基于最短走刀路线的数控加工程序优化设计

按最短走刀路线进行编程加工是提高数控加工效率的主要措施之一.通过一个典型零件数控加工走刀路线设计方案的比较分析,探讨缩短走刀路线、优化加工程序的方法.经实际加工证明,以最短走刀路线优化程序后,可极大地缩短零件的加工时间,提高加工效率,降低加工成本.     

自由曲面数控加工走刀方向的优化研究

走刀方向对数控加工的效率有重要影响，尤其对于多曲面拼接自由曲面不规则轮廓区域的数控加工。针对现有自由曲面数控加工过程走刀方向优化研究存在的问题，提出了基于曲面数控加工区域划分的走刀方向优化策略，建立了简化的刀具轨迹计算模型和加工时间模型，并用实例加以验证，取得了满意的效果。     

基于球头刀的大型直齿锥齿轮数控铣削方法研究

针对国内大型直齿锥齿轮常采用刨齿法、拉齿法等间歇分度的传统机械加工方法中存在的加工精度低和效率低的问题,提出利用球头铣刀在立式数控铣床上加工大型直齿锥齿轮的方法。通过MATLAB运算提取走刀轨迹关键点的坐标,并以此生成数控加工程序。通过实例编制数控加工程序,并利用VERICUT进行铣齿仿真试验。试验表明该方法的加工路线规划、铣削轨迹求解以及分度计算均是正确的,为大型直齿锥齿轮的实际加工提供一种新的自动化程度高的加工方法。     

基于UG的消失模泡沫模样数控刀路优化算法的研究

消失模泡沫模样的数控加工程序复杂,UG数控编程系统在数控刀路排列方面提供的算法不能根据工件的具体情况很好地控制抬刀空行程,常常导致跳刀现象的发生,不符合实际加工制造的工艺原则.利用产生式系统原理设计了刀路优化程序,制定了各种情况的刀路优化规则集,提出了调整刀路分组排列效果的等高面阀值△Z等4个刀路优化基本概念,解决了消失模泡沫模样数控程序的刀路优化难题,实现了数控编程全自动化.实践证明,该算法可行并具有抬刀空行程短、工艺合理、效率高等优点.     

基于Powermill叶根盘铣刀体的高速数控加工

运用Powermill软件,对盘铣刀刀体进行数控加工研究,并对其加工刀具、加工参数以及数控程序进行优化调试,生成粗、精加工的走刀轨迹、实现在高速铣床上进行机夹式叶根盘铣刀体的数控加工,在保证产品精度的同时,提高了加工效率,降低了制造成本。     

面向加工效率的曲面刀具路径优化方法

针对曲面数控加工中加工效率低的问题,提出了一种提高曲面类零件加工效率的刀具路径优化方法。首先对刀具路径优化问题进行描述,提出了刀具路径与加工效率的关系模型;再建立了以机床加工效率为优化目标,以主轴转速、进给量、切削功率、主轴力矩、加工行距为约束的优化模型;并根据曲面加工行距和加工质量的影响,对曲面离散化而生成合理的刀触点;利用蚁群算法对刀触点的连接顺序及无重复走刀方式进行优化求解。最后通过案例验证了该方法的有效性。     

航天阀门壳体零件的切削参数优化与仿真验证

针对航天零件结构复杂,孔、腔繁多,复杂曲面较多,加工周期长,调试程序时间长等问题,选取一种新型典型航天阀门壳体零件为研究对象,研究了工件仿真加工和切削参数优化的的全过程,利用VERICUT软件强大的仿真功能,实现了刀轨仿真和机床加工仿真的同步显示。接着对加工程序的走刀速度进行动态优化,在实际加工中工件粗加工采用恒体积去除优化方式,精加工阶段采用等切削厚的优化方式,在软件模块进行设置,完成程序的优化。最后经过实验验证,表明优化后的程序完全可以满足加工的要求,加工效率较之以前提高了29.53%。实际生产过程中采用该优化方法和仿真可以提高加工效率。     

叶轮零件的五轴数控制造质量与关键技术研究

叶轮叶面的制造质量直接影响其运行的效率、性能、流体动力稳定性、工作可靠性和使用寿命等.从具体叶轮零件结构与工艺性分析人手,通过叶轮叶面的三维建模和加工程序调试、仿真分析与刀具轨迹验证,研究叶轮数控加工策略和加工关键技术.经过分析叶轮零件的加工质量,明确了控制插补弦长、插补周期和进给速度、刀轨残留误差,可以控制五轴数控加工的误差,保证制造质量.以叶面造型的轴向截线为加工依据,解决了刀具切削间隔的计算和刀路轨迹的求解,并进行了仿真分析.实践证明:采用五轴数控加工中心对叶面进行截面法加工,避免了加工干涉,容易实现曲面间的光滑走刀,提高了叶片的加工效率和质量,降低了加工成本.     

数控加工直线段轨迹NURBS拟合

针对模具数控加工中的连续直线段刀位点轨迹,为了克服直线段插补的不足,实现参数曲线插补,提出了一种可靠的Nurbs曲线拟合算法。该算法以最小二乘Nurbs曲线拟合方法为基础,通过最优控制点搜索方法和基于直线段轨迹连续性指标分段的曲线拟合方法,对直线段刀位点轨迹拟合,可将拟合后的曲线与原始直线段轨迹间的偏差控制在要求范围内。通过仿真验证了该方法的可靠性。     

VERICUT下的大型气缸体的数控加工仿真的研究

VERICUT由美国CGTECH公司开发的专业数控加工仿真软件,它具有强大的三维加工仿真、验证、优化等功能.通过对大型气缸的数控加工仿真,完成了对各种可能发生情况的检查.基于软件的Optimath分析模块,可以对数控程序进行优化,从而提高加工效率.基于AUTO-DIFF分析模块,可以通过对比仿真加工后的模型和现实的设计模型进行过切和欠切分析.这对于保证了气缸的加工质量,降低了现场操作人员的劳动强度,提高了企业的生产率是非常有益的.     

基于蚁群算法的数控板材加工路径规划

为缩短数控板材加工中的走刀时间,对传统的数控板材加工路径作出改进,提出基于蚁群算法的数控板材加工路径规划并做出了仿真.由仿真结果表明,本文提出的算法性能较好,能够大大缩短加工总路程.最后对蚁群算法应用在数控板材路径规划的前景进行了展望.     

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。     

船用螺旋桨数控加工干涉仿真及刀轴方向控制技术研究

干涉检测是螺旋桨数控加工中的关键问题,如果在加工过程中发生干涉,会破坏机床甚至造成重大损失。基于UG软件,构建了螺旋桨加工仿真平台,利用该平台进行螺旋桨加工过程仿真和干涉分析;在虚拟环境中,检验数控程序是否干涉;针对虚拟仿真过程中发现的发生干涉的刀位点,反复自动调整刀轴矢量,计算出无干涉刀轴矢量数据,优化数控程序,以避免干涉碰撞,提高了数控程序编程效率。     

基于UG的660MW气缸模样加工工艺研究

通过UG建模、参数设计和走刀路线仿真,将参数优化用于660MW气缸模样的建模设计过程。采用五坐标数控龙门铣床,选择合适的刀具进行模样集成化加工,通过优化刀具运动轨迹,加工后产品参数完全符合图纸要求,产品外观优良;模样分块加工后装配质量稳定可靠,相对于此类模样传统加工方式,产品不合格率降低约90%,加工效率提高约50%。此方案大大提高加工效率及加工表面质量,为其他大型模样的加工提供了参考。     

航发压气机叶片的加工仿真分析

航发压气机叶片型面及加工工艺复杂。为降低加工成本、提高加工效率,对某型复杂薄壁航空发动机压气机叶片零件进行加工仿真研究。分析叶片的结构特点,结合加工工艺路线制定原则,制定了叶片加工工艺路线,规划了刀具轨迹;根据五轴机床行程及运动特点,定制了五轴机床专用后处理器,并将刀具轨迹后处理生成了叶片加工的NC程序,同时输出加工总计用时;构建立式五轴数控机床仿真模型,对加工工艺进行仿真验证,取代实际加工试切步骤,节省生产成本和时间。仿真加工结果验证了加工工艺的合理性和后处理的正确性,为加工参数的进一步优化和加工误差分析奠定了基础。     

大型双曲率蒙皮拉伸模高效数控加工技术

为了提高大型双曲率蒙皮拉伸模的加工效率,设计了一种优质高效的数控加工工艺。借助三维CAM软件,编制数控加工程序,合理排布粗加工、半精加工、精加工的刀具轨迹,生成数控机床专用NC代码。利用几何仿真软件,对NC代码进行仿真检查,避免撞刀、过切等意外情况的发生。最后,对拉伸模进行实际的切削加工,模具工作型面质量良好,加工精度符合设计图样要求,表明了此加工工艺的可行性,为大型双曲率蒙皮拉伸模的高效数控加工提供了一种工艺方案。     

任意空间角度平面铣削加工宏程序编程设计

任意空间角度平面在复杂类零件中应用较广,通过运用数学知识对刀位点进行数值计算和对数控宏程序编程设计,开拓了普通数控铣床加工应用范围,减少了工件定位、装夹次数。借助通用的FANUC 0i mate-MC数控系统平台,编写了应用型特别强的任意空间角度平面数控加工程序,并对程序核心部分的宏程序进行数控仿真和编程设计。已优化的宏程序起始段中的全部变量被赋予正确的数据后,数控程序能够准确地控制球刀刀位点的运行轨迹,确保任意空间角度平面加工精度达到要求。     

基于混合遗传算法的数控铣削参数多目标优化

针对数控程序编写以及数控仿真时切削参数的优化问题,根据最优化思想,构建数控铣削加工的数学模型,应用遗传算法与模拟退火算法相结合的混合遗传算法及MATLAB工具对切削参数进行优化,并用实验验证其对提高数控机床加工效率和降低加工成本的可行性。     

基于PowerMILL的五轴数控机床仿真与应用

通过虚拟仿真技术,基于PowerMILL软件自带的机床仿真功能,以双转头五轴数控加工中心为例,介绍五轴机床仿真模型的建立和仿真机床参数设置,并以轴流风叶片进行数控刀路仿真、优化和试切加工,验证仿真系统的有效性,确保五轴数控机床的加工效率和可靠性。     

基于VERICUT的变螺距螺杆多轴数控加工仿真研究

针对变螺距螺杆在多轴机床上加工难度大、加工过程复杂的问题,研究了变螺距螺旋线的直接插补算法,并根据刀具加工螺杆时的空间几何关系对刀具刀位点进行求解,得到了设计数控加工程序所需要的全部信息;通过定制变螺距螺杆在VERICUT软件中的加工仿真环境,实现了螺杆的加工仿真过程。该仿真可以在保证刀具轨迹的正确性的前提下,有效的避免干涉和碰撞,可以代替零件在实际加工中的试切过程,提高螺杆加工的效率和安全性,为变螺距螺杆的多轴数控加工提供了参考。