的不同刀具插补轨迹。最后介绍了基于以上算法所开发的后置处理系统的结构。     

叶片加工并联加工中心关键技术研究

文中介绍的并联加工中心由典型的Stewart平台机构构成.与传统的数控机床相比,它结构简单、便于维护与保养、结构刚度高、七轴数控联动、可实现六轴数控联动.而且工件定位方便,能始终保持最佳的加工姿态.该机床还具有自动换刀、断点保持、故障自诊断、用户自标定和加工精度分析等功能.     

五轴数控铣削加工后置处理及其加工编程

在数控技术中,与三轴加工相比,五轴数控技术的应用在复杂曲面加工过程中具有很高的优势,高性能的五轴数控铣削加工关系到包括导弹、飞机等武器关键零部件的制造水平,因此当前众多国家都对五轴数控加工技术在进行不断地研究提高。但是由于数控机床的运动复杂性和结构多样性,导致五轴数控加工过程中要实现预期的后置处理以及加工编程效果,会具有比较高的技术难度,对于数控机床的运行效率也产生了比较大的制约。本文针对五轴数控技术在铣削加工中的应用进行了探讨,并重点分析了五轴数控铣削加工的后置处理算法以及相应的加工编程。     

叶片专用动态加速后置处理开发

四轴联动加工技术主要应用于加工具有较为复杂曲面的工件，与三轴联动加工相比，四轴联动加工可以加工出更高质量、更复杂的曲面，主要适用于飞机、模具、汽车等行业的特殊加工。目前已经普及国产四坐标机床，并且机床价格、维护成本低于进口机床，这对一个发展中的企业来说是非常重     

并联机床加工船用螺旋桨及CAM技术研究

主要研究用并联机床加工整体式船用螺旋桨的技术以及用CAD／CAM系统进行螺旋桨辅助加工的方法。研究了并联机床加工螺旋桨的工艺方案，提出了加工螺旋桨的并串联多轴数控加工系统，分析了螺旋桨数控加工的工艺过程；介绍了在UG／CAM环境下进行螺旋桨加工的刀具轨迹编程和用Vericut加工仿真系统进行加工仿真的方法和过程；并进行加工实验。用于加工螺旋桨的并联机床具有结构简单，造价低和占地面积小等优点，具有广泛的应用价值和发展前景。     

五坐标数控机床后置处理算法的研究

分析了带倾斜转台和倾斜摆头两种特殊五坐标数控机床结构形式,给出了详细的后置处理算法;根据给定的刀位数据,计算出了各坐标轴的运动量,为在CAD/CAM软件中进行后置处理提供了数学基础。     

数控机床通用后置处理程序的开发

以五坐标数控机床为例,探讨了通用后置处理程序中遇到的两个关键性问题－后置处理算法原理和后置处理配置文件参数设计。     

并联机床加工性能的实验研究

研究和验证了BJ-04-2(A)型并联机床的加工精度与加工表面粗糙度。研究手段是选择国家标准样件进行加工实验,样件加工采用一次装夹,运用端面铣削、侧刃铣削、钻削和镗削的方法加工而成。实验数据结果的分析表明,BJ-04-02(A)型并联机床加工精度中,直线度基本满足国家标准的要求,其它精度指标则未达到标准的要求,加工的表面粗糙度相当令人满意。     

基于Master CAM的数控加工后置处理研究

以MasterCAM为平台,研究了基于CAD/CAM一体化的数控自动编程加工中的后置处理技术,以及在当前条件下如何进行数控加工后置处理的问题.     

基于UG和VERICUT数控加工与仿真研究

介绍了UG加工模块与VERICUT仿真软件的功能,在UG中建立一凸模零件,进行加工、仿真,后置处理生成相应程序,利用UG和VERICUT的无缝连接建立机床仿真,对相应程序进行检验和优化,得到更加合理的NC程序。对于降低实际生产中的风险和成本、缩短产品开发周期、提高生产效率和产品质量都有很大作用。     

基于通用运动学的BC型双转台五轴数控机床后置处理

为充分挖掘数控机床的加工潜能,针对BC型双转台五轴数控机床坐标关系,建立其运动学模型,并经逆向运动学求解,推导出该型机床后置处理的转角计算公式和坐标转换计算公式。为进一步提高该型机床加工精度,在分析转角变化情况后,提出了避免突变的处理方法。针对采用线性插补法加工产生误差较大的问题,提出了采用球面插补法进行加工和计算,并根据推导结果,开发了基于UG的后置处理程序。经试验验证,该后置处理程序能满足使用要求。     

关于UG系统数控加工工艺优化措施的研究分析

随着我国经济的高度发展和科学技术的不断进步,作为我国国民经济支柱型产业之一的传统制造业也取得了突破性的进展,各种数字化、信息化和自动化技术在制造领域内得到了广泛应用,尤其是在模具的数控加工方面应用地更为广泛。但是,随着经济全球化的不断发展,国外先进生产工艺和加工工艺的引进,我国数控加工工艺在获得新的发展机遇的同时,也面临着严峻的挑战。为了不断提高我国数控加工的工艺水平和加工质量,笔者在信息化UG系统的基础之上,对数控加工工艺的优化措施提出了几点自己的看法。     

并联机床数控系统的研究

在分析并联机床控制特点的基础上，介绍了美国kollmorgen公司的8轴联动运动控制卡，提出以此卡为控制核心、工业控制机为系统支撑单元的主从式7轴联动并联机床数控系统设计方案，并分析了系统硬件结构和软件模块。