数控加工复杂曲面的误差分析和补偿

介绍了五轴数控机床加工复杂曲面的工作原理，重点分析了五轴数控加工时采用环形铣刀加工复杂曲面的误差模型，提出了误差补偿的具体方法。为提高复杂曲面数控加工精度具有指导意义。     

基于曲面重构的三元流叶轮短电弧加工轨迹规划及试验研究

以具有复杂曲面特征的三元流叶轮点云为对象,以Matlab和UG/NX为平台,通过改进滤波算法对点云数据进行优化处理、模型型值点提取及复杂曲面拟合等过程实现叶轮的逆向重构。基于CC截面法结合短电弧加工特性,生成适用于短电弧加工的无干涉刀路轨迹,并最终在五轴短电弧数控机床上得到验证,获得了叶轮粗加工、半精加工阶段最优的工艺参数。     

复杂曲面上投影曲线的误差可控插补算法

为保证曲面精加工质量的一致性,减轻后续处理工作量,提出了一种误差可控的复杂曲面上投影曲线的直接插补算法。在分析复杂曲面五轴联动数控加工所产生的非线性误差的基础上,在算法中引入误差控制方法,即采用参数对分法来减小非线性误差的影响。方法简单,实用,有利于提高曲面加工质量,可以很好地满足工程实际需求。最后通过实例仿真验证了算法的有效性。     

NX技术在模具型芯加工中的应用

结合典型曲面模具型芯零件,探索了其可变轴联动数控加工程序的一般方法,进行了复杂异形面型芯零件数控加工工艺设计,实现了复杂异形面型芯零件的粗加工、固定轴曲面轮廓半精加工、可变轴曲面轮廓精加工,同时进行了3D仿真验证,通过后处理生成了实际可执行的可变轴数控加工程序,对实际生产具有较强的借鉴意义。     

机床工业亟须发展五轴数控技术

几十耳来，人们普遍认为五轴数控加工技术是加工连续、平滑、复杂曲面的唯一手段。一旦人们在设计、制造复杂曲面遇到无法解决的难题，就会求助五轴加工技术。早在80世纪60年代，国外航空工业生产中就开始采用五轴数控铣床，目前五轴数控机床的应用仍然局限于航空、航天及其相关工业。     

五轴数控机床加工误差动态修正方法研究

为修正五轴数控机床加工误差,提高五轴数控机床加工质量,提出一种新的五轴数控机床加工误差动态修正方法.构建五轴数控机床加工误差计算模型,获取五轴数控机床加工的刀心方位、刀轴方位轮廓误差;锁定误差方位后,通过五轴数控机床误差的动态实时补偿方法,实现五轴数控机床加工误差动态修正.研究结果表明:所提方法可实现全方位、高效率的五...     

数控线切割加工空间曲面CAD/CAM技术研究

目前国内加工空间曲面零件通过采用锥度切割装置使电极丝倾斜一定角度来实现锥度切割,这种方法易产生的加工误差较大.论文在五轴联动数控线切割加工系统的运动分析的基础上,建立了直角坐标下空间曲面零件线切割加工成型的数控模型,阐述了利用G代码合成空间曲面的方法,提出了运用模块化技术设计空间曲面线切割五轴联动数控系统上位机软件设计方案,为空间曲面线切割CAD/CAM系统的研究提供了依据.     

鞋楦曲面混合有理Bézier构造及刻楦过程仿真

为实现鞋楦曲面的高效精加工,研究了一种可控精度的鞋楦曲面重构方法。采用基于曲率分布和弧长对分的自适应加密方法对鞋楦原始数据进行缺损点插补和平滑处理;建立了三次NURBS曲线表示鞋楦横截面周线和轴线方向的表面曲线,并采用混合有理Bézier曲面拟合鞋楦表面;把鞋楦曲面按加工精度的要求离散后,计算得到刀具轨迹线,在Vericut平台上建立刀具模型、毛坯模型和数控刻楦机的运动模型,并对刻楦过程进行了仿真以及误差分析。结果表明,该鞋楦曲面重构方法精度可以调节,误差在允许范围内,运算量适中。     

异形面型芯数控加工与仿真研究

随着计算机技术的发展,先进的CAD/CAM软件技术在现代数控技术中的应用越来越广泛。通过运用UG这款先进的综合软件在模具数控加工方面的强大功能,结合典型曲面模具型芯零件,探索了其可变轴联动数控加工程序的一般方法,进行了复杂异形面型芯零件数控加工工艺设计,实现了复杂异形面型芯零件的粗加工、固定轴曲面轮廓半精加工、可变轴曲面轮廓精加工,同时进行了3D仿真验证,通过后处理可以生成实际可执行的可变轴数控加工程序,对实际生产具有较强的借鉴意义。     

复杂曲面的逆向造型设计及多轴联动加工

基于逆向工程技术及CAD/CAM技术的平台,针对某一工艺品的点云模型文件,利用逆向工程软件Geomagic完成复杂曲面的NURBS曲面三维造型并进行误差分析。根据该复杂曲面零件的结构特点,合理制定加工工艺,运用UG软件生成多轴加工刀具轨迹及数控加工代码。最终经Vericut软件构建的双摆台五轴机床验证了数控程序的正确性。研究表明,利用逆向造型软件对复杂曲面产品进行NURBS曲面重构,结合CAD/CAM技术,不仅能高效地对复杂曲面产品进行二次设计,从而大大缩短产品开发周期,而且也能为复杂曲面零件的仿制加工提供依据。     

复杂曲面重构中的倒圆技术

介绍复杂曲面重构中的曲面倒圆圆角和有关倒圆术语的定义 ,研究曲面倒圆的基本算法 ,概述曲面倒圆的方法 ,并给出曲面倒圆技术的应用实例及部分结论     

Surface-texture measurement and characterisation with applications to machine-tool monitoring

In this paper, a comprehensive review is given of surface-texture measurement methods, characterisation of surfaces, surface finish and machine-condition monitoring using surface-texture information. A comparative evaluation of surface-texture modelling is provided. Directions in the areas of surface-texture research are also identified.     

非接触式表面微观形貌光学测量技术的进展

本文简述非接触表面微观形貌测量技术的发展概况,并对几种新型干涉测量仪器的工作原理和作了简单介绍。     

<Emphasis Type="Bold">Prediction of Surface Topomorphy and Roughness in Ball-End Milling</Emphasis>

Milling is today the most effective, productive and flexible-manufacturing method for machining complicated or sculptured surfaces. Ball-end tools are used for machining 3D freeform surfaces for dies, moulds, and various parts, such as aerospace components, etc. Milling data, such as surface topomorphy, surface roughness, non-deformed chip dimensions, cutting force components and dynamic cutting behaviour, are very helpful, especially if they can be accurately produced by means of a simulation program. This paper presents a novel simulation model, the so-called MSN-Milling Software Needle program, which is able to determine the surface produced and the resulting surface roughness, for ball-end milling. The model simulates precisely the tool kinematics and considers the effect of the cutting geometry on the resulting roughness. The accuracy of the simulation model has been thoroughly verified, with the aid of a wide variety of cutting experiments. Many roughness measurements were carried out on workpieces, which were cut using a 5-axis machining centre. The calculated roughness levels were found to be in agreement with the experimental ones. The proposed model has proved to be suitable for determining optimal cutting conditions, when finishing complex surfaces. The software can be easily integrated into various CAD-CAM systems.     

Surface roughness analysis in layered forming processes

One of the main factors in present-day techniques for layered forming is characterization of the surface roughness obtainable in these manufacturing processes. To characterize effective roughness, a study of the roughness average (R_a) obtained through use of these manufacturing processes was carried out. This enabled us to establish two possible manufacturing strategies: manufacturing at constant layer height, and manufacturing with roughness confined within given limiting values. Moreover, to compare the theoretical models proposed with experimental values, prototype parts were manufactured using stereolithography technique, and an experimental analysis of resulting surface roughness was carried out. © 2000 Elsevier Science inc. All rights reserved.     

高表面质量弯曲件的试验研究

弯曲件成形时弯曲毛坯和凹模之间的相对摩擦是表面擦伤原因。通过对弯曲工艺及模具的试验研究,确定组合模具及其工艺参数,避免弯曲件的擦伤,减小弯曲回弹,保证产品质量,降低生产成本。特别是弯曲一些艺术性要求高、外表面必须保证美观的弯曲件时,这种弯曲件模具结构,更显示出技术经济优越性。     

表面技术及其在模具中的应用

简要介绍了模具行业中用到的三大类表面技术（表面组织转化技术、表面涂镀层技术和表面合金化技术）中若干种表面处理技术的原理,概述了各种技术的优点、缺点及应用范围,并举例说明了各项技术在模具研究或实际生产中的应用效果,最后指出了表面技术的发展方向,并呼吁在模具行业加强表面技术的推广应用。     

有机硅酸盐对45钢和灰铸铁HT150摩擦性能的影响

运用改装的摩擦试验机对45钢——灰铸铁HT150摩擦副做旋转对磨试验。在摩擦副中加入有机硅酸盐试剂, 在变载荷、定转速条件下在大气环境中进行试验。主要探索有机硅酸盐材料对45钢摩擦副表面改性的机理和耐磨规律。试验发现45钢摩擦试样表面有一层光滑、平坦的乳白色膜生成,微观发现有的区域有大量小质点镶嵌,表面微区亦增添了来自有机硅酸盐中的元素,显微硬度明显提高,表面粗糙度显著降低。起到了良好的减摩耐磨效果。     

切削振动条件下工件表面轮廓的形成机理

本文通过分析振动频率、主轴旋转频率等加工参数与被加工表面之间的关系。发现振动频率和主轴旋转频率的比值对表面空间和幅度起着决定作用。在此基础上，对被加工表面进行了仿真研究，提出了通过调整主轴转速表面进行了优化的方法。     

Reverse engineering of composite sculptured surfaces

A reverse engineering technique is proposed in this study for modelling composite sculptured surfaces. The proposed technique includes a surface fitting algorithm and a surface blending algorithm. The former is formulated as the least-squares minimisation problem for which an error expression was minimised which yields the optimised position of control points and parameter values for the non-uniform rational B-spline patch. Cubic spline and bicubic surface algorithms are developed for two-patch and four-patch blending, respectively. Computer simulation results clearly demonstrate that the proposed technique is useful for composite surfaces modelling applications. Factors affecting the convergence speed and surface accuracy in the optimisation process are also discussed.