复杂曲面的数控加工误差分析

针对复杂曲面的多轴数控加工,应用数学知识建模,从理论上分析了平底铣刀刀具加工复杂曲面时的误差,得出了影响数控加工精度的主要因素并提出了误差补偿方法,为控制多轴数控加工的误差提供了理论依据与补偿算法,对高精度复杂曲面的数控加工具有借鉴意义。     

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。     

基于双NURBS参数混合插补算法的五轴联动交叉耦合控制器研究

针对零件复杂曲面高速高精度数控加工的需求,分析五轴联动数控加工系统刀具运动轨迹中的轮廓误差和方向误差,建立了该轮廓误差和方向误差的实时计算模型,从而得出系统跟踪误差计算模型;在此基础上设计出一种基于双NURBS参数混合插补算法的五轴联动数控系统交叉耦合控制器,并对其进行仿真,仿真结果表明,使用该交叉耦合控制器能有效提高五轴联动数控系统的零件加工精度。     

机床工业亟须发展五轴数控技术

几十耳来，人们普遍认为五轴数控加工技术是加工连续、平滑、复杂曲面的唯一手段。一旦人们在设计、制造复杂曲面遇到无法解决的难题，就会求助五轴加工技术。早在80世纪60年代，国外航空工业生产中就开始采用五轴数控铣床，目前五轴数控机床的应用仍然局限于航空、航天及其相关工业。     

复杂曲面零件数控加工的关键问题——解读《复杂曲面零件五轴数控加工理论与技术》

复杂曲面零件在航空、航天、能源和国防等领域有着广泛的应用,其制造水平代表着一个国家制造业的核心竞争力。五轴数控铣削加工具有高可达性、高效率和高加工精度等优势,成为复杂曲面零件的常用加工方式。在此背景下,毕庆贞、丁汉、王宇晗结合五轴数控铣削加工领域的实践经验和关键技术,共同撰写了《复杂曲面零件五轴数控加工理论与技术》一书,针对五轴加工中后置处理、刀具路径规划、路径光顺、误差检测与补偿、原位测量与自适应补偿等数字化制造的关键问题展开了详细叙述。     

工作台旋转式五轴加工中扫掠轮廓线的求解

国内外对五轴数控加工中的扫掠轮廓线的研究往往集中于主轴摆动式机床。本文给出了实际生产中应用广泛的工作台旋转式五轴加工中环形刀具上扫掠轮廓线的显式表达式,分析了扫掠轮廓线在刀具曲面上的几何特性。所用的计算方法高效精确,为复杂曲面加工过程的动态模拟和加工误差的控制奠定了数学基础。     

复杂曲面的逆向造型设计及多轴联动加工

基于逆向工程技术及CAD/CAM技术的平台,针对某一工艺品的点云模型文件,利用逆向工程软件Geomagic完成复杂曲面的NURBS曲面三维造型并进行误差分析。根据该复杂曲面零件的结构特点,合理制定加工工艺,运用UG软件生成多轴加工刀具轨迹及数控加工代码。最终经Vericut软件构建的双摆台五轴机床验证了数控程序的正确性。研究表明,利用逆向造型软件对复杂曲面产品进行NURBS曲面重构,结合CAD/CAM技术,不仅能高效地对复杂曲面产品进行二次设计,从而大大缩短产品开发周期,而且也能为复杂曲面零件的仿制加工提供依据。     

复杂曲面上投影曲线的误差可控插补算法

为保证曲面精加工质量的一致性,减轻后续处理工作量,提出了一种误差可控的复杂曲面上投影曲线的直接插补算法。在分析复杂曲面五轴联动数控加工所产生的非线性误差的基础上,在算法中引入误差控制方法,即采用参数对分法来减小非线性误差的影响。方法简单,实用,有利于提高曲面加工质量,可以很好地满足工程实际需求。最后通过实例仿真验证了算法的有效性。     

机床工业亟须发展五轴数控技术

几十年来,人们普遍认为五轴数控加工技术是加工连续、平滑、复杂曲面的唯一手段。一旦人们在设计、制造复杂曲面遇到无法解决的难题,就会求助五轴加工技术。早在20世纪60年代,国外航空工业生产中就开始采用五轴数控铣床,目前五轴数控机床的应用仍然局限于航空,航天及其相关工业。     

数控线切割加工空间曲面CAD/CAM技术研究

目前国内加工空间曲面零件通过采用锥度切割装置使电极丝倾斜一定角度来实现锥度切割,这种方法易产生的加工误差较大.论文在五轴联动数控线切割加工系统的运动分析的基础上,建立了直角坐标下空间曲面零件线切割加工成型的数控模型,阐述了利用G代码合成空间曲面的方法,提出了运用模块化技术设计空间曲面线切割五轴联动数控系统上位机软件设计方案,为空间曲面线切割CAD/CAM系统的研究提供了依据.     

Cutting errors analysis for spindle-tilting type 5-axis NC machines

Current computer-aided manufacturing (CAM) systems generate cutter contact points (CC points), cutter location points (CL points) and cutter orientation angles (CO angles) based only on the sculptured surface geometry. However, under certain situations, the cutting errors of 5-axis NC machines are larger than expected using these CC, CL and CO data. It is shown in this paper that the cutting error depends on the structures of 5-axis NC machines as well as the surface geometry. A new algorithm has been developed to estimate the cutting error and calculate the maximum allowable step length for spindle-tilting type 5-axis NC machines. Simulation results show that the new algorithm provides better estimation on the cutting errors for spindle-tilting type 5-axis NC machines.     

四轴回转类零件三轴简化设计制造方法研究

详细介绍一种三轴简化设计制造四轴回转类零件的一种方法,避免了四轴回转类零件复杂造型设计,使设计过程更加简单、快捷,也使NC编程更为方便。并基于VB6.0设计开发NC程序转换器,其方法对应用开发多轴零件设计加工方法有较高的参考价值。     

五轴联动数控工具磨床工作台运动方案与结构设计

数控工具磨床是硬质合金刀具加工的关键设备.结合五轴联动数控工具磨床的研制,根据刀具磨削加工的特点和技术要求,系统分析了常见五轴联动数控工具磨床的系统布局,讨论比较了不同工作台结构型式的特点,提出了数控工具磨床合理的工作台结构和进给系统设计方案,在此基础上完成了工作台零部件的结构设计.     

曲面数控加工中的非线性误差

基于宏域几何的包络理论为理论基础对非线性误差进行了系统深入的研究，指出T／R混合加工系统普遍存在非线性误差，用最短距离线对之距离分布算法计算非线性误差，以在五坐标数控铣床上以中凹圆环面刀具采用几种不同的加工方式加工凸球面为实例，具体分析非线性误差的表现形式、影响因素。实际加工凸球面的结果证明提出的分析和结论是正确的。     

变螺距诱导轮五轴联动数控加工策略

从材料切削性能、刀具选择及路轨规划等方面研究了变螺距诱导轮五轴联动数控加工的策略。     

利用CAXA对导风罩的五轴数控加工

重点介绍五轴机床的结构和数控加工。通过分析五轴机床的结构,运用CAXA建立HERMLE C30五轴机床的后处理。结合零件重点介绍了CAXA的三维模型功能和五轴加工功能,目的在于体现CAXA的三维模型功能和五轴加工功能在实际加工中的应用。     

GS5200高速精密五轴联动龙门加工中心关键技术研究

结合 GS5200 型机床的研制情况,详细介绍了高速精密五轴联动龙门加工中心的应用及研发的关键技术.     

基于VC和OpenGL实现虚拟数控铣床及加工过程

提出将虚拟现实技术应用于数控铣削加工仿真系统中,以Visual C 为开发平台,在虚拟场景中,根据数控铣床的结构特点和主要组成单元,以FANUC数控系统为背景,利用OpenGL技术构建出三轴数控铣床的三维虚拟模型,并设计出相应的数控铣削加工仿真系统,详细介绍人机交互界面和数控加工程序执行过程的实现方法,并给出逼真的仿真实例,效果较好,可以应用于数控加工程序的验证、数控技术的教学和培训等场合.