经济型五轴数控机床后置处理系统研究与应用

在双转台五轴数控机床结构的基础上,通过分析机床结构坐标系和CAM加工坐标系的关系,建立其机床加工刀头运动轨迹的数学模型,推导出该类型机床的后置处理转角计算公式和坐标转换计算公式。根据推导结果,在UG/PostBuilder通用后置处理器的基础上,针对不同类型五轴联动数控机床选配特定数控系统,设定机床参数、程序和刀轨参数、NC代码格式设置,编制了双转台式五轴数控机床的专用后置处理程序,经实际加工验证可以满足经济型五轴联动后置处理的要求。     

基于等弓高误差法的双回转台五轴数控加工后置处理器开发

为实现B-C轴双转台五轴数控机床复杂曲面的计算机集成制造,在建立机床三维模型的基础上,推导了机床各轴运动坐标同刀位数据之间的映射关系,计算了机床平动坐标和回转坐标间的转换,采用等弓高误差法优化走刀步长,调整走刀行距,解决了普通后置处理器在刀具路径设置方面撞刀、过切的问题,在满足误差要求的情况下减少了刀具路径总长,提高了加工效率。采用VisualC++开发了专用后置处理器,通过VERICUT软件实现了仿真加工,并对复杂球面零件进行加工实验,验证了该后置处理器的可靠性和高效性。     

双转台五轴数控机床后置处理算法研究

通过分析双转台五轴数控机床坐标系和CAM加工坐标系的关系。建立其数学模型。进行机床运动学求解。推导出该类机床后置处理转角计算公式和坐标转换计算公式。根据推导结果。开发了UCP600五轴数控机床专用后置处理程序，经实验验证可以满足五轴联动后置处理的要求。     

五轴联动数控机床的后置处理方法

后置处理是数控编程的重要环节 ,它的作用是将 CAM系统生成的刀轨文件转化为机床的加工代码。五轴联动的后置处理涉及到刀位文件的转角计算和坐标变换计算 ,坐标转换关系比较复杂 ,本文研究了立卧两种状态的五轴联动数控机床的后置处理 ,在分析了机床坐标系和工件坐标系关系的基础上 ,推导了坐标变换公式 ,并开发出了相应的后置处理软件 ,其结果满足五坐标联动后置处理的要求     

特殊双转台结构五轴联动加工中心后置处理算法研究

针对非传统笛卡尔坐标系统的特殊双转台结构五轴联动加工中心,通过研究机床结构及其后置处理算法,推导出转台运动角度计算和直线坐标变换公式,开发了其后置处理器并集成到UG软件中,利用DMU 70eV五轴联动加工中心进行了复杂工件加工实验,验证了该算法正确性,实现了复杂零件产品的CAD/CAM一体化无图纸设计与制造.     

五轴数控铣削加工后置处理及其加工编程

在五轴数控铣削加工过程中,后置处理属于非常重要的部分,其能够促使CAM系统所产生的刀轨文件变成机床的加工代码。后置处理非常复杂,其关系到刀位文件的坐标转换、转角计算等。笔者具体分析了五轴数控机床的后置处理和加工编程,通过解决大曲率曲面在数控机床加工中的范围狭窄的问题,为广大的技术工作者提供一些关于五轴数控铣削加工的参考资料。     

基于四轴联动摆线齿锥齿轮切齿加工及试验验证

分析了摆线齿锥齿轮的加工原理,介绍了五轴四联动摆线齿锥齿轮数控机床的工作方式和特点,提出了基于四轴联动加工摆线齿锥齿轮的可行性并做了分析。通过分析五轴四联动数控机床与传统机械式机床数学模型的区别,为两种机床的加工方式做了等效转换,得到了在五轴四联动数控机床上加工出摆线齿锥齿轮的齿面方程。分析了机床各个联动轴的实时运动坐标关系,得到任意时刻各个联动轴在五轴四联动数控机床上的坐标。通过切齿加工和滚检试验,得到了较为理想的接触区。验证了基于四轴联动加工摆线齿锥齿轮理论的正确性,并为国内弧齿锥齿轮加工设备的自主研发提供了理论支持。     

双转台五轴立式机床专用后置处理算法

通过分析WABECOH双转台五轴立式数控机床各轴的运动关系,建立各轴运动关系的数学模型,并开展机床运动学求解,给出了该五轴机床后置处理的转动角度和坐标变换计算公式。根据转动角度和坐标变换的计算公式,利用C++语言开发了WABECOH五轴数控机床专用后置处理程序,基于所提后置处理方法进行了叶轮类复杂零件的加工仿真与实验验证。结果表明,所开发的专用后置处理软件生成的数控代码可以满足该机床五轴联动的要求,较好地解决了该类机床的后置处理问题。     

基于UG的五轴联动数控加工技术在吹塑模具的应用

五轴联动加工应用越来越广泛,但编程和操作都较复杂。针对饮料瓶吹塑模具的结构参数以及模具的加工精度相关要求,提出在粗、半精与精加工时的多轴加工工艺策略。然后,阐述某一型号的五轴联动机床的后置处理时应进行机床坐标系关系分析,通过机床控制系统生成不同数控程序。最后,对该机床专用后置处理器的开发过程进行详细分析,生成机床所需的NC代码,可实现吹塑模具的加工质量、精度、加工效率大大提高。     

双转台五轴数控机床运动变换及求解方法的研究

数控加工后置处理是实现多坐标数控机床正确、高效完成加工任务的关键步骤.在后置处理器系统设计中,机床运动变换尤为重要,它的任务是将刀位点信息和刀轴矢量信息.转化为各运动轴在机床坐标系中的运动量.五轴数控加工后置处理的难点是机床坐标运动变换;以双转台机床为例,利用机构运动学原理,推导出了刀位矢量及刀位点运动变换模型,给出了其表达式;通过仿真分析对该算法进行了验证;检验结果表明所提出方法是正确可行的而且适用于其他任何类型的五轴机床.     

数控机床后置处理与仿真加工优化的研究及应用

针对某数控加工中心的控制系统,文中利用Post-builder软件开发个性化三轴后置处理器,并利用Vericut软件构建虚拟加工中心进行仿真加工和优化,最后,通过实验加以验证,从而提高了加工中心的加工能力和使用安全率.     

基于UG二次开发的叶轮刀位轨迹生成

整体叶轮型面的复杂性,导致造型和数控编程都有一定的难度.基于UG基础开发平台,根据全局干涉刀位修正原理,编制了无干涉刀位轨迹算法,开发出干涉较严重的微型叶轮类零件的5坐标加工程序.通过实验证明,无干涉刀位轨迹算法是可行的,且基于UG平台开发的算法计算速度快,操作方便,精度易于控制.     

DMU50 eVolution非正交五轴机床的后置处理研究

由于DMU50 eVolution五轴加工机床具有高精度、高性价比,因此被广泛使用。然而机床工作台的B轴与机床的Y轴不重合,属于非正交结构,使得加工程序的后置处理相对困难。通过对双转台五轴机床开展结构分析,对任意刀具轨迹数据点,先求解出机床双转台的B轴和C轴后置处理转角大小,然后利用求解出的转角大小,通过坐标变换,求解出该刀具轨迹数据点对应的机床位置。利用后置处理算法开发了DMU50 eVolution五轴机床程序后置处理软件,该软件可将UG软件编制的加工程序转换为通用G代码程序。     

整体叶轮鼓形刀五坐标数控加工刀位轨迹生成

研究了用鼓形刀具进行整体叶轮五坐标数控加工的编程技术.根据鼓形刀具的几何特点,设计了一种无干涉的鼓形刀刀位轨迹生成算法,开发出整体叶轮五坐标数控加工程序生成功能模块.通过算例,证明设计的鼓形刀无干涉刀位轨迹算法是切实可行的,与球头刀相比,对于同样的残留高度,可以增大加工行距,使刀轨长度变短,可提高整体叶轮数控加工的效率.     

基于UG的5轴数控高速铣削中心在仿真加工中的应用

基于UG CAM软件强大的仿真加工及后处理功能,运用5轴数控高速铣削中心完成了某框架零件的加工并生成NC代码程序。通过采用先进的数控设备,不仅使零件获得了较高的加工质量,且降低了零件制造的成本,促进了生产率的提高。     

双主轴双刀架精密数控车铣复合加工中心的研究开发

介绍了1台新型双主轴双刀架精密数控车铣复合加工中心。详细阐述了加工中心机械主体结构及主要技术参数,建立了加工中心的有限元模型并进行了模态分析,给出了其五阶固有频率和固有振型,并对机床进行了模态分析试验。最后总结了该加工中心开发过程中的相关难点及解决方案。     

基于双NURBS参数混合插补算法的五轴联动交叉耦合控制器研究

针对零件复杂曲面高速高精度数控加工的需求,分析五轴联动数控加工系统刀具运动轨迹中的轮廓误差和方向误差,建立了该轮廓误差和方向误差的实时计算模型,从而得出系统跟踪误差计算模型;在此基础上设计出一种基于双NURBS参数混合插补算法的五轴联动数控系统交叉耦合控制器,并对其进行仿真,仿真结果表明,使用该交叉耦合控制器能有效提高五轴联动数控系统的零件加工精度。     

Manufacturability Analysis for a Sculptured Surface Using Visibility Cone Computation

This paper presents a general algorithm to obtain a feasible tool-approach direction for sculptured surface machining based on convex analysis. The visibility cone which represents the aggregate of all visible directions is constructed to describe geometric constraints. Combined with the convex hull computation algorithm, a detailed procedure for computing the visibility cone has been developed. The visibility cone can be used as an effective tool for manufacturability analysis of the sculptured surface when applied to CNC machining tool-path planning. After the visibility cone is acquired, tool orientation can be adjusted to adapt itself to the local geometry of the sculptured surface at each cut contact position. The proposed methodology can be applied to computer-aided planning and programming of cutter-path generation for 5-axis sculptured-surface machining.     

利用CAXA对导风罩的五轴数控加工

重点介绍五轴机床的结构和数控加工。通过分析五轴机床的结构,运用CAXA建立HERMLE C30五轴机床的后处理。结合零件重点介绍了CAXA的三维模型功能和五轴加工功能,目的在于体现CAXA的三维模型功能和五轴加工功能在实际加工中的应用。     

Integrated rough machining methodology for centrifugal impeller manufacturing

In mechanical engineering, most products or components, especially those for aerospace applications, are designed to fit the requirements of free-form surface features. The impeller often required by 5-axis machine operations is a key component of the aerospace industry. When 3-axis CNC machining center is used to manufacture the impeller, great difficulties, i.e., collisions between the cutting tool and impeller, need to be overcome. Presently most commercial CAM systems for 5-axis control lack generality, and functions for the rough tool-path generation are far from sufficient. Although the rough machining is the most important procedure influencing the machining efficiency and the condition for the following finishing process, many difficulties arise in performing 5-axis rough machining. The main objective of the present study is to overcome this problem by integrating the state-of-art machining technology, and consequently effective rough tool-paths are to be generated. This study aims to implement the algorithm of the constant scallop height method to improve tool-path planning of rough machining. As a result CL data based on the geometry model of blade and hub are generated. The CL data are confirmed by comparing them with original CAD model through software simulations and later by machining experiments. The verification results show that the machining methodology and procedure adopted turn out to be a successful case.