用切线逼近非圆曲线的算法

1 .问题的提出用直线逼近非圆曲线有三种方法 :弦线逼近法、切线逼近法和割线逼近法。对于外凸的零件 ,当只允许零件的误差分布在零件的外侧时 (不允许“切进”) ,就只能采用切线逼近法。2 .用切线逼近非圆曲线的算法图 1　切线逼近法设曲线的方程为ｙ =ｆ(ｘ) ,起点Ａ(ｘ0 ,ｆ(ｘ0 ) )以等误差δ允 ,求各插补节点坐标的步骤如下(见图 1)。1)先求出曲线在初始点Ａ的切线方程Ｌ1:ｙ -ｆ(ｘ0 ) =ｆ′(ｘ0 ) (ｘ -ｘ0 ) (1)……………2 )求节点 1的坐标 ,建立一局部坐标系ＸｊＢＹｊ,其原点Ｂ在曲线上 ,Ｘｊ 轴、Ｙｊ 轴分别与Ｂ点的切线、法线…     

三弧段等距型面设计参数计算研究

针对某型大功率高速水力测功器主轴三弧段等距型面曲线点样本集（测点）,提出一种简单的参数计算方法。通过该方法得到了三弧段等距型面曲线偏心量、等距值等设计参数,再通过极坐标方程得到三弧段等距型面拟合曲线理论坐标点。经与实际测点对比,三弧段等距型面拟合曲线理论坐标点与实际测点基本吻合,两者极径差值随角度在-0.09～0.02mm范围内变化,呈先增、后减、再增的变化趋势,曲线近似呈周期性变化;在160°～180°范围内,三弧段等距型面拟合曲线理论坐标点与实际测点极径差值随角度增加而增大,原因可能是某型高速水力测功器主轴三弧段等距型面在180°位置附近受力变形或者加工偏差过大;三弧段等距型面拟合曲线理论坐标点极径相对误差基本控制在0.09%以内,变化趋势与理论坐标点、实际测点极径差值曲线变化趋势基本一致,误差满足工程需要,从而验证了参数计算方法的准确性,所得到的参数可以作为某型高速水力测功器三弧段等距型面曲线的设计参数。     

反向差值对孔系加工精度的影响与对策

分析了数控机床坐标轴定位轴线的反向差值对孔系加工精度的影响，并提出消除反向差值对加工精度影响的方法，实践证明是可行的。     

螺杆压缩机齿形曲线及其铣刀计算(二)

4.刃具计算中的几个问题 i.对于齿形曲线在相同的y_0值下有几个x_0值时往往造成接触方程在该区间无解,这可采用将o_2-x_0y_0坐标系转动一角度β,使得新坐标o_2-x_0~'y_0~'在该坐标下齿形曲线上的y_0~'对应有单一的x_0~'值。     

NURBS曲面造型中曲线曲面分割问题研究

提出一种基于ＮＵＲＢＳ齐次坐标表示来计算曲线曲面分割问题的方法，把ＮＵＲＢＳ问题转化为四维空间里非有理Ｂ样条问题，就可利用Ｂ样条分割算法来解决，其几何意义明确，求解过程简便易行，便于在ＣＡＤ／ＣＡＭ系统中实现。     

面向机械分拣系统的电子元件自动识别算法

为了提高电子元件机械分拣系统的效率,提出一种电子元件参数图像自动识别算法。利用矩形分割处理电子元件参数图像,通过黑、白色号标记特征修正图像灰度形态。计算图像横纵坐标、摄像机感光阵列、连接机器坐标与摄像机坐标,获得电子元件参数图像的具体坐标系。拟合坐标系内灰度值导数差值与图像像素点信息,得到元件边缘轮廓信息。凭借多项式差值拟定坐标系点集的差值,确保梯度幅值在区间中存在极大值。利用依靠梯度方向法明确元件参数图像素点大致分布,最后利用核分类器构建监督机器学习模型,引入拉格朗日乘子计算参数图像像素坐标点位置,实现图像自动识别。实验证明,该方法能够精确识别图像内的电子元件位置,且识别效率高。     

NURBS 曲线的形状调整

ＮＵＲＢＳ曲线、曲面在ＣＡＤ／ＣＡＭ、计算机图形学等领域占有重要的地位。本文通过齐次坐标从代数角度考虑ＮＵＲＢＳ曲线的形状调整，克服了从几何角度考虑的复杂性和有限性，其结果非常有利于翼型设计及气动性能分析。     

螺杆压缩机转子反向设计与动力学仿真

针对传统的双螺杆压缩机转子型线的正向设计方法,计算过程繁琐复杂,且无法预判型线综合性能的问题,在深入研究啮合线与转子型线间关系的基础上,提出一种反向设计方法:通过设计啮合线反求获得阴阳转子型线。建立反向设计时阴阳转子的坐标转换关系,基于啮合原理推导反向设计阴阳转子型线的具体过程,分别以几种典型曲线作为啮合线段反求阴阳转子型线方程。在GHH型线的研究基础上,自行设计了一条啮合线,反向推导计算出一对阴阳转子型线进行流体分析并与GHH型线对比,发现该反向设计转子型线与GHH型线性能接近。结合实验结果表明,反向设计方法可有效应用于螺杆转子型线设计。     

基于变形均匀性的锻造模具形状优化设计方法

以直接设计预成形模具形状为目标,提出并建立了一种控制变形均匀性的灵敏度分析理论和模具形状优化设计方法。以任意单元的等效应变与所有单元的平均等效应变的差值的平方和作为目标函数,Ｂ样条曲线表示模具形状,Ｂ样条曲线控制点坐标作为优化设计变量,优化设计的目标是通过设计预成形模具形状使目标函数最小,即使整个工件的变形尽可能均匀。给出了目标函数的表达形式,详细推导了目标函数、单元等效应变率和单元各应变率分量对优化设计变量的灵敏度,给出了优化设计的步骤。应用该方法对圆柱体平模镦粗工艺进行预成形优化设计,给出了相应的优化设计结果,并提出了一种检验优化结果的变形均匀因子,优化与未优化结果的比较表明优化取得了良好的效果。     

通用的,可直观调控的凸轮机构的动件运动规律—Bezier修正等…

本文研究了用几段Ｂｅｚｉｅｒ曲线连接后构造凸轮从动件的修正等速运动规律中的类速度曲线的方法。研究结果表明，该方法不仅可以方便地调控出许多具有较好特性值的修正等速运动曲线，而且将其用于构造一般的运动曲线，也能得到较好的结果。本文向设计者提供了一个可按设计者的意图并借助于计算机屏幕图形显示对类速度曲线作直观调控的新方法。     

Developing a postprocessor for three types of five-axis machine tools

This paper presents a postprocessor capable of converting cutter location (CL) data to machine control data for three typical five-axis machine tools to establish an interface between computer-aided manufacturing (CAM) systems and numerically controlled (NC) machines. The analytical equations for NC data are obtained using the homogeneous coordinate transformation matrix and inverse kinematics. In addition, the developed postprocessor method is implemented through a trial-cut on a five-axis machine and verified on the coordinate measurement machine. Experimental results confirmed the effectiveness of the proposed postprocessor method which can be used to integrate the various five-axis machine tools employed in manufacturing systems.     

一种时间分割插补的渐开线加工方法

渐开线是机器零件重要轮廓曲线之一,普通数控机床不具有该曲线的插补功能,文中叙述了用时间分割插补法解决渐开线的加工难题.该方法插补计算时间短,而且保证插补点落在理论曲线上及进给步长相等.此方法只需对数控系统软件稍作改动就可以在普通机床上使用.     

企业选购数控设备之我见

从厂商、品牌、价格、精度以及数控系统等方面阐述了企业如何选用数控机床。为用户选购数控设备提供了一定的借鉴经验。     

基于机床运动模型的走刀步长计算方法

为提高五坐标数控加工刀具轨迹生成的精度和切削效率,通过特定机床结构运动建模,对自由曲面刀具轨迹规划中的走刀步长计算方法进行研究。针对刀具摆动与工作台转动类型的非正交结构五坐标机床,在建立机床运动传递关系的基础上,实现任意刀轴方位的机床各轴运动坐标分解,构建机床运动模型。基于此,分析切削误差产生机理,推导出非正交结构的机床实际运动误差估计公式。利用切削误差对比关系,迭代计算满足精度要求的最大走刀步长。算例表明,在相同的允许误差条件下,本文算法较之传统变步长方法,最大误差降低了37.01%,而平均步长相对于等步长方法,增加了8.91%,说明基于机床运动模型的走刀步长计算方法能够有效控制切削误差,并提高自由曲面五坐标加工的刀具轨迹质量。     

进给滚珠丝杠副传动刚度的计算

介绍了进给滚珠丝杠副传动刚度的计算公式与方法，为确定数控机床及精密机械的定位精度和传动精度提供了设计依据。     

Software compensation of rapid prototyping machines

This paper addresses accuracy improvement of rapid prototyping (RP) machines by parametric error modeling and software error compensation. This approach is inspired by the techniques developed over the years for the parametric evaluation of coordinate measuring machines (CMM) and machine tool systems. The confounded effects of all errors in a RP machine are mapped into a “virtual” parametric machine error model. A generic artifact is built on the RP machine and measured by a master CMM. Measurement results are then used to develop a machine error function and error compensation is applied to the files which drive the build tool. The method is applied to three test parts and the results show a significant improvement in dimensional accuracy of built parts.     

一种基于单片机的机床位移检测系统

介绍了一种以单片机8051为核心,采用直线光栅位移传感器,实现数控机床三坐标位移高精度动态检测系统的设计方法。     

CIMT’97主要展品的技术特点综述

两年一度的中国国际机床展览会是国际机床界和我国机械制造业的一件盛事。第五届中国国际机床展览会(CIMT’97)又一次荟萃了国内、外各机床厂及相关配套件厂和工具厂的精华,既可看到一些名牌企业享有盛名的产品,也会发现一些脱颖而出的新秀企业所展示的精品。从展览会上我们能深刻地领会到机床工具行业的发展动向,也能生动地观察到琳琅满目的新产品和新结构。从中既反映了丰富多采的世界先进实用制造技术和最新制造技术,也展示了中国机床工具行业通过“三大战役”在增强开发能力和竞争实力方面所取得的可喜的巨大进步。     

变轴数控机床重复定位精度评定策略探讨

本文参照传统数控机床位置精度评定项目(GB10931-1989)中关于重复定位精度的内容,同时结合BKX-Ⅰ型变轴数控机床的特点拟定了评定策略,并通过检测及分析,对该机床的重复定位精度进行了评定。其评定结果为基于并联机构的机床性能的评定研究提供了参考。     

基于VB的数控编程预处理

这里综合分析了在数控加工中用直线段及圆弧段拟合、逼近非圆曲线及列表曲线的处理方法及算法,在满足加工精度和实时性要求的条件下,以C语言为算法核心、以VB6.0为平台,开发用于平面轮廓曲线数值计算的数控编程预处理系统,该系统主要实现的功能包括曲线初始参数和条件的输入;C语言程序运行控制及线形的模拟;刀位轨迹摸拟;NC代码生成输出等。可极大的简化中低档数控机床上数控加工程序编写前的数值计算过程,提高数控编程效率。