数控超声磨削陶瓷直纹面前/后置处理设计

建立平行直纹面数学模型,分析用圆柱磨轮四轴数控超声磨削平行直纹面的原理误差,并提出减小误差的措施,计算磨轮空间轨迹(前置处理)。研制数控展成超声磨削加工装置,针对该装置设计后置处理器,并用VC++与MATLAB混合编程方式实现前置处理和后置处理。     

数控展成超声磨削主轴部件及驱动控制系统研制

分析了圆柱磨轮数控展成超声磨削平行直纹面时的刀具空间位置，介绍了数控展成超声磨削成形加工机床的总体结构，论述了磨轮主轴部件设计及主轴驱动方案，实现了主轴变频调速控制系统软硬件设计。采用研制的磨轮主轴部件进行了数控展成超声磨削陶瓷直纹面工艺试验，试验结果表明主轴部件及驱动控制系统运行良好。     

航空发动机叶片数控智能磨削加工技术研究

现有磨削加工技术已经无法满足发动机的需求,故提出航空发动机叶片数控智能磨削加工技术。应用参数线法规划叶片磨削加工轨迹,以此为基础,提取磨削加工余量,模拟与计算对应数值,适当处理获取的叶片磨削加工轨迹与加工余量数据,推出叶片数控智能磨削算法(数控车床转轴、直线轴与压力轴运动控制模型),以此控制数控车床运动姿态,并通过刀位点偏移补偿叶片的反变形误差,实现了航发叶片的数控智能磨削。实验数据表明:应用该技术后叶片型面加工前后粗糙度变化明显;叶片边缘加工误差保持在标准误差范围内;叶片根部粗糙度得到了大幅降低,充分证实了该技术具有可行性。     

数控展成电解磨削整体叶轮叶片型面的研究

为解决整体叶轮叶片型面的精加工难题 ,进行了五轴联动数控展成电解磨削的基础研究。根据数控展成电解磨削整体叶轮叶片型面这一加工方法的特点 ,在分析了数控展成电解磨床的结构与运动的基础上 ,介绍了经济型多轴数控系统及其联动控制方法 ,建立了电解磨削非平行直纹展成曲面的数学模型 ,开发了五轴联动数控展成电解磨削自动数控编程系统 ,对航空发动机整体叶轮的叶片型面进行了电解磨削的工艺试验。结果表明 ,数控展成电解磨削工艺的加工精度和表面粗糙度可满足整体叶轮的技术要求。     

陶瓷材料超声波辅助蠕动磨削工艺参数优选试验研究

为探索利用小直径磨轮对陶瓷叶片型面进行数控展成型面超声磨削,通过对Al2O3陶瓷进行蠕动磨削和超声波辅助蠕动磨削对比试验研究,分析各加工参数对磨削表面质量的影响规律,优选工艺参数.结果表明:蠕动磨削和超声波辅助蠕动磨削所获得较低表面粗糙度值的优选工艺磨削参数均相同,但工艺参数对加工表面粗糙度的影响顺序不同;工艺参数对表面粗糙度的影响规律均相同,且存在着最优工艺参数,但在相同的工艺参数下,蠕动磨削所获得的表面粗糙度值一般均低于超声波辅助蠕动磨削.     

开式整体叶盘叶片型面数控抛光编程技术

为了实现整体叶盘叶片型面数控抛光,针对五坐标数控抛光机,研究开式整体叶盘叶片型面数控抛光轨迹规划与编程技术。通过分析多坐标数控抛光系统结构及开式整体叶盘抛光工艺方法,提出面向抛光加工的路径规划方法,选择分段直纹面拟合逼近叶片型面,利用分段直纹面的直母线直接生成刀位轨迹。最后进行了数控抛光实验验证,实现了整体叶盘叶片型面抛光的机械化和自动化,极大地提高了整体叶盘的抛光效率,为航空发动机整体叶盘的使用性能和安全可靠性提供了保障。     

数控展成是电解磨削整体叶轮叶片型面的研究

为解决整体叶轮片型面的精加工难题，进行了五轴联动数控展成电解磨削的基础研究，根据数控展成电解磨削整体叶轮叶片型面这一加工方法的特点，在分析了数控展成电解磨床的结构与运动的基础上，介绍了经济型多轴数控系统及其联动控制方法，建立了电解磨削非平行直纹展成曲面的数学模型，开发了五轴联动数控展成电解磨削自动数控编程系统，对航空发动机整体叶轮的叶片型面进行了电解磨削的工艺试验。结果表明，数控展成电解磨削工艺的加工精度和表面粗糙度可满足整体叶轮的技术要求。     

空间凸轮廓面侧铣加工及最小二乘优化刀位方法

通过对空间凸轮非等价加工方式下理论刀轴轨迹曲面微分几何特性的研究，表明加工空间凸轮工作廓面必然存在法矢异向误差。为寻求加工误差最小的最佳刀轴矢量，提出了数控侧铣加工空间凸轮廓面的方法。根据实际刀轴轨迹面是直纹面的性质，以NURBS直纹面重构理论刀轴轨迹面，采用最小二乘优化方法确定侧铣加工刀位，给出了理论加工误差模型，并通过实例的数值计算和加工实验结果证明了该方法的有效性。     

五轴联动数控电解磨床的设计

研究了电解磨轮加工时的实际运动轨迹,得到了五轴联动数控电解磨床的五个坐标计算公式.在建立叶片型面型值点数据库的基础上,完成了叶片型面拟合、插值加密、边界处理的计算机程序,并计算出加工时的五轴联动数控电解磨床的各轴运动参数,最后实现了整体叶轮叶片数控电解磨削加工程序的自动编程.     

平行直纹展成电解磨削整体叶轮的控制技术

介绍了数控展成电解磨床的结构与运动、组合式四轴联动数控系统以及直纹展成电解磨削整体叶轮叶片型面的数学模型。对整体叶片的叶片型面进行了平行直纹展成电解磨削。     

Dimensional error analysis and its intelligent pre-compensation in cnc grinding

Dimensional error appears nonlinearly in the computer numerical control (CNC) grinding process. The analysis of dimensional error variation for CNC grinding of cutter inserts is presented in this paper. A new intelligent error pre-compensation technique, the intelligent CNC system structure with which this is implemented, and the algorithm are introduced. The input-output response and the simulation of the intelligent error compensation system are also presented, and show the superiority of the technique.     

五坐标数控磨床上使用圆锥面刃磨法加工麻花钻的一种方法

介绍了在五坐标数控磨床系统中使用圆锥面刃磨法加工标准麻花钻的一种方法.首先将锥面离散成若干条母线,然后磨削通过这些母线的与圆锥面相切的小平面从而逼近所需要的实际锥面,最后在空间中进行几次必要的坐标变换计算出磨削这些小平面所需要的刀位。     

A study on the grinding of the major flank face of error-free spur slice cutter

A grinding method for the major flank face of error-free spur slice cutter is proposed according to urgent demand for the slice cutter in practical production. The geometrical characteristic of the major flank face is analyzed based on the surface Gaussian curvature. On this basis, the grinding motion model based on B-type CNC five-axis tool grinding machine is built. The grinding point path planning method according to the accuracy requirement of the major flank face is proposed. The interference checking and avoiding method is also found. The major flank face of a slice cutter is grinded based on the above study result. As a result, the machining error of the major flank face is less than 0.01 mm and the surface roughness is Ra0.3. This result meets the accuracy requirement that the machining error and surface roughness of the major flank face need to be respectively less than 0.01 mm and Ra0.4. The machining example shows that the study result in this paper is valid for the major flank face grinding. This paper provides a technical support for the manufacturing of error-free spur slice cutter.     

插齿刀CNC成形磨齿制造技术的研究

提出用CNC成形磨齿技术制造插齿刀的新方法 ,在铲磨插齿刀后刀面时用砂轮的附加螺旋运动和横向补偿运动减少插齿刀的重磨误差。介绍了运动补偿参数的计算软件与计算流程 ,计算实例表明 ,运动补偿技术可将成形磨齿制造的插齿刀的重磨误差降低约 80 %。在实验室进行的渐开线插齿刀磨齿实验的测量结果证实了上述计算结果的正确性。研究结果表明 ,用CNC成形磨齿技术制造插齿刀是可行的 ,这为降低插齿刀制造成本找到了一条新途径     

立式数控磨床砂轮修整装置

介绍了主要用于立式数控磨床大型回转支承双圆弧滚道加工的数控砂轮修整装置。为保证砂轮的修整精度和表面质量，结合数控磨床的结构特点，开发了一种机、电、液、气相集成的数控砂轮修整装置。     

轧辊成形车刀的浮动极坐标数控刃磨方法

提出一种在X-B两轴联动数控磨床上增加一个可控的U轴,采用浮动极坐标法实现对轧辊成形车刀的最少轴数控刃磨方法。对采用该方法加工典型车刀过程的数值分析表明,该方法可以满足轧辊成形车刀的刃磨要求。     

六轴联动叶片型面砂带磨削方法及加工仿真研究

依据砂带接触轮与叶片型面的最佳接触条件,提出了叶片型面六轴联动砂带磨削加工方法,并进行了叶片砂带磨削的刀位点计算;采用VERICUT构建了虚拟数字机床并进行了仿真加工实验,验证了叶片型面砂带磨削加工刀位点以及轨迹计算的正确性.     

复杂形状刀具数控磨削的3维仿真

对复杂形状刀具数控磨削过程进行3维仿真是研究复杂形状刀具数控磨削过程的有效手段。以Matlab为平台,借助其强大的图形处理功能,通过图像边界识别的方法获得3维特体的截面形状数据,从而实现对复杂形状刀具的数控磨削过程的3维仿真。     

固高运动控制卡在指形铣刀五轴数控磨床中的应用研究

以固高运动控制卡为核心,提出了一种应用到指形铣刀刃磨机设备上,由PC机+固高GE-400-SV运动控制卡+伺服电机构成的开放式数控系统,对硬件和软件部分分别作了概述。硬件部分主要介绍了这种应用于指形铣刀刃磨机上的开放式系统的结构特征、整体规划,软件部分主要介绍了固高运动控制卡动态连接库函数的使用和初始化程序设计,并指出了这种开放式数控系统在专用数控机床上应用的广阔前景。