基于NN与GA的曲面加工适应学习控制研究

提出了适用于曲面加工条件的适应学习控制方法,在回避加工振动的前提下以实现高效效率加工为目的,将遗传算法（GA）的优化机能与神经网络（NN）的学习机能相融合,建立了由开放式CNC加工机床,多维传感器,实时控制器,学习模型及优化模型组成的曲面加工适应学习控制系统、切削实验结果表明所提出的加工条件适应控制系统可有效地抑制曲面切削振动,提高了切削加工效率。     

大型叶片五轴联加工的几何误差控制

误差控制和减少加工误差是大型叶片曲面类零件五轴联动数控加工中的重要任务之一。本文作者基于分析和建立加工曲面的型面几何偏差与加工刀位规划参数的关系 ,提出几何误差的控制方法。基于刀具与工件的五维包络运动分析 ,对五轴联动加工中影响较大的的非线性误差进行较为严格的计算 ,提出自适应步长方法以有效控制刀触点轨迹误差。对五轴联动加工中的残余高度误差进行较为严格的分析 ,并提出有效控制几何误差的方法和措施。文中的方法结合CAM软件进行刀位轨迹计算 ,已成功地用于大型轴流式和混流式水轮机叶片五轴联动数控加工中 ,在满足精度要求下 ,加工叶片的效率有明显的提高 ,表明提出的方法和措施能有效控制大型塑曲面加工的几何误差。     

大型叶片五轴联加工的几何误差控制

误差控制和减少加工误差是大型叶片曲面类零件五轴联动数控加工中的重要任务之一.本文基于分析和建立加工曲面的型面几何偏差与加工刀位规划参数的关系,提出几何误差的控制方法.基于刀具与工件的五维包络运动分析,对五轴联动加工中影响较大的的非线性误差进行较为严格的计算,提出自适应步长方法以有效控制刀触点轨迹误差.对五轴联动加工中的残余高度误差进行较为严格的分析,并提出有效控制几何误差的方法和措施.文中的方法结合CAM软件进行刀位轨迹计算,已成功地用于大型轴流式和混流式水轮机叶片五轴联动数控加工中,在满足精度要求下,加工叶片的效率有明显的提高,表明提出的方法和措施能有效控制大型塑曲面加工的几何误差.     

大型叶片五轴联加工的几何误差控制

误差控制和减少加工误差是大型叶片曲面类零件五轴联动数控加工中的重要任务之一。作者基于分析和建立加工曲面的型面几何偏差与加工刀位规划参数的关系,提出几何误差的控制方法。基于刀具与工件的五维包络运动分析,对五轴联动加工中影响较大的非线性误差进行较为严格的计算,提出自适应步长方法以有效控制刀触点轨迹误差。对五轴联动加工中的残余高度误差进行较为严格的分析,并提出有效控制几何误差的方法和措施。文中的方法结合CAM软件进行刀位轨迹计算,已成功地用于大型轴流式和混流式水轮机叶片五轴联动数控加工中,在满足精度要求下,加工叶片的效率有明显的提高,表明提出的方法和措施能有效控制大型塑曲面加工的几何误差。     

基于k-均值聚类算法的模具型腔曲面分片加工研究

为了提高复杂曲面的加工效率,解决编程人员凭经验分片导致加工特征遗漏和区域参数不合理的问题,提出了一种基于k-均值聚类的模具型腔曲面分片方法.首先,将型腔曲面根据曲面加工特点进行分类;然后,根据k-均值聚类分析原理,将型腔曲面上加工特性相似且相邻的点归集到一个加工区域内;进而,型腔曲面被分割成若干具有不同加工特性的曲面片;最后,针对每个曲面片的特性规划刀具路径实施分片加工,将接刀痕迹控制在曲面片的交接处,以达到提高效率及加工表面质量的目的.结果表明,此方法能明显减少加工轨迹的长度,提高加工的效率及质量.     

基于数控加工中心GSK983Ma-H系统的机床维护及故障诊断探究

数控加工技术广泛应用在制造业和智能制造生产中,使我国对数控加工中心机床的要求越来越高。数控加工中心机床是一项高科技的产物,当控制系统出现了故障就会严重影响加工效率。本文主要是针对GSK983Ma-H系统的数控加工中心机床的日常维护及生产中出现的系统故障进行了探究,为相应的机床操作人员提供借鉴与参考。     

高速切削加工研究工作回顾

由于生产率和精确度高以及表面加工质量好,高速加工技术已成为一种先进制造技术.本文综述了近十年来上海交通大学在高速加工技术方面的研究工作,主要包括:通过优化刀具几何结构、刀具涂层优选和高性能涂层研发等研究,开发新型高速切削刀具;通过评估典型难加工材料的切削加工性能,系统研究难加工材料的高速切削加工机理;采用有限元方法对高...     

Development of Virtual Simulation System for Remote Collaborative Surface Machining

1 Introduction Many parts of aerospace ,automobile and mold industries are high precision and complex-shaped. There-fore ,it needs multi-axis machining. Multi-axis machining has advantages of i mproving efficiency and surfaceprecision,reducing production expense and shortening ti me to market . Although there are many advantages inmulti-axis machining,there are many steps on process planningfor complexsurface .And every step needs engi-neers to make appropriate decisions by their professional…     

FMS刀具切削状态多传感器实时在线监测智能系统

论述了一个刀具切削状态实时在线监测智能识别系统的组成原理和构造，提出了一种新型流体声发射和电机电流的综合传感新方案，建立了机床控制系统与智能监测系统的并行通讯和刀具切削状态识别的专家决策系统，根据不同的工况条件自动选择传感方式、监测模式和识别方法，形成了一套完整的在线监测智能识别系统。     

Jerk-limited feedrate scheduling and optimization for five-axis machining using new piecewise linear programming approach

In this paper, a new computation method and an optimization algorithm are presented for feedrate scheduling of five-axis machining in compliance with both machine drive limits and process limits. Five-axis machine tool with its ability of controlling tool orientation to follow the sculptured surface contour has been widely used in modern manufacturing industry. Feedrate scheduling serving as a kernel of CNC control system plays a critical role to ensure the required machining accuracy and reliability for five-axis machining. Due to the nonlinear coupling effects of all involved drive axes and the saturation limit of servo motors, the feedrate scheduling for multi-axis machining has long been recognized and remains as a critical challenge for achieving five-axis machine tools' full capacity and advantage. To solve the nonlinearity nature of the five-axis feedrate scheduling problems, a relaxation mathematical process is presented for relaxing both the drive motors' physical limitations and the kinematic constraints of five-axis tool motions. Based on the primary optimization variable of feedrate, the presented method analytically linearizes the machining-related constraints, in terms of the machines' axis velocities, axis accelerations and axis jerks. The nonlinear multi-constrained feedrate scheduling problem is transformed into a manageable linear programming problem. An optimization algorithm is presented to find the optimal feedrate scheduling solution for the five-axis machining problems. Both computer implementation and laboratorial experiment testing by actual machine cutting were conducted and presented in this paper. The experiment results demonstrate that the proposed method can effectively generate efficient feedrate scheduling for five-axis machining with constraints of the machine tool physical constraints and limits. Compared with other existing numerical methods, the proposed method is able to find an accurate analytical solution for the nonlinear constrained five-axis feedrate scheduling problems without compromising the efficiency of the machining processes.     

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．     

自由曲面五轴数控加工刀具定位研究

本文为五轴数控机床曲面数控加工刀具位置和方向的确定提出了一种新方法。此方法利用局部曲面曲率和刀具几何形状进行分析。基于这些局部属性的匹配来选择最佳刀具轴向以清除加工过切误差或控制误差在指定公差范围内。     

影响可转位球头立铣刀制造精度的参数分析

建立了加工刀片槽底面计算机床调整参数的数学模型,分析了在刀片槽加工过程中由于各调整参数的误差而产生的对铣刀切削刃位置的影响,通过分析计算,进而确定了对铣刀切削刃位置影响最大的参数,并给出了由此而产生的加工表面形状误差。     

基于多体系统理论的数控机床加工精度预测系统

研究了基于多体系统理论的数控机床加工工件表面建模和加工精度预测建模的机理,基于虚拟加工技术,开发出了数控机床加工精度软件预测系统.最后,为了验证开发的精度预测系统的有效性,在对包括几何误差、热变形误差和力变形误差在内的机床综合误差进行检测和辨识的基础上,进行了加工精度预测仿真.     

汽车覆盖件模具钢高速切削数据库的研究

建立了基于B／S(浏览器／服务器模式)结构的汽车覆盖件模具钢高速切削数据库系统,该系统包括实例库、刀具数据库、工艺参数库、材料库、智能优化库5个功能模块。用户可根据实际需求,选择功能模块,对刀具、切削工艺、工件材料、加工实例等信息进行检索查询。该数据库通过对基于MATLAB神经网络的刀具磨损模型的调用,实现了精加工模具钢时对刀具磨损的在线预报。     

研磨机床几何误差对金刚石刀面粗糙度的影响

为探究研磨机床几何误差对金刚石刀具后刀面粗糙度的影响规律,建立研磨机床精度与刀具后刀面表面轮廓的数学模型. 借助多体系统理论对研磨机床的误差传递进行建模;基于样条滤波算法建立机床误差与刀具后刀面粗糙度之间的定量关系;分析主轴、摆轴的端面和径向跳动误差以及往复轴的直线度误差对刀具后刀面粗糙度的影响规律. 结果表明:主轴、摆轴和往复轴几何运动误差对刀具后刀面粗糙度的影响占比分别为98.18%、1.59%和0.23%;主轴的端面和径向跳动误差是影响后刀面粗糙度的主要因素,研究结果为研磨机床的设计制造与金刚石刀具研磨工艺的优化提供理论指导.     

切削区温度分布研究

金属切削加工中,切削热与切削温度是一重要的物理现象,切削温度及其分布直接影响刀具磨损和工件的加工精度及表面质量.本文通过分析切削力和刀—屑接触长度的计算,建立了刀—屑接触区的正应力与剪应力的分布计算模型,采用有限元法对稳态切削过程中切削温度分布进行了计算,得到了切削区切削温度的分布情况.     

基于蒙特卡洛模拟的机床关键几何误差溯源方法

为了溯源对加工误差影响最大的机床几何误差,提出了一种基于蒙特卡洛模拟的灵敏度分析方法.运用多体系统理论建立五坐标龙门加工中心加工误差生成模型,并建立了S形样件的直纹面数学模型.推导刀具轨迹到切削点的映射关系,建立了切削曲面模型.根据蒙特卡洛模拟采样机理,对机床加工误差模型进行全局灵敏度分析,获得影响机床加工误差的关键几何误差参数.按照灵敏度分析结果排序,获得影响z向加工误差最大的5项几何误差参数为δ_z(x)、δ_z(y)、δ_z(z)、δ_z(c)、δ_z(b).实验结果表明:5项关键误差参数共同作用对分析区域平均z向加工误差的影响度达88.2%,5项误差参数对机床z向加工误差影响最大,可以为提高五坐标机床的加工精度和设计精度提供指导.     

干切削加工方法的探讨

合理地采用干切削加工，不仅能保证加工质量，而且还能降低制造成本和保护环境，所以它是一种理想的清洁化生产工艺．通常没有切削液的干切削．冷却、润滑和排屑较差，容易造成刀具寿命缩短、加工质量降低和生产率下降，但若通过合理地设计机床结构，并在加工时选择合适的切削用量，或进行最少量润滑切削与冷风切削、氮气切削共用，或采用激光辅助加工等途径，可以克服没有切削液而带来的负面影响，从而使干切削达到与湿切削相当的效果．     

平面二次包络环面蜗杆数控加工误差分析研究

以多体系统建模理论和空间啮合原理为基础,研究数控机床各轴运动误差、刀具误差、工装误差等多项原始误差对平面二次包络环面蜗杆数控加工廓面精度的影响,推导出包含以上各误差的平面二次包络环面蜗杆误差廓面方程,利用牛顿迭代法计算并对误差计算结果进行对比分析,从理论上阐述各误差对加工蜗杆廓面精度的影响规律,为平面二次包络环面蜗杆高精度数控加工提供参考。