基于UG／POST五轴后置处理技术研究（下）

计算角度变换的数学模型为（1）c角的计算分四种情况根据前述工作台的旋转过程,并且考虑机床结构、工件装夹情况,坐标变换过程可归纳如下：①首先使工件坐标系的原点与机床坐标系的原点一致。②工件绕Zw轴顺时针旋转C角,坐标变换矩阵为T1。③工件绕Aw轴顺时针旋转A角,坐标变换矩阵为T2。     

基于图形变换的偏斜非圆曲线车削宏程序

通过图形变换的矩阵运算导出偏斜曲线的坐标变换公式,并以实例说明了利用坐标变换公式进行坐标变换的计算方法和编程步骤。该变换方法及程序编写步骤具有通用性。     

基于数字孪生技术的五轴联动坐标转换

针对现有坐标变换公式计算繁琐且容易出错的问题,将数字孪生技术应用到五轴联动设备的坐标变换过程中。在NX软件中搭建了五轴设备的精准零部件模型,并将模型导入Simscape/Multibody模块进行了多刚体物理建模。创建五轴联动设备的数字孪生模型后,开展坐标变换仿真,并运用公式计算验证了仿真模型的正确性。     

推土机PAT型工装机构建模与解析

为解决全液压推土机整机数字化仿真平台中PAT(power angle tilt)型工装机构的复合位姿设计与控制难题,建立了五变量空间的三维机构模型,应用齐次坐标变换矩阵和复数向量法推导位姿与加速度表达;针对全液压推土机典型复合工况,将所得公式程序化并嵌入数字化平台中进行仿真.运行结果证明了所建模型的有效性,为构建全液压推土机整机数字化虚拟动态性能样机提供了有效的参数化机构学模型.     

两种平移并联机构的轨迹规划与仿真验证

对3-RPC和3-PRC两种并联机构进行了结构分析,应用并联机构的逆向运动学分析理论,对两种并联机构动平台的运动轨迹规划进行了分析研究.由齐次坐标变换公式推导出了其运动学反解计算公式,进而确定了动平台按预期轨迹运动时应在原动件上施加的运动规律.最后,借助Pro/E建立了该机构的装配模型,通过ADAMS仿真对所规划的运动...     

磁流变抛光系统去除函数的原点位置标定

为了实现磁流变抛光的确定性加工,对磁流变抛光去除函数的原点位置进行了标定。分析了磁流变抛光去除函数的产生过程及其去除率分布。利用标准圆柱,建立了抛光轮最低点与数控加工中心测头的相对位置坐标变换关系,实现了光学元件在机床坐标系中的精确对准。通过在光学元件的特征点上进行去除函数实验测试,实现了抛光轮最低点对应的去除函数原点位置标定,对标定误差进行了分析。选择圆形平面光学元件,应用以金刚石颗粒为抛光粉的水基磁流液,对抛光轮直径为360mm的磁流变抛光系统进行去除函数原点标定,单次标定精度达到0.030mm。实验结果表明:本文提出的去除函数原点标定方法简单可靠,能够满足磁流变抛光技术的修形需求,可为磁流变抛光在光学制造中的应用提供有力支持。     

CCD尺寸检测中安装误差对测量精度的影响

在用面阵CCD进行尺寸检测时,由于CCD平面与被测尺寸平面不平行而带来了误差。利用齐次坐标变换建立了从工件平面到CCD平面的坐标变换关系,推导尺寸投影变换关系及误差表达式和最大误差公式,并讨论了误差变化的规律及减小或消除这一误差的方法。     

对刀中的坐标变换原理

对刀是数控机床加工中的一项重要而复杂的工作，对刀精度的高低直接影响到零件的加工精度。对刀所解决的问题首先是确定零件的加工成原点，建立准确的加工坐标系；其次是考虑各种刀具的不同尺寸及安装位置对加工的影响。但由于各类数控机床的对刀方法各有不同，比如有试切法、（机外）光学对刀仪检测法、（机内）机械对刀仪检测法、相对补偿法及绝对补偿法等，在数控机床教学中，学生对对刀的原理、概念较难理解。本人尝试运用数学上平面、空间坐标变换公式来解释对刀原理，效果较好。下面以数控车床为例来介绍此方法的运用。     

整体叶轮数控展成电解加工运动轨迹及速度研究

在整体叶轮扭曲叶片型面加工方法中,数控展成电解加工展示了其优势。本文针对某型号航空发动机整体叶轮的加工,首先阐述了利用直纹面拟合扭曲型面的方法,然后通过对四轴数控展成电解加工过程的分析,采用不共原点的坐标变换对加工中的工件运动进行了研究,获得了各轴运动轨迹及工件上任意点的速度,分析了速度对展成电解加工间隙的影响,提出了编制数控加工程序的方法。最后,用试验对利用此法编制的数控加工程序进行了验证,试验结果表明该法能加工出符合要求的叶片型面。     

数控车床坐标传递关系及几种不同对刀方法的比较

通过数控车床坐标系传递关系的研究,总结出坐标变换公式,就三种不同对刀方法的应用差别进行比较分析,介绍我们的认识,并说明如何针对不同系统的特点来灵活使用它们。     

多轴铣削定位加工手工数控编程的研究

以双转台五轴联动铣削加工中心为例,对多轴铣削定位加工手工编程进行了研究。利用坐标旋转公式,推出了工件坐标系中点的坐标转换到NT坐标系中刀位点的坐标的计算公式和旋转轴的旋转角的计算公式。利用这些计算公式,计算了任意平面铣削加工刀具轨迹刀位点的坐标和旋转轴的旋转角度,与UG软件生成的刀轨程序中相关数据比较,两者之间的坐标值的误差在0．0005mm以下,旋转角度误差在0．0005。以下。手工编写了在日本MAZAJ公司制造五轴联动加工中心上加工铝合金条形零件上表面数控加工程序,加工的零件质量较为理想。     

Calculating Jacobian coefficients of primitive constraints with respect to Euler parameters

It is a fundamental problem to calculate Jacobian coefficients of constraint equations in assembly constraint solving because most approaches to solving an assembly constraint system will finally resort to a numerical iterative method that requires the first-order derivatives of the constraint equations. The most-used method of deriving the Jacobian coefficients is to use virtual rotation which is originally presented to derive the equations of motion of constrained mechanical systems. However, when Euler parameters are adopted as the state variables to represent the transformation matrix, using the virtual rotation will yield erroneous formulae of Jacobian coefficients. The reason is that Euler parameters are incompatible with virtual rotation. In this paper, correct formulae of Jacobian coefficients of geometric constraints with respect to Euler parameters are presented in both Cartesian coordinates and relative generalized coordinates. Experimental results show that our proposed formulae make Newton–Raphson iterative method converge faster and more stable.     

数控R编程中求解圆心坐标的一种统一算法

用圆弧插补起点作为相对坐标系原点,连接圆弧起点和圆心,求出该连接线和相对坐标X轴的夹角的正/余弦值,由此解出圆心在相对坐标系的坐标,并得到一个统一的计算公式,易于计算机编程实现.     

Flowers and wedges for the stereology of particles

Recently, a new decomposition has been found for the motion invariant density of straight lines in, with applications in stereology. The new principle, called the invariator, leads to new rotational formulae which express the surface area and the volume of a bounded subset (called a 'particle') in terms of an observable functional defined in an isotropically oriented section (called a pivotal section) through a fixed point (called the pivotal point). The results have been extended to intrinsic volumes of manifolds in general space forms. The purpose of this paper is to present new results and computational formulae for three-dimensional particles. Explicit estimators are obtained for a convex polyhedral particle with a pivotal point in its interior, in terms of the coordinates of the vertices of the pivotal section. The results are applied to a population of polyhedral grains from a cemented carbide which was studied earlier by alternative methods.     

弧焊机器人马鞍形工件焊枪姿态规划研究

采用焊缝特征坐标系来表示空间曲线焊缝,给出了马鞍形焊缝的参数表达式,推导出焊缝及焊枪坐标系的齐次变换矩阵通式,由此得到了插补点求解的算法,该算法对于马鞍形2条中心线的交点位置没有限制,通用性强.最后给出了插补点个数的计算方法,经实验验证可以满足焊接质量要求.     

基于Bezier曲线叶轮轴面流道造型研究

针对现有的轴面流道设计方法的缺陷,用六点五次Bezier曲线构造叶轮前后盖板流线,根据Bezjer曲线的性质,合理给定盖板流线控制点来控制盖板流线的形状,导出了内切圆切点、半径,圆心坐标和过流断面面积的计算公式。实例验证表明,文中方法便于实现对叶轮轴面流道形状进行调控和修改,并具有较高的计算精度和一定的实用价值。     

盘类齿轮成形磨齿自适应加工研究

盘类齿轮端面和台阶面外圆作为基准进行定位加工时,齿轮轴线与工作台旋转轴线不重合会造成加工误差,为此,提出了一种盘类齿轮成形磨齿自适应加工方法。介绍了盘类齿轮成形磨齿自适应加工实现原理;通过采集齿轮在工作台上的关键位置坐标,拟合出了齿轮中心孔轴线在工作台坐标系的实际位置,以该轴线为Z轴建立了齿轮轴线坐标系,推导了齿轮轴线坐标系内坐标与工作台坐标系内坐标的转换公式,并计算出每个齿槽切削时砂轮需要调整的角度。齿轮加工实例计算与仿真模拟的结果表明：当齿轮装夹后中心孔轴线偏心时,通过该方法可以提高齿轮的加工精度。     

机器人机构上任意点速度雅可比矩阵及其自动生成

推导出串联机器人机构上任意点的速度和雅可比矩阵计算公式,在此基础上,编制出机器人机构任意杆件上任意点的雅可比矩阵自动生成程序.对于两自由度机器人和PUMA560机器人的计算实例证明了程序的有效性.该程序可作为机器人机构雅可比矩阵自动生成的实用工具.     

Non-linear dynamic compensation and re-sampling for tactile scanning measurement of curved surface topography based on GPS standards

Tactile scanning method is widely used for curved surface topography measurement. Owing to the non-linear transformation process from the vertical translational displacement of the measured point (the coordinates of stylus tip) to the angular displacement of the stylus tip (measured by the cylindrical diffraction grating), the non-linear error exists within the horizontal and vertical coordinates of the obtained sampling data. And the non-linear error normally rises with the increasing of the measurement range.     

虚轴钻头刃磨机运动方程的研究

用矢量表示了虚轴钻头刃磨机的基本结构,根据圆锥面钻尖的磨削参数,采用矢量变换推导了在虚轴机床上刃磨圆锥面钻尖的运动方向,进而求出杆长矢量,作为机床运动控制的依据。