多轴铣削定位加工手工数控编程的研究

以双转台五轴联动铣削加工中心为例,对多轴铣削定位加工手工编程进行了研究。利用坐标旋转公式,推出了工件坐标系中点的坐标转换到NT坐标系中刀位点的坐标的计算公式和旋转轴的旋转角的计算公式。利用这些计算公式,计算了任意平面铣削加工刀具轨迹刀位点的坐标和旋转轴的旋转角度,与UG软件生成的刀轨程序中相关数据比较,两者之间的坐标值的误差在0．0005mm以下,旋转角度误差在0．0005。以下。手工编写了在日本MAZAJ公司制造五轴联动加工中心上加工铝合金条形零件上表面数控加工程序,加工的零件质量较为理想。     

基于临界约束的四轴数控加工刀轴优化方法

针对自由曲面四轴加工中复杂刀具运动导致的干涉和刀具运动不连续等现象,提出一种基于临界约束的刀轴优化方法。基于刀具与工件约束曲面之间的相对位置关系,利用曲线上的点搜索算法确定切触点处的临界刀轴矢量,并计算当前切触点刀轴摆动的可行域;以切削行内所有切触点的刀轴可行域为基础,建立当前切削行内无干涉且相邻刀轴变化最小的刀轴矢量优化模型,实现了自由曲面四轴加工无干涉刀轴矢量的光顺控制。整体叶盘四轴加工试验表明,利用此方法获得的刀轴矢量可以显著改善机床运动的连续性,并避免刀具干涉的产生,提高了加工质量。     

回转刀轴驱动部件的设计

为扩大两轴联动刀剪专用数控磨床的加工范围,提高加工空闻曲面精度,设计了一套回转刀轴驱动部件。这一部件在两轴联动刀剪专用磨床安装应用后,使机床实现了三轴联动传动,刀轴回转的反向间隙为零,性能稳定,传动精度高,满足了刀剪专用数控磨床磨削空间曲面的要求。     

五轴联动机床旋转中心偏移补偿算法研究

五轴联动数控加工过程中,MCS是机床运动的依据,也是指令刀位点移动的依据。程序中刀位点的指令位置Pm=Pm'+ΔPm;Pm'为基础分量,按转轴的旋转中心Or与MCS的坐标原点Om重合给出;另一分量ΔPm是由于事实上的Om与Or的不重合而导致假定位置与程序中刀位点的指令位置存在着差异而需要的补偿量,它与Or在MCS的位置相关。研究了Om与Or不重合刀位点指令位置补偿量的计算公式,开发了能自动生成带有旋转中心偏移自动补偿功能的数控加工程序的后置处理程序,适用于数控系统不具有RTCP功能及旋转中心偏移自动补偿功能的五轴加工程序编制。     

常见数控机床对刀问题的处理

对刀在数控加工中是最基础也是非常关键的一个环节，所谓对刀就是确定刀位点在工件坐标系中的位置，机床坐标系和工件坐标系之间的位置关系就确定了，通常把这一过程称为对刀，对其处理的好坏直接影响到数控加工零件的精度、机床的操作和加工的效率等。对刀的过程涉及到一系列的步骤，如对刀方法的选择、NC指令的选用和对刀参数的设置等等。     

数控车床对刀及一种简易对刀装置

对刀是指将刀具的刀位点调整到与数控程序中Ｇ９２指令（或其它建立工件坐标系的指令）所指定的坐标位置相重合,即在工件坐标系中使刀具的刀位点位于起刀点上,以使在数控程序的控制下,由此刀具所切削出的加工表面相对于零件的不加工表面（定位基准）有正确的位置尺寸关系,从而保证零件的加工精度要求;同时,对于在车削加工过程中需使用多把刀具的工序,还应保证换刀后新刀具的刀位点与原刀具（标准刀具）的刀位点相重合（允许存在刀位点位置间的误差,但该误差应是可知的,以便用刀具补偿功能或其它方法来消除）。为实现对刀,加工过程…     

五轴数控加工奇异点问题研究

研究了五轴数控加工奇异点问题,分析了奇异现象及产生的原因。在对前人工作分析的基础上,提出了在刀轨规划时避免奇异现象的方法。该方法通过监测刀轴与旋转轴的夹角,找出产生奇异的刀位点,并以上一刀位点对当前刀位点进行优化。结果显示机床各运动轴能平缓通过奇异区域,证明该方法切实可行。     

BEIJING FANUC 0i系统对刀中的问题

对刀在数控加工中是最基础也是非常关键的一个环节，所谓对刀就是确定刀位点在工件坐标系中的位置，也就是确定机床坐标系和工件坐标系之间的位置关系，通常把这一过程称为对刀。下面就FANUC 0i系统数控车床试切法对刀为例，分析其存在的问题。     

五轴数控加工中旋转轴运动引起的非线性误差分析及控制

五轴数控(Computer numerical control,CNC)加工中,刀具路径规划阶段与实际加工阶段对旋转轴运动采用的插补方式存在差异,其中刀具路径规划阶段是根据零件的几何信息进行插补,而实际加工中则根据机床信息进行插补,这种差异将引起原理性加工误差。针对五轴数控加工中旋转轴的运动,分析采用线性插补方式控制两个旋转轴进行加工时刀具姿态变化引起的原理性误差,进一步研究不同加工情况下由此产生的在垂直于走刀方向的平面内的非线性误差。通过分析旋转轴运动过程中线性插补引起的刀轴偏差角,证明刀具在相邻两刀位点运动过程的中间时刻处刀轴偏差角取得最大值,并得到由该最大值的显式表达式,在此基础上分析最大偏差角的影响因素。提出通过限制相邻两刀位点间刀轴夹角来控制此非线性误差的方法,并给出实例验证。     

五坐标端铣数控加工计算理论分析

本文介绍了五坐标端铣数控加工中的后跟角计算方法及刀位计算方法,分析了加工误差,包括直线逼近误差和刀轴摆动误差,提出了刀轴摆动误差补偿方法——刀具切触点偏置法,给出了走刀步长、走刀步距及刀具半径计算公式。     

数控车削加工中的刀具位置补偿

研究了刀尖点与基准点运动轨迹之间的关系，揭示了刀具位置补偿的实质，提出了计算补偿量的具体方法，阐明了刀具位置补偿的建立、补偿及取消的全过程。     

精密外螺纹内旋铣的机理研究与刀具廓形设计

硬切削技术与旋风铣削工艺的结合使得螺纹的"一次过"成形得以实现,针对外螺纹内旋铣工艺中存在的过切现象,结合某型号丝杠的双圆弧滚道从几何学的角度利用坐标转换的方法对该工艺的加工机理进行解析,建立刀具廓形与螺纹滚道法向截形的转换关系。通过Matlab编程讨论螺纹滚道旋铣成形过程中刀具廓形和刀具前角的设计问题,以及刀尖旋转直径和刀具—工件转速比的选用对过切程度的影响。仿真结果表明直接利用螺纹滚道的法向截形设计刀具廓形必然会引起滚道的过切,同时接触条件法设计的刀具廓形也不能消除螺纹滚道断续旋铣引起的过切。在此基础上提出基于坐标转换的刀具廓形设计方法,并得出基于螺纹滚道成形精度和表面粗糙度的内旋铣工艺参数的选择依据和步骤。     

华中数控系统用户宏程序在数控技能大赛中的应用

在全国数控技能大赛中，用户宏程序的编制是实操技能竞赛中的考核重点之一，是参赛选手夺冠争金的关键技术。在数控技能大赛中轮廓倒角和倒圆角的宏程序编制方法有两种：刀具中心轨迹编程和刀具半径补偿编程。通过大赛实例研究两种方法的关键编程技术，通过比较得出结论：使用可编程刀具“半径”变量编制宏程序的方法比较简便，编程效率高，且不易出错。     

华中数控系统用户宏程序在数控技能大赛中的应用

在全国数控技能大赛中,用户宏程序的编制是实操技能竞赛中的考核重点之一,是参赛选手夺冠争金的关键技术。在数控技能大赛中轮廓倒角和倒圆角的宏程序编制方法有两种:刀具中心轨迹编程和刀具半径补偿编程。通过大赛实例研究两种方法的关键编程技术,通过比较得出结论:使用可编程刀具“半径”变量编制宏程序的方法比较简便,编程效率高,且不易出错。     

虚拟轴数控机床的仿五轴控制

根据虚拟轴机床的结构特点,提出一种仿五轴控制方法,使得这种新型六坐标数控机床在外特性上与常规五坐标数控机床等价。这样,现有的五坐标控制技术和编程技术即可方便地用于六自由度的虚拟轴机床,从而有效发挥这种新型机床的优势。     

INDUCTION-HEATED TOOL MACHINING OF ELASTOMERS—PART 1: FINITE DIFFERENCE THERMAL MODELING AND EXPERIMENTAL VALIDATION

Experiments and finite difference thermal modeling of the induction-heated tool for end milling of elastomers are investigated. Three sets of experiments are designed to calibrate the contact thermocouple for the tool tip temperature measurement, study the effect of tool rotational speed on induction heat generation and convective heat transfer, and measure the tool temperature distribution for finite difference inverse heat transfer solution and validation of modeling results. Experimental results indicate that effects of tool rotation on induction heat generation and convective heat transfer are negligible when the spindle speed is below 2000 rpm. A finite difference thermal model of the tool and insulator is developed to predict the distribution of tool temperature. The thermal model of a stationary tool can be expanded to predict the temperature distribution of an induction-heated rotary tool within a specific spindle speed range. Experimental measurements validate that the thermal model can accurately predict tool tip peak temperature.     

Mastercam 刀具库的建立

针对目前CAD/CAM软件中刀具库与实际生产差别较大,不能满足实际生产需要这一状况,研究了如何在Mastercam软件中创建适合实际要求的刀具库的方法,通过刀具库的建立,可以提高数控加工编程效率,对数控技术的应用起到积极促进作用。     

INDUCTION-HEATED TOOL MACHINING OF ELASTOMERS—PART 1: FINITE DIFFERENCE THERMAL MODELING AND EXPERIMENTAL VALIDATION

ABSTRACT

Experiments and finite difference thermal modeling of the induction-heated tool for end milling of elastomers are investigated. Three sets of experiments are designed to calibrate the contact thermocouple for the tool tip temperature measurement, study the effect of tool rotational speed on induction heat generation and convective heat transfer, and measure the tool temperature distribution for finite difference inverse heat transfer solution and validation of modeling results. Experimental results indicate that effects of tool rotation on induction heat generation and convective heat transfer are negligible when the spindle speed is below 2000 rpm. A finite difference thermal model of the tool and insulator is developed to predict the distribution of tool temperature. The thermal model of a stationary tool can be expanded to predict the temperature distribution of an induction-heated rotary tool within a specific spindle speed range. Experimental measurements validate that the thermal model can accurately predict tool tip peak temperature.     

RESEARCH FOR CLUSTERING OF FEATURE MANUFACTURING-ORIENTED

0 INTRODUCTIONMachine process is the process through which the shape, dimension and some mechanics' properties of block (such as hardfacing ) are changed by cutting so as to obtain demanded precision and roughness. Because of various parts and the differences in product manufacturing scale, equipment condition, process level and management model between product factories, machine technology process depends on experience strongly and has uncertainty. It's difficult to express the complex pr…     

五轴联动数控加工中的刀具补偿方法

分析了现行五轴联动数控加工编程标准ISO6983对数控系统刀具半径补偿和刀具长度补偿功能支持的不足,提出一种刀具半径补偿向量模式的编程方法,以主轴头旋转类型的五轴数控机床为例说明了五轴加工中实现刀具补偿的方法。