同心不等径非圆截面数控车削系统研究

为了提高同心不等径非圆截面零件加工的质量和效率,对实现该类零件加工的方法进行了研究,提出了一种快速高精度加工同心不等径非圆截面的数控车削方法。设计了数控车削系统的结构,快速刀具进给伺服机构(FTS)采用基于自抗扰控制的直线电机系统。数控系统采用PMAC(Pro-grammable multi-axis controller)多轴运动控制器的时基控制法,实现刀具驱动进给和工件旋转的协调控制,完成该型零件的自动车削。结果表明该型零件的加工精度和加工效率得到了提高。     

中凸变椭圆活塞数控车床的研究

根据中凸变椭圆活塞数控车削加工的特殊要求,设计基于TURBO PMAC的非圆截面活塞车削数控车床。x轴进给系统采用直线电机与伺服电机双驱动结构,保证对不同规格活塞加工的径向调整适应能力和小行程高频响的非圆加工性能。采用整体床身和斜刀架结构,提高了切削刚性,优化了机床的整体性能。     

大功率立式车床非圆工件切削加工的研究

非圆曲线零件由于其特殊形状有着广泛的应用空间,大功率立式车床由于很高的加工效率引起人们的重视.通过研究在刀具上增加辅助运动来实现非圆工件的切削,探讨车削非圆曲线工件的新方法.     

数控车床工件-刀具系统切削动态特性研究

以外圆车削为研究对象,分析车削状态下工件-刀具系统耦合振动动态特性,建立工件-刀具系统非线性动力学模型,得出耦合作用下刀具系统振动微分方程。利用振动测试系统获取刀尖位置在不同进给速度和转速下的振动信号,通过时域和频域分析,探讨刀具振动信号随切削参数的变化规律。研究表明:相同切削条件下,随着进给速度的增加,刀具振动幅值增大,但刀具振动主频变化不大,且振动能量变化不明显。随着主轴转速的增加,刀具振动加速度明显增加。     

非圆等距廓形的数控加工方法研究

简要介绍非圆等距廓形的加工方法;通过对无冲击封闭非圆等距廓形的研究、分析,推导出形成无冲击封闭非圆等距廓形的条件以及廓形方程;对非圆等距廓形的数控加工方法进行研究,通过对步进电动机、AC伺服电动机、DC伺服电动机、伺服液压马达以及直线伺服电动机性能的分析、对比,提出在现行的通用数控加工系统中常用的四种驱动元件不能满足非圆等距廓形车削加工系统的要求,而采用直线伺服电动机为驱动元件的驱动装置适用于非圆等距廓形的车削加工系统.     

车削中心刀架机械结构设计与分析

总体结构、刀塔分度、动力刀具主传动系统和y轴进给系统的设计是车削中心刀架机械设计的共性关键问题,介绍一种典型的动力刀具主传动系统和y轴进给系统结构设计方案。     

宏程序在非圆曲线轮廓车削加工中的应用

介绍了宏程序的功能特点,分析了应用宏程序车削非圆曲线轮廓的编程思路,以抛物线、椭圆和正弦曲线组合零件为例,结合车削复合循环指令,编写了简捷有效的宏程序.通过数控仿真加工试验,验证了程序正确性和可行性,展示了宏程序的实际应用效果,对非圆曲线轮廓车削加工起到了借鉴作用.     

非圆仿形车削加工误差补偿系统

针对目前广泛使用的非圆零件硬靠模车削加工柔性差、加工效率低的缺点,提出了两种对工件的加工误差进行补偿的方法。该误差补偿系统能够补偿由靠模磨损引起的误差、机床主轴的回转误差、机床热误差等确定性误差、由刀架和各种随机误差引起的刀具的位移误差。该误差补偿系统可在一定程度上有效提高非圆仿形车削的加工性能。     

刀尖圆角半径对非圆齿扇齿根强度的影响研究

汽车转向器摇臂轴非圆齿扇插齿加工时齿条刀(工艺齿条)刀尖圆角半径对齿根强度有最直接的影响。圆角半径变大,齿根强度有提高的趋势。为确定最佳刀尖圆角半径供用户设计选择,从汽车转向器摇臂轴非圆齿扇展成加工原理出发,在MATLAB中建立不同刀尖圆角半径的非圆齿扇模型,仿真加工得到多个不同的非圆齿扇齿廓;将不同刀尖圆角半径刀具对应的齿扇齿廓导入ANSYS进行有限元对比分析,以齿根弯曲应力和刀具刀顶几何形状为约束条件,刀具刀尖圆角半径最大不超过刀具的齿顶宽长度的一半。并发现在此范围内,刀尖圆角半径越大刀具齿根应力变化越平稳。     

汽车转向器摇臂轴非圆齿扇加工工艺改进方法

针对变传动比非圆齿扇齿条副在加工过程中存在非圆齿扇加工工艺复杂的问题,提出了两种工艺改进方法:(1)齿扇齿廓设计为标准渐开线,齿条齿廓为非直线齿廓;(2)采用特殊刀具按照定传动比加工非圆齿扇。依据非圆齿轮啮合原理,推导了方法(1)1的齿条齿廓坐标方程和方法(2)的齿条刀具齿廓坐标方程。通过实例分析,分别计算了两种改进方法的齿条齿廓和齿条刀具形状,对比分析了两种方法的优缺点,指出了两种改进方法的适用情形。     

数控加工中刀尖圆弧半径补偿与刀具磨耗补偿实例分析

以FANUC数控系统为例介绍数控加工中刀尖圆弧半径补偿与刀具磨耗补偿的方法.分析刀尖圆弧半径对加工精度的影响,介绍了数控车床加工中前置刀架和后置刀架上车刀的刀沿位置点,并以实例阐明刀尖圆弧半径补偿和刀具磨耗补偿在数控编程中的处理方法.该方法可直接应用于配备FANUC系统的数控车床上.     

A fast tool servo design for precision turning of shafts on conventional CNC lathes

A technique for precision turning of shafts on conventional CNC turning centers is presented. The shaft is semi-turned on a conventional CNC lathe. The precision finish turning operation is delivered by a piezoelectric based fast tool servo which is mounted on the same CNC lathe's turret. The precision tool tip motion is delivered by a proposed sliding mode controller which is robust to changes in the cutting process and hysteresis in the piezo actuator. Sliding mode controller is also quick to compensate the cutting force disturbances, and keeps the tool tip at the desired location within the displacement measurement sensor resolution (±0.1 μm). The fast tool servo system is packaged in a PC, and its effectiveness is demonstrated on a bearing location turning.     

UMAC时基控制原理及其在非轴对称微结构表面切削中的应用

针对非轴对称微结构表面加工的实时性要求,采用压电陶瓷驱动的快速伺服刀架(FTS)作为微进给机构,实现刀具沿z向高频响、短行程的快速精密进刀运动,并构建了基于UMAC多轴运动控制器的微结构车削数控系统。应用UMAC的时基控制功能实现快速伺服刀架(FTS)进给与主轴转角θ的同步,来完成非轴对称微结构表面的加工。     

基于数控车削加工的刀尖圆弧半径补偿误差研究

针对数控车削复杂圆弧面零件时产生的形状误差问题,从单一象限圆弧面的刀尖圆弧半径补偿原理出发,分析出假想刀尖方位代码不一致是导致复杂圆弧车削时出现形状误差的原因,并在此基础上提出3种解决方法。     

车削激励下主轴高精度轴心轨迹在线测试研究

数控机床主轴是机床上的一个重要部件,它是刀具或工件的相对位置基准和运动基准。主轴轴心的动态运动特性直接影响着被加工零件的加工精度及表面粗糙度,同时主轴的轴心轨迹作为机床主轴运行的重要图形征兆,能够形象、直观地反映机床设备综合性的误差状况。针对主轴轴心轨迹在线测试问题,搭建了适用于工业现场环境的在线测试系统。通过对友嘉FTC-20型数控车床进行测试,研究了主轴在空载、车削两种状态下轴心轨迹的变化,并对实验结果进行了分析。实验表明:该系统能够准确地分离主轴的圆度误差和主轴轴心轨迹,为后续进行机床主轴的故障评估及建立故障自动识别系统提供基础。     

数控车系统刀具补偿的一种改进算法

提出了以假想刀尖点为刀位点的刀具补偿偏移算法,车床CNC系统以此为基础,可以开发直接根据实际对刀点进行编程加工的刀补控制程序,使数控车床的编程、对刀操作简洁、方便。     

汽车齿轮车削和滚齿复合机床研究

根据汽车行业对高精度齿轮的需求,通过自主创新的途径,重点攻克了车削和滚齿复合机床总体结构、机床数控系统、高速干式滚切工艺系统温度场控制、硬质合金高速干切滚刀等关键技术难题,研发一种汽车齿轮高精度高速车削和滚齿复合机床。机床采用基于运动控制卡的开放式数控系统,采用3种方法减少滚齿加工机床热误差变形,采用三合一组合齿轮加工刀具。将齿轮加工的全部工艺集成在一台机床内,能通过一次装夹完成车削、滚齿和去毛刺加工。由于节省了上下料时间,生产效益得到了很大的提高,实现了齿轮滚切高效、高精度、节能环保加工。     

G73指令在非圆曲线内轮廓加工中的应用

数控车床轮廓复合循环指令G73在车削加工、尤其仿形轴类零件加工中经常用到,适合加工锻件、铸件的加工编程。G73指令运行的精加工程序段中允许出现宏程序。本文就G73指令在非圆曲线内轮廓加工中的应用进行分析。     

基于VERICUT的车铣复合IT100建模和数控仿真研究

针对车铣复合IT100机床机构复杂、程序繁琐、刀轴运动灵活,在实际加工过程中很难人为判断程序的正确性以及刀轴是否会与零件、工作台、夹具等发生碰撞、干涉等问题。提出首先在UG软件中根据机床各部件的实测尺寸进行建模,然后将其建好模型导入VERICUT软件中,并根据各部件的相对运动关系组建虚拟的仿真机床。在此虚拟的仿真机床上对诱导轮进行模拟仿真加工,最后通过在车铣复合IT100上对诱导轮的实际加工验证了其模拟仿真的正确性和实用性,同时也为其他多轴联动数控机床的数控仿真提供了一定的经验。