基于参数线法的填充曲线刀具路径生成方法研究

参数线法刀具路径生成是曲面加工常用的方法,为了缩短走刀路径,将空间填充曲线生成思想融入路径生成过程中,提出基于参数线法的填充曲线刀具路径生成方法.在参数线网格上以最短哈密顿路径算法为指导来生成填充曲线,达到优化参数线刀具路径的目的.通过实例验证了方法的可行性.     

离散曲面慢刀伺服车削刀具路径规划

为解决离散曲面加工的难题,进行了离散曲面慢刀伺服车削刀具路径规划,研究了离散曲面的刀触点生成算法和刀位点生成算法,对比了两种刀位点速度插补算法。提出了基于Zernike多项式局部数据点拟合的刀触点生成方法和Z向刀具形状补偿方法。使用MATLAB软件以环曲面为例进行仿真,验证了该方法的正确性。通过对环曲面和渐进多焦点曲面进行刀具路径规划和加工实验,表明该刀具路径规划方法能够在避免对整个曲面进行拟合的基础上实现离散曲面的高精度加工。     

曲面数控加工中刀具轨迹生成探讨

以三坐标数控加工自由曲面为研究对象,对复杂曲面刀具路径生成中的一些问题进行了探讨,对常用的三坐标曲面加工方法进行分析比较,给出了步长、步距的计算公式以及走刀方式、进/退刀方式的选择原则.     

面向高速切削的自动编程技术研究

通过对高速切削工艺特点的研究,提出了新的数控加工编程策略.基于CAM软件的自动编程加工技术是影响高速切削加工品质的主要因素.详细阐述了合理地选用CAM系统提供的自动编程技术,以获得完美的走刀路径,生成优化的数控加工程序.     

发动机缸体复杂平面加工路径优化策略

以缸体顶面和电机安装面的铣削加工为对象,提出了基于动态铣削弧长分析的平面加工路径优化理论与方法,利用UG建模与分析和高精度激光扫描成像技术,获得了不同走刀路径下的动态铣削弧长波动情况,最后以更优化的走刀路径提升了缸体顶面质量,改善了电机安装面加工振动和噪音的情况。     

机器人砂带磨削路径优化插补算法

为解决经典泰勒插补算法生成的加工轨迹在加工中产生的过切问题,在机器人打磨离线编程系统上进行了机器人打磨路径插补算法的研究。通过对比各种路径刀位点生成方法,提出一种改进的泰勒插补算法。该算法在加工路径曲率变化较大的区域刀位点自适应地致密,避免了弓高误差超差引起的过切;当加工路径较为平滑时,刀位点稀疏,保证加工效率。通过设计优化算法与经典算法的对比磨削试验,验证了该插补算法的有效性。     

型腔高速数控铣削刀具路径规划研究进展

型腔高速铣削是箱体类零件的典型加工方式,被广泛应用在航空、航天、汽车及模具等行业中。型腔高速铣削的走刀路径决定了此类零件的加工效率和加工质量,其轨迹规划至关重要。首先对型腔高速铣削的几种经典走刀路径策略进行了总结。然后对诸如切啮合角、颤振等影响走刀路径规划的关键影响因素进行了阐述。最后系统地分析了现有型腔高速数控铣削走刀路径中规划方法存在的不足,探讨了该领域未来的发展前景和需要进一步探究的热点问题。     

基于数字孪生机床模型的加工路径优化研究

制造业个性化加工转型对数控机床加工控制提出了更高的要求,针对固定工况构建的数字孪生模型无法适应生产要求进行加工路径的调整问题,本研究提出了以改进的遗传模拟退火算法（IGASA算法）嵌入到数字孪生机床模型,根据实际加工需求,构建了走刀长度与换刀成本综合最小化的目标函数,并设定了数控加工运动干涉约束、重复走刀约束、基元加工顺序约束、刀具寿命约束四种约束,以IGASA算法进行目标求解,以获取到最优加工路径。同时,通过数字孪生机床模型实现对数控机床的虚拟映射,实时获取加工数据与数控机床运行数据,并根据数据变动,采用IGASA算法进行最优加工路径的自适应更新。验证表明,该方法可以重新进行加工路径的更新,案例中的加工路径长度缩小了141.56mm,表明该方法的有效性。     

印制板钻孔加工走刀路径优化

根据遗传算法理论知识,结合印制板钻孔加工工艺的自身特点,建立了钻孔最佳走刀路径的目标函数,详细阐述了基于遗传算法钻孔走刀路径优化中关键技术的设计,并通过实例说明,采用遗传算法对印制板钻孔走刀路径进行优化,可显著地提高加工效率。     

从测量的散乱数据点云直接生成数控刀具路径的研究

提出了一种直接从测量的散乱数据点云用球头刀对自由曲面进行三轴数控加工时生成刀具路径的方法。不同于现有散乱点云基于逆向工程的刀具路径生成方法,本法考虑并估计了曲面加工误差和粗糙度。将散乱数据点云向XY平面投影,以获得的投影边界为刀具路径的主方向,然后根据曲面所需的加工误差和残留高度要求划分该投影数据点云,得到一系列刀位网格单元。通过最小化每个刀位网格单元的加工误差以确定每个刀位网格的节点位置,加权平均相关联刀位网格节点来对齐相邻刀位网格单元的边缘。为了缩短加工时间,裁去刀位路径上多余的线段,最终生成高效合理的数控加工刀具路径。已用实测的数据点云验证了本法直接生成刀具路径的有效性。     

Effect of backstitch tool path on micro-drilling of printed circuit board

As electronic components have become smaller, micro-drilling tools have been developed and used to drill holes in the hundred-micrometer range on printed circuit boards. To improve the productivity of the drilling process, printed circuit boards are generally stacked in several layers and drilled simultaneously. In this process, however, misalignment of the drilled holes on the top and bottom layers occurs, and this consequently degrades the overall product quality. To solve this problem, a new tool path strategy is proposed, which we refer to as the backstitch tool path. The basic scheme of the suggested strategy is to make a balance on the substrate. We compared this approach with a conventional tool path by examining the hole positioning error, drilling thrust force, drilling torque, and drilling duration under various drilling conditions. The effects of each process parameters were analyzed, and the suggested backstitch tool path has a positive effect on low bending stiffness tool, too much adjacent holes, and higher in-feed rate, respectively. Applying the backstitch tool path strategy to a micro-drilling operation improved the productivity and product quality.     

加工蜂窝陶瓷挤出模具的刀具磨损补偿方法

针对蜂窝陶瓷挤出模具在使用过程中存在的问题，即孔径与孔深变化的问题，提出了一种基于均匀分布的钻孔路径规划方法，补偿钻头直径磨损；另外设计了一自动对刀装置，来补偿钻头长度方向磨损，该装置结构简单，操作方便。     

基于均布的群孔加工CAD/CAM系统的研究与开发

为了解决蜂窝陶瓷挤出模具在使用过程中的挤出问题,提出了一种基于均匀分布理论的钻孔路径规划策略;利用VB对AutoCAD软件的二次开发技术,开发了基于群孔加工的计算机辅助设计与制造系统,实现了零件参数化绘制、走刀轨迹规划及NC代码的自动生成等功能,从而大大减少了设计人员的工作量,提高了工作效率。     

单模单冲数控冲床加工路径优化方法研究

金属板上各孔冲裁顺序直接影响数控冲床冲裁加工时的生产效率。针对目前传统数控冲床加工路径算法单一、加工时间长及路径长度偏大等问题,提出一种基于有选择的最近邻算法和改进蚁群算法的加工路径优化方法。该方法对常见的矩形高密度冲孔板采用最近邻算法,对非矩形阵列分布的孔形采用改进的蚁群算法。实验结果表明,优化后的加工路径在长度及计算时间上取得了较好的效果,提高了冲床加工的效率。     

新的求解钻削路径优化问题算法研究

将粒子群优化算法应用到离散空间的群孔钻削路径优化之中。由于基本粒子群算法不能保证全局或局部收敛,在算法数学模型的基础上,引入重新生成停止进化微粒的方式对算法加以改进,使改进的算法具有全局收敛能力。通过建立序交换元和序交换集对算法的操作算子进行改进,满足钻削路径优化问题中整数编码的需要。实验表明,新的算法具有实现简单,收敛速度快,能够实现全局收敛的优点。     

ENVELOPING THEORY BASED METHOD FOR THE DETERMINATION OF PATH INTERVAL AND TOOL PATH OPTIMIZATION FOR SURFACE MACHINING

An enveloping theory based method for the determination of path interval in three-axis NC machining of free form surface is presented, and a practical algorithm and the measures for improving the calculating efficiency of the algorithm are given. Not only the given algorithm can be used for ball end cutter, flat end cutter, torus cutter and drum cutter, but also the proposed method can be extended to arbitrary milling cutters. Thus, the problem how to strictly calculate path interval in the occasion of three-axis NC machining of free form surfaces with non-ball end cutters has been resolved effectively. On this basis, the factors that affect path interval are analyzed, and the methods for optimizing tool path are explored.     

一种专用送料器的创新设计

以一种POM棒料零件在数控车床上实现批量加工为例,介绍数控车床在没有配置自动送料装置的前提下,利用程序实现棒料快速装夹的送料器的设计,提出了在数控机床上开发工、夹具的一些思路和方法,可以有效地减轻工人的劳动强度,提高劳动生产率。     

ENVELOPING THEORY BASED METHOD FOR THE DETERMINATION OF PATH INTERVAL AND TOOL PATH OPTIMIZATION FOR SURFACE MACHINING

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基于MODM模型的自由曲面NC加工刀位计算

指出现有的基于曲线逼近分析的刀位计算精度控制原理存在的不足，提出基于曲面离散基本单元（MODM）模型的NC刀位计算原理，给出了利用MODM模型生成等参数线刀轨、截面线刀轨以及特殊形式刀轨的方法；对有关方法分别进行了程序实现并给出计算实例。程序实现的结果表明，基于MODM的刀轨生成方法在计算效率，精度控制可靠性，刀轨生成能力等方面有独特的优点。     

七轴并联机床数控加工后置处理技术研究

七轴并联机床是在六轴并联机床的基础上，在工作台上串联一个数控转台，实现七轴联动，从而提高了并联机床的加工能力。为了利用七轴并联机床进行数控加工，必须对刀位文件进行后置处理，生成六根驱动杆的杆长和数控转台的转角等数据来驱动并联机床。本文研究了七轴并联机床数控加工的后置处理技术，提出了后置处理的过程以及相关的算法。