应用构形空间理论处理自由曲面加工的干涉问题

文中简述了自由曲面数控另工编程中干涉检查的各种方法，利用构形空间概念，提出一种自由曲面加工的干涉检查算法，该算法先得到刀位面和保护面的离散三角表示，然后根据三角的上包络求刀位轨迹，从而避免干涉，算法适合于用球头刀，圆角刀和平底端刀的任意加工方式的三轴铣削，且实用，稳定，可靠。     

CNC系统中曲面交线加工刀具轨迹直接插补

提出并实现了在CNC系统中完成曲面交线加工刀具轨迹直接插补的构想,可极大提高 CNC系统的几何轨迹控制能力和使用性能.给出了一个适用于球头刀加工的插补算法及其 加工误差估计,证明了算法的稳定性.理论分析和实践表明,该算法精度高、计算量小且稳 定.     

复杂曲面加工精度检验中曲面法矢与刀具扫描体求交算法的研究

提出了一种用于实现矢量与扫描体（代表五轴数控加工铣刀的运动）求交的有效算法,该算法首先对曲面法矢和刀具扫描体进行预处理,将曲面法矢与刀具扫描体之间的求交问题转化为有向线段与三角网格之间的求交计算,然后建立有向线段和三角网格的求交子集,减少了不必要的求交计算,提高了乍法的效率。文中举例说明了该算法在复杂曲面NC精度检验中的应用。     

曲面直接插补和组合曲面的自适应加工

为了提高组合曲面的加工精度和效率，本文论述了曲面直接插补算法和组合自由曲面的混合数控加方法，提出了曲面自适应三角化方法和沿曲面／曲线交线自适应步长加工，这些自适应策略可大大强混合数控加工方法加工组合曲面的能力。     

数控加工中加工误差预测模型的研究

提出了一个在球头端铣加工中预测复杂曲面加工误差的理论模型.在理论模型的基础上,计算出了曲面各个部分的由刀具变形引起的加工误差.对影响加工误差的诸如切削模式、铣削位置角、曲面几何形状等各种切削状况进行了研究.最后,使用加工中心,在各种加工状况下.通过一系列实验对理论模型进行了验证.并利用计算机图形学工具对二者进行了建模仿真,结果显示理论值与实验值非常吻合.恰好证明了趣论模型在预测表面加工误差方面的适应性非常好.     

FSS曲面数字化加工系统及其关键技术的研究

介绍了一种在航空制造和卫星通信领域．用于复杂频率选择表面加工的机器人数字化加工系统及其应用于大型曲面的加工方法。结合曲面本身的结构特点．提出了在曲面位姿标定和曲面分区方法，大大提高了FSS曲面的加工效率。目前该系统已经成功完成了频率选择表面雷达罩的加工试验。     

球头铣刀柔性铣削力建模与仿真

本文建立了球头铣刀柔性铣削力模型,研究了任意进给方向的球头铣刀铣削力模型,在模型建立过程中考虑了刀具偏心、刀具变形和刀具振动物理影响因素,推导出了综合物理因素影响下的瞬时切屑厚度表达式.在此基础上对球头铣刀瞬时铣削力进行仿真对比分析,验证了建立模型的正确性.     

大型雕塑曲面零件数控加工编程的关键技术

多轴联动数控加工编程是大型雕塑曲面零件加工的最重要任务之一.本文介绍五轴联动数控加工大型雕塑曲面编程中涉及到的刀位轨迹计算、切削仿真、机床运动碰撞仿真、后置变换等关键技术.针对这些技术进行研究开发,实现了大型水轮机叶片的五轴联动数控加工,并成为叶片加工的编程工具.     

球头铣刀铣削表面形貌建模与仿真

为了研究铣削加工的表面形貌,文章给出了考虑刀杆柔性的螺旋刃球头铣刀的动态铣削过程模型,并基于广义加工表面创成理论、球头铣刀丸线模型和铣削运动模型,对球头刀动态铣削表面形貌进行了建模和仿真。     

基于DG/K方法的成形铣刀设计模型

对广泛应用于曲面加工的成形铣刀设计困难的问题,基于DG?K方法,应用刀具展成面T和待加工曲面P在刀触点K的微小邻域内的一致率、曲面的包络和逆包络原理,以加工一个非共轴零件的特征曲面的成形铣刀设计为实例,建立了系统性的成形铣刀设计模型,包括待加工曲面P的数学模型、成形铣刀廓形的设计模型、螺旋刃口曲线数学模型以及实得沟槽曲面数学模型;并利用所建立的模型绘制铣刀螺旋刃口曲线和螺旋沟槽面的可视化图形,以验证该模型的正确性和可用性,为成形铣刀的设计提供一种理论方法和依据.     

侧铣加工中铣刀形状和运动路径的求解

研究五轴联动数控机床侧铣加工中铣刀的形状确定和运动路径的规划问题.利用旋转曲面铣刀和设计曲面呈相切关系的事实,将一个铣刀的刚体运动描述为一个带约束的优化问题并给出求解方法.该方法以用户交互给出的一个线段作为铣刀轴的初始位置,通过计算铣刀的最优刚体运动生成一个轴线段的运动序列,并再通过对旋转曲面的经线做最小二乘拟合得到一个旋转曲面铣刀.实验结果表明,文中方法得到的刀具的运动生成的加工曲面与设计曲面具有较小的逼近误差,从而提供了一种铣刀运动路径优化算法的初始化方法,对提高已有路径优化算法的效率和结果的质量有重要作用.     

未知曲面数控加工干涉区域求取算法研究

质量和效率是自由曲面零件数控加工所追求的一对相互矛盾的目标,曲面的分片加工可以较好地解决这这一问题,而自由曲面零件分片加工方法中一个关键问题是如何求取自由曲面的干涉区域,提出了在对自由曲面密集采样测量的基础上,利用未知曲面测点信息,通过参数曲面局部逼近和干涉区域测点问几何关系遍历求取干涉区域的算法,该方法避开了烦琐的自由曲面重建处理,仿真和实验研究的结果验证了算法的有效性。     

多坐标曲面加工中进给速度的优化控制

介绍了基于曲面CNC(Computer Numerical Control)直接插补方式的多坐标曲面加工 中进给速度的控制原理.综合考虑刀具相对零件表面切削进给速度的恒定,曲面形状引起的各运 动轴速度及其变化率不超过伺服驱动能力,以及饥床在启动、停止和速度变化时的平滑加减速运 动控制等因素,实现了进给速度的合理确定与控制,可有效提高曲面加工质量和加工效率.     

空间自由曲面数控加工轨迹的计算方法

现有的数控编程系统和ＣＡＤ／ＣＡＭ软件，往往只能在空间自由曲面上生成球面刀的数控加工轨迹，而实际生产中正逐渐采用非球面刀来替代球面刀完成空间自由曲面的数控加工。本文提出一个在空间自由曲面上计算非球面刀数控加工轨迹的新方法－点涉法，只要已知被加工曲面的参数表达式，就可运用点涉法在该曲面上生成非球面刀的数控加工轨迹。     

在Pro／ENGINEER4.0中利用VC 2005定制加工刀具库

该文介绍了利用ODBC在VC 2005与Pro/ENGINEER4.0中实现调用数据库对Pro/ENGINEER工件进行数控加工的方法.作者以工件在进行曲面铣削中常用的端铣刀所用的刀具数据表为例,使用Pro/ENGINEER开发的菜单来调用数据库的方法,用MFC基础类库将ODBC与Pro/TOOLKIT进行交互,最终实现了数控加工中刀具参数的直接调用.     

多坐标曲面加工中进给速度的优化控制1)

介绍了基于曲面CNC(Computer Numerical Control)直接插补方式的多坐标曲面加工中进给速度的控制原理.综合考虑刀具相对零件表面切削进给速度的恒定,曲面形状引起的各运动轴速度及其变化率不超过伺服驱动能力,以及机床在启动、停止和速度变化时的平滑加减速运动控制等因素,实现了进给速度的合理确定与控制,可有效提高曲面加工质量和加工效率.     

基于复杂曲面分片建模的五坐标加工路径规划

采用曲面分片思想建立复杂参数曲面模型并进行了曲面特征分析。在曲面片域内基于环形铣刀几何特征的一般性,进行了精度误差分析,建立了等波高刀具路径规划策略,使刀具姿态随工件曲面的曲率而变化,并完成曲面片间的光顺整合。基于该分片算法,可有效改善复杂曲面的加工质量并能积极预防刀具与工件的干涉。     

汽轮机叶片五轴数控加工的一种实用方法

提出了一种汽轮机叶片五轴数控加工的实用方法 ,对于叶背和叶盆采用中凹盘形铣刀 ,基于密切曲率法给出优化刀位轨迹的计算方法 ;而对于进、排汽边圆弧采用无干涉侧铣加工方法 ,根据误差估算自动进行刀位排布 .通过这两种加工方法的有机结合 ,在保证精度的前提下 ,大大提高了加工效率 ,对于汽轮机叶片多轴数控加工具有实用价值 .     

基于曲面三角形网格模型的凸、凹模数控编程算法

该文介绍了曲面数控加工编程方法,提出了基于曲面三角形网格模型的数控编程方法,并在此基础上,给出了基于曲面散乱数据的三角形网格模型的凸、凹模数控编程方法,实现了复杂曲面测量模型的凸、凹模数控加工,实验仿真结果表明,该方法能有效地解决复杂曲面的凸、凹模数控加工问题。     

三轴数控铣削加工仿真系统的研究与实现

针对采用传统方法来验证数控加工代码的不足，对数控铣削加工仿真进行了研究。重点论述了三轴数控铣削加工的刀具轨迹仿真技术，并提出了一种基于STL模型的普通立铣刀和球头铣刀加工过程的干涉检测算法；并在此基础上利9IVC＋＋6．0与OpenGL图形系统开发了三轴数控铣削加工仿真系统。试验结果表明该系统具有良好的实用性。