五轴联动数控铣床与PowerMill在模具加工中的应用探讨

本文针对五轴联动数控铣床及其应用软件PowerMill的特点,以德马吉HSC75 Liner五轴联动数控铣床为例,详细探讨了五轴联动数控铣床与PowerMill在模具加工中的应用。     

三轴数控铣负角加工技术应用

<正>在汽车模具设计与制造中,存在很多负角曲面需要加工,此类曲面在五轴联动数控铣床上进行加工较为理想,而大型龙门五轴联动数控铣床的市场加工费用约为1000元/小时。利用鼓形刀的特性解决负角加工难题后,在三轴龙门数控铣床上就能实     

CIMT 2007新产品新技术先睹为快(下)

桂林机床股份有限公司 在本届机床展会上，桂林机床股份有限公司拿出了最新研制成功的6台高新技术产品，分别是：XK2725／6-5X五轴联动桥式龙门铣床、XK2320／4—5X五轴联动数控龙门铣床、XK2312WT／5X五轴联动数控床身铣床（叶片铣床）、XK715G／3—5X五轴联动数控床身铣床、XK716／2—5X五轴联动数控床身铣床（图7）和XTH7512WD／3卧式加工中心。     

负角曲面三轴数控铣加工技术应用

在汽车模具设计与制造中,存在很多负角曲面加工需求,此类曲面加工需要在五轴联动数控铣床上加工实现较为理想,而大型龙门五轴联动数控铣床,市场加工费用参考标准为1000元/h。现利用鼓形刀的特性解决负角加工难题后,在三轴龙门数控铣床上就能实现一次装夹完成所有曲面的加工,而此类设备市场加工费用参考标准仅为350元／h,大大的节约了制造成本。     

弧面凸轮专用数控铣床方案研究

针对当前国内弧面凸轮加工专用数控铣床的缺陷,提出两种五轴联动的加工弧面凸轮专用数控铣床的设计方案。     

自主创新演绎齐鲁风采——访济南二机床集团有限公司董事长张志刚

2002年,济南二机床第一台XKV2420×40型五轴联动数控龙门镗铣床问世,标志着国产五轴联动龙门铣床首次进入工业化应用阶段。 2003年,济南二机床研制的第二代五轴联动龙门铣床一龙门移动式高速五轴联动镗铣床在国产大型机床上引入加速度概念,并达No．3g,接近世界先进水平。     

数控机床误差补偿控制技术研究

主要讨论了大型数控龙门铣床五轴联动加工过程中出现不回零问题,针对这一问题进行研究,分析数控机床数控加工过程的热变形误差,多轴联动数控机床的热误差机理;热误差测量方案;热误差的建模研究;热误差的补偿方法等,提出了切实可行的方法。     

基于3轴2联动数控铣床加工曲面的方法

对零件中曲面的数控加工方法进行了阐述,提出利用3轴2联动数控铣床加工曲面的可行性,结合UG软件说明自动编程的方法和注意事项,最后以实例说明了具体方法和步骤,证明了利用3轴2联动数控铣床加工曲面的可行性。     

基于3轴2联动数控铣床加工曲面的方法

对零件中曲面的数控加工方法进行了阐述,提出利用3轴2联动数控铣床加工曲面的可行性,结合UG软件说明自动编程的方法和注意事项,最后以实例说明了具体方法和步骤,证明了利用3轴2联动数控铣床加工曲面的可行性。     

五轴龙门数控铣床转动轴联动中的动态轨迹误差仿真分析

针对刀具两摆的五轴龙门数控铣床,对一转动轴与一平动轴联动及两转动轴联动加工圆弧时的动态轨迹误差分别进行了分析。采用D-H(Denavit-Hartenberg)法对轴的输入的进给指令位置计算公式进行了推导,并将进给指令位置输入到由动态仿真工具Simulink构建的进给伺服系统仿真模型中,得到了圆弧上动态轨迹误差的分布曲线。通过对转动轴联动加工圆弧的动态轨迹误差分析,可为五轴龙门数控铣床转动轴动态误差的检测提供指导,使得机床的检测与调整更加快速和便捷。     

Five-axis STEP-NC controller for machining of surfaces

Five-axis machining is more widely used in manufacturing of freeform surfaces. However, in five-axis machining of freeform surfaces, incomplete information exchange between computer numerical control (CNC) and computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAM) results in many limitations need to be rectified. In the paper, a new structure of CNC based on STEP-NC standard is proposed, where tool path planning, tool offset, and inverse kinematics are transferred from CAM to CNC. In order to guarantee good openness, open platform and standard interface are applied in the development. Technology of module collaboration and design of data flow are studied. A five-axis real-time interpolator for non-uniform rational B-spline surfaces machining is realized. Based on these technologies, a five-axis CNC is developed in the manner of software realization, which consists of interpreter, task coordinator, axis group, softPLC, etc. The software CNC system has been applied on a tilt-rotary type five-axis machine tool, where the milling experiment has been performed successfully.     

Three-dimensional tool radius compensation for multi-axis peripheral milling

Few function about 3D tool radius compensation is applied to generating executable motion control commands in the existing computer numerical control (CNC) systems. Once the tool radius is changed, especially in the case of tool size changing with tool wear in machining, a new NC program has to be recreated. A generic 3D tool radius compensation method for multi-axis peripheral milling in CNC systems is presented. The offset path is calculated by offsetting the tool path along the direction of the offset vector with a given distance. The offset vector is perpendicular to both the tangent vector of the tool path and the orientation vector of the tool axis relative to the workpiece. The orientation vector equations of the tool axis relative to the workpiece are obtained through homogeneous coordinate transformation matrix and forward kinematics of generalized kinematics model of multi-axis machine tools. To avoid cutting into the corner formed by the two adjacent tool paths, the coordinates of offset path at the intersection point have been calculated according to the transition type that is determined by the angle between the two tool path tangent vectors at the corner. Through the verification by the solid cutting simulation software VERICUTwith different tool radiuses on a table-tilting type five-axis machine tool, and by the real machining experiment of machining a soup spoon on a five-axis machine tool with the developed CNC system, the effectiveness of the proposed 3D tool radius compensation method is confirmed. The proposed compensation method can be suitable for all kinds of threeto five-axis machine tools as a general form.     

五轴数控机床加工误差动态修正方法研究

为修正五轴数控机床加工误差,提高五轴数控机床加工质量,提出一种新的五轴数控机床加工误差动态修正方法.构建五轴数控机床加工误差计算模型,获取五轴数控机床加工的刀心方位、刀轴方位轮廓误差;锁定误差方位后,通过五轴数控机床误差的动态实时补偿方法,实现五轴数控机床加工误差动态修正.研究结果表明:所提方法可实现全方位、高效率的五...     

[误差建模及精度保证方法]几何误差贡献值影响下五轴数控机床运动轴误差灵敏度分析方法

针对现有误差元素灵敏度分析与后续误差补偿关联性不强的问题,建立运动轴几何误差贡献值模型并提出运动轴几何误差灵敏度分析方法,以获得本身几何误差对机床精度有很大影响的关键运动轴。结合指数积理论和坐标系微分运动理论建立基于误差敏感矩阵的运动轴几何误差贡献值模型,各运动轴几何误差贡献值相加得到机床综合误差模型;计算各运动轴误差权重分量和误差综合权重实现运动轴误差灵敏度分析,选择误差综合权重平均值最大的运动轴为机床关键运动轴,并对关键运动轴的误差补偿方法进行分析讨论。最后,在北京精雕集团的五轴加工中心上进行仿真实验验证。研究结果表明：所建立模型和所提出分析方法是有效的,且只补偿关键运动轴的几何误差贡献值能有效地提高五轴机床加工精度。     

固高运动控制卡在指形铣刀五轴数控磨床中的应用研究

以固高运动控制卡为核心,提出了一种应用到指形铣刀刃磨机设备上,由PC机+固高GE-400-SV运动控制卡+伺服电机构成的开放式数控系统,对硬件和软件部分分别作了概述。硬件部分主要介绍了这种应用于指形铣刀刃磨机上的开放式系统的结构特征、整体规划,软件部分主要介绍了固高运动控制卡动态连接库函数的使用和初始化程序设计,并指出了这种开放式数控系统在专用数控机床上应用的广阔前景。     

五轴铣削加工精度预测系统开发研究

五轴联动数控加工运动复杂,影响零件加工精度的误差因素很多,针对目前五轴加工误差模型比较单一,还没有将多个误差因素综合考虑起来进行分析及预测的现状,提出了基于多体系统理论建立工艺系统综合误差模型的统一方法,详细研究了工艺系统综合误差模型的计算机映射方式,基于VS2010与OpenGL开发了具有可视化交互界面的五轴铣削加工精度预测系统,可在加工前对零件的加工精度进行预测。实际切削加工试验证实了该系统对零件加工精度预测的准确性和有效性,表明基于多体系统理论的精度预测方法是可行的。     

基于VERICUT的五轴数控加工仿真与优化

虚拟加工平台的构建、数控加工程序的正确性验证及加工过程的仿真与优化及是五轴数控机床实现高效加工的重要基础技术。基于VERICUT数控加工仿真与优化平台,以非正交五轴数控机床DMC70ev为研究对象,构建了数控加工仿真平台;以曲面加工为例,建立了基于恒定体积去除率和恒定切屑厚度的优化设计数学模型,进行了刀位轨迹的优化。应用表明:研究成果实现了五轴数控加工过程仿真及数控加工程序的正确性验证,减少了刀具磨损,提高了加工效率与加工质量,可以较好地提升企业数控加工技术的应用水平、应用质量,推动现代制造技术的发展。     

A novel kinematic model for five-axis machine tools and its CNC applications

In conventional five-axis CNC machining, the machine structure is treated as a single kinematic chain just like a robotic manipulator while the cutter is treated as an end effector. In this paper, besides the machine kinematic chain, a cutter kinematic chain is introduced, and the two subkinematic chains are combined to form one machine–cutter kinematic chain. Forward, inverse kinematics and constrained inverse kinematics for the proposed machine–cutter kinematic chain are further put forward. Two applications are presented to demonstrate the advantages and effectiveness of the proposed kinematic model. The proposed kinematic model unifies the structure of the machine and cutter; therefore, the flexibility of the five-axis machine tool can be fully explored.     

基于计算机数字控制弧齿锥齿轮加工机床的准双曲面齿轮的制造

基于五轴联动数控铣齿机的概念模型,提出一种新的加工准双曲面齿轮主动设计齿面的切齿原理.推导出相应的切齿啮合方程、工件齿面二阶参数展成控制方程和工件齿深控制方程,并给出机床运动函数、刀盘中心速度以及刀尖半径的具体求解方法.在求解过程中,不涉及刀盘中心加速度以及更高阶运动参数的计算,可简化求解过程.使用该切齿原理进行切齿时,可在有效保证齿深的前提下,在切齿加工过程中实现对沿工件齿面设计接触迹线切矢和切齿接触线切矢两个方向上齿面二阶参数的精确控制.同时,该切齿加工理论还可以推广到其他多种复杂点啮合齿面的加工过程中.