数控五轴加工叶轮的实验教学探索

将数控五轴加工技术纳入教学环节是为企业提供高水平编程工程师的必然途径。该实验教学尝试以整体式叶轮作为教学模型;以UG NX CAD/CAM一体化软件作为教学平台;以五轴联动加工中心作为教学设备。多年来的教学运行表明:该教学模式可以让学生较好地掌握数控五轴编程技术的工作流程,大大提高他们数控编程的综合能力。     

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。     

基于状态空间模型的机床热误差动态建模

提出了一种基于状态空间模型的机床热误差建模方法,以几个关键温度点的温升为输入,结合状态变量和干扰来确定热误差输出,由子空间辨识算法得到模型参数.同时,在一台数控车床上进行实验,以探究模型的精度和鲁棒性.结果表明:在不同的转速条件下,所提出的模型能够补偿70%的热误差;与自回归模型的建模方法相比,状态空间模型表现出更优异的鲁棒性.     

基于G2连续Bézier曲线的刀具轨迹压缩算法

针对复杂曲面的数控加工,提出一种基于Bézier曲线的刀具轨迹数据压缩算法.根据连续小线段的几何特征来筛选适用于被压缩的区域,将各个区域内的形值点转化为特殊的3阶Bézier曲线,选用最小二乘法拟合形值点,通过调整参数曲线控制点和插入过渡曲线,使得加工路径光顺并保证G2连续性,采用2阶Taylor展开来估计误差和控制拟合精度.结果表明:所提出的算法无迭代、实时性好,算法数据的压缩比高;采用Taylor展开估计的误差与真实误差很接近,可以有效控制拟合精度.     

用经济型数控系统改造普通车床的设计

用经济型数控系统改造车床的设计方案论证、数控系统的造型、进给系统设计计算在文中作了详细论述     

基于HSMM的数控装备运行可靠性评估

数控装备是高成本的产品,仅仅依靠寿命试验获得数控装备的失效时间耗费太大,在实验数据呈现小样本的情况下研究数控装备的运行性能随时间而变化的规律,从而对数控机床进行可靠性评估是非常有重要意义的.提出采用隐半马尔科夫模型(HSMM)对数控装备运行性能特征参数进行数据挖掘,计算出描述数控装备从正常状态到失效状态变迁过程的状态转移矩阵.结合状态转移矩阵和马尔科夫预测模型对数控装备运行可靠性进行评估.最后,在一款数控铣床上验证该方法的可行性,该方法丰富了数控装备可靠性评估理论.     

基于零件传输速度的CNC机床SCOP伺服法则

提出并建立了基于CNC数控机床组成FMS的第三种比机床伺服法则,该伺服法则SCOP,考虑了每一决策步传输装置的位置、移动速度及达到不同位置需移动的距离,还考虑了下一步加工零件的利用率及机床缓冲区的空间利用率,并给出了伺服法则的实例,以用于最佳、最大的机床利用率的批量生产工艺流程。     

纳米纤维素丙烯腈-丁二烯-苯乙烯复合材料的特性

为了改善纳米纤维素晶须(CNC)在非亲水性树脂中应用时分散困难、热分解温度低、与基体相容性较差等缺点,将冷冻干燥的纳米纤维素在高聚物的有机溶液中预先包覆,然后与苯乙烯-丁二烯-丙烯腈树脂(ABS)、马来酸酐接枝聚乙烯在挤出机内熔融共混制成ABS/CNC复合材料。通过扫描电镜(SEM)、热重分析测试(TGA)、拉伸性能测试等手段对复合材料进行性能表征。SEM观察发现CNC是以层状纳米片的形式均匀地与ABS复合; 力学性能测试表明,接枝聚乙烯的加入有利于改进CNC与ABS的界面相容性,与纯ABS相比,添加0.7%CNC的复合材料其拉伸强度提高了15.6%,弹性模量提高了52%。TGA测试结果表明,CNC的热分解温度由211 ℃提高到263 ℃,大大改善了CNC在聚合物加工过程中的温度适应性。     

数控机床力-几何误差的PSO-SVM建模

为了提高数控机床几何误差建模精度,改进补偿效果,先用测力环等仪器模拟施加并测量机床主切削力,再用激光干涉仪同步测量机床俯仰角和偏摆角误差. 根据粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)优化支持向量机(support vector machine, SVM)的相应参数,并以实际测量数据进行训练,从而建立
了PSO-SVM力-几何误差预测模型. 实际试验表明,PSO-SVM误差预测模型输出的偏摆角误差预测值与实测数据的最大差值仅为0.6 μrad,俯仰角误差预测值与实测数据的最大差值仅为0.21 μrad,远小于利用BP神经网络以及常规方法优化的SVM所建立的力-几何误差预测模型的误差,因此该模型可用于数控机床几何误差的高精度实时补偿.     

数控车削加工虚拟仿真教学平台研究

数控车削加工虚拟仿真平台是应用AuthorWare和Visual Basic 6.0软件开发的网络实验教学软件.内容包括数控车削设备认知模块、数控车削加工编程认知模块、数控车削加工虚拟仿真模块三部分.该平台通过图形、声音和动画等多媒体形式把数控车削加工相关知识有机的结合起来,以一种简便快捷易懂的方式呈现给学生.学生可以通过网络进入虚拟仿真平台,进行数控车削加工编程的相关知识的学习和实践.该虚拟仿真平台的开发是对网络实验教学很好的探索.