面向数控粗加工的自适应细分

为获得加工余量均匀的数控粗加工模型,提出了一种基于面误差的自适应细分算法.该算法以细分后的控制网格与极限曲面之间的最小距离和粗加工余量作比较,确定均匀细分次数.将均匀细分后的网格向极限曲面投影形成覆盖网格,再以覆盖网格和极限曲面之间的距离作为自适应细分准则,对不能满足精度的区域进行自适应细分.实验结果表明,在给定的精度范围内,该算法能够大幅度抑制细分过程中网格数量的快速增长,并能获得与原始算法光顺程度基本一致的曲面,大大提高了模型的后处理速度.     

细分曲面数控加工关键技术

对三角域和四边域细分曲面数控加工的关键技术做了讨论,包括细分曲面数控加工模型的建立,粗加工模型的包围网格生成算法,NC刀轨生成常用的两种方法,精加工模型的等距网格求解算法及等距误差控制方法,给出了应用实例;指出了解决细分曲面数控加工技术实用化问题需要进一步研究的内容。     

细分曲面五轴数控加工基础技术研究

探讨了细分曲面五轴数控加工基础技术.以Catmull-Clark细分曲面为研究目标,首先讨论细分曲面顶点法矢量计算及等距面实现,然后建立细分曲面粗加工模型;其次对该模型采用环形刀刀轴矢量按曲面法线导动方式进行五轴数控加工,推导了刀具姿态、切削半径及刀位轨迹生成计算,最后给出了计算机仿真的实例.     

复杂多曲面3轴粗加工刀轨优化的计算方法

针对复杂多曲面３轴粗加工方法的刀轨自动生成问题,提出一种刀具轨迹的优化算法。该算法注要研究层切法粗加工各切削层刀轨的合理规划的进刀方式的选取,运用该算法可以自动生成复杂曲面３轴粗加工的有效刀轨,算法简单、可靠。     

层切法模具粗加工中自适应刀轨规划方法

目前,模具粗加工方法是制约模具数控加工效率提高的重要因素,为此,深入探讨了基于层切法的零件模具数控粗加工方法,简述了层切法中计算机辅助设计3维模型分层方法,详细论述了截面上数控加工轨迹生成和规划方法。研究了目前层切法刀具轨迹生成算法的不足,提出了刀具环形轨迹的自适应规划方法。根据层面边界曲率在已有粗加工刀具中自动选择粗加工刀具规格,实现了刀具优化选择的目的。应用该方法可以减少粗加工余量,提高粗加工速度,进一步提高零件模具数控加工效率。     

一种基于离散数据的自由曲面建模方法

提出一种基于离散数据的自由曲面建模方法。该算法采用平行网格构造曲面，利用三次样条函数和参数样条对列表点进行行列两个方面的插补，采用局部回弹法进行曲线光顺，从而构造出适于数控加工的网格曲面，由于采用参数样条进行插补，可保证插值曲线通过所有型值点，曲线具有一、二阶导数连续的性质，可保证曲线的整体连续平滑。该方法的特点是方便了直角坐标下平行行切加工的数控编程。     

五坐标 NC 加工曲面干涉检测及刀位角修正算法研究

提出了一种平底刀五坐标数控加工的干涉检测及刀位角修正算法。基于曲面离散三角面片,提出了一种快速的后跟角计算方法。该算法已经在ＳＣＡＤＭ３．０曲面造型及加工系统中得到应用和验证。     

不规则曲面半精加工刀具轨迹优化算法

在采用高速铣削机床对材料进行粗加工和半精加工时,针对三坐标数控加工,提出了一种用于自由曲面恒定进给的刀具轨迹优化算法,该算法可用于不同曲率条件下的自由曲面加工。通过对轨迹进行优化,将刀具的中心位置偏置一个角度,从而得到符合实际要求的设计曲面。最后设计了不同的加工路线进行切削试验对比,结果表明,优化算法在实际加工中稳定可靠,完全满足加工精度要求。     

基于八叉树的复杂曲面测量路径规划

针对异形天线罩复杂曲面的测量加工一体化加工方法中,存在测量复杂曲面时测杆与工件易发生干涉,使得数控编程困难的问题,提出了一种复杂曲面测量路径规划方法。该方法将机床测量系统离散为点云数据,通过点云的空间坐标变换来模拟数控测量时测杆与工件的位置关系,同时引入八叉树算法为点云增加拓扑关系,并检测测杆点云与工件点云之间是否发生干涉。最终将无干涉测量状态下的测量系统信息输出为G代码,通过Vericut软件进行轨迹仿真。文中对8 504个测量点进行测量路径规划,结果表明,测量路径均可以避开干涉位置进行有效地测量。该碰撞检测算法可以在满足测量要求的前提下准确地实现复杂曲面的测量路径规划,为复杂曲面的测量方法提供理论指导。     

NX技术在模具型芯加工中的应用

结合典型曲面模具型芯零件,探索了其可变轴联动数控加工程序的一般方法,进行了复杂异形面型芯零件数控加工工艺设计,实现了复杂异形面型芯零件的粗加工、固定轴曲面轮廓半精加工、可变轴曲面轮廓精加工,同时进行了3D仿真验证,通过后处理生成了实际可执行的可变轴数控加工程序,对实际生产具有较强的借鉴意义。     

加工过程的可视化仿真

讨论了虚拟加工环境建模、工件建模、NC代码解析以及加工过程仿真算法等加工仿真中的关键技术，应用这些技术建立了一个通用虚拟加工原型系统（VMS），为虚拟制造的实现提供了有效的支持基础。     

NC Machining of Freeform Pockets with Arbitrary Wall Geometry Using a Grid-Based Navigation Approach

A tool path must be determined in an efficient manner to generate NC (numerical control) code for machining. This is particularly important when machining freeform pockets with arbitrary wall geometry on a three-axis CNC machine. In this paper, a grid-based 3D navigation algorithm for generating NC tool-path data for both linear interpolation and a combination of linear and circular interpolation is presented for three-axis CNC milling of general pockets with sculptured bottom surfaces. The pocket surface is discretised by defining a grid and the navigation algorithm plans the tool motion. The grid size and the cutter diameter are chosen so that a predefined tolerance for surface roughness is satisfied. The grid-based navigation algorithm is simulated graphically and verified experimentally.     

开式整体叶盘四坐标侧铣开槽粗加工轨迹规划

为了提高开式整体叶盘的粗加工稳定性，在粗加工阶段，提出采用将自由曲面蜕变为直纹面的方式简化开式整体叶盘通道开槽加工的难度，实现稳定切削。讨论了直纹面逼近自由曲面的算法，提出了一种新的刀轴矢量计算方法，并基于直纹面给出了开式整体叶片通道四坐标侧铣粗加工数控编程方法，规划出了无干涉的刀位轨迹。实例验证表明，采用该方法可快速有效地实现开式整体叶盘的开槽粗加工，并可提高开式整体叶盘加工中的稳定性。     

A Multiple-Tool Approach to Rough Machining of Sculptured Surfaces

This paper proposes a methodology by which machining instructions can be generated directly from the 3D point data derived from either contact or non-contact measuring devices. Starting with the creation of a B-spline surface model from the 3D point data, several algorithms are developed to automate the generation of process plans, which contain detailed information needed for NC machining processes. In particular, the following issues are considered: 1. Use of ordered data points to fit a smooth surface. 2. Automatic selection of multiple cutting tools. 3. Generation of cutter-paths for rough machining. A cubic non-uniform B-spline (NUB) mathematical model is used for fitting measured data points into a smooth surface. For process planning based on the surface model, the selection and optimisation of cutting tools are based upon the criteria of maximum material removal and minimum tool change, while the generated NC cutter path ensures fast machining and the required surface quality.      

CAXA制造工程师在数控加工中的应用

CAXA制造工程师是一款优秀的数控加工编程软件,全中文的操作界面,集CAD、CAM于一体化,可以对零件进行二维造型、三维造型、曲面实体复合造型,数控仿真加工可在造型基础上生成刀具轨迹,生成G代码,进行数控仿真加工,解决了复杂零件数控加工程序的编制难题.     

耳机模具的高速数控加工

利用Pro/E软件编制耳机注塑模具嵌件的数控加工程序。针对各加工阶段的特点和要求 ,创建了用于粗加工的铣削体积块和用于精加工的铣削曲面 ,通过加工工序的合理设置规划了各阶段的加工方式 ,并制定了模具的高速加工策略     

数控加工离线分析系统的研究与开发

数控加工过程分析是在离线工作方式下,预测数控程序的加工结果,检查编程错误,优化数控程序,是提高数控编程质量的重要环节。本文以双刀架数控车床为研究对象,介绍用于双刀架车床数控加工分析系统,着重就系统的结构和有关实现问题进行讨论。