数控加工中的刀具补偿

一、刀具补偿的提出用立铣刀在数控机床上加工工件（如图1所示），可以清楚看出刀具中心运动轨计与工件轮廓不重合，这是因为工件轮廓是立铣刀运动包络形成的。立铣刀的中心称为刀具的刀位点（4、5坐标数控机床称为刀位矢量），刀位点的运动轨计即代表刀具的运动轨迹。在数控加     

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.     

曲面数控加工中面向NURBS刀具路径生成的刀位点分段算法

曲面数控加工中,NURBS刀具路径生成技术需要在大量有序刀位点中提取适合于NURBS刀具路径表示的刀位点段,刀位点的分段质量是决定NURBS刀具路径生成的前提.通过分析NURBS刀具路径的特点,对由刀位点表示的刀具路径之间的连接方式和边界点进行分类,提出通过层次聚类法将刀具路径进行分段的算法.在此基础上,通过判断连接点的类型来提取合适的刀位点段以进行NURBS刀具路径的生成.实例结果表明,该算法分段可靠、快捷,对不同曲线曲面轮廓刀具轨迹点进行分段的适应性强,分段结果可以满足NURBS刀具路径的生成.     

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.     

Pro/ENGINEER NC加工中的刀具半径补偿

一、引言 在轮廓加工时,刀具中心运动轨迹与所需加工零件的实际轮廓的偏移量称为刀具半径补偿.刀具半径补偿在NC加工有着非常重要的作用,根据刀具补偿指令,数控加工机床可进行刀具半径尺寸补偿.特别是在手工编程时,刀具半径补偿尤为重要.     

数控车削加工中刀尖圆弧半径补偿有关问题

如果数控系统不具备刀具半径自动补偿功能,则只能按刀心轨迹进行编程,但当刀具磨损、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;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.本文讲述的是车刀刀尖半径补偿问题,文章从刀尖半径的影响进行分析,根据不同功能的数控系统进行刀尖半径补偿方法等进行讨论,有较强的实用性.     

汽车模具的型面数控加工

汽车模具的型面数控加工卢金火（中国第一汽车集团公司模具中心长春１３００１１）一、前言在汽车模具的数控加工中,有两大关键性技术决定了数控加工质量,其一是曲面造型方法;其二是刀具运动轨迹的生成方法。要合理地生成刀具运动轨迹,必须对各种类型的刀具运动轨迹的...     

可编程数据输入指令G10在数控加工中的应用

在数控铣削加工过程中,通常会遇到轮廓周边的倒圆和孔口倒角类零件,对于这种类型的零件,一般有两种加工方法:其一是使用成形铣刀铣削,简单方便,但是同一把成形刀只能用于相同尺寸的工件倒角,使用范围窄,并且成形刀具成本高,因此,在小批量的工件加工中较少使用;其二是使用球头铣刀或立铣刀,逐层拟合成形,采用这种方法倒角与倒圆时,适用范围广,同一把刀具能用于不同的倒圆与倒角加工。     

工件精密研磨过程的计算机仿真技术

工件的研磨过程对其研磨质量具有决定性的影响,研究工件精密研磨过程的轨迹和速度对于保证工件研磨后的质量和研磨盘的均匀性具有重要的意义.文中从运动学和几何学原理出发,建立了工件精密研磨过程的轨迹方程,通过将复杂的研磨运动简化为在中心距一定条件下夹具绕研磨盘中心轴的回转运动及夹具自身的回转运动,对工件上任意点相对于研磨盘的运动轨迹及瞬时速度进行了分析计算,并开发了相应的计算机仿真软件,对其运动轨迹曲线及瞬时速度进行了分析.结果表明,在一定条件下,研磨盘会得到均匀磨损,工件的研磨质量也得以提高.计算机仿真技术的应用,为分析工件研磨过程的规律提供了可能,是一种简便有效的分析方法. 迹和速度对于保证工件研磨后的质量和研磨盘的均匀性具有重要的意义.文中从运动学和几何学原理出发,建立了工件精密研磨过程的轨迹方程,通过将复杂佑的研磨运动简化为在中心距一定条件下夹具绕研磨盘中心轴的回转运动及夹具自身的回转运动,对工件上任意点相对于研磨盘的运动轨迹及瞬时速度进行了分析计算,并开发了相应的计算机仿真软件,对其运动轨迹曲线及瞬时速度进行了分析.结果表明,在一定条件下,研磨盘会得到均匀磨损,工件的研磨质量也得以提高.计算机仿真技术的应 ,为分析工件研磨过程的规律提供了可能,是一种简便有效的分析方法. 迹和速度对于保证工件研磨后的质量和     

基于刀具空间包围体算法的数控切削仿真

采用计算刀具空间包围体和刀具旋转体的方法来对仿真过程中的有效切削计算进行判断,刀具在一般运动情况下所占空间包围体的计算公式可由刀具的长度、半径以及刀具在任意时刻的刀位点、刀轴矢量来共同推导;刀具的旋转体范围可以通过刀具在当前时刻的刀轴矢量、母线方程以及刀具的半径、长度进行计算.该方法已经成功应用到基于OpenGL的VC6.0环境下所开发的五轴数控仿真系统中,实验结果表明,该方法能够提高有效切削率和减少切削计算耗时.     

基于Windows的数控加工刀具轨迹仿真

一、 前言在数控机床上加工零件，加工前一般要进行数控程序（NC代码）校验，检查刀具运动轨迹是否正确，判断加工参数选择是否合理，是否存在过切、欠切等。实际加工中随着工件复杂程度增加，ＮＣ代码的错误率成级数级增长。如果用传统试切的方法来检验刀具路径，需要花费大量     

下颌髁突运动中心轨迹测量分析系统

20世纪90年代以来，虽然下颌运动轨迹的研究热点和难点已向髁突运动中心研究发展；然而目前，国际及国内尚未有商品化的髁突运动中心运动轨迹描记仪，国内也未见有关髁突运动中心运动轨迹研究成果的报道，为了获得下颌上任一点（包括髁突运动中心）的三维运动轨迹，以便为医学研究提供手段。首先利用计算机图形学技术和已有的三维六自由度下颌运动轨迹描记仪（MT1602）来获得下颌运动轨迹的原始数据，然后根据刚体运动规律，进行软件编程，自行设计并建立了一个髁突运动中心运动轨迹显示分析系统，该系统是用Microsoft Visual C^ 6.0髁突编写计算机程序自行开发的，可根据需要随时对系统软件进行功能补充和修改，整个系统有较强的可维护性和可升级性，实践表明，该系统可方便地获得地下颌上任一点（包括髁突运动中心）的三维运动轨迹，是一个实用的下颌髁突运动中心轨迹测量分析系统。     

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。     

基于DEXEL和离散点阵法的数控加工仿真研究

本文提出了基于DEXEL模型实现数控铣削过程中毛坯体的实时建模方法,减少了内存存储空间,支持观察视角的变化和仿真结果的缩放;根据三轴数控铣床加工的特点,将刀具扫描体看成离散刀位点之间的单个扫描体的组合,采用离散点阵法对刀具扫描体建模.使用局部搜索算法,用其搜索发生切削关系的点并动态更新仿真工件的高度值.在VC++ 6....     

交互式二维数控编程系统

本文介绍了作者研制的一个交互式二维数控编程系统——2DNCPS。对高级语言与Auto CAD的接口及数控自动编程技术中的几个关键技术问题如形成加工轮廓、计算刀具中心轨迹、动态模拟刀具运动、自动生成NC加工代码等逐一作了较详细的阐述。     

加工中心的刀具选用

加工中心所用的刀具是由通用刀具（又称工作头或刀头）和与加工中心主轴前端锥孔配套的刀柄等组成。在应用中,要根据加工中心机床的要求、夹具的要求、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具。刀具选择总的原则是：刀具的安装和调整方便,刚性好,耐用度和精度高。在保证安全和满足加工要求的前提下,刀具长度应尽可能短,以提高刀具的刚性。 在加工中心机床上,各种刀具分别装在刀库中,按程序的规定进行自动换刀。因此必须采用标准刀柄,以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的刀具能迅速、准确地装到机床主轴上。…     

刀补编程在FANUC 0i数控系统中的几种用法

在轮廓加工中,刀具中心运动轨迹与所需加工零件的实际轮廓的偏移量称为刀具半径补偿,刀补在NC加工中有着非常重要的作用,在手工编程中,合理、准确地使用刀补编程指令是数控加工中一项非常必要的工作,该文由浅入深地介绍了四种应用刀补编程的方法及其应用,从中可以看出,刀补编程有非常明显的优点,灵活运用它,不仅可以达到简化编程的目的,而且可以大大提高生产效率,在质量控制尤为重要的今天,使用刀补功能也可以大大提高产品的合格率,在实际加工过程中,亦能起到事半功倍的效果。     

基于压缩Voxel模型的五坐标数控加工仿真新方法

文章介绍了一种基于压缩Voxel模型的五坐标数控加工仿真新方法。该方法采用压缩Voxel模型表示数控加工工件模型和刀具空间扫描体模型,计算机内部存贮空间小,布尔操作简单、速度快。通过MarchingCubes方法提取数控加工仿真工件表面三角网格模型并进行图形显,提高了仿真工件显示质量。文章同时提出了一种基于压缩Voxel模型的刀具空间扫描体构造新方法,通过构造基本几何体球体、圆柱体、圆环体、锥形体和鼓形体的空间扫描体,完成各种加工刀具棒刀、球头刀、环形刀、锥形刀和鼓形刀空间扫描体压缩Voxel模型。该方法在《基于压缩Voxel模型的五坐标数控加工仿真系统》中得到了应用,仿真结果三维信息完备,操作人员可从任意方向观察、验证仿真结果,克服了现有五坐标数控加工仿真方法和商品化软件系统的不足,该方法是虚拟数控加工的关键技术。     

皮革裁切加工算法

给出了用直刀、圆弧刀冲切皮革的加工算法．根据裁切方向和轮廓特点,分别给出两种轨迹计算方式．第一种直接采用等误差逼近计算直刀刀位,第二种则采用等误差、等步长相结合的逼近方式来计算直刀、圆弧刀组合刀位,其间通过在刀具库中搜索合适刀具和绕刀具自身轴心摆转来避免过切．最后用Improved Greedy—opt2算法对冲孔轨迹进行路径优化,给出了加工实例,取得了满意的效果。     

参数化编程在曲轴偏心圆弧铣削加工中的应用

传统的曲轴曲柄圆、连杆颈圆弧加工是采用偏心夹具把工件调整到机床回转中心,以加工曲柄圆中心或连杆颈圆弧中心作为机床回转中心,通过车削加工的方式来完成加工,此加工方式加工效率低,偏心夹具调整时间长,工人找正工件误差大且工件找正时对操作者操作技能要求较高。为实现曲轴产业的高效加工,引入了新的加工方式,目前我们引入大型卧式车铣加工中心,可实现三轴以上联动铣削加工,该方式利用车铣加工中心三轴联动的方式,以曲轴主轴颈中心作为回转中心,加工刀具跟随曲轴曲柄圆和连杆颈做空间圆弧插补运动,以铣削的方式完成加工。当机床C轴（或A轴）做旋转运动,刀具在X轴和Y轴平面内以圆弧运动跟随机床旋转轴C轴运动时,编制程序时不容易找到编程所需的坐标点。要实现三轴以上加工程序的编制,目前主流的编程方法是采用编程软件编程,而编程软件编出来的程序会相当长,缺乏可读性,且不容易修改;如果手工编程,编程时间长,且需要每次作图才能确定其复杂的坐标点,如果绘制的图形不准确或坐标点精度不够,在程序运行时则容易出错及出现报警而导致程序的调试时间增长,影响加工效率及产品开发周期。