机械工程中任意直线和平面定位的解析法计算

通过对空间任意直线和平面定位问题的研究,推导出了一种用解析法计算和确定空间任意直线和平面定位角度的运算公式,并对其在机械工程中的应用进行了初步的探讨     

Carbon Emission Modeling and Analysis in Manufacturing Process for Numerical Control Machine Tools

Reducing carbon emissions（ CEs） is the urgent demand all over the world. In order to realize the low-carbon numerical control（ NC） machining, the evaluation model of a part＇s manufacturing carbon emission with NC machine tools was built by considering the influences of the cutting tool geometrical parameters.The manufacturing CEs were produced by electric power,cutting tools,and cutting fluid consumed in manufacturing process. The parameters of cutting tools affected not only the CEs,but also the machining quality. Then the actual constraint models of the machine performance,machining quality were given in order to optimize the cutting parameters and achieve the low-CEs. Finally,a case was given to analyze the influences of the cutting tool angles on the manufacturing CEs. The results show that the CEs decrease as the rake angle and edge angle increase under the constraints of the machine specifications and machining quality.     

数控强力旋压工艺自动后置处理技术及应用

描述了根据数控强旋机的特性 ,从已有的刀具轨迹文件出发 ,经过一系列处理生成了数控代码的过程。数控代码的自动生成解决了手工编程所带来的各种弊端 ,并解决了任意曲母线的旋压加工问题 ,从而极大的提高了生产效率。     

基于变密度法的电解加工机床结构优化设计

为了提高复杂型面/型腔零件电解加工的精度和质量,开展了可实现直线和旋转复合进给运动的卧式电解加工机床的优化设计工作。使用UG软件对卧式机床进行三维建模,并将简化后的机床模型导入ANSYS Workbench软件中进行静力学分析,依据变形分布云图和应力分布云图分析机床结构刚度;对运动台结构进行模态分析,确定前6阶固有频率和振型,并采用变密度拓扑优化方法进行优化设计;最后,在考虑结构工艺性的基础上进行了结构再设计,实现了机床的轻量化设计目标。所研制出的电解加工机床具有足够的刚度和稳定性,可以满足实际加工的要求。研究结果对电解加工机床的设计应用具有一定的参考价值。     

任意曲面叶片四坐标数控加工刀位轨迹的生成方法

提出了一种四坐标联动等残留高度端铣加工任意曲面叶片的方法．针对刀轴摆动的四坐标机床，首先建立了后跟角和摆转角之间的函数关系，以满足加工过程中刀轴矢量始终平行于摆刀平面的要求，然后采用平底刀的等残留高度方法进行刀位轨迹规划，并通过调整后跟角使加工带宽最大化，该方法在提高四坐标联动加工效率的同时，也使得将五坐标联动加工刀位轨迹的规划方法移植到四坐标中成为可能。     

带误差补偿的刀具智能监控系统

以数控车削加工为例,建立刀具状态向量,通过神经网络BP算法程序综合分析,建立刀具智能监控系统,并与机床定位误差补偿系统联动,完成提高加工精度和刀具工况监察的综合智能控制。     

大型舵叶锥孔加工工艺设计

由于零件的特殊性，大型舵叶锥孔的加工难度大，加工成本高，已成为船舶机加工的重点和难点．为有效解决这一重要技术难题，以16万吨油轮舵叶锥孔为例，进行工艺设计．首先，介绍零件的加工技术要求；其次，提出大型舵叶的总体加工方案，然后介绍大型舵叶锥孔的加工方法；最后提出大型舵叶锥孔加工专机的设计方案．     

SiC单晶线锯切片及电镀锯丝制造技术的研究进展

针对碳化硅(SiC)单晶硬度高、脆性大,金刚石线锯切片时工具磨损快、切割效率低、晶片表面亚表面易出现微破碎损伤,使SiC单晶高质量切片和高性能锯丝制造技术成为关键和难点的状况,综述了SiC单晶线锯切片及电镀金刚石锯丝制造技术的研究现状,对其中存在的问题进行了概括与分析,并提出了SiC单晶金刚石线锯切片技术的未来研究方向。     

误差补偿技术在直廓环面蜗杆高精度加工中的应用

针对如何在普通滚齿机上低成本地提高直廓环面蜗杆加工精度的问题，通过采用三坐标测量机对实际齿面进步坐标测量，由所得的测量结果与理论的蜗杆齿面进行比较分析，找出机床加工参数的调整误差，根据所得机床调整参数误差并基于误差补偿原理修正机床调整参数，从而明显地提高了直廓环面蜗杆的加工精度，同时，在保证有充足测点的条件下，只需沿着工件表面的一条螺旋线进行测量，使可较为准确地诊断出机床加工参数的调整误差，从而提高了蜗杆的检测效率。     

基于齿面参数化表示的准双曲面齿轮的设计

为了能将拟合齿面模型用于准双曲面齿轮的设计，采用加工仿真方法获得了齿面上离散型值点坐标数据，完成了齿面非均匀有理B样条的曲面拟合．依据准双曲面齿轮的主动设计原理，解决了在已知齿面的NURBS表示、齿面接触迹线和传动比函数的条件下来设计未知齿面的关键技术，给出了基于离散化齿坯模型的加工仿真算法，将齿面的接触分析问题转化成一个优化问题，从而构建了齿面接触分析模型，并在其中采用啮合点法线与啮合点间连线之间的夹角趋于0的条件替代了法线重合条件，研究结果表明，齿面的NURBS表示模型可以作为面向准双曲面齿轮设计与制造过程的统一模型，以该模型为基础，可以完成齿面设计、数控机床刀位数据生成和坐标测量路径规划等一系列重要工作。     

火箭发动机喷管螺旋槽加工方法的研究

阐述了用四轴联动数控铣床在火箭发动机喷管外表面上加工螺旋槽（斜航线）的数学基础,原理和方法,并介绍了在生成数控加工程序的自动编程软件的设计思想和方法,螺旋槽实际加工的成功证明了文章观点的正确性和螺旋槽加工方案的可行性。     

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.     

螺旋锥齿轮数控展成轨迹生成及直接插补算法

给出了螺旋锥齿轮五坐标NC展成加工运动和直接插补算法，该直接插补算法以NC原理上的最小步长逼近展成轨迹，可获最大展成运动精度，在综合考虑展成允许误差，机床动力特性及伺服驱动能力的基础上，给出了进给速度的限制修正及平滑处理算法，该算法可作为螺旋锥齿轮数控机床数控系统核心处理算法。     

3-TPS混联机床刀具长度补偿算法

介绍了一种新型立卧转换式三杆混联机床3-TPS混联机床,对该机床的结构进行了简单描述.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.根据3-TPS混联机床的特殊结构,对该机床在实现三坐标立式、卧式加工、四坐标加工及五轴联动加工时刀具长度补偿算法进行了研究,给出了各种加工情况下的刀具补偿算法,建立了刀心点与刀具长度补偿值之间、三根杆的伸长量与刀具补偿值之间的关系.     

铣削高强度钛合金TC18的刀具磨损机理

采用无涂层和PVD涂层硬质合金可转位刀具对高强度钛合金TC18进行铣削加工,研究了钛合金TC18铣削加工过程中刀具的磨损形态和磨损机理.结果表明：在相同的加工条件下,采用PVD涂层硬质合金刀具加工TC18钛合金的寿命较长,前刀面主要磨损机理为黏结磨损和扩散磨损等,刀具失效形式为涂层剥落和随之而来的前刀面月牙洼磨损,后刀面除了黏结磨损和扩散磨损以外,还发生了磨粒磨损;无涂层硬质合金刀具的寿命较短,刀具的失效形式为崩刃.     

基于冗余自由度的数控加工轨迹运动分解

为降低曲面数控加工中机床运动轴的冲击,提出了采用具有冗余自由度的数控机床实现复杂曲面高速进给加工的思路,通过增加数控机床冗余自由度运动轴,以分解冲击较大机床轴的运动.本文对冗余自由度下机床各轴之间的运动分解原理进行分析,给出了冗余自由度下合成加工轨迹的计算和误差确定方法,并以计算实例验证了所提出思路和方法的有效性.     

基于规则和混合算法的智能STEP-NC微观工艺规划

为解决STEP-NC微观工艺规划智能性差和效率不高的问题,提出一种基于规则和混合算法的智能STEP-NC微观工艺规划方法.首先,采用本文提出的基于规则的加工资源匹配算法,为每一加工工步匹配相应的机床和刀具;然后,以最短换刀时间为优化目标,采用混合算法 (混沌算法和遗传算法) 对STEP-NC加工工步序列进行优化;最后,以最少加工时间和最低加工成本为优化目标,通过混合算法对STEP-NC加工工艺参数进行优化,进而得到最优的STEP-NC微观工艺规划.通过实例验证了该方法的有效性和可行性.     

基于NX6的五轴加工中心数控加工仿真系统设计

NX的集成仿真校验（ISV）是一个完全可定制的用于仿真完整机床加工过程的模块。它辅助用户建立精确的机床运动模型,以便在NX的制造环境中预览所有的机床加工操作。本文以HURONK2X8_FIVE机床为例,介绍了在NX6环境中创建五轴加工中心数控加工仿真系统的方法。     

并联机床中工件安装位置决定系统的开发

并联机床由于结构和工作空间极其复杂,在加工工件时经常出现各种干涉.以日本丰田工机公司的HexaM并联机床为模型,讨论了并联机床的自己干涉、机床与工件的干涉、机床与周边器械的干涉的检查方法和回避方法.提出了在不修改刀具轨迹的情况下,通过调整工件的安装位置来回避以上干涉的计算方法.最后通过实验,证明了算法对于在实际加工前检查可能出现的干涉,以及确定出无干涉的工件安装位置是非常有用的.     

石材柱座柱帽机的双PC机数控系统

针对自行研制并开发出的石材柱座机帽机数控系统,介绍基于双PC机的上下位机结构的系统硬件结构及软件结构,该系统针对石材加工中圆盘刀只能作横向加工特点,具有自动编程功能,可将轮廓直线和圆弧描述自动转化为横向循环切削,而且,它还能进行全屏编辑、NC代码语法错误自动检测、各种操作错误实时中文提示,具有操作简单,便于加工各种异形曲面石材等特点。