基于 ＵＧ 的五轴数控渐进成形轨迹生成研究

针对金属板材五轴数控渐进成形轨迹生成的需求,研究了基于UG的五轴数控渐进成形轨迹生成方法.为使挤压工具能够按照用户所希望的方向挤压板材,给出了五轴数控渐进成形中基于前倾角和侧倾角的挤压工具姿态定义方法.研究了基于等残留高度的五轴不等层间距等高线轨迹生成方法以及交错运动轨迹生成方法,并给出了五轴数控渐进成形加工轨迹应用实例仿真.     

数控渐进成形下压点分散的等高线成形轨迹生成

为解决在数控渐进成形中由于挤压工具压入点集中而使工件局部凹陷的问题,研究了基于商用UG软件的挤压工具下压点沿工件轮廓均布的等高线成形轨迹生成方法,并通过数字模拟和实际成形实验分析了所生成下压点分散成形轨迹的成形效果。结果表明,该方法能够解决工件局部凹陷问题,提高成形质量。     

数控渐进成形下压点分散的等高线成形轨迹生成

为解决在数控渐进成形中由于挤压工具压入点集中而使工件局部凹陷的问题,研究了基于商用UG软件的挤压工具下压点沿工件轮廓均布的等高线成形轨迹生成方法,并通过数字模拟和实际成形实验分析了所生成下压点分散成形轨迹的成形效果。结果表明,该方法能够解决工件局部凹陷问题,提高成形质量。     

三轴与五轴数控渐进复合成形

由于现有的数控渐进成形都采用三轴数控系统,无法成形加工包含有从Z轴正方向或负方向不可见且成形角大于90°曲面的复杂钣金件,针对此问题,提出一种基于三轴数控渐进成形与五轴数控渐进成形复合的成形方法。综合考虑成形效率和可成形性,将形状特征分为三轴数控渐进成形和五轴数控渐进成形可成形加工的特征,并分别采用三轴数控渐进成形和五轴数控渐进成形依次完成其成形。基于ANSYS/LS-DYNA的有限元分析和实际成形实验表明,所提出的方法具有可行性,能够制作出包含有从Z轴正方向或负方向不可见曲面复杂钣金件。     

面向数控渐进成形鼓包问题的成形轨迹生成与规划

针对数控渐进成形中鼓包的问题,提出了基于STL(Sterolithography)模型的等高线轮廓扫描、等高线轮廓与底面扫描、各等高层由外向内全扫描和各等高层由内向外全扫描4种挤压工具扫描运动轨迹类型,并给出了基于STL模型顶点偏置算法和多边形边偏置算法的各类型挤压运动轨迹生成方法;同时,采用有限元分析软件对这4种扫描运动轨迹的数控渐进成形效果进行了数字模拟仿真分析。研究结果表明,采用各等高层由内向外全扫描的轨迹进行数控渐进成形时不发生鼓包现象,并且能够减少制件的整体厚度差。     

面向板料姿态多方位调整式数控渐进成形的成形轨迹生成

为了解决大成形角板材件的数控渐进成形问题,提出一种面向板料姿态多方位调整的成形轨迹的生成方法。研究出通过板料姿态面与刀位面求交方式生成出能够调整板料姿态面的成形轨迹生成算法,并利用C++语言在Windows 7环境下完成了算法实现,并给出了算法应用实例。算法应用实例表明,该算法能够生成出可应用于板料姿态多方位调整的成形轨迹。最后,采用实际成形实验,对所提板料姿态多方位调整的成形轨迹生成算法进行了验证和评估。实验结果表明,该成形轨迹在数控渐进成形中能够多方位调整板料姿态,使得包含有大成形角的板材件能够顺利成形,最大厚度为0. 872 mm、最小厚度为0. 204 mm、平均厚度为0. 729 mm。     

成形轨迹对数控渐进成形质量的影响

为了研究数控渐进成形过程中不同的成形轨迹对成形质量的影响,在给出下压点集中的等高线轨迹、下压点分散的等高线轨迹、等螺距螺旋线轨迹和不等螺距螺旋线轨迹这4种成形轨迹的生成方法的基础上,采用ANSYS/LS-DYNA软件,对基于这4种成形轨迹的数控渐进成形过程进行数值模拟,并根据数值模拟结果,对比分析了基于这4种成形轨迹的...     

基于多特征模型加工的数控渐进成形轨迹

针对多特征模型的不同数控渐进成形加工方式的问题,分析了基于层优先轨迹的加工方式与基于特征优先轨迹的加工方式,并对比了两种加工方式的优劣之处。采用有限元分析软件ANSYS对两种加工方式下板材的成形过程进行模拟,有限元分析结果表明:基于特征优先轨迹下的数控渐进成形方式的效率比基于层优先轨迹下的数控渐进成形方式高20. 7%,另外,基于层优先轨迹加工方式下板材成形后的最小厚度值也比基于特征优先轨迹加工方式下板材成形后的最小厚度值要略大。但基于层优先轨迹下成形后板材的轮廓相对于基于特征优先轨迹下成形后板材的轮廓,其更加接近于设计件的轮廓。     

五轴数控渐进成形中挤压工具姿态的确定

在基于STL模型的五轴数控渐进成形中,为了避免三角面片边界处挤压工具的姿态发生突变现象,提出一种挤压工具姿态确定方法。首先,根据挤压工具头中心点与三角面片的位置关系,将工具头中心点分为位于三角面片顶点、三角面片边和三角面片内部3种类型;然后,对不同类型的工具头中心点,分别采用不同的距离加权算法,计算工具头中心点的法向量;最后,根据工具头中心点的法向量和挤压工具轴相对于工具头中心点法向量的引导角和倾斜角,确定挤压工具姿态。采用VC++和OPENGL完成算法的系统实现。算法应用实例表明,所确定的挤压工具姿态变化平缓,在三角面片的边界处,没有发生挤压工具姿态突变现象,软件运行稳定可靠。     

基于NC代码的数控渐进成形有限元分析轨迹点提取研究

针对数控渐进成形有限元分析中非线性运动加载问题,提出了一种基于NC代码的数控渐进成形有限元分析轨迹点的提取方法。首先通过VC++编程对NC代码文件进行读取,识别出NC代码中刀具轨迹的插补形式;然后分别按照直线插补和圆弧插补两种插补形式,将刀具轨迹按给定的精度离散成点群,并将点的坐标连同设定的时间分别存储为有限元分析软件可读入的文本格式文件。基于ANSYS/LS-DYNA的应用实例表明,利用该方法从NC代码中获取的有限元分析所需轨迹点,可保证数控渐进成形有限元分析仿真稳定可靠地进行。     

分离式双向凸起特征的双面数控渐进成形过程有限元分析（英文）

双向凸起特征是指沿Z轴正方向和负方向两个方向上都存在相互分离凸起形状的特征。双面数控渐进成形是一种采用两个同步运动成形工具头的新的全无模成形技术。利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA分析了基于双面数控渐进成形技术的双向凸起特征的成形可能性。分析结果表明:利用双面数控渐进成形技术完全可以成形加工出分离式双向凸起特征。     

基于数控渐进成形技术的翼子板成形工艺

介绍了板料数控渐进成形原理以及翼子板零件渐进成形过程,分析了工艺参数对成形的影响,提出了提高成形质量的方法。影响翼子板成形的主要参数是成形工具球头半径r和进给量h。成形过程中,工具头的球半径r应尽可能大,但考虑干涉问题,一般取较大值5 mm,有利于成形。工具头进给量h应尽可能小,这样有利于提高表面质量,使变形更加均匀,但过小时成形效率太低,因此进给量一般取较小值0.25 mm最好。     

基于冲压与数控渐进成形的复合成形

针对冲压工艺难以成形形状复杂板材件、冲压模具难以制造或加工成本高以及单独采用数控渐进成形加工效率低的问题,提出基于冲压工艺与数控渐进成形工艺相结合的复合成形方法,并给出了基于冲压与数控渐进成形的复合成形的数值模拟方法。采用冲压成形、数控渐进成形和复合成形3种成形方式,以有限元分析软件数值模拟分析同一形状板材件,对比分析数值模拟后的板材件的轮廓尺寸精度与厚度分布。结果可知,采用复合成形得到的板材件轮廓尺寸精度与厚度分布能够满足实际应用,所提出的复合成形方法具有可应用性。     

金属板材数控渐进成形技术及加工轨迹坐标对位研究

金属板材数控渐进成形技术，是一种通过三轴数控成形机对金属板材进行逐层辗压而成形工件的柔性加工技术。本文探讨了金属板材数控渐进成形技术的过程、原理，同时，为了有效地排除成形过程中坐标对位对零件上出现的拉裂、材料堆积、材料硬化等现象的影响，本文提出了一种基于机器视觉的非接触式加工轨迹坐标对位方法，完成了金属板料数字化渐进成形中支撑模型的非接触式高精度快速定位。     

金属板料单点渐进成形下压点分散的等高线混合成形轨迹生成

等高线成形轨迹是现行金属板料单点渐进成形的主要加工方式。针对板料渐进成形过程中由于成形工具头挤压造成的工具头下压点过于集中产出的成形件局部凹陷、破裂及成形件整体扭曲和板厚分布不均匀等问题,提出了一种结合商业Unigraphics NX 10.0(UG 10.0)软件轮廓铣削加工中混合加工策略和沿部件斜进刀方式结合的金属板料单点渐进成形等高线成形轨迹生成的方法。Abaqus有限元数值模拟和实验分析表明,使用上述方法成形的成形件不仅避免了成形表面局部凹陷和破裂问题,还解决了成形件整体扭曲和板厚分布不均匀等问题。     

基于数控渐进成形技术的方形盒成形工艺

介绍了金属板料数控渐进成形工艺的成形原理、变形分析以及直壁方形盒成形的工艺规划、实验和主要工艺参数的影响。由于成形工具球头的半径远远小于板料的外形尺寸,所以板料每次产生的变形仅仅发生在成形工具球头的周围,成形工具使板料产生变薄拉深变形,导致板料厚度减薄,表面积增大,靠逐次的变形累积产生整体的变形。影响直壁方形盒成形的主要参数是成形半顶角θ和圆角半径R。根据正弦定律,通过数控渐进成形工艺,直壁方形盒不能一次成形,必须通过多次成形。因此,为了加工直壁方形盒,设计了平行线型工具路径方法,并且进行了实验和分析。     

基于UG的圆柱螺旋槽五轴数控编程技术的应用

根据圆柱螺旋槽的形状特点,改变传统的加工方法,以某厂的圆柱螺旋槽为研究对象,利用UG五轴联动编程加工的特点,对圆柱曲面螺旋槽的加工从数控机床和加工刀具的选择、走刀方式、加工方法等方面进行研究。通过UG软件对螺旋槽编程应用的过程,介绍了一些基本方法及要点和技巧说明。     

基于UG与Vericut的五轴数控编程及加工仿真

复杂曲面的五轴数控代码繁多复杂,采用人工检查、试切和机床空运行的代码检测方法耗费人力物力,造成资源浪费。针对这个问题,文章以曲面产品为例,首先在NX8.0的CAM模块里面规划生成该曲面加工的刀轨数据,再根据特定的五轴数控机床构造后置处理器,生成该曲面的五轴数控加工代码,最后在Vericut里面建立机床仿真模型,对数控代码仿真。通过仿真结果,修改了错误的数控代码,并对代码进行了优化和残留过切检查,得出了该方法在五轴数控编程、数控代码检查方面的优越性。