球头立铣刀的数控刃磨加工

本文阐述了刀具“等螺旋角”的概念,介绍了采用六轴五联动数控万能工具磨床刃磨球头立铣刀的加工工艺及砂轮轨迹的计算。     

虚拟数控加工中球头立铣刀三维显示技术研究

在现有的数控仿真软件中,球头铣刀常被简化为圆柱体,虽然能够模拟加工路线,验证NC代码的正确性,但模型的几何信息不能被瞬时提取,也不能被物理仿真所利用。针对上述缺点,建立了球头立铣刀螺旋线方程,利用VC++和OpenGL建立了支持参数库的球头立铣刀几何模型。     

五轴磨床加工球头立铣刀轨迹建模研究

根据现有的五轴数控磨床刃磨运动的特点,运用几何学与运动学原理,以正交螺旋型刃口曲线为基础,建立了砂轮加工球头立铣刀前刀面、后刀面的刀位轨迹模型,即包括砂轮中心与轴线矢量模型。该研究为实现在现有的磨床上加工或修磨球头立铣刀提供了理论基础,也为其他类似磨床进行刀具加工的研究提供参考。     

球头立铣刀端刃后刀面刃磨砂轮轨迹算法

本文利用微分几何学建立了球头立铣刀端刃后刀面刃磨中，砂轮运动轨迹的数学模型，计算砂轮的运动轨迹，既可保证铣刀的给定后角值，又可保证砂轮不与已形成的切削刃发生干涉。     

四轴CNC重磨球头立铣刀端刃加工误差分析之一

在四轴CNC重磨球头立铣刀端刃的过程中，如果磨削余量较大，仍用原程序进行加工会出现磨削不到位的情况，实际端刃与理论端刃存在误差。本文对这种情况产生的误差进行分析为重新修磨球头立铣刀端刃的误差估算提供理论依据。     

四轴CNC重磨球头立铣刀端刃加工误差分析之二

重磨削球头立铣刀所用夹具的制造精度要求较高，而夹具的调整精度，影响着球头立铣刀的端刃曲线精度和端刃前后的精度；在夹具的调整过程中，除旋转轴与导动偏转轴的夹角α外，其它部位的调整，可以借助机床坐标显示进行辅助调整，显得相对容易一些；因此，旋转轴与导动偏转轴的夹角α的调整与计算显得尤其重要。     

五轴数控工具磨床加工后球头刃铣刀的软件拓展

<正>1后球头刃铣刀的应用一般意义的球头刃铣刀是指球头刃小于或等于180°球面的铣刀,有普通球头铣刀(见图1)和锥度球头铣刀两种。球头刃铣刀广泛应用于机械切削加工,尤其是模具加工中。数控加工中使用的球头刃铣刀的切削刃,一般在五轴数控工具磨床上加工,其几何形状和精度完全可以满足使用需求。     

基于MATLAB数值仿真的球头立铣刀加工表面三维形貌预测

球头立铣刀在加工过程中和工件表面近似于点接触,因此在复杂曲面零件加工中有显著优势,但是由于球头立铣刀和工件表面的接触点变动范围大,容易造成表面微观形貌的不可控。鉴于表面形貌会对零件的使用性能产生一定影响,而进给量、切削宽度、切削深度、刀具倾角以及球头半径等切削参数是影响球头立铣刀铣削加工过程中工件表面形貌的主要因素。基于经验公式和运动学原理对球头刀具铣削过程进行综合分析,并借助MATLAB软件仿真得到三维表面形貌。分析发现,进给量、切削宽度、刀具倾角以及球头半径对工件表面残留高度的影响较大,其中,进给量对进给方向的表面残留高度影响较大,切削宽度对切宽方向的表面残留高度影响较大。     

砂轮磨损对球头立铣刀磨削加工误差的影响研究

球头立铣刀是加工复杂高精度曲面的重要刀具。在磨削加工球头立铣刀的制造过程中,随着磨削时间地增加,砂轮会出现磨损,球头立铣刀的刃形曲线会随之发生变化。以SolidWorks为开发平台,基于球头立铣刀前刀面的磨削加工运动关系,利用Visual Basic语言进行二次开发,开发出球头立铣刀前刀面的磨削仿真加工系统和刀具参数分析系统,分析了砂轮磨损对球头立铣刀刃形曲线的影响。分析结果可为实际加工过程提供理论指导,有助于制定正确的磨削加工工艺,并为后续制定正确误差补偿策略提供重要指导。     

非正交五轴联动数控机床后置处理算法

针对转动工作台与主轴成45°倾角的特殊双转台五轴联动数控机床,在分析机床结构和运动特点的基础上,提出了两种刀位后置处理坐标变换的计算方法,并推导出相应的坐标变换公式。该算法基于三维图形几何变换理论,解决了非正交旋转轴机床后置处理的坐标转换问题。经CAD/CAM软件C im atron E6.0的图形验证及DMU70V的机床验证,均表明该算法正确可靠。     

固高运动控制卡在指形铣刀五轴数控磨床中的应用研究

以固高运动控制卡为核心,提出了一种应用到指形铣刀刃磨机设备上,由PC机+固高GE-400-SV运动控制卡+伺服电机构成的开放式数控系统,对硬件和软件部分分别作了概述。硬件部分主要介绍了这种应用于指形铣刀刃磨机上的开放式系统的结构特征、整体规划,软件部分主要介绍了固高运动控制卡动态连接库函数的使用和初始化程序设计,并指出了这种开放式数控系统在专用数控机床上应用的广阔前景。     

五坐标数控磨床上使用圆锥面刃磨法加工麻花钻的一种方法

介绍了在五坐标数控磨床系统中使用圆锥面刃磨法加工标准麻花钻的一种方法.首先将锥面离散成若干条母线,然后磨削通过这些母线的与圆锥面相切的小平面从而逼近所需要的实际锥面,最后在空间中进行几次必要的坐标变换计算出磨削这些小平面所需要的刀位。     

刀刃点跟踪CNC磨削法及其在圆锥球头立铣刀上的应用

结合刀具磨削的特殊性和计算机数值计算的优点．提出了一种适合于复杂形状刀具CNC磨削的数学模型──刀刃点跟踪CNC磨削法。该方法由于充分利用了刀具加工的特殊性．并且将空间解析几何、优化设计及数值计算等方法有机地结合在一起进行求解，不仅求解速度快，而且求解精度高。通过在计算机上的计算及磨削过程仿真表明，该数学模型可生成高精度的刀位（CL）数据．并可有效地应用于实际加工中。     

基于UG的叶轮5轴数控铣削编程与加工

叶轮零件结构复杂,其数控加工技术普遍存在编程复杂,困难且效率低下等问题.介绍使用典型的CAD/CAM软件UG7新增的叶轮加工模块,对深窄槽道、大扭角的滑轮发动机叶轮的五坐标加工程序刀路进行编制,大大提高了叶轮加工编程的速度和效率,为叶轮零件的编程加工提供了新思路和方法.     

天线罩CNC修磨机床磨削轨迹计算

为了完成天线罩类大型复杂型面硬脆材料工件内廓型的测量与精密磨削，研制了天线罩CNC修磨机床；依据测量得到的天线罩内廓型离散数据和曲面上要求的各点去除量，经复杂数据处理后在计算机控制下，由电镀球形金刚石砂轮进行天线罩内廓型的精密磨削；根据天线罩内廓曲面的特点和加工要求，提出了一种刀具轨迹计算方法；在满足指定精度的情况下实现天线罩内廓曲面的高效率加工，使天线罩达到设计规定的性能指标。     

基于动力学响应的球头刀五轴铣削表面形貌仿真

针对自由曲面球头刀五轴铣削中刀具与工件复杂的位姿关系,利用球头铣削刃的三维次摆线轨迹,提出一种在工件表面等距离间隔缓存残留高度、在刀具端等时间间隔缓存振动响应的双缓存离散机制,分别实现五轴铣削中的名义加工表面形貌建模与系统动态响应轨迹仿真。在此基础上,以切削刃经过工件表面残留区域的时间信息为纽带,利用系统瞬时动态位移响应的插值信息对已加工表面法向残留高度进行修正,建立考虑铣削系统动力学响应的已加工表面形貌预测模型。以变切深、变转速、恒定的刀具倾角与每齿进给量所进行的验证试验表明,提出的球头刀五轴铣削表面形貌建模方法可有效预测颤振工况与稳定铣削工况的加工表面形貌与纹理特征。     

基于OpenGL的五轴数控铣削仿真

在UG中进行多轴加工后处理时,由于选项设置和机床数据文件配置不当,会导致生成的G代码程序存在错误.为了及时发现程序中的错误,利用OpenGL三维图形接口,在Visual C++开发环境下实现了五轴G代码程序的离线和在线仿真功能,集成到自行开发的等离子熔积铣削复合机床上位机软件中;并利用仿真功能进行了铝合金整体叶轮的铣削加工试验.     

新型高速五轴联动叶轮加工机床大件结构设计

针对叶轮加工,重点讨论了五轴加工中心的设计机理和结构及提高机床刚度、加工速度和精度,特别是对机床的整体布局、刀库、回转台和机床床身结构进行了分析,在满足机床床身刚度的同时,尽量减轻质量,增大加工空间。通过配备光栅尺、高精度编码器实时反馈调节,使用双螺母丝杆、P2级的专用转台轴承等措施保证叶轮加工的顺利进行。     

基于组合权重的数控磨床可靠性模糊分配研究

可靠性分配是集工程决策、多因素综合权衡和过程优化的复杂问题。针对影响可靠性分配的因素具有不确定性的特点及其影响程度也具有模糊性等特点,提出一种将熵权法和模糊层次分析法结合的主客观组合赋权法。以数控磨床整机为例,考虑系统的故障频繁性、故障危害性、复杂性、维修性、技术水平和费效比6个影响可靠性分配的因素,根据最小鉴别信息原理建立数控磨床的可靠性目标函数,通过拉格朗日乘子法求解得到影响因素的组合权重,采用基于组合权重的模糊综合分配法,求得可靠性分配结果,与实际积累的数据进行对比,验证了该方法的可行性和有效性。