普通机床加工曲面零件的工艺技术分析

用于加工简单零件的普通机床,在加工曲面零件时需对普通机床进行一定程度的改造与变动,以达到加工曲面零件加工所需的精密度。本文对普通机床加工弧形曲面零件、时刨床、中样板刀等部件进行改造,并对普通机床加工曲面零件的基础设备做了详细分析,同时指出普通机床加工曲面零件实际操作中需重视的注意事项。     

基于Cimatron E11的汽车转向球头销锻模加工刀具路径优化

对锻压模具型腔NURBS曲面数控加工刀具的路径进行优化。介绍了刀具路径的优化处理过程,运用Pro/E软件对汽车传动件锻压模具曲面进行造型,应用Cimatron E11软件进行数控加工编程。后置处理后生成更合理的加工程序,提高了复杂曲面零件加工的表面质量,为复杂曲面类零件的数控加工提供参考。     

三维曲面高速数控加工工艺分析

现代模具零件数控加工中，曲面所占比例越来越大，加工质量要求不断提高，对数控加工工艺提出了更高的要求。从机床、刀具、工艺参数等方面分析了影响模具零件三维曲面高速数控加工质量的相关因素，提出了提高数控加工质量的具体措施。     

碳纤维复合材料钻削加工机床振动测试与分析

复合材料钻削过程中,由于材料的难加工性,机床主轴产生的振动对加工零件的表面精度和刀具寿命影响较大。需要对机床振动进行实时监测和控制,基于Labview软件开发了一套机床主轴振动测试分析系统。以雕铣机DK6050为研究对象,进行碳纤维复合材料钻削试验,由压电式加速度传感器采集主轴振动信号,进行频谱分析。实验结果表明该方法可准确找出振动源,得出不同切削参数对主轴振动的影响规律,为优化加工参数,提高表面质量提供实验依据。     

基于UG与Vericut的复杂曲面加工仿真

现代制造过程中,复杂曲面产品增多,加工工序复杂,加工周期变长,数控程序的好坏直接影响数控加工的质量与效率。为了对计算机辅助编程生成的数控程序进行适合特定机床的验证和优化,不仅需要对刀路进行模拟,还需要对机床的运动进行仿真。本次研究以一件自由曲面工艺品的模具为例,首先在UG数控加工模块中对模具进行编程,然后利用UG和Vericut建立机床模型并导入模型G代码进行验证,最后根据机床和刀具参数对G代码进行优化。实例和结果表明,将UG加工编程与Vericut机床仿真相结合,能减少废品率,大幅度的提高加工效率。     

NURBS曲线插补在数控加工中的应用研究

进给速度的变化是机床产生振动和影响加工质量的重要原因之一。为了有效降低进给速率的变化率,从而达到抑制机床振动,提高加工效率和质量的目的。提出基于NURBS曲线插补方法对数控程序进行后处理,通过合理选择基函数、控制点、权因子等参数来实现拟合精度及进给速度的优化。以花瓣曲面零件作为数控加工对象,开展了NURBS曲线插补与直线圆弧插补方式的数控加工仿真与切削加工对比试验分析。结果表明,NURBS曲线插补加工方式具有减少数控加工时间,提高数控加工精度与表面质量,提升机床动态性能的优势。     

复杂模具型腔加工编程与工艺策略

对具有复杂曲面的模具型腔进行数控编程,依据零件的材料、形状和加工精度,合理运用平面轮廓加工、曲面加工、型腔加工等方式,制定详细的数控加工工艺,并使用数控编程软件选择合适的加工路线及优化切削用量,提高复杂模具加工的质量和效率。     

基于多误差源耦合的五轴数控铣床加工误差综合预测及评判

在综合考虑机床动静态多种误差源的基础上,建立了各运动轴伺服运动模型和多体联动模型,给出了刀具的实际运动位置和姿态,基于包络理论求解了曲面加工实际成形面,对比理想数学模型,对加工误差进行了综合预测和评判。以复杂非可展曲面--S试件为例,给出了S试件的铣削精度构建方法,分析了机床动态因素(位置环、速度环等)对零件铣削精度的影响,并通过切削实验后的数据回归分析予以验证。建立了基于神经网络的机床铣削误差辨识模型,用于评估机床加工后的状态。该平台的搭建为实现大型、关键零件的加工精度预测和保障提供了技术支撑。      

NJ-5HMC40五轴联动加工中心

NJ-5HMC40是精密级的加工中心，机床具有高效率、高精度、高柔性的特点。机床在工件一次装夹后，可完成铣、镗、铰、攻丝和轮廓的粗、精加工。广泛适用于叶片、叶轮、模具工业、航空和船舶工业等各种类型的机械加工行业中的复杂曲面零件加工，能满足中、小型箱体零件和空间曲面多品种加工的需要。     

点云直接生成模具数控程序的算法研究

根据已有的预处理之后的零件点云数据,提出了一种由点云直接生成模具数控加工程序的方法。主要讨论了如何利用主元素分析法求曲面局部的法向量,并利用曲面的法向量的反向和偏置得到模具的曲面全局法向量,从而计算出模具的刀位点并生成刀位轨迹。介绍了工件坐标系与机床坐标系之间的坐标变换方法,最终求出生成模具的数控加工G代码,并通过实例验证了算法的准确性、有效性。     

基于静态频率曲线测试的数控机床伺服参数优化

数控机床经过长期运行后,其机械性能会发生变化,若伺服参数没有进行相应优化,则会直接影响机床的加工性能,导致加工精度下降。为了抑制各伺服轴的共振并提高伺服系统的速度环增益,在对伺服控制原理进行分析的基础上,借助伺服调试软件SERVO GUIDE,基于静态频率曲线测试来进行速度环增益等伺服参数的优化,从而指导技术人员快速高效地开展伺服参数优化工作。测试案例表明,该方法能够在抑制共振的基础上有效地提高伺服系统的响应性。     

NJ-5HMC40精密五轴联动加工中心

NJ-5HMc40是宁江为满足现代机械制造业的要求，最新构思设计的高速、高精机床。将高刚性的模块化结构及可靠性融为一体。确保了机床获得最佳的静态和动态刚性。使机床满足了五轴联动粗、精加工的要求。机床广泛适用于叶片、叶轮、模具工业、航空和船舶工业等各种类型的机械加工行业中的复杂曲面零件高速加工，能满足中、小型箱体零件和空间曲面多品种加工的需要。[第一段]     

复杂曲面模具加工系统综合刚度场建模与分析*

在加工汽车覆盖件模具复杂曲面时,机床-刀具刚度、刀具位姿变化、模具型面变化都会影响加工系统综合刚度,进而影响模具加工精度。以四轴数控加工中心为例,针对模具曲面特征设置相应采样点,依据多体小变形理论,通过点传递矩阵、雅可比矩阵等完成该采样点的加工系统综合刚度建模,并引入了力椭球。在刀具不同的空间姿态下,通过力椭球分析了机床横梁、刀柄、刀具、模具曲面特征等对加工系统综合刚度性能的影响,揭示了曲面模具加工系统综合刚度的分布规律。最后通过试验证明,该理论模型可以有效地优化复杂型面模具加工工艺,减小模具的加工误差。     

NJ-5HMC40五轴联动加工中心

NJ-5HMC40是精密级的加工中心,机床具有高效率、高精度、高柔性的特点.机床在工件一次装夹后,可完成铣、镗、铰、攻丝和轮廓的粗、精加工.广泛适用于叶片、叶轮、模具工业、航空和船舶工业等各种类型的机械加工行业中的复杂曲面零件加工,能满足中、小型箱体零件和空间曲面多品种加工的需要.     

烟灰缸注塑模具凸模的CAM及仿真

在加工行业中,计算机辅助数控加工已经得到广泛的应用。MasterCAM针对复杂曲面,特别是由其它造型软件生成的图元文件,可以方便快捷进行零件粗加工、精加工刀具路径规划,NC代码生成以及导入机床仿真软件进行加工前模拟。针对MasterCAM导入注塑模具凸模零件刀具路径规划过程进行了深入探讨和研究。     

空间曲面电火花线切割CAD/CAM系统

为解决高速走丝电火花线切割机床加工空间曲面的难题,实现大锥度空间复杂曲面零件的加工,以空间曲面数学模型和数控模型为基础,开发了一种计算机辅助设计/计算机辅助制造(Computer aided design/computer aided manufacturing,CAD/CAM)系统.其硬件系统以研制的数控转摆摆工作台为核心装置,并与现有高速走丝电火花线切割机床结合,组成空间曲面线切割加工系统.其软件系统可以根据上下导线的参数方程进行分析计算,建立空间曲面的三维模型,自动生成NC加工代码,进行加工仿真和空间曲面零件的加工.利用本系统进行典型空间复杂曲面零件的加工试验,结果表明加工结果与仿真结果基本相似.此外,还分析数控模型以及回摆间隙角对加工误差的影响.这些工作为解决高速走丝电火花线切割加工空间曲面的难题打下基础.     

基于VERICUT的弧面分度凸轮数控加工仿真

通过对弧面分度凸轮廓面曲面的研究,在Pro/E4.0环境下完成了弧面分度凸轮进行三维实体建模,并且基于Vericut7.0环境下配置5轴数控机床对该零件进行数控加工仿真,对仿真结果进行优化,同时在对应的机床平台上进行输出,完成该零件复杂廓面的加工。     

基于车铣复合中心的飞环工艺优化设计与应用

以汽轮机上的飞环为研究对象,自制接长中心钻,优化飞环加工工艺。优化前采用普通机床与立式加工中心组合的多工位多次装夹,优化后采用一次装夹的工艺方案,实现了加工工序集中,提高了加工柔性,大大缩短了生产时间,节约了加工成本。利用CTX1250TC车铣复合加工机床的优点,有效提高了工艺系统的刚度,增加了切削用量,并实现了专用铣刀对复杂曲面的高效精加工,加工效率和零件几何精度显著提高。该加工方案可为其它同类型零件的生产制造提供加工技术参考,有一定的推广应用价值。     

多轴机床研抛复杂光学曲面变螺旋轨迹规划的研究

本文综合考虑复杂光学曲面的加工方法和多轴机床的加工特点,针对复杂光学曲面的难于加工性,建立了研抛机床和研抛工具触点位置关系的数学模型,提出了一种变螺旋轨迹规划新方法。通过初始轨迹等残留高度来计算下一个研抛工具与工件接触点,对所得参数进行优化并重新拟合,形成一种变螺旋线加工轨迹新方法。此方法充分考虑了加工中的退刀现象,可以减轻研抛力瞬变引起的振动及由此产生的影响表面质量的不确定因素。     

基于过程集成优化的复杂曲面数控铣削性能分析

针对复杂自由曲面变曲率、大扭曲的特征及其铣削性能难预测的问题,提出加工过程的集成优化的切削性能分析方法,在曲面多轴铣削工作流程中综合评价和提高切削加工效率和质量。建立了自由曲面体零件多轴加工集成优化铣削模型,集成切削加工刀位轨迹计算、切削仿真与机床运动仿真、切削力预测、工艺参数优化工作流程及其输入输出文件,实时从输出文件中解析提取计算结果参数,有效分析预测切削参数与切削力对加工效率和质量的影响,实现复杂自由曲面铣削过程的集成与全局优化。将该方法应用于大型混流式水轮机叶片的数控铣削性能分析,并与生产数据进行对比,进一步验证了所提加工过程集成优化方法可有效分析和预测大型自由曲面的数控铣削性能。