交互式二维数控编程系统

本文介绍了作者研制的一个交互式二维数控编程系统——2DNCPS。对高级语言与Auto CAD的接口及数控自动编程技术中的几个关键技术问题如形成加工轮廓、计算刀具中心轨迹、动态模拟刀具运动、自动生成NC加工代码等逐一作了较详细的阐述。     

数控铣削加工中刀具半径补偿的有关问题

在数控铣床上进行工件轮廓的数控铣削加工时,由于存在刀具半径,使得刀具中心轨迹与工件轮廓(即编程轨迹)不重合.如果数控系统不具备刀具半径自动补偿功能,则只能按刀心轨迹,即在编程时给出刀具的中心轨迹,如图1所示的点划线轨迹进行编程.其计算相当复杂,尤其是当刀具磨损、重磨或换新刀而使刀具直径变化时,必须重新计算刀心轨迹,并修改程序.这样既复杂繁锁,又不易保证加工精度.当数控系统具备刀具半径补偿功能时,数控程序只需按工件轮廓编写,加工时数控系统会自动计算刀心轨迹,使刀具偏离工件轮廓一个半径值,即进行刀具半径补偿.     

矢量法在刀具半径补偿技术中的应用研究

刀具半径补偿技术是CNC系统的关键技术之一,是加工轨迹插补运算的数据来源与依据。根据编程轨迹及刀具半径值规划出刀具中心的运动轨迹,尤其是轨迹转接点坐标值,是保证零件轮廓正确性的必要前提。引入方向矢量的概念,研究矢量法在刀具半径补偿技术中的应用,实现了C功能刀具半径补偿,很好地解决了二维刀补中唯一解的确定这一复杂难题。该算法已经应用于自主研发的TDNC-L4数控铣削系统和数控车削系统,初步实现了该理论成果的实例化验证。     

刀补功能及宏程序在数控加工中的应用

当数控系统具备刀具半径补偿功能时,数控程序只需按工件轮廓编写,加工时数控系统会自动计算刀心轨迹.数控铣削加工中的刀具半径补偿功能使编程大大简化,给编程者带来了很大的方便.     

离散数据复杂曲面的粗加工

提出一种基于离散数据的复杂曲面数控粗加工方法，被加工曲面用多面体模型来描述，采用分层切削方法加工，基于二维等值平面图的拓扑结构，求出各层的有效加工区域，利用数控编程自动生成刀具轨迹。该方法成功地解决了层切法加工复杂曲面时不能处理岛中岛的难题，经实践检验，效果良好。     

基于宏指令的水切割机器人自动编程

针对水切割机器人常用自动编程方法所生成的程序冗长,不利于阅读、调试与检查的问题,提出基于宏指令的自动编程方法。该方法通过对水切割软件系统进行分析,完成工件加工轮廓宏指令设计;然后根据路径规划结果查找信息提取文件中轨迹点信息,通过判断轨迹点所属轮廓类型标志位的值生成所对应的宏指令;最后将所生成的带有宏指令的程序文件通过仿真验证其正确性,并通过程序转换生成机器人语言程序。文章最后以圆形和矩形轮廓的自动编程为例,验证了基于宏指令自动编程方法的可行性与实用性。     

数控线切割自动编程系统三个关键算法的研究

针对在数控线切割自动编程系统中如何生成满足数控编程需要、轮廓平滑且轨迹得到补偿的CAD工件图形,对YH数控线切割自动编程系统中使用的三个关键算法:切割补偿算法、工件轮廓平滑算法和任意函数曲线的双圆弧拟合算法进行了深入研究,并在实际系统中设计实现.     

数控线切割自动编程系统三个关键算法的研究

针对在数控线切割自动编程系统中如何生成满足数控编程需要、轮廓平滑且轨迹得到补偿的CAD工件图形,对YH数控线切割自动编程系统中使用的三个关键算法:切割补偿算法、工件轮廓平滑算法和任意函数曲线的双圆弧拟合算法进行了深入研究,并在实际系统中设计实现。     

数控车削加工中刀尖圆弧半径补偿有关问题

如果数控系统不具备刀具半径自动补偿功能,则只能按刀心轨迹进行编程,但当刀具磨损、重磨或换新刀而使刀具直径变化时,必须重新计算刀心轨迹,并修改程序;当数控系统具备刀具半径补偿功能时,数控程序只需按工件轮廓编写,加工时数控系统会自动计算刀心轨迹,使刀具偏离工件轮廓一个半径值,即进行刀具半径补偿.本文讲述的是车刀刀尖半径补偿问题,文章从刀尖半径的影响进行分析,根据不同功能的数控系统进行刀尖半径补偿方法等进行讨论,有较强的实用性.     

曲面数控加工刀具轨迹生成方法的研究

一、引言 曲面数控加工刀具轨迹计算是数控编程操作的基础和关键,随着CAD/CAM技术的快速发展,国内外学者对曲面的造型方法和数控加工刀具轨迹的生成方法进行了大量的研究,并且提出了许多曲面造型理论和数控加工刀具轨迹的算法。     

数控车削中等轮廓切削加工轨迹的生成与优化

一、引言在数控车削加工中，由于车削余量较大，需多次走刀才能完成粗加工。根据零件毛坯形状（棒料、锻件和铸件）和零件表面轮廓形状，具体的走刀路线可分为纵向切削循环、横向切削循环和等轮廓切削循环三种方式。其中等轮廓切削循环方式适合了表面轮廓具有复杂或凸凹变化较大的零件，其加工轨迹的生成主要涉及轮廓的等距线生成问题。目前常用的等距线生成算法有多种，传统的算法有Voronio图算法和干涉标志法，它们都是针对二维半锐8林工的，而数控车削加工中等距线的生成有其自身的特点：门）所处理的轮廓多为开放轮廓；门）要求能有效…     

基于Z-map模型的自由曲面无干涉刀具轨迹生成算法研究

刀具轨迹生成是自由曲面零件数控加工中重要的研究内容.本文分析了自由曲面数控加工中常用的刀具轨迹生成策略和方法,设计和实现了一种基于Z-map结构的自由曲面无干涉刀具轨迹生成算法.本算法采用进化算法进行刀具干涉检测,不仅解决了生成刀具轨迹时因走刀步长不合理而产生的过切问题,而且也确保了生成的刀具轨迹为无干涉刀具轨迹.     

Cimatron软件CAM系统的特色

一、基于知识的加工 Cimatron系统具有很强的智能性,在根据三维模型进行数控编程时,会考虑模型的特点和当前的加工状况,如刀具的类型等特点,自动合理地调整刀路轨迹的生成,使刀路轨迹更合理、更安全和更高效. 二、基于毛坯残留知识的加工 基于毛坯残留知识的加工是Cimatron系统的特色.Cimatron支持完全的基于毛坯残留知识的加工,使得系统在进行数控编程的计算时,能实时知道当前的毛坯状况,从而能进行自动地去除空走刀,进行真实的刀具卡头的干涉检查(采用卡头信息与零件上残留毛坯的校验,而不是与零件的理论模型进行校验),可以实现二次粗加工和进行刀具载荷的分析与优化,避免刀具过载并保护刀具,也使得加工轨迹更安全.     

单幅人体切片图像的多轮廓二维重构算法研究与实现

基于切片图像数据的轮廓曲线二维重构是轮廓表面三维重构的基础。单幅切片图像可能存在有单轮廓或多轮廓。本文对中国虚拟人切片图像进行分析,针对单幅切片图像里的多轮廓线情况,研究提出了多轮廓提取算法和拟合曲线建模算法。经编程实验,成功实现了单幅图像里的多轮廓二维重构。     

平面凸轮轮廓在数控铣床的磨削加工

本文以某公司铜线凸轮轮廓的磨削加工为例,经修整磨削,砂轮半径值吻合该凸轮的过渡半径值,采用$TC_DP6 [T,D]刀具半径补偿指令在数控铣床磨削加工程序中自动赋值。实际磨削加工证明,该凸轮轮廓的磨削加工工序合理,基于CAM自动生成程序,加入参数编程指令、$TC_DP6[T,D]刀具半径补偿指令磨削加工的方法可行、简便,确保了凸轮轮廓加工的质量及效率。     

基于几何特性的槽加工刀具选取算法

刀具选取是复杂零件数控加工编程的一项重要内容,为实现数控加工程序编制过程中自动选取加工刀具,提高数控加工及其编程效率和质量,结合飞机整体壁板数控加工编程及其粗加工特点,提出基于几何特性的槽加工刀具自动选取算法.在分析刀具与可切削区域间关系的基础上,对Voronoi Mountain定义域进行修正,建立切削轮廓45°拔模体;并给出刀具的可切削面积、残留不可切削面积,以及小刀具半径计算方法;最后根据整体加工时间最短的原则确定最优加工刀具.该算法已在"飞机壁板快速数控加工编程系统"项目中得以应用,结果证明了其是可行、有效的.     

一种环的集合运算算法及实现

在２－２．５轴数控加工编程中，环的集合运算是复杂平面轮廓和型胶加工刀具轨迹生 成的基本算法。本文考虑了环与环相交的各种情况，在交点处理中，将无效交点删 去，保证了后面环的集合运算算法的稳定性。文中给出了两环的并、差、交等基本运 算的算法。实践证明，这种算法稳定性好、功能强。     

通用后置处理系统介绍

通用后置处理系统介绍北京航空航天大学李佳，朱心雄后置处理系统概况后置处理是数控加工自动编程的重要内容之一，它将计算程序计算出的刀具轨迹（或零件轮廓）数据、工艺参数及其它加工信息转换为数控加工程序。由于不同数控机床系统所使用的数控指令可能不同，机床的辅...     

基于DXF格式的优化数控代码自动生成方法

DXF是AutoCAD与其他软件进行数据交换的CAD通用图形文件格式。实现了一种DXF读取方式并自动生成数控加工代码。传统算法的读取结果无序,不适用于实际加工,针对这一问题根据提取结果及位置关系生成图元轮廓树,并利用最近邻插入算法对图元轮廓优化排序,得到全局优化的最短切割路径,并通过实例证实了算法的有效性,能满足实际自动编程数控系统的工作需要。     

曲面数控加工中面向NURBS刀具路径生成的刀位点分段算法

曲面数控加工中,NURBS刀具路径生成技术需要在大量有序刀位点中提取适合于NURBS刀具路径表示的刀位点段,刀位点的分段质量是决定NURBS刀具路径生成的前提.通过分析NURBS刀具路径的特点,对由刀位点表示的刀具路径之间的连接方式和边界点进行分类,提出通过层次聚类法将刀具路径进行分段的算法.在此基础上,通过判断连接点的类型来提取合适的刀位点段以进行NURBS刀具路径的生成.实例结果表明,该算法分段可靠、快捷,对不同曲线曲面轮廓刀具轨迹点进行分段的适应性强,分段结果可以满足NURBS刀具路径的生成.