一种自由曲面的改进的等残留高度加工方法

自由曲面的数控加工策略直接决定着其加工质量.等残留高度法是一种加工效率和加工质量都较好的加工策略.对于比较复杂或者有突变点的自由曲面来说,由等残留高度法得到的加工轨迹并不平滑.提出了一种改进的基于等残留高度的加工轨迹计算方法,可得到平滑的加工轨迹.     

叶片等残留高度数控螺旋铣加工刀具轨迹的规划算法

根据叶片的曲面特征,提出了基于等残留高度的叶片五坐标数控螺旋铣加工方法,设计了刀具轨迹生成算法,在UG二次开发环境下编程实现.该方法满足相邻刀轨之间的等残留高度要求,无冗余刀轨.避免了刀轨间的抬刀,可实现连续的切削加工,在满足误差要求的前提下可显著提高加工的效率.     

等残留高度法加工椭球面的刀具轨迹算法

鉴于采用等间隔参数法和截面法加工椭球面零件时存在残留量不均匀、表面质量和加工效率不高等缺点,提出采用等残留高度法原理加工椭球面。推导了该方法的加工刀具轨迹算法,并采用VB编程实现了该算法,生成了NC加工程序。加工结果表明,该方法可以满足光学自由曲面的加工精度要求。     

等残留高度法中的刀具初始轨迹优化

刀具运动轨迹是数控加工技术的核心部分,它会对数控加工的加工质量和加工效率产生极大影响。等残留高度法是近年来被提出的一种非常高效的刀具轨迹规划方法。传统等残留高度法中,一般选择曲面最长边界作为刀具轨迹的初始轨迹。选择马鞍曲面上沿最大凸曲率方向的曲线作为初始轨迹,结合传统的等残留高度算法,生成覆盖整个加工曲面的刀具轨迹。对比新刀轨算法和传统等残留高度法,实验结果表明,采用新算法生成的刀具轨迹可以有效地提高加工效率。     

自由曲面三坐标加工等间距刀具路径规划

为提高自由曲面数控加工的切削效率,改善刀具的受力状态,提出了一种自由曲面三坐标加工等间距刀具路径规划方法.分析了在实际加工过程中可采用的几种刀具路径规划方法及其实现等距加工的约束条件.研究了等间距刀具路径的计算方法,并针对计算过程中出现的逼近误差校验和刀具路径延伸与裁剪问题给出了解决方法.对等参数线法和等距截面法进行了比较,表明应用该方法规划自由曲面刀具路径,可提高走刀路径对曲面形状变化的适应性和切削行间距分布的均匀性.     

基于等残留高度的光顺刀具轨迹规划算法

提出了一种新的等残留高度光顺刀具轨迹规划算法.针对数控加工中高速铣削时力具轨迹规划方法进行比较和研究,以参数曲面为例,用matlab软件对此算法进行编程,通过控制轨迹线的曲率来保证刀具轨迹光顺性,有利于获得好的加工质量.尤其是对高速铣削加工,此算法具有较大的实际应用价值.     

基于定向距离理论的五轴加工刀具轨迹规划算法

针对环形刀五轴加工自由曲面的残留误差问题,在传统等残留高度算法的基础上,提出了一种基于定向距离理论的等最大残留高度刀具轨迹规划算法。首先根据微分几何理论计算已知刀触点的初始侧向行距,并在侧向行距方向进行偏置得到相邻刀触点;然后以基于定向距离理论的残高误差计算模型对相邻刀触点间的实际残高值进行计算;最后通过迭代计算规划出等最大残留高度的相邻刀具轨迹。如此循环,从而获得整个曲面的刀具轨迹。实验结果表明,相对于商用软件MasterCAM9.0,该算法在充分保证曲面加工质量的同时最大限度地减小了刀具轨迹的总长度,从而提高了加工效率。     

自由曲面NC加工无干涉刀具轨迹生成

对自由曲面ＮＣ加工中的干涉情况和现有处理方法进行分析，以曲面模型→刀具接触点数据→无干涉刀位数据为基本求解策略。综合多种优化措施，设计一个完整与高效的无干涉刀具轨迹生成算法并在微机上成功地实现。     

自由曲面数控加工刀具轨迹生成的约束条件分析

在提出自由曲面数控加工过程和刀具轨迹的规划原则情况下,分析无干涉控制、恒表面速度进给、伺服能力控制和相邻加工曲线影响等轨迹控制的约束条件,实时对轨迹的生成进行系统优化控制。通过系统分析刀具轨迹生成的约束条件,为刀具轨迹优化控制提供决策,对提高自由曲面的切削质量和加工效率具有重要意义。     

机器人模具抛光自由曲面刀具轨迹的生成研究

以HNC-IR教学机器人为对象,对机器人模具抛光中自由曲面的抛光刀具轨迹的生成和干涉处理进行了研究,提出了适合于机器人抛光的面自由曲面刀具轨迹生成算法,此算法生成的抛光刀具轨迹具有形式简单、在曲面表面分布均匀等优点,适合于机器人抛光。     

面向零件陡峭面加工的刀路优化问题研究

针对目前数控加工过程中零件陡峭面螺旋切削加工方式的局限,在对高速加工（HSM）切削路径进行研究的基础上,借鉴手工编程的优点,通过整合辅助螺旋线和平面轮廓线的投影对计算机辅助制造(CAM)过程进行优化,提出一种新型复合式螺旋切削刀路,从而扩展了先进螺旋切削方式在高速加工中的应用范围。VERICUT软件模拟和实际加工的结果表明,新型刀路能够满足陡峭面和平面并存零件高速加工路径的要求。     

机器人超声研抛自由曲面的精加工系统

论述自由曲面精密加工领域内机器人的应用背景,介绍机器人超声弹性研抛系统的构成及工作原理,建立面向自由曲面的机器人加工系统的控制模型,实验证实该系统方案的可行性和技术的先进性。     

自由曲面数控加工路径规划的研究

论述了自由曲面数控加工路径规划对加工效率的影响,讨论了目前刀具轨迹算法的优缺点。针对自由曲面走刀方向数控加工的研究,建立了简化的刀具轨迹时间模型,并对路径规划的系统进行了讨论。     

基于多项式伸缩因子的参数曲面自由变形

为得到理想的参数曲面造型效果,构造了一种新的基于多项式的伸缩因子,它不仅具有已有伸缩因子的特性,还具有区域峰值性;同时,扩展了参数曲面自由变形方法,将变形区域由圆域推广至四边域。在将伸缩因子作用于待变形曲面方程时,通过交互改变控制参数来控制曲面的形状,从而得到变形效果。实验结果表明,该方法计算简单、易于控制,可以得到丰富的变形效果。适用于几何造型、计算机动画、CAD/CAM等领域。     

截面包络法加工椭球面的刀具轨迹算法研究

提出加工椭球面的截面包络法,采用VB编程实现了该算法并在此基础上生成NC程序。经实践验证,用截面包络法加工椭球面克服了等间隔参数法加工残留量不均匀、表面质量和加工效率不高等不足之处,能够满足光学自由曲面的加工精度要求。     

自由曲面加工中的等参数螺旋轨迹生成方法

通过对刀具轨迹有效性的分析,将刀具轨迹规划分为曲面上曲线族的选择和有效合理排布方式的设计两个方面。以此为基础,针对数控加工中心的高速加工特性,提出一种等参数螺旋刀具轨迹生成方法。该方法以减少抬刀、路径转接为目的,并综合考虑刀具轨迹几何与运动力学性能。首先以等参数线型轨迹为基础,生成等参数环形轨迹,进而以对角曲线连接相邻路径,构造能够实现连续切削的等参数螺旋轨迹。仿真试验表明该方法,简单实用,而且避免了轮廓偏置中的干涉检测,特别适用于自由曲面的高速数控加工。     

自由曲面注塑凸模芯的数控精密磨削方法

针对自由曲面注塑模芯的精密加工困难的问题，提出在数控磨床上采用圆弧形金刚石砂轮进行等包络迹高度的数控成形磨削新方法。首先，建立等包络迹高度的行走路径计算方法，然后，分析等包络迹高度与曲面光滑平整成形的关系，最后，对分布在成形磨削表面的面形误差和表面粗糙度进行检测和评价。试验结果表明，减小等包络迹高度可以实现自由曲面的连续光顺性加工。在自由曲面上的非接触激光扫描检测结果显示，面形误差小于200μm。此外，在加工高速钢模芯时，表面粗糙度Rα可以达到50nm以下。     

不规则曲面半精加工刀具轨迹优化算法

在采用高速铣削机床对材料进行粗加工和半精加工时,针对三坐标数控加工,提出了一种用于自由曲面恒定进给的刀具轨迹优化算法,该算法可用于不同曲率条件下的自由曲面加工。通过对轨迹进行优化,将刀具的中心位置偏置一个角度,从而得到符合实际要求的设计曲面。最后设计了不同的加工路线进行切削试验对比,结果表明,优化算法在实际加工中稳定可靠,完全满足加工精度要求。     

基于VERICUT的整体叶轮高速五轴刀轨优化

采用VERICUT软件对开式整体叶轮的切削轨迹进行优化,使其更适合五轴高速切削加工,有效避免了高速加工下负载不均导致的断刀。