数控加工中多零点自动设置的参数编程方法研究与应用

通过建立工件坐标系的几何模型、利用零偏值实现加工坐标系的自由转换以及对坐标转换公式进行推导,提出了利用参数编程实现工件多零点自动设置的方法。经对典型零件进行试加工表明,利用参数编程方法实现多零点自动转换可降低专用工装的制造成本和周期。     

复杂曲面螺旋桨实体模型参数化设计与分析

螺旋桨是一种特殊的复杂曲面零件,根据其结构特点和工艺要求定义参数化变量,推导出螺旋桨叶切面局部坐标系到全局坐标系的坐标转换公式,采用Matlab编程技术解决将不同图谱形式提供的叶切面几何参数应用到三维CAD建模过程的问题,通过Solidworks软件曲面放样、曲面缝合和曲面加厚等命令完成复杂曲面螺旋桨的实体造型,参数化...     

ZA型蜗轮的精确建模与修形

研究了ZA型蜗轮的建模与修形技术,为蜗轮五轴数控加工编程提供精确的三维模型。建立车刀、蜗杆、蜗轮的坐标系,在此基础上得出车刀坐标系到蜗杆坐标系、蜗杆坐标系到蜗轮坐标系的转换公式;推导得出车刀刃口方程,根据车刀坐标系到蜗杆坐标系转换公式可得出蜗杆齿面方程;根据齿轮啮合原理,推导得出蜗杆蜗轮啮合方程;将蜗杆齿面方程、蜗杆蜗轮啮合方程、蜗杆坐标系到蜗轮坐标系的转换公式联立即为蜗轮齿面方程;根据蜗轮副啮合区的要求,对蜗轮齿面方程计算出来的齿面点集进行法向向内偏移,使得蜗轮齿面修鼓。最终的啮合区图表明:修形蜗轮与标准蜗杆的啮合性能符合使用要求。     

测控仪器常用坐标系转换算法分析

卫星测控设备工作时常涉及地心坐标系、发射坐标系等转换问题,针对卫星测控设备实时数据处理中常用的坐标系变换算法进行分析,对相互间的转换关系给出了转换公式,对应用测控设备构建大型测控系统具有一定的指导意义。     

不能装夹在回转中心上零件的加工

针对在某些斜面、斜孔较多,规则弧面不同心零件的加工过程中,不能保证零件编程中心准确装夹在A轴（或卧加）旋转中心的问题,探讨了如何通过建立编程坐标系与旋转中心坐标系之间的位置转换,实现零件一次装夹完成多方位加工。对类似零件的加工具有借鉴意义。     

传统机床与Free-Form型机床运动的等效转换

给出了基于空间坐标系变换把普通铣齿机调整参数转换成Free form型机床调整参数的原理与方法。在两种机床坐标系下保持刀盘相对工件的运动关系不变 ,通过耦合两种机床下的坐标系使两种机床的运动关系完全等效 ,由此原理推出了普通铣齿机向Free form型机床转换的显式转换公式 ,该公式适用于任意一种传统的加工方法和机床。最后通过实例 ,利用TCA进行了分析验证。本文提出的转换方法概念清晰 ,转换简单 ,不会引起转换误差 ,是一种针对两类机床完全等效的转换方法。     

多轴铣削定位加工手工数控编程的研究

以双转台五轴联动铣削加工中心为例,对多轴铣削定位加工手工编程进行了研究。利用坐标旋转公式,推出了工件坐标系中点的坐标转换到NT坐标系中刀位点的坐标的计算公式和旋转轴的旋转角的计算公式。利用这些计算公式,计算了任意平面铣削加工刀具轨迹刀位点的坐标和旋转轴的旋转角度,与UG软件生成的刀轨程序中相关数据比较,两者之间的坐标值的误差在0．0005mm以下,旋转角度误差在0．0005。以下。手工编写了在日本MAZAJ公司制造五轴联动加工中心上加工铝合金条形零件上表面数控加工程序,加工的零件质量较为理想。     

基于坐标转换的零件的定位加工

本文主要介绍一种针对难找正零件,尤其是外型无基准或需要压板装夹的零件。通过找出主要相关尺寸中心坐标,利用坐标转换重新建立坐标系来定位加工零件的方法,通过实践发现,能很好的提高工作效率。     

基于坐标系转换的工装夹具调装技术研究

工装夹具是飞机、汽车生产制造中的关键工艺装备,其制造精度与安装准确度直接影响着产品的装配质量。数字化技术条件下借助精密测量设备,测量软件计算出零件测量值与理论值在坐标轴方向上的偏差作为该零件的调整量,实现了以测量偏差为导向的工装夹具调装技术。但是,某些情况下零件的调整方向与坐标轴方向并不一致,软件提供的轴向差值并不是该零件在调整方向上的差值,这种方向差异性就给工装夹具的调装带来了一定的困难。根据夹具调装中的问题,利用坐标系转换原理,二次开发出一种基于PC-DMIS软件的坐标系转换模块。该模块可以将测量软件提供的轴向差值转换为所需要方向上的差值,大大提高工装夹具的调装速度与准确度。     

三坐标测量机与数控机床坐标转换方法研究

在线检测是生产线上的重要环节,它通过直接安装在生产线上的设备,利用各种测量技术实时检测、反馈检测数据,实现生产线加工的实时检测与调整,防止不合格品的产生,保障生产线连续加工。在公司某生产线建设与使用过程中,针对某关键零件加工,确定了零件尺寸的在线检测设备为三坐标测量机。通过对三坐标测量机与生产线其他数控系统坐标系进行研究,确定了不同设备坐标系下的坐标关系,并将转换关系通过编程固化在赋值宏程序中,实现了不同机床坐标系下检测数据的互传互认、零件的在线检测、数据反馈和自动补偿。     

高精度锥孔开口尺寸的测量

提出了高精度锥孔开口尺寸的测量新方法及控制该尺寸的措施，以法兰盘类零件为例，通过计算推导，得出转换公式，按此公式以零件的两端面为基面，修磨锥孔口所在平面，控制零件两端面间的尺寸，便保证了锥孔的开口尺寸。     

五轴(3+2)加工中心坐标系转换与优化技术研究

针对具有多个面均有加工要求的多面体零件，讨论了五轴(3+2)加工中心，且不具有五轴联动和Rtcp刀尖跟随功能机床的坐标系转换和优化问题。在基于同一个坐标系的前提下，完成包含平面、孔、凸台、型腔及轮廓等几何特征的多个面精度加工要求，同时完成任意角度固定轴的钻孔及轮廓铣削的加工要求，是一次坐标系转换与优化技术的综合应用。研究编制了NX软件加工程序，利用TCL语言修改定制后处理文件，利用三维空间坐标的旋转算法编制宏程序，将NX软件生成的程序与宏程序建立联系作为转换新程序。机床运行该程序时自动调用宏程序内容实现对坐标值的实时数学计算转换，从而计算出坐标轴旋转后新的坐标值。刀具根据该坐标值进行切削加工，采用该技术，一次装夹完成所有面的加工任务，不仅提高了加工精度，同时也大大拓展了机床的加工能力，减轻了多次找正坐标系的重复劳动，提高了加工效率，是一种后处理、宏程序及坐标系之间优化技术的实际应用，对于类似多面体零件的加工具有借鉴意义。     

基于对偶四元数的机器人基坐标系标定方法研究

针对借助激光跟踪仪标定机器人所涉及的坐标系统一问题,对基于空间几何法拟合建立的基坐标系与机器人理论基坐标系的转换关系进行了研究,提出了一种基于对偶四元数法的机器人基坐标系标定方法。利用指数积公式推导了七自由度串联机器人正运动学,建立了基于对偶四元数表示法的机器人基坐标系标定模型,该模型将拟合建立的基坐标系与机器人理论基坐标系之间坐标转换的旋转与平移过程进行了统一描述。研究结果表明,该标定方法可一次性计算出标定方程的旋转部分和平移部分,避免了传统位姿分步计算过程中的误差传递,直接提高了标定精度。这些结论可对于类似机器人手眼标定、多机器人协作基坐标系标定问题提供参考。     

加工中心机床快速找正工夹具

在加工中心机床上找正工夹具,即确定工夹具在机床标准坐标系中的位置,建立工件坐标系。准确、简便的工夹具找正方法将有利于保证零件加工的位置精度,缩短零件加工的准备工时。我们在JCS-018立式加工中心机床上半精铣加工叶片泵定子内曲线的过程中,摸索出一种比较好的方法。现介绍如下: 图1为定子内曲线半精加工简图。定子内曲线的对称轴I-I与定位销中心连线成45°夹角,曲线铣加工过程中,采用微小直线段逼近的方法。为了使曲线方程坐标系与工件坐标系重合,避免坐标转换计算,现     

全球定位系统在无人机自主回收上的应用

着陆是无人机回收的重要环节,也是关键技术。本文简要介绍无人机的发展背景及发展趋势,并以无人机为研究对象,根据不同类型的GPS误差,研究差分模式、原理;建立坐标系,推导不同坐标系的转换公式,建立自主回收模型。研究表明,本文结论对无人机自主回收技术的研究具有一定的参考价值。     

手工编程中坐标转换及副程序应用实例

对于多数仅需在数控机床上进行二维切削加工的零件 ,手工编程仍是相应数控程序编制的主要方法。因此 ,程序的编制技巧依然不容忽视 ,如副程序、镜像功能、极坐标及坐标系转换等指令的应用 ,都有益于编程效率的提高。本文就ＦＡＮＵＣ— 0Ｍ数控系统中坐标系转换及副程序调用指令结合实例作一介绍。1.坐标系转换图 1所示是一个与水平方向偏转了 6 0°的 10 0ｍｍ× 10 0ｍｍ的正方形凸台 ,当需要在加工中心上铣削时 ,如果仅用基本的直线编程指令 ,则必须计算正方形偏转以后 ,对应点的坐标值。如果让编程坐标也相应旋转 6 0°,就可避免计算问…     

太阳敏感器测量坐标系与立方镜转换矩阵的标定（重投）

提出一种太阳敏感器测量坐标系与立方镜坐标系转换矩阵标定的方法。该方法首先利用太阳模拟器和两轴转台,对太阳敏感器测量坐标系与转台坐标系进行标定。然后利用光阑接受屏和CCD图像瞄准定位系统,对立方镜坐标系和转台坐标系进行标定,最后以转台坐标系作为中间坐标系计算出所述两坐标系的转换矩阵,从而将太阳敏感器测量的太阳视线方向间接转换到立方镜坐标系。实验结果表明两坐标系转换矩阵的标定精度优于4(1σ),满足太阳敏感器测量精度要求。该方法不需要精准的加工和安装工艺,同时对两坐标系转换矩阵的标定也不需要太阳敏感器测量坐标系与转台坐标系保持一致,易于实现,具有实用价值。     

太阳敏感器测量坐标系与立方镜坐标系转换矩阵的标定

提出一种太阳敏感器测量坐标系与立方镜坐标系转换矩阵的标定方法.该方法首先利用太阳模拟器和两轴转台对太阳敏感器测量坐标系与转台坐标系进行标定;然后,利用光阑接受屏和CCD图像瞄准定位系统,对立方镜坐标系和转台坐标系进行标定;最后,以转台坐标系作为中间坐标系计算出所述两坐标系的转换矩阵,从而将太阳敏感器测量的太阳视线方向间接转换到立方镜坐标系.实验结果表明,两坐标系转换矩阵的标定精度优于4"(1σ),满足太阳敏感器测量精度要求.该方法不需要精准的加工和安装工艺,同时对两坐标系转换矩阵的标定也不需要太阳敏感器测量坐标系与转台坐标系保持一致,易于实现,具有实用价值.     

CYCLE800功能在五轴双转台机床上的应用

SIEMENS 840D数控系统提供的CYCLE800固定循环可以实现工件坐标转换功能(Swiveling)，适用于具备数控双转台或能立卧转换的数控角铣头的机床。零点跟踪功能就是坐标转换的一个应用。只使用一个工件坐标系，如G54，结合CYCLE800就可以实现零件一次装夹完成多个面的加工，这样就简化了加工程序的编程，减少了人工计算量。     

CYCLE800功能在五轴双转台机床上的应用

SIEMENS 840D数控系统提供的CYCLE800固定循环可以实现工件坐标转换功能(Swiveling),适用于具备数控双转台或能立卧转换的数控角铣头的机床。零点跟踪功能就是坐标转换的一个应用。只使用一个工件坐标系,如G54,结合CYCLE800就可以实现零件一次装夹完成多个面的加工,这样就简化了加工程序的编程,减少了人工计算量。