双转台五轴联动机床后置处理误差补偿算法的研究

论文主要研究了AC回转工作台五轴联动机床后置处理中机床运动轨迹坐标变换,得到机床运动轨迹,再对运动轨迹进行刀具的长度误差补偿,刀具非线性误差补偿和刀具动态切削速度误差补偿,根据此算法开发了后置处理软件,通过在BV-100机床上加工某叶轮样件的得到了验证.同时也为五轴联动通用后置处理器的开发提供了经验.     

空间刀具半径补偿后置处理的研究

文章提出了一种空间刀具半径补偿后置处理方法，自主开发了五轴机床的后置处理软件。经过验证，基本满足工程使用的要求。这种算法依托现有的CAM软件和CLF格式的刀轨文件，具有一定的通用性，既可以生成带有补偿信息的数控代码，又对开发带有半径补偿功能的五轴数控系统有一定的参考价值。     

五轴联动刀具空间半径补偿研究

五轴联动数控机床主要应用于自由曲面的加工，得到广泛的应用。但五轴联动所涉及的刀具补偿就目前所见资料而言，未能得到很好解决。本文重点分析了刀轴有两个旋转自由度(如B，C)的五轴联动的刀具补偿问题。结果表明经研制的刀具补偿模块在南京四开电子企业的五轴联动数控机床上得到较好应用。     

VMC850F五轴联动机床坐标变换的研究

以某数控机床研究所研发的VMC850F五轴联动机床为例,通过坐标系统间的变换关系,推导出了刀轴矢量及刀位点运动换模型,对该模型方程进行了求解。根据此算法开发了后置处理器,通过在VMC850F机床上加工叶轮样件得到了验证,为五轴后置处理器的开发提供了参考。     

空间三维刀具误差补偿研究

目的研究空间三维状态下刀具误差补偿方法,提高多轴加工复杂自由曲面表面轮廓精度。方法首先对五轴加工中刀具与工件接触方式及刀具中心点、刀具接触点位置及矢量关系进行了分析,推导出空间刀具误差补偿数学模型,通过MATLAB初步对补偿算法进行了验证。基于双摆头式五轴机床运动学模型,结合刀具误差补偿模型,开发了带有刀具误差补偿功能的专用后置处理器。最后,通过开发的专用后置处理软件进行G代码转换,采用某叶片试件进行了仿真和实际切削实验,并对实验结果进行了分析。结果在复杂曲面加工中,通过合理的刀具误差补偿方法,可获得理论刀具尺寸下同样的表面质量及轮廓精度。刀具误差补偿值越小,补偿效果越明显,加工效果与理论结果越接近。叶片试件分别采用φ8、φ9、φ9.5及φ10刀具仿真加工,与理论φ10刀具加工的数据对比,三种尺寸刀具补偿加工后的残留误差差值分别约为0.08、0.06、0.04 mm,其中φ9.5的刀具误差补偿后的加工效果与理论结果最接近。结论采用刀具空间误差补偿方法,可获得与理论刀具一样的切削效果,有效提高零件的表面质量,不仅可以获得稳定的复杂零件轮廓精度,还可以减少辅助时间。误差补偿效果与实际补偿值的大小有关,补偿值越小,补偿效果越好。     

五轴联动数控陶瓷雕刻机的后置处理算法研究

基于五轴数控机床的运动形式的分析,根据五轴联动数控陶瓷雕刻机的加工特点,采用旋转坐标由工作台回转和刀具摆动实现的联动方式.针对该机床的运动形式,设计了后置处理算法,进行坐标变换并举例验证.所研究的内容在实际应用中取得了较好的成果.     

倾斜摆动轴五轴联动加工中心后置处理算法研究

针对具有非传统笛卡尔坐标系统的倾斜摆动轴五轴联动加工中心,通过研究其特殊机床的结构及其后置处理算法,推导出工作台运动角度计算和直线坐标变换公式,开发了其后置处理器并集成到UG软件中,利用DMU 70eV五轴联动加工中心进行了复杂零件加工实验,验证了该算法的正确性.     

五轴联动机床的误差补偿与优化研究

以五轴联动精密卧式加工中心为研究对象,首先阐述了五轴联动机床的圆度测试过程,对可能出现的测试结果给出分析与解决方法;从而得到具体的检测步骤以及相应的机床数据;最后讨论了同步龙门轴的调整问题.实验结果表明了所述方法的有效性.     

BV100五轴联动加工中心后置处理的研究

针对北京机电院研发的BV100双转台五轴联动加工中心,系统地推导了其后置处理的相关算法,包括旋转角度的计算、坐标转换以及新刀位点坐标的计算等;采用VB语言开发了该机床的专用后置处理器,并通过某叶轮的切削加工实验验证了该后置处理器的正确性和实用性。     

基于UG/POST五轴联动加工中心专用后置处理器的研发

特殊结构或采用特殊数控系统的数控机床开发专用后置处理器具有重要的现实意义和工程应用价值。文章针对国外新出现的B轴倾斜45°的特殊双转台结构五轴联动加工中心系统地推导了其后置处理的相关算法,包括旋转角度的计算、坐标变换矩阵推导和新刀位点坐标的计算等;通过结合UG/Post Builder后置处理器开发工具和上述后置处理算法,开发了该机床的专用后置处理器,并通过试验进一步验证了该后置处理器的正确性和实用性。     

基于方向矢量的三维刀具半径补偿技术研究

刀具半径补偿技术是CNC系统中的关键技术之一,是加工轨迹插补运算的数据来源与依据。根据编程轨迹及刀具半径值规划出刀具中心的运动轨迹,尤其是轨迹转接点坐标值,是保证零件轮廓精度的必要前提。引入方向矢量的概念,提出一种基于方向矢量的三维刀具半径补偿技术,深入研究三坐标直线加工刀具半径补偿原理与实现方法;根据空间几何要素之间的位置关系,建立编程轮廓刀心轨迹的相应算法。仿真结果证明了该算法的可行性。     

五轴联动机床的轨迹控制研究

在分析了目前的数控加工自动编程系统后,提出了一种以仿真实现五轴联动机床轨迹控制的新方法.该方法首先从提取加工路径信息入手,建立了仿真所需要的驱动函数.然后在ADAMS平台上,从加工起点发起仿真运动.加工过程仿真产生的各轴运动参数信息,直接为五轴联动机床的数控编程提供了控制依据.一个圆柱凸轮加工仿真的实例证明,用仿真结果替代传统控制算法,使得五轴联动机床的数控编程变得更加容易和快捷.该方法同样适合解决其它多轴联动设备的轨迹控制.     

五轴侧铣加工3D刀具半径补偿研究

为了解决五轴联动侧铣加工3D刀具半径补偿的难题,建立了三维空间刀具半径补偿模型;通过对刀具空间不同位姿的异面法矢的最佳补偿点的求取,避免了空间投影造成的误差,解决了五轴轨迹空间转角的半径补偿问题.论文提出的空间半径补偿算法已集成在五轴联动数控系统中,通过加工实验进行了验证.     

五轴联动后处理中非线性误差控制的研究

文中分析了非线性误差的产生原因及有效估算方法.通过机床的运动学分析,建立了BV100五轴联动机床的运动变换数学模型;结合线性插补原理,提出了该类机床的非线性运动误差的估算及补偿模型;通过VB语言,开发了具有非线性误差补偿功能的专用后置处理器,并通过某叶轮的切削加工实验验证了该后置处理器的正确性和实用性.     

一种五轴机床检验试件轮廓误差的处理与显示技术研究

以一种S形的五轴数控机床检验试件为对象,研究一套实用的型面误差处理、分析和显示技术,对型面进行重构,将型面上的微小误差进行夸大,以便可视化表达.根据理论型面的点云数据,采用线性插值的方法对S试件的理论表面轮廓进行重构,并将三坐标测量仪的法向误差数据加入到重构后的模型中,运用数学分析软件Matlab对误差数据进行处理,采用灰度显示和等高线的方法给出误差的两种显示结果.通过检验试件的误差可视化,得到了直观的误差分布,对快速评判检验试件型面质量,指导机床调整维修具有良好效果.     

单转台四轴数控机床空间刀具补偿研究

为了满足单转台四轴联动数控系统数控编程对空间刀具补偿的需要,提出一种空间刀具补偿向量模式的编程方法,并在这种方法的基础上改进了空间刀具补偿后置处理算法.该方法在自行研制的数控楼梯扶手弯头四轴联动机床上进行应用,取得了良好的加工效果.这种方法依托现有的CAM软件,具有一定的通用性,对开发带有空间刀具补偿功能的四轴数控系统有一定的参考价值.     

五轴数控机床非线性误差建模及补偿方法

针对五轴数控机床后置处理中由于平动轴和旋转轴的联动产生的非线性误差,提出一种基于误差建模的非线性误差在线预测与补偿方法.根据任意两个相邻刀位数据点产生的非线性误差,获得误差的分布特征,建立起误差分布模型;利用最小二乘法求解出非线性误差的数学表达式,经与误差许用值相比较来确定新的刀位点,从而实现非线性误差的在线预测及补偿...