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.     

数控机床仿真软件二次开发的新技术

复杂自由曲面的加工,数控机床运动部件之间容易发生干涉,为了满足工程实际需要,以五轴数控加工的仿真为核心研究内容,仿真过程中结合大型UG软件强大的几何造型功能,建立五坐标机床数控仿真模型,读取数控加工的G代码,经翻译并转换为机床运动部件之间的运动,对五轴联动数控机床加工复杂零件的加工过程进行了三维仿真,动态地显示机床、工件及刀具的运动,对各个运动部件之间进行干涉检查,并进行软件二次开发,读取数控G代码指令驱动机床各轴运动,对加工过程进行动态的仿真以验证数控程序的正确性,检测加工过程中的干涉和过切,避免机床和工件的损坏,大大地提高了生产效率,降低了生产成本.     

VERICUT虚拟机床技术在五轴加工中的应用研究

根据BV100双转台(A-C)五轴数控机床结构参数,基于VERICUT建立该机床的虚拟机床模型,构建仿真加工环境;并应用该虚拟机床对叶片进行数控仿真加工,不仅验证数控程序的正确性,而且通过仿真消除试切中的碰撞、干涉和超程等问题。通过系列实验验证了虚拟机床技术在五轴加工中的重要性。     

基于VERICUT的整体叶轮五轴数控加工仿真

以五轴联动的机床为原型,介绍使用VERICUT数控仿真软件构建数控仿真平台的过程,并介绍了构建完成后进行仿真操作、验证仿真平台及数据仿真所实现的功能.在VERICUT平台上进行了数控加工工艺研究,并把研究成果应用于整体叶轮五轴加工仿真中,极大地提高了整体叶轮的加工能力和效率.     

基于UG与Vericut的五轴数控编程及加工仿真

复杂曲面的五轴数控代码繁多复杂,采用人工检查、试切和机床空运行的代码检测方法耗费人力物力,造成资源浪费。针对这个问题,文章以曲面产品为例,首先在NX8.0的CAM模块里面规划生成该曲面加工的刀轨数据,再根据特定的五轴数控机床构造后置处理器,生成该曲面的五轴数控加工代码,最后在Vericut里面建立机床仿真模型,对数控代码仿真。通过仿真结果,修改了错误的数控代码,并对代码进行了优化和残留过切检查,得出了该方法在五轴数控编程、数控代码检查方面的优越性。     

叶轮在MasterCAM软件中的轨迹设置与VERICUT优化加工

分析叶轮五轴数控加工工艺和加工内容,应用MasterCAM X6软件生成叶轮五轴粗加工轨迹、叶轮扩槽及轮毂精加工轨迹、叶片精加工轨迹。在VERICUT仿真软件中进行机床设置、添加刀具库、添加毛坯、添加叶轮加工数控程序、设置碰撞及干涉颜色显示、程序优化等操作,经仿真得到无碰撞、无过切的五轴叶轮。     

五轴联动数控电加工技术研究

为了解决难加工材料复杂形状零件的精密加工问题,基于电解-机械复合加工原理,研究开发了五轴联动数控电解机械复合加工机床,组合引进了五轴联动数控电火花成形机床和五轴联动数控单向走丝电火花线切割机床。采用五轴联动数控电加工技术,可实现整体叶轮、窄槽、窄缝、深腔、异形盲孔、内腔侧向盲孔等特殊复杂形状加工的工艺要求,加工精度优于±0.003 mm。     

Mikron HSM 400U的多轴加工仿真研究

以Mikron HSM 400U数控机床为原型,根据机床实际尺寸建立三维模型,建立多轴数控加工仿真平台。将VERICUT与特定机床型号的多轴机床相结合,真实再现机床的运动轨迹。提供了多轴加工仿真应用实例,验证了仿真加工与多轴数控加工的一致性。     

基于VERICUT的多轴联动数控加工仿真

采用多轴联动数控机床加工时,NC程序编写和检测难度较大。为了验证NC程序的正确性和保证加工质量,需构建虚拟加工仿真系统。利用VERICUT先进的数控加工仿真功能,以DMC60TR为原型,构建五轴数控虚拟加工仿真平台;针对机床建模仿真中的技术难点提出相应的解决方案,实现了加工过程的仿真。结果表明:通过数控仿真验证了NC程序的正确性,提高了加工效率,为多轴联动数控机床的建模仿真提供了指导。     

VERICUT仿真技术在五轴数控联动加工中的应用研究

为了解决复杂零部件在五轴数控联动加工过程中出现过切或干涉、导致影响零件或机床精度的问题。以铣刀盘零件加工为例,通过VERICUT数控仿真系统进行程序验证和优化,保证了数控程序运行的可靠性和机床的安全性,优化了数控加工程序,节省了加工时间,提高了生产效率。     

Accuracy enhancement of five-axis CNC machines through real-time error compensation

Although error modeling and compensation have given significant results for three-axis CNC machine tools, a few barriers have prevented this promising technique from being applied in five-axis CNC machine tools. One crucial barrier is the difficulty of measuring or identifying link errors in the rotary block of five-axis CNC machine tools. The error model is thus not fully known. To overcome this, the 3D probe-ball and spherical test method are successfully developed to measure and estimate these unknown link errors. Based on the identified error model, real-time error compensation methods for the five-axis CNC machine tool are investigated. The proposed model-based error compensation method is simple enough to implement in real time. Problems associated with the error compensation in singular position of the five-axis machine tool are also discussed. Experimental results show that the overall position accuracy of the five-axis CNC machine tool can be improved dramatically.     

五轴数控机床刀座架圆度测量的不确定度评定研究

五轴数控机床刀座架孔的圆度测量具有重要意义,刀座架孔圆度对后续批量化生产起决定性影响。为了更加科学合理地评定五轴数控机床刀座架孔圆度的测量结果,应用三坐标测量机测量五轴数控机床刀座架孔圆度,研究测量结果不确定度的评定方法,提出基于不确定度分量建模和分量综合建模评定方法。对已加工的样品刀座架应用三坐标测量机进行反复测量,获取刀座架圆度测量特征数据,将测量数据结合不确定度评价模型进行计算和评定分析,最后将评定结果与现行规范和标准进行比对和匹配来验证其合理性和正确性。结果表明：该方法评定结果可靠。     

基于VERICUT多轴联动数控机床仿真加工效果对比与研究

加工仿真是虚拟制造的核心技术之一,为产品的可制造性提供关键数据,介绍利用VERICUT建立机床仿真模型的方法及过程,同时建立三、四和五轴联动数控机床模型,并对其加工效果进行比较,总结各数控机床的加工特点,为数控机床的选用和研究提供参考.     

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。     

数控机床五轴变换系统设计与研究

为实现数控机床五轴联动加工,基于国内蓝天系列数控系统提出了控制系统结构的改进方法。数控系统分为任务层和运动层,五轴变换单元集成在运动层。在对五轴机床进行分类并分析其几何信息的基础上,设计了机床的五轴运动库。以CA摆头机床为例,推导了其正向和反向运动变换。基于改进系统及五轴运动库,设计并分析了机床旋转刀具中心控制和三维半径补偿端铣。改进系统具有较好的可移植性,可在数控加工中直接执行刀具位置和方向指令。     

航发压气机叶片的加工仿真分析

航发压气机叶片型面及加工工艺复杂。为降低加工成本、提高加工效率,对某型复杂薄壁航空发动机压气机叶片零件进行加工仿真研究。分析叶片的结构特点,结合加工工艺路线制定原则,制定了叶片加工工艺路线,规划了刀具轨迹;根据五轴机床行程及运动特点,定制了五轴机床专用后处理器,并将刀具轨迹后处理生成了叶片加工的NC程序,同时输出加工总计用时;构建立式五轴数控机床仿真模型,对加工工艺进行仿真验证,取代实际加工试切步骤,节省生产成本和时间。仿真加工结果验证了加工工艺的合理性和后处理的正确性,为加工参数的进一步优化和加工误差分析奠定了基础。     

数控加工中发挥五轴设备优势的分析

分析五轴数控机床的特点和五轴加工中的各种误差,提出在使用五轴数控机床中应注重一些问题,以合理利用五轴设备,发挥其优势。     

基于UG8.5五轴联动机床构建后置处理模块的研究

后置处理是CAM技术中自动数控编程不可或缺的。重点研究了基于UG/Post Builder 8.5后置处理构造器构造适合的通用后置处理模块,阐述了构造后置处理模块的方法和基本过程,构造用于双转台五轴加工中心的后置处理模块。以女神维纳斯三维模型为例,运用该后置处理模块进行后置处理自动生成加工程序。实践证明:女神维纳斯实例加工结果完全符合实际加工的要求,该种构建匹配的后置处理模块的方法可以推广运用,具有很强的实用价值。     

基于工控机平台的可重构开放式计算机数控系统软件开发

对五轴数控系统的主要任务进行分析及模块划分,开发以运动控制器为下位机,工控机为上位机的嵌入式可重构开放数控系统。对该系统的硬件结构构成、软件结构设计及开发人机界面的关键技术进行阐述。实验证明,该系统完全能满足现代数控机床对开放式数控系统的要求。     

基于ADAMS的五轴数控工具磨床磨削力仿真分析

利用计算机三维建模与虚拟样机仿真技术建立自主研发的五轴数控工具磨床虚拟样机模型,对五轴数控工具磨床加工过程中砂轮磨削力的受力大小和变化趋势进行仿真,利用磨削力的理论计算公式验证了所建立的虚拟样机模型的有效性。研究了砂轮线速度、磨削深度、进给量对磨削力的影响,为五轴数控工具磨床的设计提供参考。