数控加工在模具编程中的使用技巧

由于模具的形状各异，因此，在数控加工编程中，仅仅利用常用的编程指令是不够的，它将使零件的加工程序复杂，各点的计算困难，加工误差增大等。本文介绍模具的数控加工编程技巧，目的在于简化程序的编制，提高零件的加工精度。     

MasterCAM在复杂曲面数控铣削加工中的应用研究

介绍了MasterCAM软件的CAD/CAM功能,以饮料瓶模具型腔加工为实例,针对复杂曲面零件数控铣削的工艺特点,运用MasterCAM软件进行了零件的数控加工编程,合理设定了粗、精加工阶段铣削刀具、切削用量、刀具路径等工艺参数,生成了刀具轨迹和加工代码,以实现复杂曲面的数控加工,并通过加工过程模拟仿真验证了复杂曲面——饮料瓶模具型腔数控加工工艺的正确性.     

面向模具成形零件的数控加工研究

面对现代模具生产型面复杂、交货期短的发展趋势,通过对多种典型模具成形零件的数控加工工艺分析,介绍了利于高效数控加工的模具成形零件的结构优化设计,阐述了体现模具结构特点的数控加工工艺设计,简化和去除不必要的加工工序,实现了模具成形零件经济且高效的数控加工。     

基于VERICUT的双转台五轴数控微型铣床建模和仿真

数控加工仿真可以形象直观地模拟数控加工的全过程,进行数控程序的检验,分析零件的可加工性和工序的合理性,从而缩短产品的研制周期.在UG软件中建立了五轴数控微型铣床的三维模型,采用CAM模块产生了人脸加工模型的五轴联动数控加工程序.基于VERICUT软件构建了双转台五轴数控微型铣床仿真环境,进行了人脸模型的加工模拟,并且通过实际加工对该虚拟仿真进行了验证.可以在该数控微型铣床虚拟平台上进一步开展五轴数控加工技术的研究.     

变型零件快速数控编程方法

为了快速获得变型零件的数控加工程序,提出一种基于零件族数控程序母模板快速派生出变型零件数控加工程序的编程方法.首先分析、研究了零件的变型设计过程和数控编程原理,对加工特征进行了定义和划分,以零件族母模型加工特征为单元进行数控加工信息的组织,设计并构建零件族数控程序母模板,然后在零件事物特性表的驱动和工艺决策库的支持下,由零件族数控程序母模板自动生成变型零件的数控加工程序,实现变型零件的快速数控编程.最后通过实例验证了这些原理和方法的可行性.     

基于UG NX6.0充电器模具型腔的五轴数控加工

介绍了UG NX6.0的强大五轴数控加工,分析了五轴数控加工设计流程,以充电器模具型腔为加工对象进行了五轴数控加工设计,主要进行了充电器模具型腔的工艺设计,并且设计与实现了充电器型腔粗加工、可变轴曲面轮廓精加工及可变轴曲面轮廓进行清根加工,同时进行了2D仿真验证,执行了后处理,生成了实际可执行的五轴数控加工程序,对实际生产具有较强的借鉴意义。     

基于Sinumerik 802D s1系统的模具型腔数控加工研究

Sinumerik 802D s1系统是目前广泛应用于模具数控加工领域的数控系统之一,本文以该系统为基础对手机模具型腔数控加工程序工艺编制、机床后处理文件编写和零件加工表面质量控制方面进行研究,可为同类型零件的数控加工提供参考。     

基于FOCAS的模具EDM零件加工优先级设定研究

针对模具加工自动线生产流程中所遇到的多个模具零件同时到达EDM加工环节的问题，提出计算电极的程序完成进度率实时监测模具电极数控加工进度的方法。采用FOCAS技术利用C#语言调用FOCAS相关函数对FANUC系统0i系列数控机床进行NC程序下载和已经运行完成的程序行数等数据采集；基于采集所得数据，建立SQL Server数据库对数据进行及时存储；结合自动线流程中的约束情况，提出模具零件加工优先级计算方案，连接MES系统数据库和SQL Server数据库获取相关数据，通过比较EDM机床数量、电极齐套率、电极程序完成进度率等，对相关数据进行冒泡排序进而确定模具零件的优先级数，从而设定模具零件加工的先后顺序。在某模具企业验证了该方案的可行性，并取得了良好的应用效果。     

基于标准工艺模板的自动数控编程技术及其应用

分析了模具数控编程特点,针对数控加工工艺参数设置的重复性、差异性,提出建立一种标准的工艺模板,将数控加工的工艺流程和工艺参数进行模板化、标准化。建立包含工艺模板的知识规则库,通过规则推理结合几何图形自动识别技术,使一个新的加工零件能自动匹配到相应的模板,并设计每一加工工序的加工对象和操作参数,自动完成数控加工程序。通过实际应用,验证了本方法的有效性,特别对电极、镶件等加工工艺较为规范的零件,可提升数控编程效率60%以上。     

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。     

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。     

倾斜回转工作台五坐标数控机床后置处理

介绍一种旋转工作台倾斜的特殊五坐标数控机床,分析其结构和运动特点;利用矩阵变换的原理,建立该机床的运动坐标系统,推导出刀位文件的后置处理方法,给出转角和直角坐标的计算公式,并在某单位机床上得到验证。该推导思路和方法可用于其他特殊结构的五坐标机床。     

大型龙门式五轴加工中心仿真系统在UGNX7．5上的建立和应用

对数控编程计算机碰撞仿真加工系统进行分析和研究。通过在UGNX7．5中进行二次开发,研究了在UGNX7．5中开发五轴数控机床切削仿真加工环境,并以T35龙门五轴联动加工中心为例,详细介绍了在UGNX7．5中对大型龙门结构的数控五轴加工中心机床的切削仿真加工系统进行开发的方法与过程,开发了T35在UGNX7．5中的碰撞仿真加工系统。T35机床的仿真系统,对在其上加工的复杂零件刀具路径及机床运动可以进行精确的模拟加工,真实地反映和再现实际的加工过程,大大减少了机床的试切时间,提高了CAM程序的安全性和可靠性,降低了产品研发的成本。     

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.     

机器学习辅助下的五轴数控铣削刀轨优化

针对铣削加工过程中刀具挠度变形的自动补偿问题,提出了一种用于五轴数控加工的刀轨自优化方法.首先,该方法从铣削加工材料去除仿真中获得工艺条件,且将计算出的切削条件与相应的形状误差测量相关联;其次,采用基于统计学习理论的支持向量回归(Support Vector Regression,SVR)来预测所产生的形状误差,并进行...     

Real-time surface interpolator for 3-D parametric surface machining on 3-axis machine tools

The conventional approaches for surface machining use a sequence of straight lines to approximate the part surface. These straight lines are subsequently translated into linear g-codes by a post processor, and then sent to the CNC system. This process limits the surface machining capability of CNC systems. For example, the CNC machine tool can be controlled only to follow these approximated straight lines since the machine loses the surface information. In contrast, this research utilised a real-time approach for 3-D parametric surface machining on 3-axis CNC machine tools. This real-time approach, called CNC surface interpolator, can read surface g-codes and perform surface machining interpolation. The input to the CNC surface interpolator is the surface g-code, which contains geometric information, such as the coefficients of the parametric surface, as well as cutting conditions. This results in better machining feedrate controls, interpolates more precise machining commands, and requires less machining time compared to that produced by off-line approaches.     

基于PMAC的商用五轴联动电火花加工数控系统

研制了一种基于可编程运动控制器PMAC的五轴联动电火花加工数控系统。其采用全闭环速度模式的控制体系,具备实现电火花成形加工控制中包括间隙电压检测、伺服进给回退运动、多轴联动、主轴高速抬刀运动及各类摇动等的多项关键技术。该数控系统已应用于商用五轴联动电火花成形加工机床,通过大量的样件加工实验,验证了其良好的控制与加工性能。同时按商业化标准完善了数控系统,推动了其产业化进程。     

Tool path generation for 4-axis contour EDM rough machining

Contour or CNC EDM machining of free-form surfaces requires tool paths that are different from those used in mechanical milling although in geometry both processes are described by the similar model of intersection between the rotating tool and the workpiece. In this paper, special requirements on tool paths demanded by contour EDM machining are studied and a two-phase tool path generation method for 4-axis contour EDM rough milling with a cylindrical electrode is developed. In the first phase of the method, initial tool paths for virtual 3-axis milling are generated in a commercial CAD/CAM system—Unigraphics, which provides users with plenty of options in choosing suitable tool path patterns. From these tool paths, cutter contact (CC) points between electrode and workpiece are reversely calculated. In the second phase, considering the special requirements of EDM machining, which include discharging gap compensation, electrode wear compensation, DC arcing prevention, etc., the electrode is adjusted to an optimized interference-free orientation by rotating it around the CC points obtained in the previous phase. This new orientation together with the reference point of electrode is output as new tool path. The whole algorithm has been integrated into Unigraphics, machining simulations and tests have been conducted for 4-axis contour EDM rough machining.     

五轴数控系统RTCP和RPCP技术应用

文章在参考了多种当前流行的五轴数控系统功能的前提下,着重分析了五轴数控系统中的RTCP功能,同时联带分析了文献中介绍较少的RPCP功能。在分析的基础上,推导了五轴数控系统的RTCP功能和RPCP功能的数学公式。为了验证推导的数学模型的正确性,开发了基于OpenGL技术的仿真软件,用来进行仿真试验。算法推导和仿真试验的成功,为后续开放式数控系统添加相应功能提供了理论依据。     

Sculptured surface machining of spiral bevel gears with CNC milling

Gears are crucial components for modern precision machinery as a means for the power transmission mechanism. Due to their complexity and unique characteristics, gears have been designed and manufactured by a special type of machine tools, such as gear hobbing and shaping machines. In this paper, we attempt to manufacture the spiral bevel gear (SBG: the most complex type among the gear products) by a three-axis CNC milling machine interfaced with a rotary table. This consists of (a) geometric modeling of the spiral bevel gears, (b) process planning for NC machining, (c) a tool path planning and execution algorithm for both 4-axis and 3/4-axis (three out of four axes) controls. Experimental cuts were made to ascertain the validity and effectiveness of the presented method with a CNC milling machine controlled by the 3/4-axis control mode.