复杂曲面砂带磨削自适应刀具轨迹优化算法

多轴数控砂带磨削刀具轨迹优化是复杂曲面加工领域的难点之一.本文以复杂曲面多轴数控砂带模削刀具轨迹优化为对象,建立了以刀具效率、刀具路径长度和加工时间为目标的优化目标函数.通过分析砂带模削宽行和弹性加工特点对加工精度的影响,提出了考虑磨削过程中的刀具变形与砂带磨损,建立误差补偿机制,保持磨削量稳定的自适应优化算法模型,设计了算法步骤.     

基于能量法的曲面节点整体插入算法

提出了一种基于逼近与插值相结合的曲面构造法 .阐述了一种基于能量法的曲面节点整体插入算法 ,将它运用于初始曲面的构造 ,并在自行开发的面向数控加工的曲面造型系统中实现 .实践表明 ,这种算法能够一次性求出曲面上的所有未知节点 ,并使曲面具有较好的光顺性能 .     

空间曲面三轴联动加工的宏程序编程算法

以半球面的数控铣削加工为例,研究了采用手工编程的方法实现空间曲面的三轴联动加工的宏程序编程算法.同时针对所采用的宏程序编程算法,以FANUC 0i MD系统编程为例,编制了半球面三轴联动的数控加工程序,并在斯沃数控加工仿真软件上进行了仿真加工,证明了编程算法的有效性.     

无约束雕塑曲面多轴数控参数线加工方法

采用参数线差分方法,用直线逼近参数曲面的参数曲线去实现雕塑曲面的数控加工,根据Ｃｈｏｕ Ｓｈｕｏ－Ｙａｎ算法解决了数控多轴加工中无约束的刀轨自交问题,给出多轴数控加工对刀具的初始位置及工件内,外轮廓的数学表示,最后用矢量运算的方法生成了理想刀心轨迹。     

数控刻楦刀位点算法研究

针对现有刻楦系统存在的不足提出了新的鞋楦数控加工原理，并以该原理为基础进行了详细的数控刻楦刀位点算法分析。该算法采用当今加工自由曲面最流行的球头铣刀作为加工刀具，解决了刀位点计算复杂的问题，使鞋楦数控加工位点的计算时间大大缩短，提高了设计效率，而且刻楦工艺灵活，精度也得到了保证。     

基于曲率的自适应曲面数控磨削

利用等包络迹高度控制砂轮行走路径,实现了曲面的自适应数控成型磨削,以提高曲面的磨削效率.首先,根据曲面曲率建立自适应数控成型磨削的数控模式,然后,在比较等间距行走的数控磨削方式的基础上分析曲面曲率不同的成型磨削特征,最后,进行数控成型磨削试验和检测加工曲面的成形误差,验证该自适应数控成型磨削方法的有效性.分析结果表明,利用移动磨削点的包络成型磨削可以减小砂轮磨损对加工精度的影响.此外,等包络迹高度行走的数控磨削可以根据曲面曲率调节行走路经的间距,实现自适应磨削加工,提高曲面的加工效率,而且在加工曲率较大且提高加工精度时可以较大幅度地减少砂轮行走步数.试验结果表明,当等包络迹高度小至1μm时可以形成光顺的加工曲面,在100mm×40mm范围内形状误差PV值可以达到0.285mm.     

适应数控加工的空间曲面的建立

论述了适应数控加工B样条曲面建立的方法,指出了B样条曲面具有一、二阶连续的特性,可以用多个曲面片的拼接而组成任意形状的自由曲面,从而解决了数控加工中空间曲面建模的难题,为建立空间自由曲面提供了理论依据.     

多轴联动空间复杂曲面线切割加工技术

为实现大锥度空间复杂曲面模具零件的线切割加工,解决高速走丝电火花线切割机床加工空间曲面的难题,以空间曲面零件电火花线切割加工运动规律数学模型为基础,设计开发一种带有自动分度功能的、可翻转的数控回转工作台;基于原有的高速走丝数控电火花线切割机床,研制空间复杂曲面多轴联动高速走丝线切割加工系统,并进行螺旋面、锥面、锥台、双曲面和正弦曲面等典型空间曲面零件的电火花线切割加工实验,对加工出的各个实验样件进行了测量和加工误差分析.研究结果表明:所设计的空间复杂曲面多轴联动线切割加工系统具有较高的加工效率、较好的加工质量和较低的成本;加工样件的误差在允许范围内,验证了该系统的实用性,为解决高速走丝电火花线切割加工空间曲面的难题提供了一种思路.     

汽车覆盖件模具CAPP关键技术研究

在分析汽车覆盖件模具CAD/CAM技术特点和覆盖件模具CAPP 关键技术基础上,提出了基于宏工艺的面向数控编程的包含自由曲面类零件数控加工工艺规划模型,解决了曲面加工特征识别的难题-并提出了曲面数控加工区域划分的概念,在子区域内优化走刀路线的策略,解决了曲面数控加工刀具轨迹优化问题.     

一种快速完备的自由曲线和曲面间最短距离求取算法

提出的柱刀干涉检测是基于最短距离的求取算法,获得刀轴与加工面间的最短距离,进而与刀具半径比较得到最大干涉量.曲线与曲面间最短距离算法从极值点的几何条件出发,利用赋范空间投影法迭代求取极值距离,同时充分考虑了曲线和曲面间的边界距离.保证了求取的正确性和快速收敛性.该算法为数控加工中快速、准确、完备地进行干涉检测提供了理论依据,具有实用价值.     

提高自由曲面数控加工精度的技术研究

论述了制造业中自由曲面的数控加工精度提高技术。分析了影响自由曲面精度加工精度的多种因素，研究并提出了从工艺系统、控制系统和数控程序设计等方面提高曲面加工精度的技术和所采取的方法。     

自由曲面数控加工刀具路径的自适应算法

基于ＮＵＲＢＳ曲面造型理论，以加工质量和效率为目标，提出了确定参数方向经济步长的方法，并构造了生成自由曲面数控加工等参数平行扫描路径的自适应算法。     

曲面加工中避免全局刀具干涉的方法

分析和归纳了现有曲面数控加工中的全局刀具干涉（碰撞）检验算法,提出了一种新的在刀位轨迹生成过程中检测和避免全局刀具干涉的方法,该方法先依据斜立方体凸包法粗检现行的刀具方向与斜立方体凸包之间是否存在干涉,若不存在,则该刀具方向是可行的;若存在,则需通过进一步的详细检测法来判断该空间自由曲面与现行的刀具方向之间是否真正存在全局刀具干涉．该方法能有效地避免全局刀具干涉,提高无干涉刀位轨迹的生成速度．     

自由曲面三坐标加工走刀步长的确定

对三坐标曲面加工中由于离散直线逼近导致的加工误差问题进行了研究．从分析刀具的三维线性包络运动出发,得出了适用于多种类型刀具的加工误差估计的通用表达式,该误差在曲面法线方向定义,是较精确的轮廓加工误差．在此基础上,得出了能较严格满足给定精度要求的走刀步长计算式,给出了提高算法效率的措施,并以实例验证了该算法对误差控制的效果．     

组合曲面加工刀具轨迹生成算法

提出一种组合曲面加工无干涉刀具轨迹的生成算法。组合曲面是一组在拓扑上互不相关的曲面元素集合。组合曲面加工中存在2种干涉：一种是曲面元素自身的干涉;另一种是曲面元素间的干涉。算法对这2种干涉统一处理,首先将组合曲面三角化,形成多面体模型;然后由三角形多面体模型生成刀具轨迹。基于交线的三角化过程和干涉区域的缩小判断,使得算法稳定、快速。最后给出其应用实例。     

平头立铣刀无过切干涉刀位轨迹的自动生成

提出了一种空间自由曲面平头立铣刀无过切干涉的刀位轨迹自动生成的新方法,对三轴和五轴联动数控加工的情形都加以了详细论述,并在计算机上成功地实现了无过切干涉刀位轨迹的自动生成．     

自由曲面CNC高速高精加工

介绍了在ＣＮＣ系统上实现自由曲面加工运动轨迹直接插补控制的原理、方法与取得的成果，使ＣＮＣ系统具有对工程曲面的直接加工和工艺参数的修改适应能力与高速高精加工性能，直接使用类ＡＰＴ的高级语言，大大简化零件程序信息和加工辅助工作，使曲面精加工经济而高效．     

PSZ陶瓷磨削变质层的相变分布

提出了一种由ＮＵＲＢＳ曲面及解析曲面元素构成的组合曲面数控加工无干涉刀具路径的生成方法．该方法将组合曲面加工中的干涉分为两种：一种是构成组合曲面的各曲面元素间的干涉；另一种是曲面元素自身的干涉．对于第一种干涉，通过曲面裁剪构造组合曲面的等距面而得到消除；第二种干涉则通过消除轨迹线自身的相交部分而得到消除．