列表轮廓零件数控自动编程技术自适应算法

目的　研究一种解决列表轮廓零件 NC编程困难的新方法 .方法　提出一种根据零件加工精度要求 ,自动生成变步长刀位轨迹的算法自适应算法 .结果　该算法可根据列表曲线的曲率变化 ,随时改变步长 ,同时使误差满足要求 .结论　从计算结果可以看出 ,随着加工精度的提高 ,插入的点数增加 ,对于同一条曲线 ,曲率大的地方插入的点数较多     

基于改进萤火虫算法的航发叶片3D采样方法研究

航发叶片是航空发动机的重要零件,其加工精度将直接影响航空发动机的使用性能与寿命。对叶片加工精度的评价通常采用3D轮廓测量方式实现。由于作为典型自由曲面代表的叶片结构复杂,存在较大的空间扭曲度,不仅导致其加工困难,也加剧了测量的难度。三坐标测量机是目前叶片轮廓测量精度最高的检测方式,受制于叶片型面复杂度和目前触点式三坐标测量技术限制,需要采集大量的表面数据点才能全面地表征叶片表面特征,使得测量效率极低。从曲面3D模型采样的角度出发,提出了基于改进萤火虫算法的采样点提取方法,首先提取叶片各截面曲线,其次对提取曲线分段并以等弧长方法均匀采点,按顺序提取的初始点位置数据模拟建立小型萤火虫群落,计算群落内点曲率关系并确定目标位置点的移动方向以及步长,实现已知分布点的点位自动更新,最终得到叶片表面所有关键特征采样点。本文算法可实现测量点数自由配置,通过该方式达到调整测量效率的目的,再代入算法实现了采样点还原精度的提升,通过对比等弧长采样算法以及等参数采样算法采样结果,拟合曲线与原始曲线的轮廓偏差、最大位置偏差、平均位置偏差,确定本文采样算法结果明显优于前两种算法。     

提高列表曲线加工精度的计算机辅助加工

列表曲线在数控加工过程中存在编程繁琐，计算量大且加工精度不高等缺点，提出通过修改插补原理，用计算机辅助编程的方法来提高列表曲线的加工精度。经实际应用，不仅提高了加工效率，而且使加工精度得到提高。     

曲面加工中进刀策略的自适应研究

通过对自由曲面数控加工中残留高度的分析,得出结论：用球铣刀加工曲面时,理论粗糙度与铣刀半径、表面曲率、参数曲线斜率等有关。在此基础上, 提出了基于参数曲线曲率的自适应进刀方法和全面曲面的等误差、均匀粗糙度加工概念,建立了能实现这种加工的进刀策略模型及其算法。分析表明：该模拟所确定的进刀路径,在一定精度下效率高于等步距方法。     

高速加工中速度前瞻控制新算法研究

为了避免在高速加工中高曲率轮廓导致的工件过切和机床的异常振动，提出了一种实时的速度前瞻软件控制新算法.该算法基于S型加减速方案，通过采用三次样条曲线拟合对离散加工路径的分析发现高曲率点，根据加减速特性预估高曲率点处的最优速度，最后对加工路径施加相应的运动学曲线规划，实现了加工速度自适应于加工路径的变化.应用该算法使得加工速度变化平稳，较之传统控制方法大大提高了加工效率.     

列表曲线双圆弧样条拟合技术

介绍一种列表曲线的双圆弧样条氦事算法，它能够保证曲线Ｇ阶连续，并能去除多余的数据点，从而得到最少结点的拟合曲线，减少数控加工程序段，提高加工表面质量，可供的有列表的曲线数控加工编程使用。     

基于Windows的数控线切割绘图自动编程系统

采用VB6．0开发一套基于Windows平台的数控线切割绘图自动编程系统。该系统具有独立的交互式二维绘图平台,既可独立绘制用于数控线切割系统加工的零件轮廓曲线,也可打开其他CAD系统绘制的零件加工轮廓曲线;对绘制或打开的零件加工轮廓曲线可根据要求自动排序并自动计算生成适用于数控线切割系统的加工程序,极大地提高了编程的效率和编程精度。     

通信信号的高精度测频

在跳频通信及其它调制方式通信中,关键技术之一就是提高测频的精度与速度。用DFT测量载频时,测频精度是1／2N,N为DFT的序列点数,要想提高测频精度只有提高DFT的运算点数,这样就增加运算量。本文提出了一种修正算法,在运算点数不变的情况下,利用修正算法,提高测频精度10－100倍,运算量并不增加。     

微线段高速加工的圆锥截线拐角插补算法

针对数控高速加工时微小线段拐角过渡的平滑问题,建立基于二次有理Bézier形式的圆锥截线拐角过渡矢量模型,推导三种类型的园锥截线过渡曲线的最大轮廓偏差和最大曲率计算公式,提出一种微小线段间圆锥截线拐角过渡的插补算法。算法可在满足轮廓加工精度和相邻小线段长度的条件下选择圆锥截线的权因子,确定圆锥截线拐角过渡曲线的类型;根据数控系统的动态响应能力、弓高误差和过渡曲线多步转接的要求,确定拐角曲线过渡的最大加工速度;进一步提出通过修改圆锥截线的权因子实现拐角曲线的加工速度与各直线段路径的进给速度衔接过渡的前瞻处理方法。与圆弧拐角过渡的对比结果表明,算法可有效提高微小线段间的拐角加工速度,缩短数控加工时间。     

二维轮廓曲线匹配算法研究

在分析平面曲线的几何特性的基础上,提出了一种快速有效的轮廓曲线匹配算法.该算法在取得轮廓曲率集合和角点集合的基础上,首先根据角点的曲率值搜索初始匹配角点,得到初始匹配段.其次利用曲线段的几何属性-弧长和弦长来判断初始匹配段,如果满足条件,则将初始匹配段作为候选匹配段.最后应用候选匹配曲线段上曲率的Hausdorff距离来验证曲线段的匹配,如果该距离在一定的容差范围内,则该曲线段匹配.实验证明该算法即保证了较好的匹配精度,又能显著提高匹配的速度.     

基于激光位移传感器的零件轮廓曲线重建策略

针对零件轮廓曲线复杂多变,破损情况不尽相同,使用传统建模方式存在效率低、精度差、操作复杂等问题,提出基于激光位移传感器的零件轮廓曲线重建技术,构建了自适应零件轮廓曲线采集平台,基于Savitzky-Golay平滑滤波算法实现了采集数据的降噪与光顺,通过Akima样条拟合和重采样重建了能够用于加工制造的轮廓曲线点集,并通过实例测试验证所提重建策略的可行性和有效性。结果表明,重建曲线与理论曲线之间的误差在-0.143 4～0.091 0之间变化,能够重建与原始曲线一致、误差更小且符合加工制造要求轮廓曲线。     

非均匀三次B样条曲线光顺性研究

本文给出的光顺方法是通过节点移去，又插入，实现对Ｂ样条曲线形状控制．根据Ｂ样条曲线的性质，采用了光顺定性准则自动选择需光顺的节点．本文的研究包括节点处曲率不连续值的计算，节点移去算法，光顺一条Ｂ样条曲线算法等内容．并在计算机上实施了整个光顺过程，用实例证明了本文所给方法的有效性．     

圆柱凸轮曲线的数控加工

在数控铣床上配以数控分度工作台加工 VC-604-1100-3槽筒圆柱凸轮和传统方法相比不仅生产率大大提高,曲线精度的稳定性也大为提高。本文提出了根据图纸外侧曲线求解内侧曲线上若干离散点的方法,不但验证了图纸给定的内侧曲线列表值,而且光顺了这条曲线。在产实践中收到了较好的效果。     

剃齿刀修形砂轮斜截面法数控精密加工机理研究

剃齿刀修形砂轮侧面突起是弦长弦高比很大的圆弧,现有数控插补算法无法加工出符合精度要求的修形砂轮。针对这一缺陷,提出斜截面法放大弦高从而减小弦长弦高比的方法,推导加工曲线的方程,并结合算例,获得离散点坐标和加工刀具轨迹。结果表明通过斜截面法放大弦高的加工方式可以获得较高精度的插补轨迹。同时也为大曲率小圆弧曲面的数控加工奠定了一定的理论基础。     

数控编程列表曲线的空间矢量法

提出了一种数控编程空间列表曲线的矢量法－空间三次参数样条曲线法,介绍了该方法的基本导了空间三次参数样条曲线的数学模型的矢量表达式,并给出 控加工的实例。     

基于模糊推理的NURBS曲线直接插补进给速度确定方法

为了提高复杂自由曲线数控加工的效率和精度,采用NURBS曲线拟合加工曲线,建立其曲率半径计算数学模型,针对自由曲线曲率半径变化范围大的特点,提出一种冗余误差控制NURBS曲线插补算法与模糊推理运算相结合的进给速度确定新方法.经MATLAB环境下进给速度插补过程仿真,并与冗余误差控制进给速度插补算法、弓高误差控制自动调节速度插补算法比较,结果表明:该方法可根据自由曲线的曲率半径及其变化率值经模糊推理方法确定出合适的进给速度以提高加工效率,并能使弓高误差不超出最大允许值以保证加工插补精度.     

基于高速切削加工工件测试的误差分离及误差补偿

机床－夹具－工件－刀具系统的每项误差都会映射到加工工件上,通过测试加工工件可将影响工件加工精度的误差源分离出来,本文介绍了一种通过在位测试和加工后离线测试车削中心上加工工件件而进行误差分离的新技术,并应用参数化编程方法对误差进行软件补偿以提高零件加工精度。     

基于高速切削加工工件测试的误差分离及误差补偿

机床－夹具－工件－刀具系统的每项误差都会映射到加工工件上,通过测试加工工件可将影响工件加工精度的误差源分离出来.本文介绍一种通过在位测试和加工后离线测试车削中心上加工工件而进行误差分离的新技术,并应用参数化编程方法对误差进行软件补偿以提高零件加工精度.     

基于进给速度自适应控制的NURBS曲线智能插补的新算法

通过对NURBS曲线的特点分析和NURBS曲线插补参数值求取方法的研究,在可控弦高误差算法的基础上,提出了一种简单而实用的NURBS曲线自适应插补算法。该算法充分考虑到机床的实际加工能力,对曲线段进行提前预插补,实现了加工进给速度自适应地随着曲率半径而变化,使加工运动更平滑,还避免了因加工曲线终点的判断而带来的复杂计算,并给出了快速求取插补点的3次NURBS曲线动态矩阵和曲线曲率的快速计算方法。     

大球面的精密加工与测量

球面空气静压轴承具有摩擦力矩小、回转精度高等突出的优点,因而在国内外精密仪器和精密装备上获得了越来越广泛的应用。然而由于轴承零件精度要求较高,因此,研究轴承大曲率球面精加工和测量方法,已受到机械制造业的密切重视。下面结合一付φ200MM 氮化钢球轴承的实践,对大曲率球面加工与测量的问题叙述如下:一、大球面精密加工方案的选择(一)范成法:被加工的球轴以工作轴线回转,圆盘砂轮除绕本身轴线回转外,并