自由型面的五轴激光淬火轨迹规划算法研究

为保证复杂型面的激光淬火质量,针对自由型面的激光淬火路径规划直接影响着淬火后自由型面表面硬度的均匀性这一特点,在分析激光淬火加工工艺特点的基础上,提出了等弧长的激光淬火轨迹算法来确定自由型面上的激光淬火轨迹.该方法通过激光淬火试验,确定了最佳激光淬火光道距离并进行了相应的计算.利用三次B样条参数曲面进行了实例计算,验证了所提出算法的可行性.     

五轴联动激光淬火路径规划

研究了基于五轴多功能激光加工机床激光淬火的工艺特点,提出了用于复杂型面五轴联动激光淬火路径规划的方法,实现了针对于五轴多功能激光加工机床激光淬火的前计算,为使五轴联动激光淬火应用于实践奠定了一定的基础。该方法主要是在考虑了以下3个约束条件的基础上提出的:(1)在淬火的过程中要保证激光光斑相对于工件表面的扫描速度恒定;(2)在激光淬火过程中要保证工件表面激光光斑的大小不变;(3)在进行激光扫描时要使插补时产生的弦误差最小。通过保证这3个约束条件,进而保证工件表面淬火质量。     

离心泵叶轮五轴数控加工刀位轨迹规划算法研究

针对球头刀端铣加工工艺,可采用等残高刀位轨迹规划方法生成离心泵叶轮叶片型面的加工轨迹。首先根据端铣加工的工艺特点和叶片型面的几何特征,选取叶片上一条长边界曲线作为初始刀触点轨迹,并通过许用弦长公差离散形成刀触点序列;然后定义与进给方向垂直的截平面簇,在每个截平面内建立以刀触点为圆心的圆弧,将圆弧与叶片型面相交的前交点作为下一刀触点,并沿着刀轴方向计算刀位点,形成刀位点序列,拟合得到刀位轨迹。UG仿真表明,针对给定的叶轮,设定残高0.05mm时,可以得到实际均方根残高值为0.0463mm的光顺加工轨迹,其后跟角在(4.3432,15.8454)内变化,侧倾角在(46.4292,56.7360)内变化,刀轴转动无突变。     

五轴NC加工干涉检查与避免算法研究

利用刀具刃口回转面在两刀位点间运动形成的包络面方程与CAD模型面求交来实现五轴NC加工中干涉的判断与检验，依据检验结果对干涉进行处理，从而避免实际加工时干涉的发生。该方法考虑了刀具运动路径上全部刀位点的刀具与工件的位置关系，因而能够实现刀位轨迹全过程的干涉检验，避免了加工时对局部型面的破坏，有利于改善加工零件的表面质量。实际计算验证了该方法的可行性和实用性，具有一定的理论和实际意义。     

五面加工还是五轴联动?

棱柱型工件的五个侧面,既可以在具有万能主轴头的四轴铣床上一次装夹加工,也可以采用五轴联动机床加工。在棱柱型工件的五个可触及的平面需要在一次装夹进行加工的情况下,最显然的方法是用五轴联动的机床加上。当然三个直线轴和两个回转轴同时联动的机床主要涉及到更为复杂的加工任务,而且他们已在一般制造业中广泛应用了。     

五轴数控加工叶轮轮毂曲面刀位轨迹的规划

对整体叶轮轮毂面的刀位轨迹排布进行了研究.首先运用分层的思想和旋转法得到均布于等长叶片叶轮轮毂面上的刀位轨迹;并在其基础上采用区域划分法对交错叶片叶轮轮毂曲面的刀位进行规划,得到C1连续的刀位轨迹.     

模具型面定位五轴加工刀轴方向的优化方法

提出了定位五轴加工刀轴方向的优化流程及关键技术,包括刀轴倾角优化技术、加工区域划分技术以及基于拟合平面法的刀轴方向优化算法,并对这些关键技术进行了详细阐述。在此基础上,开发了刀轴方向优化软件工具原型,通过实例应用表明该方法合理可行。     

空间自由曲面五轴联动数控加工

介绍了五轴数控机床的运动方式,阐述了空间自由曲面五轴联动数控加工中刀具路径规划的基本方法:参数线法、CC路径截面线法、CL路径截面线法、导动面法等。之后对五轴加工中刀具轴向规划进行了论述:垂直于表面方式、平行于表面方式、倾斜于表面方式。最后归纳总结了刀具干涉的检测与处理的方法,并分别说明了其优缺点和适应范围。     

自由曲面三轴联动数控加工刀位轨迹生成的研究

自由曲面数控加工刀位轨迹的自动生成，是相关ＣＡＭ技术的关键问题。本文利用点涉法原理推导出刀位点的计算公式，在此基础上，考虑存在干涉的刀具与被加工曲面接触点具有区间连续的特性，以非均匀走刀方式，介绍空间自由曲面三轴联动数控加工刀位轨迹的生成方法。     

自由曲面五轴加工刀具轨迹规划技术的研究进展

利用五坐标设备进行自由曲面的数控加工是提高加工质量和加工效率的有效途径,自由曲面形状和五坐标机床运动的复杂性导致其刀具轨迹规划技术十分困难。针对自由曲面五坐标端铣加工、侧铣加工以及碰撞干涉分析中的关键技术,综述了近年来自由曲面五坐标数控加工领域刀具轨迹规划技术的研究进展和现状。结合自由曲面数控加工的工程实用性要求,分析了当前研究中存在的不足,指出目前的研究成果在通用性、稳定性和有效性方面尚不能完全满足工程应用,认为自由曲面五坐标数控加工刀具轨迹规划技术的研究应从三维的角度出发,在更为广域的刀具影响空间研究刀具同自由曲面之间的几何啮合关系,同时需要考虑机床的运动学和动力学特性以实现五坐标机床的高速和高效运行。     

复杂曲面环形刀五轴端铣加工的刀具轨迹规划方法

为了降低复杂曲面类零部件加工的刀具路径,减小刀具路径条数,提高加工效率,提出了一种新的复杂曲面环形刀五轴端铣加工刀具轨迹优化方法。在局部可铣性基础上对刀轴矢量角进行自适应优化,采用新型加工带宽计算方法——等残留高度算法,给出了等残留高度算法的刀具轨迹生成具体步骤。仿真结果表明:与传统等残留高速算法相比,刀具轨迹优化算法的刀具路径更短、条数更少,能够有效提高复杂曲面加工效率。     

等距型面轴的磨削加工

一、前言等距型面是异形截面的一种，由等距型面轴、孔配合构成的联接称等距型面联接。该联接具有自动定心，装拆方便，制造简单，可传递大扭矩等优点。在直径相同的条件下，等距型面联接可比渐开线花键联接多传递35％的扭矩，且较其它联接具有较大的抗剪能力。目前，其应用范围正在不断扩大。二、等距型面的边界方程等距型面的边界方程是一条非圆的光滑简单闭曲线，在这条曲线上，任意两平行切线之间的距离相等（设常数D，一般称等距值），故称等距（也称等宽或等厚）曲线（见图1），其方程推导如下。如图2所示，建立直角坐标系，则直线G…     

车轮踏面激光淬火技术研究

采用激光淬火工艺加工的车轮轮对踏面,车轮受热变形很小,热处理后的车轮不需要后续机械加工就可以满足实际工况的需求,不仅可以有效地延长轮对的使用寿命和降低维护费用,还可以显著提高轮对抵抗钢轨冲击和耐摩擦的能力。     

五轴铣床刀具轨迹优化研究综述

五轴铣床存在很多加工问题,如加工效率、加工误差等需要优化。根据五轴数控铣床经典坐标数学模型,当前有很多优化方法从某个特定角度优化加工问题。经典优化方法具有一定的效果,但也有一定的局限性;先进的优化方法由于理论相对不够成熟,因此虽然具有一定的前瞻性与先进性,但尚未能可靠地解决实际工程问题。     

一种应用于五轴激光加工的新型导向头

介绍了一种用于五轴激光加工的新型导向头,在其机构中两旋转轴成45°角相交,区别于传统的两旋转轴垂直布局。又结合激光加工工艺,对新旧导向头的结构设计进行了比较分析。最后,给出了新型导向头所属五轴机床的后处理方法。     

三轴与五轴数控渐进复合成形轨迹规划

综合考虑挤压工具对待成形件曲面的可接近性和数控渐进成形效率,提出了三轴与五轴数控渐进复合成形策略及其成形轨迹规划方法。通过识别待成形件STL模型的三角面片各边的凸凹性,以三轴数控渐进成形挤压工具对模型各曲面的可接近性,将模型曲面划分出三轴数控渐进成形与五轴数控渐进成形加工的区域,进而对成形轨迹进行分区规划并在相应的曲面分区内分别生成出三轴数控渐进成形和五轴数控渐进成形加工轨迹。算法应用实例表明,该方法能够实现三轴与五轴数控渐进复合成形所需曲面分区及其成形轨迹规划与生成。     

激光淬火技术轨迹生成及相关工艺的探讨

通过对激光淬火技术的理论研究和分析,得出激光淬火须满足的基本要求,并指出关键技术所在。为满足其基本要求,对各种转接类型轨迹生成及相关工艺进行了深入探讨。     

多用途五轴联动激光加工系统

华中理工大学、武汉重型机床厂等联合研制的多用途数控五轴联动激光加工系统，是多功能、综合性的机光电一体化设备，能完成平面和三维曲面的激光加工。主要用于汽车制造厂的车身模具制造维修中的热处理与表面熔覆，为了充分发挥设备的作用，设计了对汽车大型覆盖件和梁类零件进行激光切割与焊接的功能。1系统概述如图1所示，多用途数控五轴联动激光加工系统由主机1、5kw横流激光器2、五轴联动1．主机2、5kw激光器3．计算机数控装置4．工作台5．聚焦光头计算机数控（CNC）装置3等主要部件组成。激光器通过外光路将激光束传到聚焦光头5上。…     

导轨摩擦对五轴机床精度误差的仿真分析

龙门五轴机床导轨的摩擦会影响进给和定位精度,导致不同步误差增大,影响工件的加工精度。以滑动导轨摩擦因数为变量采用Workbench对龙门五轴机床进行瞬态动力学仿真研究,分析干摩擦条件下摩擦对机床精度的影响,并通过试验台激光测量证实zig zag运动误差的存在。结果表明：导轨的摩擦因数变化会引起机床加工误差,随着摩擦因数的增大各方向误差几乎成倍地增大,摩擦因数在0~02范围内误差有规律地由大变小,但摩擦因数为03时,误差变化无规律可循;激光干涉仪实验测量结果表明,五轴机床运动时运动误差角度随路程增长而变化,说明X方向存在不同步误差,Y方向有左右摇摆误差等。     

五轴联动激光切割机数控软件的研究

在示教生成零件加工程序的基础上，讨论了空间直线和圆弧的插补算法和改进方法以及示教中激光自动垂直定位的设计方法。