工作台回转与刀轴摆动五轴联动数控加工编程技术研究

研究了工作台回转与刀轴摆动五轴联动数控加工编程中的刀轴矢量与转动角度之间的转换;刀位点在工件坐标系与工作坐标系之间的位置变换;刀轴摆动导致的基准点与刀位点之间的位置补偿等关键技术,为多轴联动数控加工编程技术提供参考.     

非典型叶轮数控5轴技术的研究

由于非典型叶轮结构复杂,无法使用主流CAD/CAM软件提供的叶轮5轴模块,在粗加工阶段采用3轴定向加工时,残余毛坯留量体积大形状不规则,严重影响了5轴加工的效率和质量。为此,一方面对于叶轮开式区域采用双圆柱面投影法获得驱动曲面,从而实现4轴联动粗加工,切削刚性大效率高;对于非开式区域则通过构建驱动曲面获得5轴联动刀轨,刀轨连续且刀轴矢量无突变。另一方面,提出了一种基于NC程序的刀轴矢量评价方法,可快速直观地评价5轴编程质量。实际使用结果表明:基于驱动曲面的刀轴矢量优化法能够显著提高复杂工件5轴加工的效率和质量。     

基于NX的五轴机床后处理开发研究

以SK-5L70100五轴联动铣床为研究对象,用NX后处理构造器建立SKY系统双转台五轴机床的后处理器,通过VERICUT仿真及实际加工验证了后处理器的正确性。该研究可为其他五轴数控机床后处理器开发提供借鉴和参考。     

眼镜镜片尖边轮廓的五轴数控加工

为了改善和优化眼镜镜片的加工流程,避免镜片尖边加工过程中刀轴矢量变化剧烈、影响工件表面的加工质量,提出了一种基于UG NX的五轴数控加工路径。利用智能镜框扫描仪对镜框边缘进行扫描,获得镜框凹槽点云数据文件,编写相应程序对符合眼镜片加工标准的OMA文件中的球坐标数据进行坐标及格式转换等处理。基于NURBS曲线拟合算法,实现刀路轨迹的连续性并保证拟合曲线的精度。设计和建立一种控制刀轴矢量平滑变化的刀轴驱动约束方法,依靠曲线驱动刀轴及镜片曲面法向量约束刀轴使刀头平滑进给,并将刀轨文件经过后处理转换为NC文件。最后,对加工后的镜片进行误差测量,结果表明,通过点云数据拟合刀路曲线的方法提高了加工面的精确度和光滑性,有效缩减了加工流程,提高了加工效率。     

华中8系统基于RTCP刀轴矢量控制的五轴编程及应用

刀轴矢量编程因方便在不同结构五轴机床上迁移使用而优势日渐突显。针对华中8系统在五轴加工旋转刀轴中心控制(Rotational Tool Center Point,RTCP)中刀轴矢量插补编程的指令特点,以矩形槽锥壁加工为例介绍了其编程控制方法,并在VERICUT多轴环境及华中8系统机床上进行了仿真验证。     

基于NX平台的整体式分流叶轮五轴数控加工研究

以NX软件为平台,将整体式分流叶轮作为实例,针对整体式分流叶轮外形结构特点和加工难点进行分析,合理制订了数控加工工艺方案,并利用NX叶轮加工模块进行刀具轨迹的规划,从而生成刀轨文件,并仿真加工验证刀具轨迹的正确性。通过NX PostBuilder模块开发双回转工作台五轴加工中心专用后处理器,生成了整体式分流叶轮NC程序。最后,在VMC-50L五轴数控加工中心完成整体式分流叶轮的实际加工,通过三坐标测量仪检测加工后的叶轮零件完全符合设计和使用要求。研究结果为复杂薄壁叶轮类零件的高速多轴加工提供了重要的理论依据与实际参考。     

大力神杯五轴刀路编制与机床后处理控制研究

使用UG NX4.0五轴加工功能编制出零件的五轴加工程序。在结合五轴机床运动结构和各轴行程参数基础上分析了双转台五轴机床后处理基本算法,使用UG NX4.0/Post Build建立与之相匹配的五轴联动加工后处理,经实际加工验证该方法正确有效可为同类型零件加工和五轴后处理开发提供参考。     

基于NX的DMU 160P五轴联动机床后处理器开发研究

随着设计性能要求和装备制造能力的不断提升,机械制造行业中多轴联动设备的应用越来越广泛。后置处理程序对充分发挥设备性能具有重要作用,因此基于DMU 160P五轴联动机床,分析机床的结构和运动特点,制定基于NX的五轴后处理器开发任务流程并完成后处理器的开发,并通过VERICUT仿真和实际加工验证后处理器生成的NC代码的正确性。     

五轴NC车铣加工自由曲面的问题

阐述用平头铣刀五轴NC车铣法加工自由曲面微机辅助编程的问题。介绍用双三次参数曲线拟合曲面、平头铣刀的直径、铣削的步长及行距选择、刀位点和刀轴矢量的计算。给出车铣机床五轴联动坐标值及转角的计算公式。     

五轴联动数控加工中的刀具轨迹控制算法

已有的五轴联动数控加工系统往往忽略刀轴矢量插补问题,只是简单地通过对线性轴进行插补、对旋转轴进行跟随的方式来实现刀具轨迹的控制,导致产生非线性误差和刀具碰撞与干涉等问题。为此,提出一种基于刀轴矢量插补的刀具轨迹控制算法。该算法采用大圆弧插补法对加工过程中的刀轴矢量进行控制,同时采用NURBS曲线拟合方法对控制过程中产生的中间点进行处理,并通过对拟合而成的NURBS曲线进行插补来实时计算各运动轴的位置。该算法不仅能够有效地提高五轴联动数控加工的精度,而且可以有效减小数据存储量。仿真和实际加工验证了算法的有效性和实用性,证明算法具有轨迹过渡平稳、非线性误差小的特点。