基于PC的虚拟轴机床数控系统

介绍了三杆三自由度虚拟轴机床数控系统的控制原理,硬件组成及软件结构。系统硬件基于ＰＣ机ＩＳＡ总线,可扩充性好,成本低;软件部分集ＣＡＤ／ＣＡＭ于一体,模块化设计,功能齐全,界面友好。所设计的虚拟轴模块解决了现有ＣＡＤ／ＣＡＭ软件与虚拟轴数控机床的接口问题。本系统的开发为虚拟轴机床的工业应用提供了有效的装备。     

虚拟轴机床造型设计探讨

分析研究了虚拟轴机床造型与功能。结构，美学，人机工程学的关系，阐述了虚拟轴机床造型设计的方法，并以数控镗铣虚拟轴机床XNZ63为例进行造型设计，为我国在该领域的造型设计人员提供参考。     

虚拟轴机床数控系统手轮功能的开发

由于虚拟轴机床具有非线性映射的运动控制特点，手轮等功能的实现一直是虚拟轴机床数控系统开发中的难点之一，文章介绍了基于“PC＋PMAC”的硬件结构，结合PLC技术、中断技术以及实时多任务调度策略开发虚拟轴机床手轮功能的方法。该方法已成功应用于天津大学自主开发的虚拟轴机床数控系统，取得了良好效果。     

基于连续法的虚拟轴机床精度分析

阐述了国内外虚拟轴机床精度研究概况，以连续法为基础，提出了新的分析方法。同时，根据虚拟轴机床的误差情况分类和实际情况，给出了模型。为以后虚拟轴机床研究提供一个理论依据。     

基于虚拟轴机床的模具制造控制系统

指出了虚拟轴机床在机械加工中的优势, 分析了虚拟轴机床模具 Ｃ Ａ Ｄ／ Ｃ Ａ Ｍ 中的特殊之处, 开发设计了一个基于虚拟轴机床的模具制造系统。该系统功能强大、操作方便、界面友好,具有广阔的应用前景。     

基于NCSIMUL的五轴机床虚拟仿真技术研究

针对五轴加工机床存在程序编制复杂,人工检查困难,加工过程中易碰撞等问题,以Mikron HEM 500 U五轴加工中心机床为例,研究了双摆台五轴加工中心结构,提出了应用NCSIMUL软件构建虚拟机床的方法,搭建了虚拟加工环境,通过叶轮零件仿真加工,完成了APT刀位源文件到NC代码的自动转换,实现了零件五轴联动加工,验证...     

面向敏捷制造的虚拟轴机床可重组研究

针对虚拟轴机床的结构特点，提出了虚拟轴机床可重组设计的方法，认为这种方法与敏捷制造和绿色制造相融合具有重要意义，给出了面向敏捷制造的虚拟轴机床可重组设计工作流程，为先进制造技术的敏捷性和环保性提供了一种新的技术平台。     

虚拟轴数控机床的仿三轴控制

为降低虚拟轴机床的开发成本，提出一种仿三轴控制方法，在外特性上，使得虚拟轴机床与常规三坐标数控机床等价，可将现有三坐标控制技术和编程技术方便地用于六自由度的虚似轴机床上，从而可充分发挥其对常规零件进行高速、高效加工的优势，为大范围推广应用这种新型机床探索出一条新途径。     

直线伺服6杆虚拟轴机床控制的研究

对永磁直线伺服电动机（PMLSM）驱动的6自由度虚拟轴机床提出了一种新的控制方法，该方法将杆间的耦合作用和负载扰动作为一个整体看作PMLSM动力学参数的变化，利用观测器对电机逆动力学模型进行观测，并结合由神经网络构成的IP位置控制器对加速度进行控制，从而提高了各杆的位度实现了精确的跟随控制，系统具有很强的鲁棒性。     

虚拟仿真技术在多轴机床后处理定制中的应用

对FIDIA五轴立式加工中心后处理的定制过程进行研究,并利用虚拟仿真技术对后处理的正确性进行验证。通过NX软件的后处理构造器定制了适用于FIDIA C1系统的后处理。为了验证后处理的正确性,在NX中建立简化的机床几何模型,将机床各部件以STL格式文件导出至VERICUT软件中,在VERICUT中进行相应的配置,完成虚拟仿真环境的构建;以鼠标模型作为加工对象,在NX加工模块中创建刀具轨迹,通过定制好的后处理将刀轨源文件转换为机床能够识别的NC代码,在虚拟仿真环境中进行模拟加工,验证无误后传输至机床进行零件的实际加工。结果表明:虚拟仿真技术可以有效避免由于后处理定制不当而导致的机床碰撞,确保机床安全、高效地运行。     

卧式加工中心试验模态分析

应用变时基采样的锤击法对卧式加工中心进行了试验模态分析，研究了该加工中心的动态特性，获得了感兴趣低频段的加工中心低阶固有频率。通过对整机各阶模态振型的分析，找到了加工中心结构的薄弱环节，为进行结构的优化设计指出了改进的方向。     

基于虚拟机床对加工条件优化的机床节能方法的研究

优化加工条件是在降低机床能耗的有效途径之一。通过分析机床加工过程的能耗成分,提出基于虚拟机床的能耗优化方法。在机床进给驱动系统动力学的基础上,对虚拟机床建模。在虚拟机床的模型上,通过修改成本函数或部件模型,考虑优化目标或机床设计的变化,采用遗传算法对加工条件进行优化,以估计加工过程中的能耗,获取最优加工条件,并将最优加工条件导入真实机床,实现加工过程的节能控制以降低能耗。为验证该方法的有效性,建立了带有能耗监测系统的机床实验台,在该机床实验台上对虚拟机床与真实机床加工过程的吻合度进行了测试,同时也对采用虚拟机床获取的最优加工条件的有效性进行了测试。测试结果表明：虚拟机床与真实机床的加工过程吻合度较高,导入虚拟机床获取的最优加工条件后,机床加工过程的能耗得以降低,与没经过优化的机床相比,优化后机床的能耗降低了2271%。     

数控机床虚拟样机的虚拟加工实现

虚拟加工是对数控机床虚拟样机进行性能测试的内容之一。本文在UG IS＆V环境下建立了一台三轴数控铣床的仿真模型。在该模型的基础上分别对零件加工过程中的刀具路径和铣床运动进行仿真,在虚拟样机上实现了虚拟加工。通过虚拟加工分析,可对设计的机床进行性能预测和评价,进一步完善初步设计。     

叶片电解加工机床的研制

为了能够实现按最优进给角度加工叶片,研制出三轴进给的叶片电解加工专用机床。介绍了机床的加工原理、机床结构、性能规格以及相应的控制系统。实践证明在该机床上电解加工方料毛坯,加工出的叶片经专用量具检测,叶片型面精度符合要求。     

复合加工机床立柱动态特性分析及优化

在采用UG对机床立柱进行参数化建模的基础上,使用ANSYS的Workbench模块对立柱进行模态分析,发现立柱一阶模态频率较低。然后通过对立柱尺寸参数进行灵敏度分析,得到对立柱一阶模态频率和质量影响较大的尺寸参数,并通过改变这些参数获得不同尺寸下立柱的特性。以此建立神经网络模型,得到立柱尺寸与其一阶模态频率和质量的对应关系。再使用遗传算法以不同的优化目标进行优化,并比较结果。最后得到合适的优化方案。     

机床模态特性的有限元分析

采用了ANSYS软件对机床模态特性进行了有限元分析。在有限元模型中引入了用户自定义单元来模拟结合面的刚度。重点分析了机床固定立柱和底座结合面的刚度对机床模态的影响，为机床的下一步设计提供了参考。     

一种新型三腿并联机床的位置空间分析

本文介绍了东北大学新开发的一种新型三腿并联机床，该机床即可进行立式加工又可进行卧式加工。文中对机床的平行约束机构进行了分析，求出了机床的运动学逆解方程。该机床运动学逆解方程形式简单，计算量小，易于进行实时控制，在机械加工等领域具有很高的应用价值。     

基于模态实验的机床进给系统的分析

基于模态分析理论,应用锤击法对机床进给系统进行了实验模态分析。研究了该机床进给系统的动态特性,获得了该机床进给系统的固有频率、阻尼比和模态振型。通过对机床进给系统各阶模态振型的分析,找到了结构的薄弱环节,并为进行机构优化设计提出了改进措施。     

基于自激励的数控机床模态参数提取方法研究

提出了一种基于自激励的数控机床模态参数提取方法,利用该方法对XHK5140机床进行了实验模态分析,得到该机床的前4阶模态参数,并且将其和计算模态分析结果进行比较,验证了该方法的有效性。解决了传统模态实验设备难以激励大型数控机床的问题。     

电火花加工机床整机模态分析

基于SolidWorks软件建立电火花加工机床整机三维模型．并利用ANSYSWorkbench软件进行机床整机模态分析。结果表明：电火花加工机床整机的固有频率高于工作频率,满足设计指标要求。由机床整机振型图可看出,床身、立柱、工作台和滑板的变形较小,而滑枕、Z轴底座和Z轴的变形较大。提高滑枕和Z轴及其底座的刚度值．是提高机床加工精度和稳定性的关键。