水轮机叶片多轴数控加工的仿真环境构建

水轮机叶片多轴联动数控加工仿真环境,通过对数控机床、刀具、夹具及等加工过程映射构建.由测量数据建立叶片毛坯三维模型,用相关软件定义机床CNC功能.再据加工刀具几何参数建立其三维模型.将叶片模型变换到加工位置,算出五轴联动刀具轨迹.并以该刀具轨迹进行叶片切削过程、刀位轨迹及机床运动的动态仿真.     

大型Ⅹ型混流式水轮机叶片五轴联动数控加工技术

大型X型混流式水轮机叶片的五轴联动数控加工技术包括叶片数控加工主要工艺过程中,叶片毛坯三维型面测量、计算机辅助自动余量分布计算、叶片加工定位基准与夹具设计、加工区域划分和加工刀具选择,以及叶片精加工后的型面检测等技术.还包括叶片计算机仿真加工过程中,有关五轴刀位计算及刀具干涉检查计算、切削图形仿真及干涉检查、机床仿真及碰撞检查,以及后置处理和加工程序生成等技术.这些技术已成功用于三峡电站Ф3.3m转轮叶片数控加工.     

三坐标数控机床误差补偿技术

三坐标数控机床误差补偿以多体系统理论为基础,将机床床身到被加工件和到刀具用二叉树表示,其线性运动轴和旋转轴的不同组合可构成不同类型的数控机床运动模型.若预先检测出机床各部件的误差,并通过参数识别得到刀尖实际位置与指令位置间的差异,据此修正数控指令,将得到较理想的刀具运动轨迹,提高加工精度.     

基于机构刚度的六杆虚拟轴并联机床几何结构优化

提高虚拟轴并联机床的机构刚度是改善加工精度进而对机床进行精确控制的关键素。针对虚拟轴并联机床的机构几何参数的优化问题,建立了以刚度为基础的机床加工过程中构刚度分析模型。这种模型考虑了加工过程中几何和载荷变化对机床整体刚度的影响,它可以入机床的瞬时弹性特性。利用这种模型对不同几何参数的虚拟轴并联机床机构进行加工模拟,算一系列加工路径中其刀具偏移,从而可以优化出具有最小刀具偏移量,亦即刀具端具有最大刚时的机构几何参数,进而改善机床的加工精度。研究结果对于六杆虚拟轴并联机床的机构设计参数确定提供了简洁有效的方法。     

大型X型混流式水轮机叶片五轴联动数控加工技术

大型X型混流式水轮机叶片的五轴联动数控加工技术包括叶片数控加工主要工艺过程中,叶片毛坯三维型面测量、计算机辅助自动余量分布计算、叶片加工定位基准与夹具设计、加工区域划分和加工刀具选择,以及叶片精加工后的型面检测等技术．还包括叶片计算机仿真加工过程中,有关五轴刀住计算及刀具干涉检查计算、切削图形仿真及干涉检查、机床仿真及碰撞检查,以及后置处理和加工程序生成等技术．这些技术已成功用于三峡电站φ3．3m转轮叶片数控加工．     

硬质合金刀具的动态可靠性灵敏度研究

刀具各设计参数的选取直接影响刀具的可靠度和被加工件的精度。以应力-强度干涉（SSI）模型为基础,建立硬质合金刀具的动态可靠性数学模型,给出了刀具在切削加工时的可靠度变化规律。在此基础上与灵敏度分析方法相结合,推导出硬质合金刀具物理参数和材料参数的动态可靠性灵敏度计算公式,并给出了各参数的动态可靠性灵敏度的变化曲线。研究结果表明,随着切削加工时间和冲击载荷作用次数的增加,刀具各参数的敏感程度也逐步增大,对敏感参数可以通过直接或间接的手段加以控制,以降低对刀具可靠度的影响,进而提高刀具的可靠度和被加工零件的精度。该方法为提高刀具系统及整个机床的可靠性提供理论参考依据。     

国外刀具材料的发展趋势

在现代机械制造业中,有一半以上的零件需要进行切削加工。未来,切削加工仍将是最重要的加工方法之一。切削加工的进步有赖于机床、刀具和测量技术的改进和革新。而刀具的发展是最活跃的因素,它对机床的变革起到重要作用。刀具材料的进展,使金属切削速度每10年就提高10倍。在实现高速切削加工的过程中,机床固然重要(每台价值5～10万美元),然而若无刀具的配合(每个刀片只值5美元),机床的效能就难以发挥。因此,改进刀具是     

镁合金的高速切削加工研究

高速切削加工技术对镁合金应用具有及其重要的意义。综述影响镁合金高速切削加工的4个关键要素:切削刀具、切削液、切削参数和走刀路线。对4个关键要素进行讨论,总结出刀具、切削液的选用原则,合适的切削参数组合。最后指出镁合金高速切削加工的发展方向及有待解决的问题。     

基于实体造型与几何建模的数控加工仿真系统

采用实体造型技术建立加工过程中零件毛坯、机床、夹具及刀具的实体几何模型,并进行快速布尔运算,并显示真实感图形.在加工过程中动态显示及模拟零件、机床、夹具及刀具的实际加工过程.若图形与被加工零件不符,返回修改直到正确为止.     

细深组合盲孔精加工刀具的有限元分析

针对不锈钢零件的细深组合盲孔精加工刀具,在分析刀具刚度对加工精度的影响基础上,采用ANSYS软件对其进行有限元分析.其刀具刚度有限元模型根据刀杆的材料和结构建立,载荷为刃口的三向切削力,刀具柄部约束为固支,通过求解刀杆的变形及应力分布,优化设计出满足加工要求的高刚性刀具.     

FIFO队列在数控系统中的应用

FIFO队列用于数控系统多CPU间的数据交换,采用串并行传输方式完成复杂的加工控制.FIFO队列使用方式按数控系统工作模式定义,参数模式下传递参数信息,自动加工方式下传递插补数据.接收方根据所传类型,将读出数据按自动行成帧处理以保证帧完整.主机切换工作方式,需待新方式字写入CP队列且得到从机应答.     

三轴立式加工中心几何误差补偿方法的研究

为了提高机床加工精度,采用误差补偿法对三轴立式加工中心几何误差补偿问题进行了研究。基于分层递阶补偿思路,分析了机床自身结构的特点并利用西门子840D商用数控系统提供的几何误差补偿模块,将机床系统的几何误差分为可补偿误差和不可补偿误差两部分,依据可补偿误差建立误差补偿模型,实现了补偿。在三轴立式加工中心0540D上进行过了实际加工验证,结果表明,数控机床的运动精度得到了提高。     

万能工具磨床钻头端齿的数控加工和参数化编程

为了解决传统的方法加工钻头端齿精度和一致性不高的问题,对数控系统中万能工具磨床加工钻头端齿进行研究。分析了万能工具磨床的机械结构,根据钻头端齿的组成部分,结合该刀具的加工要求,通过对各工艺过程的组合,以圣维SKX4-F数控系统为平台,开发出适应加工钻头端齿的参数化编程软件。根据加工工艺要求,输入相应的工艺参数和工艺代号,数控系统即可自动生成固定格式的加工程序。实际应用表明,该方法可以很好地解决钻头端齿的加工问题。     

一种用于数控深孔拉削机床的数据采集装置

为直观地了解数控机床深孔拉削的加工过程,设计一种实时记录分析机床各轴位置和扭矩等参数的采集 系统。介绍了系统的组成及功能,采用DSP+FPGA 架构实现机床数据的高速采集,通过嵌入式工控机实现采集数据 的存储,设计了数字化细分装置,使用带距离编码的光栅尺实现全闭环控制功能,并对采集的数控深孔拉削机床加 工数据进行分析。分析结果表明：该装置在数据异常超差时能提供报警信号,保护设备和产品的安全。     

新型CNC机床控制系统的设计

介绍一种新型智能控制系统的设计。该系统使用交叉耦合模糊逻辑控制器,控制机床的进给速度,控制器的参数用遗传搜索全局优化,结果表明,该方法可以有效提高CNC机床的成形精度。     

数控系统软件的模块化设计

数控系统软件可划分为人机交互、预编译、数据处理、采样插补、伺服控制、I/O控制和主、从机通信模块.模块构建是将功能模块本体部分封装,并提供规范的输入输出接口.通过初始化,将加工程序处理后用于机床控制.该设计采用C 面向对象的方法,定义基类后,派生子类以实现函数功能快速扩展.     

数控铣微直线加工的算法

在数控铣微直线加工程序预读、直线段间平滑算法的基础上,提出了线性变换圆弧平滑算法.对不在坐标平面的圆弧,先用线性变换将圆孤变换到坐标平面,然后进行逼近,求出插补点,再进行线性逆变换,求出插补点在原平面的坐标.以该插补点的绝对角度来计算所有的插补点,确保终点输出时积累误差最小.     

腔体类零件数控切削加工单元智能升级

针对军工电子行业企业大量的腔体结构零件对提高加工效率、加工精度等加工能力的需求,提出对现有 数控机床进行局部适应性改造,并增加工业机器人系统、零点定位系统、随行夹具、装卸工位和总控系统等配套支 持系统,共同组成数控切削加工单元的智能升级改造实践方案。改造实践结果表明：该方案能实现零件加工工序的 自动识别、加工数据的自动采集并与MES 系统无缝集成,且加工辅助(装夹)时间减少60%以上、设备有效利用率提 高20%以上,综合加工精度由0.15 mm 提高到0.05 mm。     

兵器58所数控产品的发展和应用

80年代末,中国兵器工业第58研究所在分析数控产品市场和本所技术储备的基础上,引入企业管理模式,成立数控产品事业部,自主开发了拥有知识产权的SWAI车、铣等数控系统．由于SWAI数控系统具有C补偿、多种通讯接口、抗干扰能力强、机床改造配套、集群控制等特点和良好的用户培训、售后服务质量,以及上级主管部门的重视和用户单位积极配合,成功地用于全国20多个省市近千台旧机床的改造．在国防科技工业航天066基地、航空420厂、兵器：152厂、兵器356厂、兵器497厂和兵器256厂等单位,采用本系统进行机床数控改造,为完成军民品生产计划作出了积极的贡献．     

高速列车车体底盘连接板高速高效加工方法

针对高速列车车体底盘连接板的加工问题,提出一种高速高效的加工方法。基于工艺系统模态分析和铣 削过程动力学模型分析,采用切削加工中的再生颤振理论,对加工过程的颤振稳定域进行仿真,给出与铣削加工过 程工艺参数相关的颤振稳定域结果;在动力学仿真计算的基础上,以主要的加工工艺参数主轴转速、进给量、轴向 切削深度、径向切削深度为设计变量,以最小加工时间为优化目标进行优化计算,得到满足一定优化目标和优化条 件的工艺参数,重点以数控加工工艺参数的优化选择、金属材料去除率增加为目标的数控高速高效加工。结果表明, 该方法可形成铝合金高效切削数据手册、铝合金典型零件高效数控加工的程序和工艺规范。