五坐标虚拟轴数控机床运动控制算法的研究

在深入分析一种具体的五坐标虚拟轴数控机床的串并联混合结构的基础上,阐明了CNC系统软件中机床运动控制的基本原理,并给出了相应的运动控制算法,推导出了实轴实际运动的位置公式.根据该算法编制的数控软件已成功应用于实际的虚拟轴机床.     

6PM2六轴混联镗铣床数控加工程序的处理

为解决6PM2型六轴混联镗铣床的数控加工编程问题,借助于现有成熟的五坐标编程方法和控制技术,将加工程序中对应于各虚轴的驱动量经过虚实映射变换、插补运算和速度处理,转化为混联机床各实轴的驱动量用于控制刀具的运动,最终实现了在六轴混联镗铣床上的数控加工。实验结果表明该方法可行且有效。     

基于3P(4R)S主轴头的五轴混联机床的参数辨识算法

旋转刀轴中心控制(rotational tool center point,RTCP)精度是评价五轴混联机床的重要考核指标。该文以一台基于3P(4R)S主轴头的五轴混联机床为研究对象,对该机床终端的位置和角度精度进行标定,以提高混联机床的RTCP精度;提出了一种参数辨识算法,与最小二乘法、岭估计法相比,该算法缩短了辨识运算的时间。标定实验结果表明:该算法辨识得到的参数能有效提高机床的精度,验证了该算法的有效性,为五轴混联机床的铣削加工奠定了基础。     

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.     

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.     

多轴联动复合加工数控机床的创新开发

将创新设计理论与功能分析方法相结合,研制出多台具有多种加工功能的复合数控机床.其中六轴联动混联数控机床、六轴联动卧式复合数控机床、五轴联动复合激光加工机床是典型的多轴联动复合机床.针对这三种典型机床分别介绍了运动功能方案及滚滑复合运动副被动关节的创新设计、精加工所用的3-PRS并联铣削机构以及五轴联动的创新设计.     

基于PC机嵌入型开放式数控系统的设计

本文介绍了开放式数控系统和教学用数控铣床的详细情况,同时介绍了机床数控系统的最新发展动态,并详细阐述了基于PC机的开放式数控系统的结构。同时介绍了运动控制器+PC型即完全采用以PC为硬件平台的数控系统,使用PCI-8132型运动控制卡对工作台进行运动控制,该卡支持visual basic语言编制的程序,可采用建立面向对象的数控模型的方法来提高数控软件的可重用性,具有模块化、窗口化的特点。     

采用C#的多轴联动石材桥切机控制系统设计与仿真分析

设计基于PC机和运动控制卡的多轴联动石材桥切机控制系统,自动提取绘图交换格式(DXF)文件的图形信息,采用直线拟合法加工轮廓曲线,实现刀具的自动化加工,并用C#语言自动生成机床常用的数控G代码和运动控制卡代码(Galil代码).通过VeriCut软件仿真及软硬件的实机测试表明:G代码成功地用于机床仿真加工,Galil代码成功地用于机床实验平台自动化空载运行,且实现了圆盘锯加工圆弧和椭圆轮廓.     

基于运动控制卡的数控系统应用研究

基于PC＋运动控制卡仿真数控装置,从硬件组成及软件设计方面介绍了和利时运动控制卡在仿真数控平台上的应用,并在VC＋＋6．0环境下,以对话框的形式,介绍了软件的开发过程及要点,实现了回零、限位保护、实时控制和运动轨迹显示等功能,适用于数控算法研究及数控原理培训。     

基于Clipper的3-TPS混联机器人运动轨迹控制

针对3-TPS混联机器人的空间运动性能要求及自身的结构特点,提出了一种基于Clipper的3-TPS混联机器人开放式数控系统.为了解决该机器人的运动摆头与回转工作台间角度的耦合及由工作台运动造成的工具编程点位置的变化等关键问题,建立了混联机器人运动学位置逆解数学模型.在构建基于Clipper的3-TPS混联机器人数控系统硬件平台基础上,将该机器人的运动学逆解数学模型转换为位置运动控制算法,并在球面上进行了螺旋轨迹实验验证.空间运动轨迹的理论与实验分析结果表明:所设计的数控系统能满足3-TPS混联机器人的控制要求,其运动模型及控制算法正确、可行.     

一种六轴混合驱动数控机床的方案设计

机床的串联驱动和并联驱动各有其优缺点,根据数控机床的特点,设计了一种新型六轴串（３ＤＯＦ）并（ＤＯＦ）联混合式驱动立卧两用数控机床方案,该方案不仅继承了传统机床串联驱动的优点,如工作空间大,对物流的开发放性好以及控制虎法简单等,而且集成了并联驱动的高速、高刚度及高精度的特点;通过合理分析和设计被动关节,扩大了动平台的摆动范围,使主轴实现了立卧两用,龙门式布局型式提高了机床的刚度及与物流的亲和性。     

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。     

复杂结构上的磁悬浮轴承混合控制关键技术

通常磁悬浮主轴单元采用相对位移运动控制，安装到复杂机床结构上后，由于受到切削力、不平衡力、AMB及主轴电机电磁力和机床其他激励作用的影响，难以获得更高的加工精度。为了提高安装于复杂结构磁悬浮主轴单元的精度和动刚度，提出相对和绝对运动混合控制策略。分析了实现混合控制需要解决的关键技术问题以及混合控制方法的应用展望。     

基于PMAC的虚拟轴机床数控系统

数控机床可以完成各种复杂形曲面的零件加工.研究了用于固体火箭发动机复杂形药柱整形的虚拟轴机床数控系统,介绍了三杆四自由度虚拟轴机床数控系统的控制原理、硬件组成及软件结构.数控系统以"PC PMAC"为硬件平台、以Windows操作系统为软件平台,构建虚拟轴机床的开放式数控系统,充分利用PMAC的多轴联动控制和快速实时通讯能力以及PC机丰富的软件资源和高效的数据处理能力,实现了虚拟轴机床的人机交互、位置伺服控制和全闭环控制等功能.     

数控火焰切割机系统的软件功能设计

指出了基于Windows的数控系统是现代数控系统的一个重要发展方向,分析了数控火焰切割机的工艺特点,根据实际应用环境,设计了数控火焰切割机系统的软件功能.该软件可有效地显示零件图形,并可完成实时切割的模拟仿真,极大地方便了对数控火焰切割机系统的模拟测试.     

具有在线帮助系统的数控仿真教学平台的设计和开发

本文以CAK6136B数控车床为基础,使用微软公司的Visual Basic6.0,开发了在Windows操作系统平台上运行的模拟KND数控系统完整操作过程的仿真软件,实现了在普通微机上进行数控程序编辑、机床操作、参数设置、图形仿真及程序检错的模拟操作。利用HTMLHelp Workshop、Microsoft FrontPage及Flash软件,开发了一个在线帮助系统,集成于仿真软件,实现了教与学有机结合的集成在线帮助的数控仿真多媒体教学平台。     

基于逐点比较法的四坐标联动直线插补算法

以数控机床插补系统为研究对象,通过对二坐标逐点比较直线插补算法的深入分析,提出了数控机床基于逐点比较法的四坐标联动直线插补的一种算法.利用该方法可实现数控机床四坐标联动控制,并能直接采用软件编程方法来实现,可使插补误差小于一个脉冲当量.     

数控机床热误差实时补偿应用

将由机床热变形引起的、决定工件加工误差的工件与刀具间相对热位移通过机床数控系统的外部机床坐标系偏置来实现实时补偿,并研制开发了高精度、低成本、满足实际加工要求的热误差实时补偿控制器,经数家企业实际生产使用,数控机床的加工精度大幅度提高,从而验证了本方法的正确性和本实时补偿控制器的有效性。