数控程序中刀具轨迹的编译

数控加工仿真系统中一个很重要的任务就是要用计算机模拟刀具的加工轨迹.仿真出的刀具轨迹不仅与数控源程序的编制合理与否有关,还与数控程序到计算机程序的编译正确程度有关.与所有的高级编程语言一样,数控加工系统仿真同样要有从数控程序到计算机程序的编译过程.计算机从编译结果读取刀具轨迹数据,从而绘制加工轨迹.另外,还能从编译结果中检查数控源程序的代码错误以及刀具和工件是否会发生干涉等错误.     

基于容差限制的五轴侧铣直纹面刀具轨迹规划

刀具轨迹规划是五轴侧铣加工的一个关键问题,以前的研究表明通过全局最小化加工误差来优化刀具轨迹是一个可行的方法,然而,全局加工误差最小并不能保证局部误差可以控制,局部刀具轨迹误差可能超过实际加工中允许的容差值.因此,本文提出全局和局部最优相结合的方法,该方法在刀具轨迹规划时考虑了给定容差的限制,使得直纹面侧铣刀具轨迹最优和误差可控.在全局最优化过程中,对误差过大的刀具轨迹进行局部调整,使得误差满足容差值.对本文算法进行仿真实验验证,实验结果证明了本文算法的可行性和有效性.     

面向对象的数控加工过程的刀具轨迹仿真

用C 语言和面向对象的程序设计方法设计一个刀具轨迹仿真软件的思想及其实现。     

数控加工仿真系统的研究与应用

介绍数控加工仿真系统的整体设计,提出格栅voxel三维实体建模方法,刀具扫描体的生成算法,实现了刀具切削工件过程的动态仿真,并对碰撞检查算法进行了初步的研究.基于以上方法,建立了蓝天数控系统的加工仿真系统,在加工前对加工程序进行验证,在加工时对刀具轨迹的执行、工件的切削过程等进行实时监控.     

数控铣削加工中刀具半径补偿的有关问题

在数控铣床上进行工件轮廓的数控铣削加工时,由于存在刀具半径,使得刀具中心轨迹与工件轮廓(即编程轨迹)不重合.如果数控系统不具备刀具半径自动补偿功能,则只能按刀心轨迹,即在编程时给出刀具的中心轨迹,如图1所示的点划线轨迹进行编程.其计算相当复杂,尤其是当刀具磨损、重磨或换新刀而使刀具直径变化时,必须重新计算刀心轨迹,并修改程序.这样既复杂繁锁,又不易保证加工精度.当数控系统具备刀具半径补偿功能时,数控程序只需按工件轮廓编写,加工时数控系统会自动计算刀心轨迹,使刀具偏离工件轮廓一个半径值,即进行刀具半径补偿.     

基于Z-map模型的自由曲面无干涉刀具轨迹生成算法研究

刀具轨迹生成是自由曲面零件数控加工中重要的研究内容.本文分析了自由曲面数控加工中常用的刀具轨迹生成策略和方法,设计和实现了一种基于Z-map结构的自由曲面无干涉刀具轨迹生成算法.本算法采用进化算法进行刀具干涉检测,不仅解决了生成刀具轨迹时因走刀步长不合理而产生的过切问题,而且也确保了生成的刀具轨迹为无干涉刀具轨迹.     

复杂三角网格模型分治加工刀具轨迹生成

为了解决复杂三角网格模型数控加工效率与精度之间的矛盾,提出包括模型分割以及子区域轨迹规划的分治加工方法.针对分治加工的需求,提出一种基于加工区域特征表述的区域生长原则,用于模型的区域生长分割;为避免在子区域中生成过多的短刀具轨迹,对分割后的子区域进行区域优化合并与边界光顺处理,子区域轨迹规划时对不同的特征子区域采用不同的刀具轨迹生成策略.在等残留高度法刀具轨迹生成中,提出初始轨迹生成方法,并改进扩展了刀具轨迹的投影偏置扩展过程,以解决边界不规则子区域的刀具轨迹生成问题.实例结果表明,基于加工区域特征表述的区域生长原则能够有效地驱动加工模型的区域生长分割,不同特征子区域以适当的刀具轨迹生成策略生成了有效的刀具轨迹.     

一种开放式数控系统刀具运动轨迹验证方法

为了更准确的仿真五轴数控机床各运动轴的运动情况,提出一种开放式数控系统刀具运动轨迹验证方法.本方法从运动控制组件中采集运动控制数据,利用五轴机床机构运动学模型,将运动控制数据转换为工件坐标系下刀具的运动轨迹,并以三维线框方式显示.通过CNC系统与CAD系统STL模型数据的交换,实现了刀具运动轨迹与CAD设计模型的分析比较,并设计了轨迹误差计算模型,可以定量分析仿真的刀具运动轨迹.最后通过实验验证了方法的正确性.     

烟灰缸典型铣削零件在MasterCAM数控加工中的应用

这是一篇关于MasterCAM软件在数控加工仿真中应用的一个具体案例,文中详细介绍了在MasterCAM中数控铣削零件的加工原点设置、曲面挖槽参数、等高线粗精加工参数设置、刀具的选择、轨迹生成以及模拟仿真等内容,有一定的参考价值.     

Cimatron NC加工

Ｃｉｍａｔｒｏｎ的ＮＣ加工杰出特性是工业界普遍认同的。它可直接在混合模型上计算准确安全的刀具路径。此外Ｃｉｍａｔｒｏｎ可将其设计数据迅速地传递给加工模块处理。为了提高速度, Ｃｉｍａｔｒｏｎ ＮＣ对其所生成的刀具轨迹和沿轨迹加工过程进行优化。加工进程与相关的造型应用模块紧密与流畅地集成在一起,保证所设计的零件精确地制造出来。ＮＣ直接按照设计模型的数据可以为任何数控加工过程生成精确的刀具轨迹。 Ｃｉｍａｔｒｏｎ ＮＣ为２．５－５轴铣削、钻孔、车、冲裁及线切割提供了全面而有效的加工功能,它的仿真模拟功能…     

基于六坐标数控侧铣加工仿真系统的研究与实现

在六坐标数控机床上采用圆柱型刀具侧铣加工．本文从机床的结构设计到通过了一个数控面加工仿真显示系统模拟了圆柱型刀具面加工的过程。系统采用了一种独特的切削模拟及三维图形显示方法,并依据走刀最短加工路线、一次性走刀和选择切入切出方向等原则,可以在微机上动态模拟出刀具面加工运动的轨迹,采用三维图形和多视图模拟数控面加工的全过程。     

基于六坐标数控侧铣加工仿真系统的研究与实现

在六坐标数控机床上采用圆柱型刀具侧铣加工,本文从机床的结构设计到通过了一个数控面加工仿真显示系统模拟了圆柱型刀具面加工的过程。系统采用了一种独特的切削模拟及三维图形显示方法,并依据走刀最短加工路线、一次性走刀和选择切入切出方向等原则,可以在微机上动态模拟出刀具面加工运动的轨迹,采用三维图形和多视图模拟数控面加工的全过程。     

基于OpenGL的数控雕刻机加工仿真系统的研究

本文介绍了一种基于OpenGL的数控雕刻机加工仿真系统.它的实现采用了Visual C＋＋6.0开发工具,以及用OpenGL开发的雕刻机三维加工仿真软件.本文还重点介绍了刀具加工轨迹的建模及三维动画的实现.     

基于实时插补的五轴加工非线性误差控制

五轴联动加工线性插补运动时,因旋转轴的影响,机床控制点的运动将使刀具中心偏离编程轨迹,产生非线性误差.以刀具工作台混合型五轴机床为例,在分析该类型五轴加工中非线性误差形成理论基础上,提出一种基于实时插补的非线性误差控制方法,在基于进给速度规划的轨迹插补之后,对插补中相邻插补点之间的非线性误差进行控制.最后通过仿真分析对该方法进行了验证.     

曲面数控加工刀具轨迹生成方法的研究

一、引言 曲面数控加工刀具轨迹计算是数控编程操作的基础和关键,随着CAD/CAM技术的快速发展,国内外学者对曲面的造型方法和数控加工刀具轨迹的生成方法进行了大量的研究,并且提出了许多曲面造型理论和数控加工刀具轨迹的算法。     

复杂三角网格模型刀具组合优化加工研究

在满足复杂三角网格模型数控加工的精度要求下,为提高加工效率,提出了刀具组合优化方法。该方法以刀具轨迹长度最短为目标,并综合考虑模型微分几何信息对加工效率和精度的影响。首先根据面片法矢和曲率将模型分割为多个特征子区域,不同类型的特征子区域采用不同的刀具轨迹生成策略;建立各类型子区域的精确轨迹长度估算模型;选取合适的标准刀具组合并估算轨迹长度,拟合三次B样条曲线,求取曲线一阶导矢得到最小值,选择对应的标准刀具尺寸作为最优刀具尺寸。算法在VC++环境下进行了编程实现和算例验证,结果表明该方法是可行有效的。     

刀具轨迹分布式计算及控制模式研究

本文提出了数控加工中的两个新的概念：分布式刀具轨迹计算和ＮＣ 特征单元。其中分布式刀具轨迹计算是针对传统数控加工中的集中式刀具轨迹计算而设计的。其目的是提高数控加工系统的可控性和可观性。而实现分布式刀具轨迹计算的关键是ＮＣ 特征单元的定义和实现。本文分析了基于ＮＣ 特征单元设计原则, 给出了基于ＮＣ 特征单元的数控加工领域产品数据模型。并对基于分布式计算的数控加工控制模式进行了研究。     

技术文摘

技术文摘曲面加工的刀具轨迹计算北京航空航天大学制造工程系冉瑞江王亚平马德昌讨论了曲面加工的刀具轨迹计算方法，给出了刀具偏置的基本计算公式。行距与步长的控制方法，接触轨迹曲线的定义和干涉检查与修正算法。最后，讨论了对几种典型的曲面加工情形的处理方式，包...     

微径球头铣刀铣削表面误差建模与仿真

以微细铣削表面误差为研究对象,考虑尺度效应,建立了微径球头铣刀铣削力模型.将刀具简化为阶梯状悬臂梁,运用虚位移原理结合机床-工件系统变形获得刀具在铣削力作用下的变形量,并将其耦合到切削刃轨迹中,最终建立了综合主轴径向跳动、最小切削厚度、刀具弹性变形及机床-工件系统变形等因素的铣削过程表面创成物理模型.在此基础上,提出了微径球头铣刀铣削表面误差三维仿真算法,并通过仿真算例分析了各因素对工件铣削表面误差的影响.最后通过实验验证了该算法的有效性和可行性.     

矢量法在刀具半径补偿技术中的应用研究

刀具半径补偿技术是CNC系统的关键技术之一,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,是保证零件轮廓正确性的必要前提。引入方向矢量的概念,研究矢量法在刀具半径补偿技术中的应用,实现了C功能刀具半径补偿,很好地解决了二维刀补中唯一解的确定这一复杂难题。该算法已经应用于自主研发的TDNC-L4数控铣削系统和数控车削系统,初步实现了该理论成果的实例化验证。