五轴(3+2)加工中心坐标系转换与优化技术研究

针对具有多个面均有加工要求的多面体零件，讨论了五轴(3+2)加工中心，且不具有五轴联动和Rtcp刀尖跟随功能机床的坐标系转换和优化问题。在基于同一个坐标系的前提下，完成包含平面、孔、凸台、型腔及轮廓等几何特征的多个面精度加工要求，同时完成任意角度固定轴的钻孔及轮廓铣削的加工要求，是一次坐标系转换与优化技术的综合应用。研究编制了NX软件加工程序，利用TCL语言修改定制后处理文件，利用三维空间坐标的旋转算法编制宏程序，将NX软件生成的程序与宏程序建立联系作为转换新程序。机床运行该程序时自动调用宏程序内容实现对坐标值的实时数学计算转换，从而计算出坐标轴旋转后新的坐标值。刀具根据该坐标值进行切削加工，采用该技术，一次装夹完成所有面的加工任务，不仅提高了加工精度，同时也大大拓展了机床的加工能力，减轻了多次找正坐标系的重复劳动，提高了加工效率，是一种后处理、宏程序及坐标系之间优化技术的实际应用，对于类似多面体零件的加工具有借鉴意义。     

卧式加工中心工件坐标系自动补偿的研究

通过分析卧式加工中心机床坐标系与工件坐标系、工作台旋转中心之间的关系,并利用FANUC系统中的宏指令及参变量,开发数控系统功能。实现卧式加工中心机床在零件加工过程中,工作台任意角度旋转后,工件坐标系原点得到自动补偿与设定。     

卧式加工中心工件坐标系自动补偿的研究

通过分析卧式加工中心机床坐标系与工件坐标系、工作台旋转中心之间的关系，并利用FANUC系统中的宏指令及参变量，开发数控系统功能。实现卧式加工中心机床在零件加工过程中，工作台任意角度旋转后，工件坐标系原点得到自动补偿与设定。     

卧式加工中心工件坐标系的自动建立

利用机床数控系统用户宏程序功能,快速有效地建立零件不同加工面的工件坐标系,是卧式加工中心机床对箱体类零件实施多工位加工时,简化操作过程,保证加工效率和加工精度的现实需要。从坐标旋转变换的数学公式出发,通过建立机床机械坐标系、回转工作台中心、不同加工面工件坐标系间位置关系的数学模型,编制了能自动实现坐标旋转变换的宏程序。     

卧式加工中心任意角度自动建立坐标系

介绍了一种宏程序,用于卧式加工中心工作台旋转任意角度后自动建立新坐标系。通过对卧式加工中心旋转工作台坐标系统建立数学模型,计算旋转后的坐标偏置量,用宏程序将新坐标偏置写入系统变量下。避免了人工对刀建立坐标系过程中的误差,降低了劳动强度。     

卧式镗铣加工中心夹具补偿的设计与应用

使用宏程序编制了卧式加工中心夹具补偿系统,应用于卧式回转零件的旋转后的工件坐标系数值的自动计算中,大大提高了生产效率和经济效益.     

浅析五轴加工中心数控编程技巧

通过FANUC宏程序实现五轴加工中心在工件加工中工件坐标系和刀具长度自动补偿的功能,提高了工作效率,降低了劳动强度.     

双转台五轴数控机床误差实时补偿

以双转台五轴数控机床为对象,建立各移动轴和旋转轴运动的数学模型,以工件坐标系为基础坐标系,应用齐次坐标系变换理论,推导任一时刻各轴运动在工件坐标系中的位置误差数学表达式.针对五轴机床的移动轴和旋转轴同时运动存在耦合的情况,提出一种分步实施的解耦补偿方法,即在实施误差补偿时首先进行姿态误差补偿,通过旋转轴的旋转运动将工件的实际姿态调整到与理想姿态相同,然后通过移动轴的平移运动进行位置误差补偿,并相应建立五轴机床误差补偿数学模型.通过仿真分析和对曲面零件的实时补偿加工试验,明显提高加工精度,并有效避免直接进行补偿加工过程中可能带来的运动干涉情况,从而验证该五轴机床误差补偿数学模型及其实时补偿的可行性和有效性.     

五轴联动加工中心工件坐标系原点和刀长的设置方法

使用五轴联动加工中心加工零件最重要的一步,就是设置工件坐标系原点和刀具长度,如果工件坐标系原点和刀长设置错误,在加工过程中就会出现严重撞刀事故,损坏设备,后果不堪设想。所以正确设置工件坐标系原点和刀长是保证安全生产的第一步。对于这个问题,当前教科书和文献资料相关论述较为缺乏,特别是很多技术人员在日常工作中以及一些三轴数控铣床关于“对刀”的文献中工件坐标系G54存储器里Z向的值跟刀长数据混在一起,没有严格区分开,以三轴数控铣床的思维去使用五轴联动机床是不可取的。因此很有必要详细研究和论述在五轴加工中心设置工件坐标系原点和刀长的方法。在数控机床设定工件坐标系原点的原理实质就是找出工件坐标系原点在机床坐标系中的值,并存储在G54或G56、G57、G58、G59等指令的存储器里。在数控铣床和加工中心中,刀具长度是指从主轴端面到刀尖的距离,数值为正。测量刀长要测量两个点,第一个点是主轴端面,第二个点是刀尖。测量刀长可以用百分表、Z轴设定器、机外刀具预调仪等。刀长数据测得后,存储在刀具长度补偿Z存储器里。在三轴数控铣床中,刀具长度补偿Z存储器里的值可以是负值,但是在五轴联动机床中刀具长度补偿Z存储...     

基于NX的华中数控818系统四轴后处理程序开发

通过NX应用软件,基于中华数控818系统四轴机床平台,对编程后置处理程序进行分析研究。将前期推导出的四轴联动数控机床运动理论公式应用于后处理程序的参数研究和设置,开发出可供中华数控818系统四轴识别的机床代码,使机床能够根据生成的程序代码进行实际产品的切削加工。     

数控铣削加工Z轴自动对刀方法应用分析

考虑到数控铣削加工Z轴对刀传统方法效率较低,用机外对刀仪和机械对刀器对刀后均要手动输入长度补偿值等操作等实际问题,结合宏程序应用提出了Z轴自动对刀的方法.利用Z轴设定器在对刀宏程序执行时采用"单节"功能,实现Z轴对刀的半自动化操作,并给出了对刀宏程序.另外提出了利用光电传感器并结合宏程序,当刀具向下移动遮挡光源触发信号的同时,刀具停止移动,宏程序读取触发信号点的Z轴位置坐标,将计算的补偿值输入刀偏表中,使对刀整个过程全部自动完成,提高Z轴对刀效率.     

非正交双转台五轴机床后置处理通用方法

针对非正交结构的双转台型五轴机床,提出一种从工件坐标系变换到机床坐标系的逆运动学求解方法。该方法适用于正交及非正交情况下,双转台型、摆头+转台型和双摆头型五轴机床的后置处理问题。分析非正交双转台型五轴机床的结构特点,建立此类机床的通用结构形式。基于点绕空间任意轴的旋转变换公式,建立非正交五轴机床各运动坐标同刀位数据之间的映射关系,实现机床平动坐标和转动坐标的计算。针对机床C轴转动坐标的求解,分析出现奇异位置的情况,给出奇异值问题的处理方法。对整体叶轮流道及叶片加工刀位轨迹进行后置处理,并通过Vericut软件进行仿真试验,验证后置处理方法的可行性和高效性。     

五轴数控机床综合误差补偿解耦研究

五轴数控机床具有3个移动副和2个转动副,能对复杂曲面实现高精度加工,然而其误差补偿运动却比较复杂,因为其各运动副的误差补偿运动量与刀具和工件间的误差值(位置及方向误差)间存在一定的耦合关系。通过分析五轴机床的运动特点,用齐次坐标变换的方法建立了各运动副坐标系间的变换矩阵。基于小误差补偿运动假设,分析了误差运动和补偿运动间的相互关系,对五轴机床各运动副的位置及方向误差补偿运动进行了解耦,建立了可以进行空间五个误差补偿量计算的数学模型,为五轴机床的误差实时补偿提供了理论基础。     

大力神杯五轴刀路编制与机床后处理控制研究

使用UG NX4.0五轴加工功能编制出零件的五轴加工程序。在结合五轴机床运动结构和各轴行程参数基础上分析了双转台五轴机床后处理基本算法,使用UG NX4.0/Post Build建立与之相匹配的五轴联动加工后处理,经实际加工验证该方法正确有效可为同类型零件加工和五轴后处理开发提供参考。     

卧式加工中心工件旋转坐标系的换算

通过对卧式加工中心的回转工作台旋转坐标系建立数学模型,编制宏程序,利用宏程序自动计算工件坐标系偏置值,避免了操作过程中产生的误差.     

并联机床数控系统软件开发

根据并联机床的特点，开发了一套具有自主知识产权的开放式并联机床系统，该系统是基于工业PC机和Windows98操作系统的单CPU数控系统，所有数控功能均由软件实现，对并联机床数控系统进行了软件模块划分，重点介绍了程序设计模块，加工及仿真模块，手动测量模块的主要功能，该数控系统提供了多种数据接口，参数化编程模块实现了代码自动生成；工件定位模块通过在工件基准平面内采集6点即可自动计算工件在机床坐标系的位置和姿态，实现了工件在机床坐标系任意位置的定位与加工。     

数控镗铣加工中心任意角度位置快速定位

数控镗铣加工中心适用于箱体类零件的加工,通常工作台在4个特殊的位置(0°、90°、180°、270°)上加工,如遇到工件上有斜孔即工作台不在4个特殊的位置,而是旋转一定角度,就需要定位加工,文中通过宏程序实现了数控镗铣加工中心任意角度位置的快速定位,操作者只需输入几个参数,机床就可按宏程序快速定位建立坐标系加工。     

并联机床工件定位模块的开发

并联机床数控系统增加了工件定位模块，利用该模块可以很容易地测出工件在机床坐标系中的位姿，实现了工件任意装夹位置的自动定位和加工。     

基于NX的华中数控818系统四轴后处理研究

运用NX应用软件,基于中华数控818系统四轴机床平台,对编程后置处理进行分析研究。根据四轴联动数控机床运动求解分析,推导出运动理论公式,为后期研究后处理文件的生成及开发奠定理论基础和实验依据,对研究和解决NX/PostBuilder在四轴联动数控机床的后处理文件开发具有重要意义。     

加工中心坐标转换宏程序的设计

通过分析4轴联动卧式加工中心的机床结构特点，建立了数学模型。推导出坐标转换公式。并根据转换公式设计宏程序，实现坐标转换的程序化。利用此宏程序可以显著减少手工编程的计算量。