基于运动轨迹测量的加工中心几何误差控制

利用机器人运动学的齐次坐标变换原理和小角度假设,建立了三轴立式从加工中心刀尖到工件的封闭矢量链,推导出包含21项几何误差的三轴立式加工中心几何误差模型,给出基于运动轨迹误差测量的几何误差辨识方法。建立的基于运动轨迹误差测量的几何误差模型可以推广应用到其他型式的数控机床误差的建模、辨识和控制中。     

卧式加工中心空间误差对制造误差敏感度分析

该文旨在分析影响卧式加工中心空间误差的关键制造误差,为机床零件公差分配提供依据。用齐次坐标变换的方法建立了机床空间误差模型,分析了机床各轴几何误差在机床空间误差中的传递积累;用统计方法分析了直线进给轴制造误差对几何误差的影响,得到了直线进给轴几何误差公差分析的经验表达式。结合机床空间误差模型和单轴公差分析,计算得到了机...     

数控参数化旋压成型技术

在数控车削中心上采用参数法的数控旋压成型工艺 ,能用参数对传统的旋压成型工艺进行各种不同类型的调整 ,以旋压出各种形状各异的零件。该成型工艺充分利用了数控加工中心的柔性对零件进行任意调整 ,以获得最佳的工艺参数 ,它可以旋压各种不同形状的零件 ,具有加工效率高、劳动强度低、无须进行切削加工等特点。它可充分利用数控车削中心来实现旋压所需的各种运动轨迹 ,并可以用其轨迹变化来优化零件质量 ,同时滚压的靠模也可直接在数控机床上加工。尤其适合于经常更新换代的产品或为大批量生产的旋压成型工艺选择最佳的工艺参数和运动轨迹…     

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。     

立体车模的三轴数控加工

在实际加工中,三轴加工中心的使用范围多为单一坐标系内的零件加工,而对于连续复杂曲面的加工,多使用五轴加工中心来完成。在现有设备条件下,以某型轿车模型的加工为例,对三轴加工中心加工连续复杂曲面的加工工艺进行了探索。扩展了设备的使用范围,并对于加工中可能遇到的一些问题提出了解决思路。     

五轴数控机床几何误差参数辨识及实例

用三次多项式对数控机床几何误差进行拟合,建立了与数控机床几何误差模型相适应的测量方案,减少了所需辨识参数的数目,提高了测量效率;利用Matlab软件求解dX的表达式中系数矩阵的条件数,验证了测量点选取的合理性;以一台五轴数控加工中心(TTTRR)为例,对一工件进行误差测量,对其误差参数进行辨识,验证了本文的误差参数辨识方法的可行性及测量方案的合理性.     

浅析数控机床RTCP精度的检测与校正方法

RTCP精度是五轴联动数控机床的重要精度指标，RTCP精度的好坏直接影响机床的五轴联动加工精度，从而影响工件的质量。因此，RTCP精度在使用过程需要经常进行检测和校正。本文以FIDIA数控系统为例，结舍公司五轴数控加工中心的实际使用情况，浅析数控机床RTCP精度的检测与校正方法。     

考虑几何误差和跟随误差的五轴联动轨迹误差预测方法

为了准确分析五轴联动轨迹误差,从而提升零件加工效率,提出了考虑几何误差和跟随误差的五轴联动轨迹误差预测方法,在加工前或加工中预测在某选定机床上加工某轨迹的轨迹误差,提前判断选定机床是否能够满足零件轮廓误差的要求,保证零件的加工精度,提高加工效率。所提方法将位置相关的30项几何误差表征为函数,将位置无关的11项几何误差表征为常量,读取各轴指令位置序列和光栅检测位置序列,合成了包含跟随误差和41项几何误差的刀轴矢量轨迹,实现了五轴刀心位置轨迹误差及刀轴姿态轨迹误差的预测,并选用AC双转台立式五轴机床加工S形试件,对所提五轴联动轨迹误差预测方法进行实验验证。结果表明:指令轨迹和预测轨迹均呈现出S形,预测轨迹相对于指令轨迹存在一定偏差,呈现了几何误差和跟随误差的影响;实测轨迹与预测轨迹具有相同的变化趋势,两曲线均反映出部分尖峰特征,说明预测算法的正确性。     

科技简讯

数控参数化旋压成形技术　　由浙江科技学院机电工程学系吴坚副教授等开发的在数控车削中心上采用参数法的数控旋压成形工艺 ,能用参数对传统的旋压成形工艺进行各种不同类型的调整 ,以旋压出形状各异的零件。该成形工艺充分利用了数控加工中心的柔性对零件进行任意调整 ,以获得最佳的工艺参数 ,具有加工效率高、劳动强度低、无需进行切削加工等特点。能充分利用数控车削中心来实现旋压所需的各种运动轨迹 ,并可以用其轨迹变化来优化零件质量 ,同时 ,滚压的靠模也可直接在数控机床上加工。该技术尤其适合于经常更新换代的产品 ,或为大批量生…     

几何形体参量与材料二者的热膨胀系数关系

针对影响机械精度的材料形体因素，对典型件的几何形体参数热膨胀系数同零件体膨胀系数之间的关系进行了理论探讨，推导了一般零几何形体参数热膨胀系数同零件体膨胀系数之间的关系式。试验表明，典型零件的热膨胀值同零件形体参数有着综合相关性。     

五轴联动数控加工中心C角超程回摆问题的探索

五轴联动数控加工中心C角超程回摆问题是长期困扰五轴编程人员的一个难题。过去，很多编程人员过分依赖后处理的功能来解决此类问题。然而，五轴编程是一个复杂的过程，如果编程人员在编程时对切削过程不进行相应处理，后处理是无法将五轴摆角处理成为我们所要求数值的。本文对在五轴联动数控加工中心C角超程回摆问题进行了探讨，使编程员对其进行分析、处理，基本解决了五轴编程时大部分问题，从而编制出理想的加工程序。     

基于特征的轴参数化绘图系统

研究了基于特征的轴零件参数化绘图系统。先对轴进行了分类、特征分析;然后在AutoCAD中设计了系统的专用菜单和图像块菜单;利用几何造型技术、面向对象技术和参数化设计技术等,以ObjectARX为开发工具,建立了一个界面友好的轴参数化绘图系统,实现了按选定的比例绘制轴的零件工作图,提高了轴的设计效率。     

五轴数控机床综合误差建模分析

分析了机床运动副的误差运动学原理，利用齐次坐标变换对一台包含3个移动副和2个转动副的五轴加工中心建立了误差综合数学模型．模型中不仅包含了几何误差且包含了热误差，共计57个误差元素．本分析方法可为其他类型的多轴数控机床、机器人的误差综合建模及补偿提供理论参考．     

交互式计算机辅助数控加工编程系统

本文介绍一个我们开发的计算机辅助数控加工编程系统─ＬＧＮＣ系统。系统采用分级菜单驱动的模块化结构．人机交互输人零件的几何信息、运动信息和工艺信息，系统确定对刀点、选择刀具和切削参数，计算刀具的运动轨迹等，自动生成该零件的数控加工程序。为了检验所编程序的正确性，系统具有数控加工图形动态模拟功能。     

五轴加工中心C40U后置处理软件的开发

本文针对工作台双摆动式五轴加工中心的特殊结构，以及Heidenhain iTNC530控制系统的特点，阐述后置处理软件C40UPOST的开发思路和算法要点；目前，C40UPOST已在数控加工中得以应用，为五轴加工中心C40U充分发挥作用扫除了障碍。     

进口五轴加工中心搬迁的研究

本文对TRT22五轴加工中心进行了简要的介绍后,全面描述了这台五轴加工中心的搬迁方案和关键点的剖析,并举例分析了在安装调试中遇到的问题和解决的办法。     

MIKRON五轴加工的后置开发及其验证

针对瑞士MIKRON UCP710工作台双摆动式五轴加工中心的机床,以及Heidenhain iTNC530控制系统的特点,阐述运用UG POSTBUID 3.4.1软件,制定适合UCP 710 POST的开发思路,并且通过VERICUT模拟软件得以验证。目前,开发出来的UCP710 POST已在本实训中心MIKRON UCP710五轴机床中得以应用,完成了各种零件的加工。     

机床误差的正交光栅检测及分离

提出一种提出了利用平面正交光栅进行几何误差检测的方法。以CINCINNATI750三坐标立式加工中心为对象，建立了包含21项几何误差的数控机床误差分离模型以分离出机床的单向误差。所提出的误差参数分离模型可以推广到多轴数控机床的误差分析上。测量实验表明该误差分离模型是可行的。该方法具有测量精度高，误差参数分离准确的特点。     

五轴数控加工中心刀心运动轨迹分析

给出用绝对坐标系表示的含两个回转工作台的刀心轨迹计算方法，采用等步长逼近法进行线性逼近处理，进行凸面加工时为避免刀具干涉，提出了凸面梯形补偿算法，得到了绝对坐标系下五轴加工中心的无刀具干涉的刀位数据计算公式，为五轴加工中心自动编程系统的数控数据获取提供了理论依据，此算法已用于五轴ＣＮＣ系统的控制软件设计中。     

传统测量的热膨胀系数局限性论证

对热膨胀系数的忽视形体因素的影响进行了理论及试验的论证 ,说明了零件形体因素热膨胀系数的存在与该因素对零件热变形的影响。对典型件的几何形体参数热膨胀系数同零件体膨胀系数之间的关系进行了理论探讨 ,推出了一般零件几何形体参数热膨胀系数同零件体膨胀系数之间的通常关系。对今后形体因素对热变形影响的研究及发展提出了看法