五轴数控机床后置处理开发及奇异点规避

机床后处理开发是数控加工技术的关键问题之一,五轴机床运动过程中可能出现的奇异点及其对加工造成的影响在后处理开发过程中极易被忽略。对此,文章基于刚体变换原理,推导了B-C轴式双转台五轴数控机床的运动转换关系,对五轴机床运动可能出现的奇异点现象进行了分析及规避,开发了实验室德玛吉DMU50五轴数控机床专用后置处理文件,经过加工仿真及实验验证,该后置处理对坐标转换计算正确,可以在机床上实际应用,有效的提高了机床的利用效率。     

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。     

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.     

大型精密六轴联动电火花加工机床精度误差模型研究

针对牛头式大型精密六轴联动电火花加工机床的结构特点,分析了机床运动平移、旋转、热影响和电极损耗等因素产生的误差,运用多体动力学系统理论建立了六轴联动电火花加工机床的综合误差数学模型,为机床主机精度设计进一步做误差分配和多轴联动加工精度预测提供理论依据,也为满足机床的精度要求提供了有效保证,还为以后对机床进行误差实时补偿提供了重要参考。     

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。     

基于Free-form型锥齿轮机床的齿面制造技术

介绍了一种基于Free-form型机床切齿加工理论的点啮合齿面制造技术。提供了Free-form型机床3轴联动切齿加工基本方程及详细的计算公式。直接以工件齿轮的转角为运动参数,将机床其它各轴的运动表达为工件齿轮转角的函数。阐明了机床运动函数及其它切齿参数的确定方法。     

5轴联动电火花加工机床的轨迹控制

针对电火花加工机床的轨迹运动特点，提出了5轴EDM机床的加工、摇动和AJC的轨迹控制方法，这种方法将轨迹控制部分和机床的伺服控制部分、软件插补器分开，可应用于多轴的EDM、WEDM机床。算法的具体实现选择Linux平台，并作为Linux内核的一个模块运行。     

基于UG和VERICUT的维纳斯四轴数控加工研究

详细介绍基于UG软件平台和AVL650e四轴立式加工中心对维纳斯进行数控仿真与实体加工的实现思路与步骤,针对AVL650e四轴机床的特殊运动关系,基于UG/Post Builder开发了针对该设备的专用后处理程序文件、机床文件和控制器文件,并通过VERICUT模拟仿真和加工验证了其正确性和可行性,对拓展同类多轴机床的加工范围有一定的参考价值。     

非摆线型采油螺杆泵转子复合加工机床研制

针对现有双头螺杆泵转子线型存在的问题以及加工方法的局限性,通过研究非摆线螺杆泵转子线型形成原理,设计了非摆线型采油螺杆泵转子复合加工机床,利用立铣刀对做行星运动的工件进行包络,加工出非摆线型螺杆泵转子。根据机床的机械结构以及转子加工表面的形成运动,对转子加工机床进行了运动分析,确定了机床各轴之间的运动关系。并分析立铣刀在加工转子时所产生的截面轮廓误差,确定了误差随工件自转转速变化的关系,对非摆线型螺杆泵转子的加工提供了参考。     

螺旋锥齿轮数控加工参数转换计算方法

通过对螺旋锥齿轮机械式铣齿机与CNC铣齿机之间加工调整参数转换原理的研究，推导了这两类机床运动轴数学模型；提出了求解各运动轴表达式系数的速度求导法。与其它方法比，该方法简便、易行，而且计算量小。最后给出的用MATLAB所编程序计算的结果及加工仿真实例说明了该文方法的正确性和精确性。     

5轴CNC机床空间运动学研究

在5轴加工中,为使机床CNC系统能根据刀位点数据实时生成机床运动坐标,必须在CNC系统软件中加入机床运动空间坐标变换算法.文章通过建立各中间坐标系,用齐次矩阵方法详细论述了两种典型5轴数控机床空间运动算法.     

摆头转台五轴数控机床RTCP算法的研究

在五轴数控机床加工中,由于旋转运动的影响,机床各轴线性插补的合成运动会使实际刀位运动偏离编程直线,造成编程直线和机床实际运动轨迹之间产生了误差,该误差被称为非线性误差。在对摆头转台五轴数控机床运动求解进行研究的基础上,基于机床的运动求解模型,分析了五坐标加工中的非线性误差的数学模型,提出了一种RTCP功能的插补算法,并通过MATLAB实例仿真验证该RTCP算法可以有效减小非线性误差,显著提高加工精度。     

五轴联动数控加工的装夹误差动态补偿方法

五轴联动数控加工中,由于工件装夹误差引起的实际加工基准与CAM编程基准不一致,其旋转中心偏差造成旋转附加运动无法由传统三轴加工中的坐标偏置方法补偿。文章提出五轴数控的装夹误差寻位补偿方法,在旋转轴转动过程中通过坐标变换和机床逆运动变换动态修正加工路径,使加工结果与设计一致。试验表明,采用该方法降低了五轴机床工件装夹要求,消除了装夹误差带来的精度问题,满足精密五轴数控加工要求。     

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.     

虚拟轴混联研抛机床含间隙多刚体动力学研究

为了在自由曲面的弹性研抛中,获得稳定的动力学特性和加工效果,开发了一种由“3轴并联 2轴串联”构成的新型五自由度混联虚拟轴研抛机床。本文考虑铰接间隙的影响,运用牛顿二状态运动模型,对虚拟轴混联研抛机床并联机构建立了含间隙多刚体动力学统一方程。分析结果表明,由于间隙铰的存在,使间隙铰处运动副反力呈现大幅度连续波动现象,影响了虚拟轴混联研抛机床的运动稳定性。     

6PM2六轴混联数控镗铣床采用立铣刀曲面加工的研究

在深入分析6PM2六轴混联数控镗铣床的串并联混合结构的基础上，研究了混联机床的运动方程式及其运动解析，根据该算法，给出了采用立铣刀进行曲面加工的实例来验证所提出的加工理论及算法的正确性和可行性。     

旋转超声机床的机电系统设计

旋转超声加工被广泛用于加工各种硬脆材料,是一种新型的复合加工方法,具有加工表面质量好、加工精度高、刀具磨损小等优点。主要介绍旋转超声机床的机电系统设计。以ACR9000控制器为核心,选取Cyclone驱动器,对控制电路进行设计与安装。通过调节PID参数,使机床整体运行平稳,对各轴进行运动精度检测。目前,已经完成旋转超声机床4个自由度的机电系统设计,并实现四轴联动,为后期的超声试验奠定了基础。     

DSX5—70型三杆五自由度并联虚轴机床的运动仿真

基于开发研制的三杆五自由度并联虚轴机床，概述了实现虚轴机床三维实体模型数控加工的运动仿真方法，利用开发的虚轴模块，解决了在虚轴机床上实现CAD／CAM集成的难题，实现了三杆虚拟轴机床CAD／CAM的一体化、软件的模块化设计，使仿真系统具有良好的扩展性和通用性，操作方便。     

多轴车铣复合加工运动转换关系的研究

当用车铣复合机床对零件进行端面铣削、柱面切槽和倾斜轴加工时,通常需要控制系统将编程进给指令从笛卡尔坐标转换到实际机床的运动坐标.论文针对高档数控机床HTM63150iy的结构,分析上述三种加工的工艺特点,并根据运动控制要求,建立端面铣削、柱面切槽与倾斜轴加工的运动转换关系；采用C#语言实现了论文中的三种转换技术,最后通过Vericut仿真验证证明所建立转换关系的正确性.     

基于内置传感器的数控机床动态加工误差测量方法

以HJ044双转台型五轴联动数控机床为例,以机床内置传感器信息和多体系统理论为基础,建立了刀具相对工件的运动学模型,提出了一种基于内置传感器信息的动态加工误差测量方法。该方法利用机床编码器或光栅尺等机床内置传感器信息获取机床各轴运动位移,并结合机床运动学模型,测量由机床的动态特性引起的加工误差。并通过实验表明该方法是一种简单有效的数控机床动态加工误差测量方法。