一种基于加工特征的数控工艺设计方法

将数控工艺的设计分成了两大模块,即加工特征级的智能工艺决策过程和加工方法级的派生式数控代码生成。对加工特征进行数控加工工步设计时,辅以加工特征数控工艺决策知识库、机床特征映射库和刀具特征映射库的智能支持,提高了工艺决策的准确性和智能化水平。同时以加工特征为单元,采用参数化编程技术实现数控程序的派生式生成,提高了数控程序设计效率和质量,并有利于数控程序设计的自动化、智能化、模块化。     

多线型组合平面刀具的自动编程磨削技术

多线型不规则形状、零前角组合平面刀具的加工一般以刀具后刀面的刃磨为主。为实现数控磨削加工,提出了一种变参数多线型组合平面刀具的几何建模和数控磨削程序自动编程方法。基于刀刃建立数学模型,进而确定刀位点的坐标;通过编制宏程序,解决了刀具的在线检测和自动加工程序的快速自动生成。加工试验表明,这种方法在保证刀具加工精度的同时使刀具的生产效率提高50%以上。     

基于中轴变换的槽腔特征相似性评价方法

为实现对已有槽腔特征数控加工工艺的有效重用,提出一种基于中轴变换的槽腔特征相似性评价方法。将槽腔特征转化为二维加工区域轮廓图,利用中轴变换算法获取轮廓图中轴并作为参考刀具路径;提取局部内切圆参数,依据局部内切圆半径与极限刀具半径的关联映射关系,构建加工刀具半径可行域以及对应有效切削弧长集,实现加工刀具几何属性和切削属性的有效表征;构建层次化相似性加权评价模型,计算两槽腔特征的整体相似性。实验结果表明,该方法能够作为数控工艺重用的判断依据,提高数控加工工艺编制效率,满足企业的实际应用需求。     

基于UG的蛋托模芯零件加工

以蛋托模芯零件的模型建立和数控加工为例,介绍了零件基于UG的建模方法、加工参数设置、刀具选用、生成加工轨迹和生成数控代码,确保了数控加工程序的正确性,提高了生产效率。     

面向铣削特征的刀具轨迹生成

介绍了一种面向铣削特征的刀具轨迹生成方法。用户在特征库的支持下首先对所要加工的零件进行特征描述,形成零件的描述文件,然后系统根据描述的特征信息自动生成面向加工中心的加工工艺和数控源代码,生成铣削加工的刀具轨迹,最后利用功能强大的仿真模块对生成的数控代码进行仿真检验,实时显示刀具中心位置,切削用量等参数,若发现数控代码有误,可及时方便地进行修改。     

自由曲面加工中数控加工技术的应用

随着我国加工制造业的快速发展,自由曲面加工产品的需求量逐年上升,这必然对其数控加工技术的要求越来越高。本文基于上述背景,以重用已有相似刀具轨迹为基本方法来进行其刀具轨迹模拟,以OCC以及VS2010为编程开发环境,初步设计了其刀具轨迹生成系统,并且最后进行了自由曲面数控加工的仿真设计工作,以期通过仿真实验的方式来进一步分析其刀具轨迹重用的合理性与科学性。     

基于数控工艺信息挖掘的型腔特征粗加工刀具序列优化决策方法

为有效提升数控加工过程中粗加工刀具的使用效率,提出一种基于数控工艺信息挖掘的型腔特征粗加工刀具序列优化决策方法。首先计算型腔特征的中轴变换表征数控加工的刀具轨迹,探究中轴变换与数控加工的映射机理;然后基于加工规则和中轴变换参数,挖掘隐含在型腔特征中的深层次数控工艺信息;最后综合考虑材料去除量和加工连续性,建立刀具序列决策的多目标优化模型,采用混合蚁群/模拟退火算法进行优化求解。实验结果表明,该方法能够高效、自动生成型腔特征最优粗加工刀具序列,提升企业数控工艺设计智能化水平。     

基于后置处理五轴刀具半径补偿方法

为解决不具备五轴半径补偿功能数控系统端铣加工过程中刀具半径补偿问题,提出一种基于后置处理五轴刀具半径补偿方法。首先,研究五轴刀具半径补偿的基本原理,针对常用的三种类型端铣刀,如球头刀、平底刀和环形刀,分别推导出其刀具半径补偿方向和补偿后刀位点的矢量方程。其次,以摆头转台类五轴数控机床为例,建立前置刀位数据与机床各轴运动数据之间的关系方程,结合补偿后刀位点的矢量方程,推导出补偿后的刀位数据与机床各轴运动数据之间的关系方程。然后,利用Visual C++6.0开发出一种带有刀具半径补偿功能的后置处理软件,该软件不仅可以直接生成半径补偿后的数控加工程序,而且可以生成带有半径补偿宏变量的数控加工程序。最后,以航空发动机叶片为例,利用VERICUT软件进行加工仿真,结果表明该方法的正确性和有效性。可见该方法能够方便实现不具备五轴半径补偿功能数控系统的五轴刀具半径补偿,避免刀具半径尺寸改变后必须返回CAM系统重新生成刀轨和再次进行后置处理的繁琐过程,从而缩短零件总加工时间和提高数控加工程序可重用性,具有较强的实际应用价值。     

基于VERICUT的零件虚拟仿真加工研究

在将UG软件的CAM功能与VERICUT的仿真优化功能相结合的基础上,首先建立了配备FANUC系统的虚拟三轴数控加工中心及其刀具库;其次应用UG软件建立了支座零件、虎钳工装的参数模型,并生成了刀具加工路径及数控程序;然后应用VERICUT软件真实模拟零件的加工状态,并对零件的刀具路径及加工参数进行优化;最后通过零件实际加工情况与仿真结果的比较,验证了数控仿真加工可以有效提高零件加工效率,且数控程序经优化后零件可获得更好的表面光洁度和尺寸精度。     

以特征造型为基础的CAD／CAM系统

介绍了一种基于铣削特征为基础的CAPP系统。用户可在特征库的支持不对所要加工的零件进行特征造型,形成零件的描述文件;系统根据描述的特征信息自动生成加工工艺和数控加工程序,并可利用仿真模块对生成的数控加工程序进行仿真检验,若发现数控加工程序有误,可及时方便地进行修改。     

面向汽轮机叶片制造的斜主轴数控编程方法研究

通过分析普通三轴加工及多轴加工在叶片制造中存在的问题，提出了斜主轴数控加工技术，同时也指出了斜主轴数控编程中需要解决的问题。在研究了各种编程算法特点的基础上，结合在汽轮机叶片三维型面加工中的具体加工问题，提出了解决斜主轴数控编程的实现方法。     

变型零件数控程序克隆和变异方法研究

为了提高变型零件的数控编程效率和品质,提出了对零件族数控程序母模板进行克隆和变异,使其快速派生出变型零件数控程序的编程方法。首先分析了数控程序母模板能被克隆和变异的必需条件,然后以母模型零件加工特征为数控加工单元进行几何数据的提取和加工参数的设置,构建了零件族数控程序母模板,并给出了由数控程序母模板克隆和变异出变型零件数控程序的方法和流程。最后以实例验证了该方法的可行性。     

基于特征的快速编程技术在飞机整体肋类零件中的应用

针对飞机整体肋类零件数控加工编程中存在的重复工作量大、质量不稳定、经验依赖性强等问题,面向主机厂推广基于特征的快速编程技术。介绍了基于特征的快速编程系统及其关键技术,以飞机整体肋类零件特征定义为基础,通过特征识别技术获取加工特征,结合现有典型工艺知识,实现自动工艺决策和数控加工刀轨的自动生成。以具有典型特征的飞机整体肋类零件对基于特征的快速编程系统进行验证。结果表明,该技术切实提高了飞机整体肋类零件数控编程的效率和质量,并已在航空制造企业得到成功应用。     

变型零件NC程序主模板设计

针对大规模定制环境下数控加工程序的快速设计问题，在分析变型技术和NC编程技术的基础上，提出了一种适合零件尺寸变型的NC程序主模板的模型。通过加工特征的定义、划分和NC子程序库的设计，对NC程序主模板的内容和结构进行了分析，给出了NC程序主模板的生成过程。开发了NC程序主模板生成向导，以人机交互的方式快速得到定制零件族的NC程序主模板，实现了基于NC程序主模板的数控加工程序生成过程，可以快速得到变型零件的数控加工程序，提高了变型零件数控程序设计的效率和自动化水平，并用实例验证了这些原理的可行性。     

矿用风动水泵调速盘的数控加工

Pro/E中的NC模块是一种基于参数化特征造型技术的编程工具。利用该模块实现了矿用风动水泵调速盘的自 动数控编程,并能对其加工过程进行仿真。     

基于环分析的飞机结构件槽特征腹板精加工区域自动创建方法

针对飞机结构件腹板精加工区域创建中曲线裁剪的分类情况多、裁剪后线段取舍判断复杂且易出错的问题,提出了基于环分析的腹板精加工区域自动创建方法。将各种飞机结构件槽特征的广义侧面与广义底面外环边界投影至腹板面,将投影曲线段离散成一系列直线段并对其求交分割,采用直线段旋转法进行环分析,进而创建最优化的腹板精加工区域。对闭角、开闭角并存及共侧面等类型的槽特征腹板加工区域创建进行统一计算,算法通用性好,有效地提高了腹板精加工编程的效率。基于以上研究开发的基于特征的腹板精加工数控编程系统已在某大型航空制造企业中得到良好的应用。     

复杂形状刀具CNC磨削系统的抗干扰设计

针对研制的ＣＮＣ刀具磨削系统，详细分析了工作现场和系统内部的电磁噪声，从电源处理、接地、屏蔽、隔离、滤波等方面提出了一整套抑制内、外部干扰的措施。系统试运行表明，这些措施是有效的。     

叶片专用多轴数控编程技术研究

根据叶片螺旋铣加工专用工艺方法,将叶片视为加工特征,设计出叶片专用多轴数控编程算法:构造螺旋铣切削轨迹、构造回转式进退刀轨迹、四、五坐标刀位点计算、计算螺旋铣加工边界和构造螺旋清根轨迹,并计算得到高质量、高效率的螺旋铣加工轨迹。     

开式整体叶轮数控加工技术研究

研究了开式整体叶轮数控加工技术.首先分析了该类零件的几何特点以及加工难点,然后提出了一套适合于开式整体叶轮数控加工的关键技术,包括流道可加工性分析、前后缘走刀步长计算以及刀轴矢量的生成及其平滑处理.比较了分片铣削和整片铣削加工方式,提出采用整片铣削代替接刀痕严重的分片铣削加工方式.加工实例表明,该技术是有效的,所加工零件的误差控制在设计允许公差范围内,达到了设计要求.