五轴数控编程刀轴矢量控制技术研究

运用五轴数控编程的刀轴矢量控制技术,在整体式叶轮的加工过程中可以避免刀具与零件发生干涉,高质量地完成复杂曲面的加工,有效提高了加工效率。     

基于CAXA机械制造工程师的五轴加工方法的选择

本文就CAXA机械制造工程师的五轴加工方法提出了几点自己的看法。     

典型五轴零件的数控加工工艺分析与编程加工

文中在典型五轴零件的结构分析和工艺分析基础上,基于传统的三轴数控加工工艺,融合前沿的五轴加工策略,使用CAXA制造工程师设计了典型五轴零件的刀路,并完成了五轴零件的数控编程和加工,获得了满足要求的加工效果。     

基于旋转轴运动插补的五轴联动加工非线性误差控制研究

五轴联动加工过程中会出现一类非线性误差——偏摆误差。首先,针对此类误差的产生进行了原理性说明,并建立了误差与两个旋转轴运动角度之间的运算关系;进而,对加工刀路中的误差超差位置进行判断,并通过限制旋转轴的运动角度来控制误差;最后,通过仿真和加工试验证明了该算法能够有效控制加工中的此类误差,更好的保证工件加工精度。     

基于关键刀轴矢量插值的球头铣刀五轴加工光顺刀轴矢量生成方法

提出基于贪心策略的复杂曲面加工刀具路径关键刀轴矢量序列整体优化方法,以及基于关键刀轴矢量插值的球头铣刀五轴加工复杂曲面光顺刀具姿态生成方法。计算各关键刀位刀触点处的刀轴矢量可行域,基于贪心策略从刀轴矢量可行域中选择关键刀轴矢量序列并且插值关键刀轴矢量序列,检查加工路径刀轴矢量序列是否存在碰撞干涉,进而获得可行的关键刀轴矢量序列集合。根据光顺评价指标从可行的关键刀轴矢量序列集合中选择最优的关键刀轴矢量序列,然后获得整个加工路径光顺的刀轴矢量序列。试验结果表明,该方法生成的复杂曲面加工刀具姿态能够使机床旋转轴运动平稳。     

零件的五轴加工

采用三维CAD系统,能够设计更为复杂的零件。要加工这类零件的五轴加工程序的编制是很困难的事。但是,随着功能完善和容量强大CAD系统的推广,从设计、制造到切削加工过程就变得容易了。因此,五轴加工中心的应用日益普遍,越来越多的零件采用五轴加工中心进行加工。智能机床方案使生产零件的五轴加工更趋实用。     

利用CAXA对导风罩的五轴数控加工

重点介绍五轴机床的结构和数控加工。通过分析五轴机床的结构,运用CAXA建立HERMLE C30五轴机床的后处理。结合零件重点介绍了CAXA的三维模型功能和五轴加工功能,目的在于体现CAXA的三维模型功能和五轴加工功能在实际加工中的应用。     

自由曲面五轴加工刀轴矢量的运动学优化方法

针对五轴加工中刀轴矢量变化过大导致加工误差较大和破坏零件表面加工质量的问题,提出采用运动学方法优化刀轴矢量。建立机床的运动学约束条件,并由此确定机床转动角速度可达区域作为刀轴矢量优化的约束条件。针对选定结构的机床,结合平底刀加工不发生过切的充要条件和被加工曲面沿行距方向的法曲率,给出初始后跟角的自动计算方法,并指出机床转动角度的变化相对于后跟角的变化是单调的。在得出切触点无干涉区域与机床转动角速度可达区域的基础上,从两个区域的交集中选取优化的刀轴矢量。如果两个区域的交集为空,则调整该点之前切触点的刀轴,从而使交集不为空。算例分析表明,所提出的运动学优化方法合理可行,能够使刀轴矢量变化均匀,充分发挥机床的性能。     

汽车玻璃钢化风栅成形器五轴加工刀轴矢量插值

为了解决汽车玻璃钢化风栅成形器五轴加工时刀轴矢量频繁变换造成冲击或发生干涉等问题，提出一种刀轴矢量插值方法。根据被加工曲面的几何形状和误差要求确定刀触点，根据被加工曲面的微分几何性质确定刀轴矢量的后跟角和摆转角。在已确定刀触点处的刀轴矢量的基础上，采用空间矢量光滑插值方法获得一系列中间位置刀轴矢量使刀轴变化较均匀。以货车前挡风玻璃钢化风栅成形器的一个拼镶块工作表面和风栅孔五轴NC加工为例进行仿真。结果表明，该刀轴矢量光顺方法可以避免刀轴方向频繁变换，同时也可有效地提高加工精度。     

CAXA制造工程师仿真加工真实性研究

通过对CAXA制造工程师仿真加工的研究,开发出符合实际加工情况的坯料,使仿真加工更加接近现实,从而完善了CAXA制造工程师的仿真效果.     

CAXA制造工程师实体特征造型的经验与技巧

以2006版为例,介绍了CAXA制造工程师实体特征造型的一些经验和技巧。重点阐述了基准平面的运用规则、草图不闭合问题解决方法,并对筋板生成、模具生成中的有关问题进行了分析探讨。     

“曲线打断”在CAXA制造工程师中的应用

"曲线打断"是造型过程中常用的基本功能,应用合理可以提高实体造型质量,不合理却会使得模型无法生成,为了简化零件的造型设计,提出CAXA制造工程师"曲线打断"的应用。基于CAXA制造工程师,通过几个实例说明在造型过程中出现扭曲变形或导动增料指令不能操作时,合理使用"曲线打断",可以大大提高CAXA制造工程师的作图效率,获得精确的几何模型。     

五轴数控系统联动控制方法研究

提出了多轴联动控制的新思路,通过对五轴数控系统模型的分析,建立坐标系,根据坐标变换理论,推导出五轴数控系统的顺运动学数学模型。通过求解雅可比矩阵及广义雅可比逆矩阵,得到五轴数控系统各轴的运动量,实现联动控制。计算机仿真结果表明,此方法能够实现五轴数控系统的高精度联动控制。     

CAXA制造工程师与其它CAD/CAM系统的数据交换及刀具路径轨迹生成

这里介绍了CAXA制造工程师与其它CAD/CAM系统的数据交换问题,以及在CAXA制造工程师中如何根据交换得到的数据生成刀具路径轨迹。     

基于CAXA制造工程师的哈默C40U机床程序后置处理模块优化

针对哈默C40U机床的结构及加工特点,对CAXA制造工程师中的五轴加工后置功能模块进行参数优化设置,使后置生成的加工程序更有针对性,特别是对于哈默C40U五轴联动机床中最重要的工作台旋转、倾斜及刀具进退刀、换刀、定位等复杂动作实现了更加安全地衔接。并利用实例证明,经定制处理后的CAXA制造工程师五轴加工后置处理模块,对哈默C40U双转台机床的加工适应性更好,安全性更高。     

Design and manufacturing of parts for functional prototypes on five-axis milling machines

This paper presents the manufacturing process for complex parts in the aim of building functional prototype mechanisms. Functional prototypes are used during testing in order to validate new product design. Their layouts are very similar to the final product, wherein lies the interest of testing many modifications. The mechanism must respect the functional geometrical requirements and be capable of withstanding forces or, for example, ensuring a tight seal. The principle being proposed consists of decomposing the complex parts into several simple ones that can then be manufactured on a five-axis, high-speed milling machine from thick (approximately 40 mm) sheets made of resistant materials, notably aluminum. The problem at hand is threefold: the choice of slicing in order to avoid cutting functional areas; the choice of both positioning mode and sheet fastening mode; and lastly, the choice of machining process. This paper also presents a detailed application with a machining simulation, using CATIA (Dassault Systèmes) for a five-axis MIKRON UCP 710 milling machine.     

面向零件制造过程的协同制造链构建研究

为了有效的实现网络制造环境下资源共享与优化配置,提出了协同制造链的概念,重点分析了协同制造链构建与运行过程,将这一过程划分为制造任务分解与描述、制造服务发现与匹配、协同制造链生成与优化、合同签订与项目执行、协同制造链解体等五个阶段,并对协同制造链构建过程进行了建模与形式化描述.     

典型零件车铣复合加工的运动学特征分析

为确定典型车铣零件不同特征的加工中刀具相对于工件的位姿变化及车铣复合机床各轴的运动学特征,提出一种车铣复合加工运动学特征分析的方法.在分析车铣复合机床各轴的结构配置的基础上确定其运动链,根据D-H修正标记法建立坐标系得到其运动学模型,然后根据运动学和逆运动学推导机床的成形函数矩阵.通过齐次坐标变换描述典型车铣零件不同特征加工中刀具相对于工件的位姿变化关系,并与得到的成形函数矩阵联立求得机床各轴的运动函数.通过该函数可以分析车铣复合加工过程中的运动学特征.最后以非共轴车铣零件为例进行车铣复合加工运动学特征分析,结果表明所提方法可以用来分析车铣复合加工中刀具相对于工件的位姿和机床各轴的运动.     

典型回转体零件工艺知识库系统的研究

分析了典型回转体零件工艺知识的表示方式及存储组织形式,阐述了该实用系统的规划和设计,介绍了零件工艺知识的录入、修改、查询方法及其实现.