精密五轴联动机床非线性误差分析与后置处理

五轴联动机床的非线性误差和后置处理算法影响着机床的加工精度。本文针对自主研发的小型立式五轴联动机床进行了非线性误差分析,给出了误差补偿算法;对机床刀轴矢量和机床坐标变换进行了推理,分析UG生成的标准刀位文件和数控G代码之间的关系,利用MATLAB的GUI功能开发了后置处理器。以某眼镜片的修缘加工为例,验证了非线性误差分析和补偿方法的正确性及后处理的有效性。     

基于五轴加工的严格插值刀具轨迹生成中刀位的优化

多轴铣削加工的NC代码生成过程中,干涉的避免是一项非常重要的环节,它直接决定了多轴机床是否完全发挥它的功用。目前,CAM系统在生成刀具轨迹的过程中,并不考虑多轴机床的机床运动。在生成NC机床代码的时候,使用NC后置处理器将顺序排列的刀位(刀尖坐标+刀轴向量)处理成某种机床专用的NC代码。因为后置处理的过程一般是批量处理的模式,所以NC编程器无法知道机床的运动过程,机床运动部件之间极易发生干涉。目前,获得加工过程中机床干涉信息的唯一方法是进行机床试切或是使用机床仿真系统进行仿真。     

五轴复合激光加工机床后置处理方法的研究

本文通过5轴复合激光加工机床坐标系和CAM加工坐标系的关秉,建立了机床运动学模型,并推导了可用于该机床后置处理的坐标转换关系,开发了5轴复合激光加工机床敷控系统专用后王处理程序,经实验验证可以满足五轴联动后置处理的要求.     

基于3-TPS混联机床的后置处理算法

介绍了一种新型立卧转换式三杆混联机床3-TPS(RRR)混联机床,对该机床的结构进行了分析.该机床具有工作空间大、立卧转换、五轴联动、五面加工等特点,并具有加工中心的功能.给出了该机床在实现三轴、四轴加工时的坐标变换过程及变换方程,给出了实现三轴、四轴加工时的后置处理算法及数学模型,并对该机床的立式加工和卧式加工两种情况进行了分析,给出了算法和显式方程.     

超大型构件5坐标加工的坐标后置处理

超大型构件由于其重量和体积大难以采用传统的定位方法进行定位加工 ,只能在进行粗略的放置和固定后 ,用机床来找正工件的位置 ,实现“粗调位置—找正拟合定位—建模—加工”的过程 .因此与常见的 5坐标加工中心不同的是 ,超大型构件 5坐标加工中心的 2个旋转坐标既非转台式也非纯摆头式 ,而且在机床主轴上还要安装测量仪器执行测量工作 ,为此研究开发了专门的坐标后置处理算法 .算法采用仿射坐标系变换的方法描述机床旋转A ,B角后的坐标变换 ,通过将仿射坐标轴与机床坐标轴重合的设置方法简化了变换模型 .算法易于编程实现 .用此方法编制的Ideas的CAM软件的后置处理成功地用于上海磁悬浮列车轨道梁的测量和加工     

MasterCAM的后置处理研究与开发

后置处理是数控加工编程技术的关键技术之一，有效的后置处理对于保证加工质量、效率与机床可靠运行具有重要作用。介绍了MasterCAM的后置处理方法，叙述了刀位原件nci的组成和机床配置件pst的结构，探讨了nci和后处理器之间的信息处理与代码转换。     

基于UG的Heidenhain系统五轴专用后置处理器研究

在分析UG NX/Post Builder通用后置处理的基础上 ,研究了五轴专用后置处理器的开发方法和过程。针对配置Heidenhain控制系统的DMU100 monoBLOCK五轴联动机床开发了专用后置处理器,并通过加工整体诱导轮来验证该专用后置处理器的正确性和实用性。     

并联机床刀位文件生成及后置处理

以6-TPS型并联机床为结构模型,阐述了数控代码生成原理及无干涉刀位文件的生成方法。给出了机床后置处理的公式化描述,建立了后置处理器的系统框架,探讨了后置处理过程中坐标变换和作业空间检验,提出了利用多余自由度优化动平台位姿的策略。研究了通过优化一组刀位文件的综合误差度来确定工件坐标系定位矢量的方法,提出了基于刀轴矢量的Descartes空间插补算法。提出的系统结构及算法已经在多台并联机床开发中得到应用和验证。     

分区型旋转锉加工算法研究与实现

针对普通旋转锉制造工艺与应用中的刀齿汇交于刀具顶点,造成容屑空间小、切削条件差等问题,提出了一种分区型旋转锉加工算法,在齿底轮廓面上进行分区型刀刃曲线的规划,并通过小圆心角、斜平面等参数,实现对旋转锉外形轮廓与刃形的有效控制.为适应旋转锉加工机床结构多样化、复杂化的发展趋势,解决用户数控加工后置处理过程灵活定制的问题,借鉴机构运动学方法,采用旋转变换矩阵,实现对机床结构统一化建模,并运用逆运动学方法,完成旋转锉加工的通用后置处理过程.刃磨实验验证了所提出的加工算法的正确性,能够满足实际使用要求.     

切线法数控加工中PVT算法的研究

该文针对自主研发的＂切线法数控成型非球面机床＂能够达到设计加工精度,结合强大的能够处理复杂多轴联动并进行插补运算的PMAC运动控制器,提出了在以PMAC自身拥有PVT插补模式为基础上的改进PVT算法,并给出PVT算法的数学模型。通过将改进PVT算法用Matlab语言表述并进行仿真和将其运用到自主研发机床中,结果表明：改进PVT算法有效避免速度不单调导致加工精度降低的问题。     

稻壳制炭机挤压模具失效分析及改进措施

针对某厂生产的稻壳制炭棒机挤压模具在使用过程中存在磨损较快、寿命较低的问题,对该挤压模具进行了失效分析.该模具的金相组织为F＋P（少量）＋片状石墨,硬度为104HBW.依据该挤压模具的工作条件,提出了采用球磨铸铁及提高模具耐磨性和使用寿命的处理工艺：860℃~920℃正火或正火＋中频感应淬火处理.     

提高模具线切割加工质量的探索与实践

通过选择工具附件、确定加工对象、巧妙安装钼丝、精心过滤工作液、合理处理模具预留部分、研磨消除模具应力等试验,探索了改善线切割加工模具表面粗糙度的措施及提高模具加工质量的途径。可供使用国产快走丝线切割机床的模具企业参考和借鉴。     

吹塑模具刀位轨迹的后置处理与数控仿真

在VERICUT软件中构建吹塑模型的虚拟数控加工仿真平台,分析了某吹塑模具的数控加工工艺过程,基于NX8.0后处理器生成专用的NURBS曲面插补数控程序,并且保证VERICUT软件中能够使用,通过在该虚拟数控加工平台中吹塑模具整个加工过程的仿真模拟,验证了NX8.0加工模块后处理器通过NURBS曲面插补生成的VHP800-5AX五轴联动加工中心加工吹塑模型数控程序的正确性,采用专用后置处理器,由于针对具体的数控机床和数控系统,生成的数控程序无需修改,可以直接用于数控机床进行零件的加工,提高了工件表面的加工质量。     

模具线切割加工试验研究

通过巧妙安装钼丝、精心过滤工作液、合理处理模具预留部分、研磨消除模具应力，探索了改善线切割加工模具表面粗糙度的措施及提高模具加工质量的途径，可供使用国产快走丝线切割机床的模具企业参考和借鉴。     

精密数控电火花成型机床总体结构研究

电火花成型机床是模具制造的重要装备,在模具工业中发挥着极其重要的作用,模具生产中,大约三分之一的加工是由电火花加工完成的。本文对精密数控电火花成型机床总体结构进行了分析。     

减振器连杆高频感应淬火工艺的温度场有限元模拟

对不同感应淬火工艺处理的连杆进行了其表层显微硬度测试．应用有限元分析软件AN—SYS／Thermal对高频感应淬火工艺过程中的温度场进行了模拟．模拟分3个部分：感应加热部分、冷却液强制对流喷射淬火部分和空冷部分．分析结果表明，连杆的淬硬层深度与速功比(连杆移动速度与感应输出功率的比值)成线性关系．通过有限元分析计算，证明感应淬火处理连杆表层温度沿深度方向的分布与其硬度分布是一致的，并且速功比相同的连杆淬火温度场一致．模拟结果得到了连杆淬火横截面内各层温度随时间的变化曲线，对制定合理的感应淬火工艺具有重要的作用．     

多轴加工余量模型构建与机床行程约束控制研究

针对快速铣削刀具路径规划中产生的空切削问题,基于刀具包络面临界曲线求解算法,构建了环形铣刀在切削过程中形成的空间扫描体模型,实现加工余量模型的构建。针对加工过程中刀轴选择不当造成的机床超程问题,采用后置处理算法建立了机床行程约束模型,给出了机床超程所需要的判定条件,可为该类型机床超程分析提供参考依据。     

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法

为解决五轴数控加工过程中,由于刀轴矢量不断变化,刀具补偿方向无法确定引起刀具在三维空间中无法补偿的问题,提出一种基于前置与后置处理的五轴数控加工3D刀具补偿方法。针对具备3D刀具补偿功能的数控系统,推导出五轴数控加工3D刀具补偿的补偿矢量与补偿后刀位点坐标的矢量计算方程,并基于前置三维软件(UG)的前置处理,建立了控制刀位文件格式的函数,实现了UG前置处理在五轴数控加工模块下输出包含切触点在内的刀位文件。根据SIEMENS 840D数控系统实现3D刀具补偿的数字控制(NC)指令格式要求,以非正交摆头转台五轴数控机床为例,通过逆向运动学变换提出具体的后置处理方法。基于智能制造软件IMSpost(后处理程序编辑器)平台和所提出的后置处理方法开发了专用后置处理器,自动获取了具有3D刀具补偿矢量信息的NC程序,基于仿真软件VERICUT平台对不同工况下整体叶轮仿真加工的结果进行对比。结果表明:当刀具因磨损发生尺寸变化时,采用提出的方法和开发的具有3D刀具补偿功能的后置处理器所获取的NC程序,可以将加工表面的欠切误差控制在0.1mm以下,且无过切现象,有效地提高了五轴数控加工的精度和效率,避免了刀具磨损后发生刀具尺寸改变必须返回计算机辅助制造(CAM)系统重新生成刀位文件,以及再次进行后置处理的繁琐过程,验证了所提出的前置处理与后置处理方法的正确性和有效性。     

齿圈整体感应淬火专机液压系统设计

齿圈整体感应淬火专机是对大型齿轮（齿轮直径在400mm以上）进行齿面淬火而研制的专用机床。专机工作时,齿轮装卸时的往复运动,高频加热时的上下运动以及喷水机构的运动都由液压系统来完成。本文介绍了专机液压系统的设计过程。     

Pro／E后置处理程序的研究

后置处理技术是数控加工技术的关键技术之一,是连接CAM编程与数控加工的纽带。Pro／E具有强大的三雏建模能力,充分利用其后置处理技术,对提高数控编程效率,实现CAD／CAM一体化具有重要意义。以Pro／E5．0为例,介绍基于CAD／CAM一体化的数控自动编程加工中的后置处理技术,以及如何利用Cpost创建数控系统的后置处理选配文件,研究了如何利用FIL宏程序进行Pro／E后置处理器的二次开发,以充分满足不同的数控系统加工的需要。最后通过对简单零件NC编程,验证了利用FIL宏程序进行后置处理器二次开发的可行性与有效性。