基于加速度约束等残留高度刀轨生成算法

针对传统的等残留高度刀轨规划算法加工自由曲面时刀轨不光顺问题,提出了一种基于加速度约束等残留高度刀轨生成算法。通过判断同一条刀轨相邻刀触点之间的平均加速度来调整不符合加速度条件的刀触点,从而保证刀具轨迹的光顺性。基于该算法利用VC++6.0和UG OPEN/API二次开发平台编写程序。对拟合自由曲面得到的参数曲面进行处理后,并在UG(Unigraphics NX)CAM模块进行刀路模拟。结果表明,该算法有效的改善了刀具轨迹的光顺性,得到了理想的效果。     

三坐标曲面数控加工的刀具轨迹研究

多坐标曲面加工是数控加工中的关键技术，而刀具轨迹的规划是数控编程的基础和关键。文章从提高曲面加工的精度和效率出发，推导和分析了走刀步长和切削行宽度的计算公式，提出了曲面数控加工编程时刀具轨迹规划的原则，并结合实例进行了轨迹验证。     

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。     

用于自由曲面模具零件的等离子束表面处理机器人轨迹生成研究

为了满足等离子束表面处理的工艺特性要求,提出了一种基于等残余高度法改进的初始轨迹迭代优化算法,介绍了等离子束表面处理机器人系统以及轨迹自动生成和工艺参数模块,再分析轨迹规划的拓扑结构和工艺参数,接着提出改进的轨迹优化算法,该方法综合考虑自由曲面曲率、轨迹间距等多种因素,相较于一般的轨迹规划算法,能在保证加工效率的基础上有效提高表面加工质量。     

基于UG和Vericut的开式整体叶轮加工仿真

为降低整体叶轮类零件最终抛光工序的劳动强度、提高加工效率,切削加工工序有很高的尺寸精度要求,文章以提高切削加工仿真尺寸精度为目的,以UG为平台进行了叶轮零件的建模及加工轨迹规划,在Vericut软件中构建了DMU50五轴数控机床的加工仿真环境。将数控加工仿真与刀具路径轨迹规划结合研究,通过仿真检查结果反复修正刀路轨迹,最后设计生成的刀具路径轨迹在仿真加工中残留在0.15mm以内,过切在0.10以内,有效的降低了抛光工序加工余量,可以减少抛光工序工作量,提高抛光效率,降低由于抛光余量大造成烧伤的危险。     

螺旋曲面的四自由度加工方法

文章在研究螺旋曲面的加工原理的基础上,提出以工件旋转、刀具的坐标变化以及刀具的螺旋角度变化为基础,按空间包络法计算刀触点轨迹,由四轴插补形成了刀具沿螺旋线方向的进给运动,从而实现了前后两个加工截面之间的螺旋位置关系。该方法在国内首次提出四轴坐标系下应用无瞬心包络铣削理论实现螺旋曲面加工,为四轴联动数控机床加工复杂螺旋曲面提供了可靠的理论基础。     

锥形螺旋叶片参数化建模与五轴刀路生成

根据锥形螺旋叶片的形成,推导出锥形等螺距螺旋线参数建模所用公式,应用CAD软件绘制出螺旋线,通过单截面线双导动线“扫掠”的方法生成螺旋泵所需的螺旋曲面。对叶片进行加工工艺分析,应用多轴加工软件HyperMILL进行五轴加工工艺规划,选择合适的五轴加工机床、叶片五轴数控加工方法、加工刀具、装夹定位方式、设定五轴高速加工工艺参数,生成螺旋叶片粗加工和精加工的五轴高速加工刀具路径和机床加工代码,有效地减少了加工步骤,提高了螺旋叶片的加工表面质量和加工效率。     

复杂曲面数控加工刀具轨迹的生成技术

复杂曲面的数控加工中,刀具的运动轨迹是影响加工质量和效率的一个重要因素.本文讨论了刀具轨迹的生成方法、步长计算、行距确定和干涉检测与处理等关键问题.     

基于改进CC路径截面线法的机器人铣削加工刀具轨迹生成方法

机器人铣削加工技术是当前机器人技术发展的重要方向之一,而刀具轨迹的自动生成是实现机器人铣削加工的一个关键环节。以Open Cascade为几何造型技术开发平台,以改进的CC路径截面线法为轨迹生成方法,通过对约束面间距进行动态调整,改进了传统CC路径截面线法刀轨疏密不一致的问题,从而能够提高机器人铣削加工精度。在此基础上,开发出相应的CAD/CAM软件系统,实现了自由曲面精粗加工刀具轨迹的自动生成。最后,通过仿真和实验对生成的刀具轨迹进行了验证,验证了方法的可行性和准确性。     

四元数法改善复杂曲面5轴加工精度研究

提出一种新的刀具轴向设计方法,通过使用四元数法进行刀具轴向规划,以解决曲面5轴数控加工中刀具轴向过度依赖曲面几何特征,造成刀轴剧烈变化所引起的切削恶化问题.在被加工曲面上可能发生过切的区域,指定刀具轴向,再由指定的轴向,直接计算出其他位置的轴向,并与其他刀具轴向设计方法进行对比.实际应用结果表明:采用该方法可以很好地提高复杂曲面切削精度、效率,避免过切.     

复杂自由曲面NC加工自适应刀具轨迹规划

为了提高复杂自由曲面NC加工的加工精度和效率,分析自由曲面的特征参数,提出基于主曲率和区域增长的自由曲面分片算法,把复杂自由曲面分成几何参数相似的曲面片族,对于几何参数相似的曲面片自适应规划适合的刀具轨迹,可有效避免自由曲面NC加工中的干涉问题,提高加工精度和加工效率.     

UG二次开发在三阶切触加工刀位规划中的应用

非球头刀五轴数控加工可以通过调整刀具姿态,使得在刀触点处刀具包络曲面充分逼近理论设计曲面,从而显著提高给定精度下的切削带宽.研究了非球头刀宽行五轴加工自由曲面的三阶切触法,通过UG API几何造型的方法,精确计算切削带宽,并利用UG二次开发实现了平底刀加工自由曲面的刀位规划.算例结果表明该软件系统生成的刀具路径能显著提高加工效率.     

基于AutoCAD的双三次B样条曲面数控加工系统的设计与研究

依据双三次B样条曲面造型理论,运用等参数线加工方法,给出了一种较为简便的曲面造型及三坐标数控加工偏置面生成方法,从而使刀具轨迹生成大为简化.以AutoCAD为平台,开发出了一套双三次B样条曲面造型和数控加工系统,该系统结构简单、实用性强,大大提高了设计效率.     

空间曲面等残留量连续平滑加工路径规划方法

为了提高机床加工效率,减少切削过程中的机床震动和刀具的加减速运动,保证零件表面质量,提出了一种适用于空间复杂曲面的等残留量连续平滑加工路径规划方法。基于5轴加工技术和STL三维模型,对模型进行切分,计算路径点,生成螺旋线,并经过刀具补偿,形成连续平滑刀路。该规划方法可以在空间复杂曲面加工中实现刀路的平滑连接,有效地减少刀具的无效运动和机床震动,使刀具承受更加稳定的载荷,提高零件加工效率,并能获得较高的零件表面质量。     

基于残留高度约束的插刀粗加工刀位轨迹生成算法

分析了插刀加工的特点 ,针对目前插刀加工刀具轨迹计算的不足 ,提出了1种实用的残留高度约束的变步长插刀加工刀位计算方法 ,并研究了插刀加工刀具轨迹中的分层处理、边界处理、刀具轨迹的优化生成方法     

鼓形刀密切法加工复杂曲面刀位轨迹生成

复杂曲面加工的刀具路径规划以往多是针对圆柱刀,圆锥刀等外形相对简单的刀具。与此相比,鼓形刀曲率可以很大,位姿变换较为灵活。为扩展其在凹形曲面等直纹面侧铣加工中的应用,基于密切法加工模型构架,引入鼓形刀侧圆弧半径和纬线半径,推导鼓形刀侧铣加工刀轴矢量、刀心位置的公式表达。根据密切法加工适应判别条件,由刀具几何性质论证了鼓形刀密切法加工条件不仅与曲面曲率有关,还受刀具姿态本身影响。通过算例验证了鼓形刀密切法加工刀位轨迹生成的可行性。     

数控补加工技术的研究与应用

曲面交线、曲面内凹区域及曲面中浅平面的加工是曲面加工的难点。针对曲面加工中的补加工技术进行了详细的理论和工艺分析,对曲面交线、等高线补加工等的刀具轨迹生成算法进行了探讨,并在塑料瓶模具加工中进行了应用。     

复杂螺旋曲面加工刀具参数的优化设计

在螺旋曲面铣削加工过程中,刀具参数对所形成的螺旋面精度有很大的影响,为了满足其精度的需要,文章针对双螺杆混输泵转子截面廓形的几何特点,依据空间圆弧逼近原理,对转子螺旋曲面的加工刀具进行了参数优化设计,并通过计算实例验证了该优化方法的可行性。     

自由曲面数控加工智能选刀方法的研究与开发

由于自由曲面的几何复杂性,其数控加工的刀具干涉判别和刀具选取往往依靠数控机床编程工程师的经脸,致使加工的安全性、精度、效率及可靠性得不到有效保证.采用改进的遗传算法获取自由曲面的点云数据,在自主开发的系统中重构自由曲面.研究自由曲面加工刀位面生成的几何机理,根据刀具类型和几何尺寸,自动生成自由曲面数控加工的刀位面,可视化判别是否发生刀具干涉.将改进的快速排序算法应用到智能选刀模块,通过对常用类型和尺寸的刀具进行干涉排查,在避免干涉的前提下,智能选取最优化的加工刀具.对三种加工方案进行了测试,验证了智能选刀方法的正确性.     

整体叶轮五轴加工刀轨规划与仿真加工及优化

针对整体叶轮曲面复杂、叶片薄、流道深,加工时易发生干涉,加工难度大等特点,制定适合的整体叶轮五轴数控加工工艺,合理规划刀具加工轨迹,应用UG NX软件自动生成加工程序,应用VERICUT软件建立机床、夹具、刀具、毛坯模型,对叶轮五轴数控加工过程进行仿真,对加工程序进行验证,并根据仿真结果对加工进行优化,提高了整体叶轮加工的安全性和加工效率,为叶轮高效加工提供了依据。