非圆曲线轮廓工件的数控车削加工

普通数控车床一般只具有直线和圆弧插补功能,在其上加工含椭圆等非圆曲线轮廓的工件,可采取多条直线段逼近曲线的方法加工。介绍了等间距法直线段逼近非圆曲线的原理和程序流程图,并以含椭圆的零件为例,编制了加工程序。     

评定二次曲面轮廓度误差的角度分割逼近法

提出一种基于角度分割逼近算法和粒子群算法计算二次曲面轮廓度误差的最小区域评定方法来准确评定任意位姿的二次曲面轮廓度误差。首先,给出了能够实现角度分割逼近算法的两条前提假设;基于假设,给出了更合理的算法网格布局递推公式。根据曲面轮廓度误差的定义建立了误差评定的精确模型。然后,采用角度分割逼近法求取测点到拟合二次曲面轮廓的距离;通过粒子群算法,以所有的点与二次曲面距离中的最大值为适应度值拟合出二次曲面一般方程,并实现被测轮廓与理论轮廓位置的匹配。最后,采用上述方法对某抛物面天线进行了评定,并与参数分割法、SMX-Insight和最小二乘法进行比较。实验结果显示：该方法测得的天线轮廓度误差为0.659 8 mm,比其它方法准确。结论表明：基于角度分割算法能够更有效地评定任意位姿二次曲面轮廓度误差,计算准确、迅速,而且无需确定待分割区域。     

宏程序多重嵌套的椭球体加工编程

目前的椭圆轮廓数控铣削宏程序编制,通常只考虑一个坐标平面内的椭圆轮廓。而且只实现精加工,而无法完成整个立方体毛坯到椭球体的去余量加工,存在很大的局限性。椭球体三个坐标平面投影均为椭圆,粗加工不但要在高度方向分层切削,在每层切削时,在切削平面上也要按步距多次切削完成自动去余量加工。在高度方向用等角度法直线逼近椭圆,每逼近到一个高度,再在垂直于高度方向上沿椭圆轮廓切削,用宏程序嵌套编程来实现。具体给出椭球体编程时的数学模型和宏程序设计。可以有效解决复杂形状零件宏程序手工编程时的自动去余量加工难题。     

基于NURBS曲线拟合的微段高速自适应加工算法

为了满足加工精度的要求,消除以微小直线段离散化自由曲线加工路径的微段加工方式的加工程序量过大和需要频繁加减速的两大弊病,实现微小直线段的高速平滑加工,提出了带权因子和一阶导数约束的NURBS曲线最小二乘逼近算法,并在此基础上给出了基于NURBS曲线拟合的微段平滑加工算法。该微段平滑加工算法将离散的微段数据点拟合成一条NURBS曲线并将其作为新的加工路径,然后利用NURBS曲线实时插补,从而实现微小直线段的平滑加工。验证结果表明,该算法使加工更平滑和高效。     

等误差直线逼近凸轮轮廓曲线节点的改进算法

现有的中小型数控系统无直接进行凸轮轮廓插补的功能,一般是用直线插补或圆弧插补代替,把要加工的轮廓曲线划分成微小的直线段或圆弧段,再求出其节点坐标。本文提出了一个等误差直线逼近曲线的节点划分方法,其特点是计算简单、结果精确,并能确保所有插补段上的逼近误差均等,且能控制其大小。     

等误差法进行非圆曲线轮廓的数据处理

目前,一般的CNC系统均具有直线和圆弧插补功能,有的还有抛物线插补等功能。当加工由双曲线、椭圆等非圆曲线组成的平面轮廓时,就得用许多直线或圆弧段逼近其轮廓。这种人为的分割线段,其相邻两线段的交点称为节点,即逼近线段的交点。一个已知方程的曲线节点数目主要取决于所逼近线段的形状(直线段还是圆弧段),曲线方程的特性以及允许的逼近误差。编程时,根据这三者的数学关系,求出一系列节点坐标值和各线段长度,并按节点划分程序段。     

数控镗扩刀

数控镗扩刀刚性好、强度高。等径式可用在粗镗,能对钢及其他金属材料进行强力切削。不等径式能在加工余量较大的情况下,一次完成粗镗,能对钢材进行强力切削。不等径式加工余量大,能一次完成粗精加工。具有效率高,光洁度高,几何精度高,孔直线性好等特点。     

凸轮轮廓的数控加工

以数控机床加工凸轮轮廓曲线是简单而高效的方法,但现有的数控系统无直接进行凸轮插补的功能,一般是用直线插补或圆弧插补代替。这样首先必须将要加工的轮廓曲线划分成微小的直线段或圆弧段,而后求出其节点坐标。提出了等误差直线逼近曲线的节点划分方法,其特点是计算简单、结果精确,并能保证所有插补段上的逼近误差均等,且能控制其大小。     

恒切削力2D轮廓铣削刀路优化研究

针对零件轮廓曲率半径和精加工余量对切削力的影响,通过正交切削实验,获得轮廓曲率半径、精加工余量与峰值切削力之间的相互影响关系,提出了一种适用于变曲率轮廓铣削的恒切削力2D轮廓铣削刀具路径生成算法。通过生成一条新的偏置路径,即修正的半精加工刀具路径,调节精加工路径各处余量。将此算法应用于包含自由曲线轮廓的不规则型腔加工,结果表明,该算法可以使精加工中的峰值切削力维持在一个恒定的状态,从而改善了加工质量。     

非圆曲线的逼近法数控加工

以椭圆形零件的数控加工为例,阐述了逼近法在非圆曲线形零件数控加工中的应用。由于一般数控机床的编程代码只具有直线插补和圆弧插补功能,因此对于非圆曲线的数控加工大多采用小段直线或小段圆弧去逼近轮廓曲线,完成数控编程。     

BASIC语言在数控加工中的应用

众所周知,一般数控机床的数控装置都只具备直线和圆弧插补功能。当加工非圆曲线时,常用直线或圆弧去逼近,如图1所示。为了精确加工零件的轮廓,必须把零件轮廓曲线等分成若干段,段数     

自由曲线拟合及加工编程软件

现有数控系统一般只有直线和圆弧两种插补功能,只能对直线和圆弧组成的零件轮廓进行加工编程.本软件针对一般编程方法所不能解决的非圆曲线编程问题,通过三次曲线拟合离散点并在一定误差范围内采用直线逼近的方法,可有效地解决二维复杂轮廓曲线的编程问题.     

多工位珩磨

珩磨加工是大批量加工高精度孔的不可缺少的方法。意大利AUTECO公司开发了生产率和加工精度都很高的多工位珩磨加工机,在批量生产中应用取得了良好的效果。一般珩磨加工基本上都是在一台珩磨机上按粗加工、半精加工和精加工的加工条件依次共同完成预定的孔加工余量。但是在AUTECO公司的珩磨方式中,从粗加工到精加工配备了许多珩磨套,每个珩磨套都有一套驱动机构,构成一个工位,对每个工件原则上只作一个行程的珩磨加工。总加工余量由这些珩磨套分摊完成,粗加工的加工余量最大;精加工的余量最小。如:粗加工的余量为0.025mm,精加工的余量…     

均半径圆拟合技术在曲面加工中的应用

用直线段和圆弧段去拟合非圆曲线有多种方法。本文重点论述等间距直线逼近及过两已知节点与两节点半径均值圆弧拟合技术的基本原理以及误差分析方法。在应用实例中,利用上述方法有效地提高了拟合精度,通过对零件实体进行分析、计算、编制精加工程序实现对椭圆曲面的数控加工。     

轴流泵叶片划线器

轴流泵叶片的加工,经常分为粗加工和精加工两道工序进行。但在粗加工时往往由于加工余量无法确定而无法对精加工余量形成有效的控制。精加工余量太小将影响加工质量,太大将影响加工效率。因此,在叶片加工之前进行划线以确定加工余量成为必不可少的工序。但由于轴流泵叶片是一空间曲面,用一般的划线方法和     

基于FANUC系统的等距型面粗铣宏程序开发

铣削加工中,在精加工轮廓程序的基础上,采用改变刀具偏置量大小的方法,可进行工件轮廓的粗铣加工.通过应用FANUC系统宏程序给系统变量赋值的功能,设置刀具半径补偿,探讨了用环切的方法进行直线包络等距型面外轮廓的粗铣加工,达到简化粗铣程序,提高粗加工效率的目的.     

发动机缸体止推面的展开式镗刀研究

某发动机缸体止推面加工所用镗刀为带浮动头的展开式刀具,加工过程中需借助机床夹具上的前后轴承对其进行支撑。镗削分为粗加工和精加工两步,其中粗加工刀夹轴向可调,精加工刀夹轴向不可调。针对镗刀结构特点,结合机床HMI界面及在线测量机制建立精加工刀片调整方案,有效保证了刀片更换的速度和成功率。同时,针对加工余量和每齿进给量等参数进行优化,大幅提高精加工刀片寿命。     

复合进给电解加工机床的研制

针对现有电解预加工叶片型面复杂、叶栅通道扭曲的整体叶盘时存在的加工余量分布不均、余量差过大等问题,分析了现有技术中工具电极单一直线进给的缺点,基于工具电极可直线与旋转复合进给加工方法,研制了可以实现复合进给运动的电解加工机床,并配合基于PMAC的开放式数控系统,使该机床具有高精度、高柔性、开放化等特点,同时,研究了机床最优进给路径的实现方法,从理论上证明了该方法的优点及可行性。相较于现有技术,该机床有助于提高叶栅通道的加工精度、减小加工余量差,为后续叶片型面精加工奠定了良好的加工基础。     

基于NURBS最小二乘逼近的微段平滑加工算法

在微段加工方式下,通常需要借助CAM(Computer Aided Manufacturing,计算机辅助)软件的后置处理将连续的加工路径离散化为大量微小直线段,并生成数控程序,数控系统则根据由微小直线段组成的加工路径进行插补和加工。但是,该方式具有加工程序量过大和需要频繁加减速来满足加工精度要求的两大不足。因此,为了实现微小直线段的高速平滑加工,提出了带权因子和一阶导数约束的NURBS曲线最小二乘逼近算法并加以了初步验证。算法的实质是将由微小直线段组成的加工路径拟合成一条连续的NURBS曲线,作为新的加工路径,然后利用NURBS实时插补对新的加工路径进行插补,实现微小直线段的高速平滑加工。经初步验证,算法有助于改善微段加工方式的加工质量和效率。     

数控系统等误差直线逼近节点算法分析与改进

近些年来,复杂零件越来越多,其曲面轮廓往往需要采用数控加工,且加工精度要求也日益提高。非圆曲线是机械零件常见的平面轮廓曲线,但目前绝大多数数控系统只具备直线插补和圆弧插补功能,加工非圆曲线则需要用直线段或圆弧段来逼近非圆曲线。重点分析现有数控系统等误差直线逼近节点算法,指出该算法用于非圆曲线处理时的局限性。在此基础上,提出一种新的基于区域误差检验的等误差算法,并运用VC++编程软件,实现非圆曲线的等误差数控编程系统开发。最后,通过实例非圆曲线验证该算法的有效性。