浅析如何提高数控加工效率

目前昌河飞机工业公司机加中心共有数控机床16台，其中三轴立式数控加工中心7台，三轴卧式数控加工中心2台，三轴立卧两用1台，五轴加工中心1台，数控立式车床2台，数控卧式车床2台，数控坐标磨床1台。数控加工能力已初具规模，如何提高数控加工效率已成为昌飞公司目前急待解决的一项重要课题。     

创新战略支撑跨国并购——杭州机床集团跨国并购启示

杭州机床集团有限公司自去年跨国并购德国百年企业abaz＆b磨床有限公司以来,技术创新捷报频传,公司打破国外垄断的MKL7150×16／2型七轴五联动数控强力成形磨床日前通过鉴定。七轴五联动数控缓进给成形磨床是目前国内最高水平的机床品种之一,是机电一体化产品。七轴五联动数控强力成形磨床主要用于飞机发动机叶片、蜗轮圆弧叶冠的成形磨削等。目前,国际上只有极少数几个工业发达国家掌握该项技术。该机床的社会效益明显,成功替代了进口设备,每台可节省外汇200万美元,对抑制昂贵的进口机床价格起了非常好的作用。该机床打破了国外高端成形磨床领域的技术壁垒,使我国在高档机床制造方面占领了新的高地,也使集团有了跨国逐鹿的“高招”。[第一段]     

定位轴在立式转塔磨床上的控制方法

数控立式转塔磨床是一种能大幅度提高产品质量和生产效率的设备.这种机床的转塔是很关键的部位,本文介绍了转塔的结构和控制方法.     

基于多目标的九轴五联动磨床整机分析与结构优化

现有的九轴五联动数控缓进给磨床运动环节多,在工作过程中可能出现刚度不 足、床身等铸件变形及加工精度失准等问题 . 以磨床的最大变形量以及模态分析下的一阶固 有频率作为主要优化目标,整身质量作为次要目标,利用 ANSYS Workbench 对磨床进行分析 与优化,结合灵敏度分析对原有结构进行改进,得到各关键零部件新的设计方案,在磨床整机 质量上升一定的程度上,磨床的最大静变形及一阶固有频率得到很大改进 . 再使用遗传算法 （Genetic Algorithm）优化后的极限学习机网络模型（Extreme Learning Machine）联合遗传算法对 该九轴五联动磨床改进结构的一些主要参数进行优化：首先,利用灰色关联分析将磨床的整 机质量、最大静变形及一阶固有频率转成综合目标灰色关联度,其次,通过遗传算法优化后的 极限学习机网络模型（Genetic Algorithm-Extreme Learning Machine）拟合改进磨床主要参数与 综合目标灰色关联度之间的非线性耦合关系,最后,使用 GA 强大的寻优能力在训练好的 GA-ELM 网络模型中寻找最优工艺参数,优化后九轴五联动磨床的整机质量、最大静变形减 小及一阶固有频率相对于改进方案得到优化. 为后续相关工艺人员对该磨床的结构和参数优 化提供一定理论支撑与参考价值.     

激光跟踪仪在大尺寸偏心轴测量上的应用

大尺寸偏心轴在机加工过程中的测量一直是机加工质量控制的一个难点,工件在车床(或磨床)加工过程中如需要测量就必须移下机床,再搬运到数控龙门铣床（或三坐标测量机）上测量,这样做费时又费力。针对这一问题,本文通过实例验证了激光跟踪仪在大尺寸偏心轴测量上所具有的优势。     

数控机床进给系统功率模型及空载功率特性

在分析机床进给系统各部件功率特性的基础上建立了进给系统的功率模型,并运用此模型分析了进给系统的空载功率特性及其主要影响因素。理论分析表明,进给系统的空载功率是关于进给速度的单调递增二次函数,同时分析表明进给速度和负载质量均影响进给系统的空载功率,但负载质量对空载功率的影响极小。最后在3轴数控铣床上进行了实验研究,结果表明理论分析的有效性。     

五轴机床加工零件轮廓误差预测方法

研究了五轴机床进给轴实际位置预测方法和零件轮廓误差求解方法,在此基础上提出了五轴机床加工零件轮廓误差预测方法。机床进给轴实际位置的预测,通过辨识选定机床进给轴传递函数和读取待加工零件插补指令、将各轴指令输入各轴传递函数获得。零件轮廓误差的求解,通过正运动学变换求解工件坐标系下待加工零件的指令位置轨迹和实际位置轨迹、求解二者之间的轮廓误差来实现。以S形试件为加工零件,以科德KMC600SUMT五轴铣车立式复合加工中心为加工机床,预测了S缘条直纹面A的轮廓误差。刀尖位置误差和刀轴姿态误差引起的零件轮廓误差随着直纹面的位置变化,误差分别在0.04mm和±7×10-5 rad内。研究结果表明:建立的五轴机床加工零件轮廓误差预测方法,可以在加工前实现零件轮廓误差的精确预估,提前判断选定机床是否能够满足零件轮廓误差的要求,为优化加工参数、保证高速加工下的零件轮廓精度提供依据。     

HZ-078CNC数控直线滚动导轨磨床在2006中国国际工业博览会上展出

2006中国国际工业博览会于11月上旬在上海举行，由金属加工工业展览会、电工及能源技术与设备展览等4个展览会组成。博览会展出了一批具有核心竞争力的机床新产品，杭州机床集团的HZ-078CNC数控直线滚动导轨磨床在博览会上展出并引人注目。这是一台具有国际先进水平和自主知识产权的高技术含量磨床。这种机床的布局和结构形式在国际上具有自主知识产权。机床可对GGB型普通导轨进行磨削，也能对SSR重载导轨进行磨削。机床实现了机电一体化，采用12轴数控，各进给轴采用光栅全闭环控制，控制水平高。该机床系大型机床，床身长度17米，机…     

弯扭小带冠导叶片的加工工艺分析

本文根据弯扭小带冠导叶片的特点,在其制造的过程中利用MasterCAM、Pro/E联合造型.采用数控卧式加工中心加工基准,数控立式四轴加工中心加工汽道部分型线,有效的提高了叶片汽道精度,从而得出一条合理的方案。     

五轴联动数控展成电解磨削整体叶轮的控制方法

分析了整体叶轮叶面片型精加工的现状，为解决整体叶轮叶面型面的精加工难题，进行了五轴联动数控展成电解磨削的基础研究，其中，控制导电磨轮相对整体叶轮叶片型面的展成运动是问题的关键，根据数控展成电争磨削整体叶轮叶片型面这一加工方法的特点，在分析了数控展成解磨床的结构与运动的基础上，介绍了经济型多轴数控系统及其联动控制方法，建立了电解磨削非平行直纹展成曲面的数学模型，开发了五轴联动数控展成电解磨削自动数控编程系统，对航空发动机整体叶片轮的叶片型进行了电解磨削。     

基于四轴联动立式加工中心的非圆齿轮滚齿系统

非圆齿轮节曲线的曲率半径为变量，要求加工非圆齿轮时必须使刀具在切齿的同时，相对齿坯回转中心作特定规律的径向移动。在对数控滚切非圆齿轮所必需的4种控制运动进行分析计算的基础上，建立了基于四轴联动立式加工中心的非圆齿轮滚齿加工的联立数学模型，提出了在通用性较强的加工中心上滚切非圆齿轮的实施方案，为非圆齿轮的数控加工探索了一条新的途径。     

基于普通立式加工中心的磨削工艺

该文在不改变普通立式加工中心基本结构及控制单元的基础上,通过设计出专用的装夹装置,精心专业的找正方法,成功地使普通立式加工中心达到了数控磨床的功能,工件加工后零件检验合格,工艺方案及工装设计行之有效。希望以此为契机,不断挖掘立式加工中心的各种功能,在其它普通数控磨床难以装夹的特殊零件的磨削中得到的推广应用,使之在单工序加工中完成尽可能多的工序,减少找正、装夹的时间,降低多工序找正的重复定位精度,切身的提高零件加工的精度及效率。     

FANUC OiT数控车床进给轴安装与调试

数控车床进给轴是用来执行直线定位和切削运动的装置,其性能的好坏直接决定了数控车床的加工精度。通过对进给轴安装调试与检测全过程的试验研究,分析了进给轴伺服系统的常见故障,指出了各类故障的排除方法,为数控机床的维护提供了技术参考。     

基于分层递阶模型的多轴加工过程分析与运动度量规划

针对复杂曲面多轴数控加工过程的复杂性,提出了一种面向多轴加工的分层递阶构造模型,即利用铣削过程的几何、运动学与力学模型综合分析多轴加工规律.切削工件几何模型采用深度元素法,通过分析刀具与工件接触区域,得到刀具在不同瞬时的轴向范围及沿轴向各微元的切入角和切出角,转换为铣削力模型所需的几何信息,同时运动学模型又为几何与力学模型提供计算依据.采用序列二次规划法优化进给速度,使机床工作在多个约束条件的最大范围值内.五轴螺旋桨加工实验表明,在满足加工精度条件下,优化的进给速度使零件加工效率提高约20%.     

集成CAD／CAM中五轴NC加工后处理关键技术研究

在分析研究五轴数控加工特点的基础上，提出了刀位后处理计算方法，包括刀轴矢量与机床坐夹角的计算和ＮＣ数据的计算；提出了一种新的计算进给率的方法，提出了计算方法已应用于集成ＣＡＤ／ＣＡＭ系统中，并用于实际生产。     

AGW482滚刀磨床砂轮轴截形的计算

本文根据AGW482滚刀磨床的具体结构。建立了它的工作模型,并在此基础上,推导了砂轮轴截形的计算公式;用此公式,可根据要刃磨的滚刀的实际参数,计算出所需砂轮的轴截形,这就为砂轮的修形提供了准确的数据。     

五轴加工中进给速度的多约束自适应控制策略

提出一种面向五轴铣削加工的球头刀几何与力学模型,采用该模型对加工速度进行优化,整个规划过程随刀具与工件接触区域的变化而不断优化;在虚拟环境中仿真五轴铣削加工过程,将其结果存储在刀路中的每个位置点上,通过PI控制器调整进给速度,使机床工作在多个约束条件的最大范围值以内,并采用时变增益和1个时间常量将优化过程递归拟合为一阶过程.整体叶轮粗加工实验结果表明,与传统经验值的方法相比,采用自适应优化进给速度后,零件的加工时间减少了约45%.     

CNC磨削麻花钻时机床联动轴数的确定

本文根据麻花钻容屑槽螺旋面的成彤原理,阐释了麻花钻屑槽螺旋面数控磨削成形的过程实质上就是控制每一瞬时砂轮几何体与麻花钻几何体在空间的相对住姿和相对运动趋势的过程;分析了砂轮平动型和砂轮摆动型CNC工具磨床的运动形式,讨论了机床联动轴数的确定原则。     

新型八轴五联动数控磨削

结合自行开发的我国首台八轴五联动数控工具磨床，阐述研制的ＳＳ－８５４０ＣＮＣ系统的配置及用于多轴联支精密加工的特点，分析了多轴承动磨削复杂曲面时，机庆、砂轮与工件之间的运动关系，应用齐次方程建立机会标系统，以球头铣刀为例，讨论了五轴联动磨削球面等螺旋角刀刃的丸磨路径生成方法，建立了加工复杂 曲面的ＣＡＭ运动学模型。     

旋转插补原理研究

提出基于旋转进给速度的数控插补原理和方法．基于五轴数控加工的运动的分析,提出了旋转插补及相关的概念,讨论了线性进给速度与旋转进给速度之间的关系,针对参数曲线,建立了沿曲线的角弧长导数与旋转进给速度之间的关系,基于泰勒级数展开构建了参数曲线的旋转插补方法及算法．