基于CAM技术的整体涡轮转子加工方法研究

选用锥形刀进行加工分子泵整体涡轮转子时,由于锥形刀加工时刀轴与叶片表面必须存在一定角度,所以加工方式一定为点切削,叶片表面光顺度不高且加工效率难以进一步提高.针对现有加工路径的不足,本文基于UG软件的CAD/CAM功能模块,应用T型铣刀精加工,设计了新的数控加工路径,理论上可提高生产效率、简化加工程序、提高叶片表面光顺度.     

汽车覆盖件模具的非球头刀宽行加工方法

汽车覆盖件模具型面一般是由大面积平坦面和一定陡立面结合的构成的自由曲面.针对汽车覆盖件模具粗加工及半精加工中球头刀效率低的问题,将非球头刀的宽行加工应用于汽车覆盖件模具粗加工与半精加工过程,在工艺上使用环形刀加工陡立面,高进给铣刀加工平坦面的组合加工方式来代替普通球头刀加工,论述了高进给铣刀在加工平坦类曲面中的优势,提出了平底类刀具铣削平坦凹曲面的最小曲率半径判定原则,并对环形刀和高进给铣刀铣削区域内的刀路轨迹进行优化.最后,在三轴数控机床上进行了实验验证,实验结果表明:宽行加工工艺与球头刀加工相比可提高加工效率44.75%.     

基于数控机床直齿锥齿轮加工的CAM研究

对利用数控机床加工直齿锥齿轮所采用的展成方法进行了研究和探讨,利用VC 编制刀位轨迹并参数化,UG读入刀轨实现仿真并且采用特殊手段进行后置处理,最后生成相应数控机床下加工直齿锥齿轮的数控代码。     

基于加工中心弧齿锥齿轮展成加工的CAM研究

对利用四轴联动加工中心加工弧齿锥齿轮的展成方法进行了研究和探讨，利用VC＋＋编制刀位轨迹并参数化，UG读入刀轨实现仿真并且采用特殊手段进行后置处理，最后生成相应加工中心下加工弧齿锥齿轮的数控代码。     

可转位铣刀CAM的开发

对可转位刀具刀体进行了多轴数控加工问题的研究，从产品的实体模型获取几何信息，建立了数控加工数据段和刀具轨迹模拟，并生成各种源文件。最后，经自动后处理，生成了适用于具体数控加工设备的数控代码，以控制机床的加工运动，实现自动加工编程，该研究对缩短铣刀生产周期，提高铣刀加工质量及市场竞争能力等匀有重要的作用。     

等基圆锥齿轮加工刀具轨迹的研究

利用计算机模拟数控加工等基圆锥齿轮，分析走刀轨迹，给出刀具和轮坯的相对运动关系数学模型．在实验室按照上述理论模型控制刀具轨迹进行实际加工，与计算机模拟加工结果相吻合，充分证明该理论模型的正确性．该方法可用于数控编程进行实际加工，它对完善这种新型齿轮加工技术具有重要意义．     

利用UG动态装配实现数控电解加工过程模拟

基于UG软件平台,采用其二次开发工具UG/OpenAPI和动态装配方法,实现数控电解加工过程的动态模拟,从而验证数控加工轨迹,检测工件、阴极间的间隙,判断是否发生干涉,实现去除材料的加工模拟并生成加工结果模型,为数控代码、阴极设计的改进提供依据,为试验加工打下基础.重点探讨了这一工具开发的关键点,并进行了工艺试验.     

Tricept型并联机床曲面加工的刀轨规划

研究了Tricept型并联机床采用平底刀加工曲面时的刀轨规划问题. 首先简要地介绍了机床的结构组成,并对机床的逆运动学及其位姿作业空间进行了分析. 在此基础上,给出了刀具干涉检验及刀具位姿作业空间检验的有效算法. 借助于传统五坐标数控机床曲面加工的等残高刀轨路径生成方法,提出了适用于Tricept型并联机床的刀轨规划算法.     

基于CorelDraw软件三维并联数控雕刻机译码实现

以3-HSS构型的三维并联数控雕刻机为研究对象,研究其数控系统基于CorelDraw软件的译码实现的方法,其原理是利用CorelDraw软件生成加工程序文件,再由并联数控系统的译码模块对该文件进行译码,由并联雕刻机完成加工任务.采用该种方法减轻了程序员编写复杂加工程序的负担,容易实现复杂加工任务的编程和译码,可以大大提高编程的效率和加工质量,便于三维并联数控雕刻机的广泛应用.通过联机调试,实现了正确的加工轨迹,验证了本文数控系统的正确性和可行性.     

关于球头铣刀的等螺距连续刃口曲线

球头铣刀是加工复杂曲面的重要工具,等螺距螺旋刃口的球头铣刀则具有易于制造的优势.在给出回转铣刀求等螺距铣刀刃口的通用几何模型基础上,根据初始条件和连接处连续条件,给出了球面后接柱面这种常见的球头铣刀的连续刃口设计模型,并就沟型设计、磨用砂轮设计等 NC 加工有关的问题研究提供了处理方案,为球头铣刀设计与制造提供了参考.     

汽轮机叶片圆环形盘铣刀包络铣削方法

为提高汽轮机叶片的加工效率,缩短汽轮机生产周期,在分析汽轮机叶片曲面构成及其加工方法的基础上,提出了采用圆环形盘铣刀包络铣削汽轮机叶片曲面的新方法.利用定向最小距离原理,对圆环形盘铣刀包络加工刀触点和刀具轨迹进行计算,研究了刀触点的计算模型和计算方法.采用该加工方法后,刀具轨迹行程相对于采用球头铣刀包络加工时有明显缩短,在提高叶片加工效率方面作用明显.研究内容为汽轮机叶片专用数控机床和叶片抛光机的设计提供了理论参考.     

回转类零件表面特征多轴数控加工编程技术研究

针对以圆柱或圆锥曲面为分段基底的回转类零件，应用面向特征的方法，探讨了以球头铣刀与端铣刀加工此类零件表面特征（诸如：腔槽、岛屿、凸台以及各种孔类加工特征）的多轴数控加工刀位轨迹的算法，并提出一种带有虚约束的轮廓造型及其偏置离散的方法。运用上述方法，成功地计算出发动机前机匣的３－５轴数控加工刀位轨迹，并试切成功     

螺旋桨叶片曲面数控加工几何模型研究

目前在螺旋桨叶片曲面数控加工中,普遍存在着加工效率太低的现象,如何在保证加工精度的前提下提高加工效率已成为急待解决的问题。难过给出一般螺旋桨叶片工作面的方程,应用微分几何理论推导了数控加工所用球头铣刀的最大允许半径计算公式、走刀步长以及切削行距的计算公式,给出了根据刀具运动包络面计算实际加工误差的方法,最后通过实例验证了所建立模型的可行性和可靠性,为提高螺旋桨叶片曲面的加工效率提供了有效途径。     

冲击式转轮整体数控加工的计算机仿真

以某型冲击式水轮机转轮为例,针对其结构特点和加工要求,利用UG软件的CAD/CAM功能,首先对转轮进行三维造型,然后合理地选择刀具、切削参数、进退刀方式等,对转轮进行仿真加工,并自动生成数控加工走刀路线,经后置处理生成数控加工程序。该方法较好地解决了人工编程的不足,为转轮的实际加工提供参考。     

基于球头铣刀刀具姿态的铣削稳定性影响机理分析

铣削颤振不仅会导致加工零件表面产生振纹，降低加工零件的表面质量，而且会加剧刀具的磨损和降低机床的寿命.针对加工过程中球头铣刀的刀具姿态对颤振的影响，构建刀具姿态影响下的铣削动力学模型，运用三阶牛顿-埃尔米特插值全离散法对铣削动力学模型进行求解，得到系统状态转移矩阵.用Floquet理论判断铣刀在不同刀具姿态下的铣削稳定性，构建球头铣刀的刀具姿态稳定性预测图.试验确定水平向上走刀方式稳定性最好，工件表面粗糙度最低，验证了稳定性预测图的有效性.     

关于球头铣刀的等螺距连续刃口曲线

球头铣刀是加工复杂曲面的重要工具，等螺距螺旋刃口的球头铣刀则具有易干制造的优势。在给出回转铣刀求等螺距铣刀刃口的通用几何模型基础上，根据初始条件和连接处连续条件，给出了球面后接柱面这种常的球头铣刀的连续刃口设计模型，并就沟型设计、磨用砂轮设计等NC加工有关的问题研究提供了处理方案，为球头铣刀设计与制造提供了参考。     

弧齿锥齿轮数控加工工艺研究

研究弧齿锥齿轮数控加工的工艺方法。对利用四轴联动加工中心加工弧齿锥齿轮的方法进行了研究和探讨，整个CAM过程在UG环境下进行，并且采用特殊手段进行后置处理，最后生成相应加工中心下加工弧齿锥齿轮的数控代码。     

基于多轴机器人的浮雕加工系统设计

为实现浮雕的自动化加工,设计了一套机器人浮雕加工系统。为解决数控机床(Computer Numerical Control,CNC)自由度低、灵活性差而导致复杂曲面、镂空等加工工艺中存在的缺陷,设计了采用六自由度串联机器人的浮雕加工系统。由于目前大部分CAM软件仅支持数控系统加工文件的生成,因此使用机器人加工浮雕需解决数控代码到机器人加工轨迹的转换。该系统能够通过ARTCAM软件读取灰度图,产生三维模型,在三维建模的基础上生成数控刀位轨迹文件;可自主开发数控G代码刀位提取软件,解决数控刀位文件到机器人加工轨迹的转换,实现串联机器人的浮雕加工。系统的应用表明,多轴机器人浮雕加工系统的加工精度小于0.20mm,完全能够满足浮雕工艺品的加工精度要求。     

轮胎花纹块模具型腔曲面构造及数控加工

为了实现轮胎模生产中花纹块模具型腔曲面的构造和高效精加工，提出了一种型腔侧壁曲面拟合算法.分析了花纹平面轮廓展开长度不变的原理，并计算了弯曲后的花纹轮廓.结合精度要求，把胎顶、胎底轮廓和型腔侧壁斜截线离散为若干点，并应用混合有理Bézier曲面拟合算法，构造了型腔侧面参数方程.通过计算型腔曲面最小曲率半径，确定精加工时球头刀的最大允许半径；应用等距偏移曲面法计算出型腔曲面数控精加工刀位数据.试验结果表明，该曲面拟合算法可以控制加工精度，改善表面质量，适用于构造和加工花纹型曲面.     

自由曲面截面线无干涉刀轨生成方法的研究

截面线法是数控加工中重要的也是应用较为广泛的一种刀具轨迹的生成方法．以球形刀加工自由曲面为例，对截面线无干涉刀轨生成方法进行了研究与探讨．该方法实现了对刀具干涉的快速分析检测与处理，提高了数控加工和生产效率．此外，该方法不仅可以在数控加工中生成无干涉刀具轨迹，而且可以确定加工中的欠切区域，以便于后续加工．