基于CATIA平底铣刀五轴数控编程技术研究

在五轴联动数控加工中,通常采用球头铣刀进行曲面的加工,但是对于双曲面加工,球头铣刀的加工效果较平底铣刀有所不足,因此需要采用平底铣刀来替代球头刀具进行双曲面的加工。但是采用平底铣刀加工双曲面时,由于曲面各处曲率的变化导致刀路轨迹的规划复杂而且困难,而大大影响其在加工曲面中的应用。对此,研究利用平底铣刀的五轴数控联动机床加工双曲面时的刀路轨迹,通过计算得到刀路轨迹的刀位点,设计出利用平底铣刀的五轴数控联动机床加工曲面的刀位轨迹规划方法。结果表明:该方法改善了五轴数控加工中球头铣刀的不足之处,提高了曲面加工的加工质量、加工精度和加工效率。     

数控铣削加工常用刀具类型及工艺特点探讨

阐述了端铣刀，平底立铣刀、球头刀、环形刀及锥形刀的主要应用范围，并从加工对象方面对数控铣削加工刀具类型及工艺特点进行了探讨。     

内冷可转位精铣球头铣刀的研制

模具多种复杂立体曲面的仿形加工,多采用硬质合金整体铣刀或高精度可转位精铣球头铣刀。本文通过对已有精铣球头铣刀结构的改造,在刀具内部形成了内冷通道,成功研制出带内冷功能的可转位精铣球头铣刀。切削实验研究表明,运用此带内冷功能的可转位精铣球头铣刀切削模具材料,在刀具正常磨损范围内,工件表面质量可稳定保持在R_a1.0μm以下,较不带内冷刀具,可以大幅提高加工表面质量,满足生产工艺要求。本研究成果具有生产成本低,适用性强的特点,可广泛应用于模具行业的曲面加工。     

球头铣刀加工倾角对汽轮机叶片变形影响

球头铣刀加工汽轮机叶片时的加工倾角是影响叶片加工质量的关键因素之一.通过建立球头铣刀加工汽轮机叶片的数学模型,应用MATLAB软件的人机对话功能,编制了计算球头铣刀加工叶片时作用在叶片3个坐标方向上的力的图形界面.从而可以计算出作用在叶片法线方向的作用力,该力可以反映加工时叶片的变形情况.通过计算验证:当球头铣刀加工汽轮机叶片时的加工倾角为45°时,作用在叶片法线方向上的力最小,叶片变形最小.     

球头铣刀动力学模型及其铣削加工稳定性的研究

根据螺旋刃球头铣刀的几何模型,考虑切削加工时刀齿的有交切削区及再生效应,建立球头铣刀的单刃切削力模型;进行模态实验和参数识别,建立螺旋刃球头铣刀的动力学模型;在Matlab环境下,基于龙格-库塔法对球头铣刀铣削加工过程稳定性进行仿真,结果表明:该模型能很好地描述切削过程中的稳定性及振动等动学特性,对于实际铣削加工过程及实验机的优化设计具有指导意义。     

基于ANSYS的高速五轴数控加工中心球头铣刀切削温度仿真研究

以VMC656高速五轴数控加工中心为研究对象,研究了采用球头铣刀进行切削时,切削热所产生的温度对工件加工精度的影响。基于传热学和金属切削理论,建立了数控加工中心高速切削铝材时球头铣刀温度场数学模型,利用有限元软件ANSYS,仿真分析了球头铣刀在典型工况不同切削参数条件下温度场分布及变化规律,以及切削速度、切削厚度、进给量等参数对切削温度的影响。研究结果表明,在金属切削过程中,切削温度对刀具寿命和工件加工精度都有很大影响,因此必须采取措施,降低切削温度,有助于提高刀具寿命和加工质量。     

基于CREO的大工件深槽中小过渡圆角加工设计与自动编程北大核心

针对大工件深槽中的小过渡圆角难加工这一问题,提出了一种采用曲面铣削法配合平底合金铣刀加工的解决方法。利用CREO软件进行CAD造型和NC代码自动编程,提高了设计和制造的精度和效率。     

球头铣刀加工表面纹理预测与分析

为了预测球头铣刀加工表面纹理特征,针对球头铣刀几何特点,建立表面形貌仿真模型,对影响表面纹理的主要因素进行了分析,并通过仿真和试验研究了每齿进给量fz、行距p、恒定相位差Δθ的不同组合对切削加工表面纹理分布与方向的影响规律。结果表明:不同的加工参数组合下表面纹理形式有所不同,加工参数相同时相位差的变化导致表面纹理分布与方向发生改变,试验结果与仿真结果具有很好的一致性。研究结果为预测表面纹理提供了依据。     

螺旋面数控加工方法研究

研究大模数少齿数螺旋转子的数控加工和编程技术.用普通球头铣刀在四轴加工中心上铣削转子的螺旋齿面,采用计算机辅助编制数控加工程序.首先在Pro/E软件中绘出转子的模型,然后通过自行编制程序将转子端面型线即渐开线和摆线离散化,求得刀触点,结合渐开线和摆线的性质,利用微分几何工具计算出该类曲面的法矢,将法矢单位化,得到各点的单位法矢,选择合适的球头铣刀的半径,继而求得刀具中心数据,即刀位点坐标值,按刀位点坐标值编写数控程序.从而实现了在单件小批量生产时此类螺旋转子低成本的加工.     

基于平底铣刀的螺旋锥齿轮齿面加工轨迹规划

针对当前螺旋锥齿轮采用专用机床及刀盘加工时，设备价格高昂且通用性不强的问题，提出采用平底铣刀在通用五轴机床上进行螺旋锥齿轮加工。通过齿轮啮合原理和包络加工原理构建螺旋锥齿轮参数化模型，规划出采用平底铣刀端铣的粗加工轨迹，以及采用平底铣刀侧铣凹凸两侧面的半精加工及精加工轨迹，并对获得的刀具轨迹进行齿面加工仿真。结果表明加工表面相对均匀，能够实现在五轴机床上加工螺旋锥齿轮，提高了大规格或单件小批量齿轮加工的通用性和经济性。     

MQS3660湿式格子型右旋球磨机接手加工关键技术研究

从拟定的机械加工工艺方案可以看出,要完成接手零件的加工,工序较多。重点讨论了MQS3660湿式格子型右旋球磨机接手加工过程中的关键工序,包括选择合适的刀具、夹具和装夹方式,然后基于SIEMENS数控系统开发了MQS3660湿式格子型右旋球磨机接手加工的宏程序,并在TK-5680机床上完成零件的加工。     

基于FANUC 0i系统的加工中心刀库控制

采用PMC程序和宏程序相结合的方法控制配备FANUC 0i-MD系统加工中心的凸轮式刀库,详细介绍刀库I/O接线图、随机换刀PMC程序和宏程序.该控制方法设计合理,使用方便,稳定可靠,对同类加工中心设计调试具有借鉴作用.     

不同规格板材拉伸试样连续加工的方法及装置

通过设计采用四工位专用夹具替代单工位夹具,开发了可连续加工不同规格板材拉伸试样全流程数控宏程序和定向精度补偿数控宏程序,形成一种新的加工方法与流程。通过实际应用,可有效节省加工过程机床非机动时间,最大限度提高效率,解决了由于刀具磨损和材料切削性能等因素影响造成的精度误差和试样两头部与平行部轴线的偏差问题。试验方法操作简单,连续加工过程稳定,对减轻劳动强度、缩短流程、降低刀具消耗、实现无人值守加工等具有重要的实际意义。     

宏程序在外半球面铣削加工中的应用

分析了针对外半球加工的宏程序设计的基本思路;以FANUC0i-M系统为例,编写了两种不同进刀方式的宏程序,并利用数控机床进行了加工验证和比较。结果表明:利用宏程序能实现复杂曲面的加工,扩大了数控机床的加工能力。     

加工中心分中对刀方法的研究

以Fanuc加工中心为研究对象,在深入了解Fanuc系统的宏编程处理方法后,通过分析华中数控系统分中对刀方法的原理,提出利用宏程序设计分中程序来实现分中对刀。经实际验证,该方法达到了预期的结果,简化了算法,提高了对刀的速度,效果良好。     

High-spend machining of aluminium using diamond endmills

Milling experiments on aluminum alloy were carried out using a laboratory-designed diamond endmill. The machining of aluminium alloy using a conventional tool at a conventional cutting speed generally results in short tool-life, poor surface quality and poor edge finishes because of the formation of built-up edges and burrs. The machining technology of aluminum alloy surfaces with a good surface finish and edge finishing is very important and required in many industries. The experimental results reveal the possibility of machining a mirror-like aluminum alloy without built-up edges and burrs using the designed diamond endmill at high speed.     

宏程序在任意形状周边轮廓倒圆角中的应用

推导出了球刀倒圆角时刀心偏离编程轮廓的变化规律,据此规律编制了倒圆角宏程序,实现了普通球刀代替成形刀倒圆角的目的。程序中利用刀具偏置系统变量对刀心偏置量进行了自动更新,并利用刀具半径补偿功能实现了倒圆角加工。给出了刀心偏置计算公式和根据允许切削残留高度求角步距的方法。     

刀具半径补偿的干涉预判及数学处理

数控铣削编程时,编程人员往往通过不断增大刀补值调用子程序实现去余量编程。这种方法在轮廓的曲率半径很大时可行,而在轮廓存在较小的曲率半径时,系统会产生刀具半径太大而干涉的报警,从而终止程序的运行。为了解决此问题,给出方便调用的子程序编写范例。分析刀补过程中可能发生干涉的情况,提出刀补干涉的预判及数学处理方法,给出应用宏程序建立刀补干涉预判机制的思路和流程,并给出编程实例。该方法有效解决了困扰编程人员的工程技术难题。     

模具零件倒角数控铣削通用宏程序编制

比较了模具零件倒角数控铣削的方法,对各种倒角铣削进行了详细的数学分析与图解,结合宏程序与刀具补偿值指令(G10),采用分层切削,拟合成形的方法,以具体零件为例,编写了能用于实际的粗、精加工的通用宏程序,归纳了各类模具零件倒角铣削的编程方法与技巧,为零件倒角数控铣削提供了简洁有效的解决方法。     

基于FANUC用户宏程序的刀长测量程序设计

利用FANUC 0iC数控系统的用户宏程序开发适用于加工中心的刀具长度自动测量的程序,且刀具长度值的自动输入解决了加工过程中刀具长度手动输入易出错的问题。试用结果表明:该方法方便、准确,缩短了机床等待时间,提高了效率,有很好的实用价值。