谈谈数控车床对刀原理及工件坐标系的建立

对刀是数控车削质量的决定性因素之一,对刀误差直接影响了工件尺寸、形位误差。本文着重介绍了数控车床的对刀原理和常用的对刀方法。     

超精密数控机床B旋转轴的可量化对刀方法

为了提高超精密数控机床旋转B轴的对刀精度和效率,基于3点坐标确定圆心的原理,提出了一种可量化的B旋转轴对刀方法。采用一种非接触式图像识别方式进行精确对刀,可避免对刀过程中金刚石刀具的破损,同时解决刀尖视场与机床坐标不一致的问题。利用Fresnel透镜模具加工实验验证了对刀精度,并通过激光显微镜检测沟槽里尖角的圆弧半径来确定对刀误差。实验结果表明:该可量化对刀方法的对刀误差为0.8μm,该误差在预先计算的理论误差1μm范围里。该对刀方法适用于超精密切削加工,且对刀的精度可以预测和控制。     

考虑非线性误差补偿的五坐标数控加工走刀步长改进算法

研究了五坐标数控加工中特有的非线性误差,提出一种改进的五坐标数控加工走刀步长算法,在前置处理中即考虑补偿非线性误差。在走刀步长计算过程中,同时考虑弧弦逼近误差与非线性误差,将总的加工误差看作是刀轨参数的函数。该函数求导困难,难于通过给定误差直接计算走刀步长。对弦截法迭代格式进行改进,改进后的方法能够保证正确解在迭代过程中始终位于收敛区间内,并采用改进后的弦截法计算走刀步长。实例计算表明,所提出方法在计算走刀步长过程中能够对非线性误差进行有效的补偿,满足等加工误差要求,同时改进后的弦截法能够收敛到正确解,且收敛速度快,效率高。     

气囊抛光机床自动对刀精度分析

因气囊头为半球形,其与工件相对空间位置关系无法直接用气囊头试切工件获得.因此,提出测头和对刀仪结合的自动对刀系统.通过对刀误差分析,找出该对刀方案的主要误差来源为B轴摆臂回转误差,进而提出使用测头来获取工件的摆放误差和中心点坐标,再利用对刀仪来确定测头和气囊头的相对高度关系的对刀顺序.相比于传统人工对刀,该方法在速度上有极大的提升,在X、Y方向的对刀重复精度均达到30μm,Z方向为5μm,分别提高了40%和50%,具有较好的工程应用价值.     

换刀机器人位姿误差的研究

为保证换刀机器人和FMS的可靠运行，该文研究FMS中换刀机器人的位置和姿态误差问题，运用齐次变换矩阵和微分关系，建立描述机器人末端操作器——双手爪位姿误差的模型，详细分析影响手部精度的机器人各关节运动误差的来源及其统计特性，对整个换刀机器人的位姿误差进行综合分析、获得手部位姿误差的数值。为机器人的精度分配和评价机构设计提供依据，也给误差控制确立了基础．经过实际运行和测量，证实了位姿误差分析的正确性。     

对刀误差对涡旋线型精度的影响

采用向量运动法得到圆广义渐开线的一般方程，分析涡旋盘加工过程中对刀误差对涡旋线型精度造成的影响，解释了创成法加工涡旋盘的原理．指出一般工程中的 ｌ０ ，ｌ１ 两个参数就是对刀误差在两个相互垂直方向上的投影，并采用极角误差以及向径误差来描述线型误差．     

基于蒙特卡洛法的铣削让刀误差概率分布预测

基于斜角切削理论,建立铣削力计算模型,求解得到铣削力.构建薄板受力变形的挠度函数,结合刀具的受力变形求解刀具-工件耦合变形的铣削让刀误差.采用神经网络拟合方法,求出输入铣削参数与输出最大让刀误差的函数关系.考虑刀具参数、材料参数、工件参数以及加工工况等随机参数对金属切削的影响,利用蒙特卡洛方法,对输入参数进行抽样,将参数样本代入神经网络拟合的函数模型中,获得铣削让刀误差样本,并分析其概率特性,从而提出一种铣削让刀误差的概率分布预测方法,较确定性计算铣削让刀误差的方法更加符合实际.     

弧齿锥齿轮尖齿刮削刀盘的齿形优化设计

采用尖齿刮削刀盘对弧齿锥齿轮硬齿面进行刮削加工时，刀盘切削刃采用斜角直线造形法，切削刃较大刀具造形误差和重磨误差较大。充分分析各种参数对刀具造形误差和重磨误差的影响，合理选取刀具参数，是促进硬齿面刮削加工工艺广泛应用的关键。本文提出了优化尖齿刮削刀盘造形的方法，并对影响刀盘造形误差和重磨误差的参数进行了全面分析，得出了选取造形参数的基本规律。     

数控车床的简单试切对刀法及加工误差分析

简要介绍了数控车床的几种对刀方法，着重说明了数控车削加工中一种简单可靠，具有较高生产率的手动试切对刀方法。分析了数控车床中机床坐标系与工件坐标系的相互关系，给出了两坐标系之间的对刀关系式和工件加工的尺寸误差分析。     

机床夹具定位误差概念辩析

通过对零件图尺寸、工序尺寸、调刀尺寸之间的相互关系的分析,阐述了夹具定位误差对它们的影响,提出了新的定位误差定义。     

快速进给铣刀五坐标端铣加工刀位计算

对快速进给铣刀五坐标端铣加工的基本原理进行了研究,指出使用快速进给铣刀进行端铣加工时,刀触点的法矢量不再像环形刀一样通过刀片的几何中心,由此求出了刀具有效切削半径.然后将快速进给铣刀刀具模型简化为半径等于有效切削半径的端铣刀,得到了后跟角的计算公式,并深入研究了后跟角的临界情况,严格推导出了由刀触点生成刀位点的计算公式.此外,对快速进给铣刀端铣加工中的误差进行了研究,得到了走刀步长与直线逼近误差的关系式.     

数控车床的简单试切对刀法及加工误差分析

简要介绍了数控车床的几种对刀方法 ,着重说明了数控车削加工中一种简单可行 ,具有较高生产率的手动试切对刀方法。分析了数控车床中机床坐标系与工件坐标系的相互关系 ,给出了两坐标系之间的对刀关系式和工件加工的尺寸误差分析     

自由曲面多轴加工的刀触点轨迹规划

分析了自由曲面加工误差的产生原因,重点阐述了刀触点轨迹的步长和行距对曲面加工精度的影响,在此基础上提出了一种基于线性逼近误差和残留高度约束的刀触点轨迹规划方法,该方法可以保证曲面加工的精度要求。最后以一张自由曲面为例,考察其刀触点轨迹的分布和连续性情况,仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。     

环境温度影响下交叉杆并联机床的误差分布

环境温度作为影响并联机床加工精度的误差源一直被忽视,为提高机床的加工精度,研究了环境温度影响下并联机床的误差分布特性。用全微分法建立机床的误差模型,根据该模型计算工作空间内各点的径向误差和轴向误差,用Matlab绘制各误差的空间分布图及各离散层上的误差等值图,得到了各误差的分布形态及分布规律,并对误差分布规律进行了试验验证。研究表明,径向误差主要受刀轨半径的影响,轴向误差受刀尖点轴向坐标和刀轨半径的共同影响。工作空间边缘区域径向误差较大,向中心区域递减;轴向误差反之。提出误差等值图可用来分析和估算环境温度对并联机床加工误差的影响。     

钻床夹具对刀误差的实态分析

本文介绍了钻床夹具实际状态下对刀误差的分析计算方法。     

华中世纪星数控车床的几种精确对刀方法

本文首先介绍了数控车床常用的＂试切对刀法＂的原理以及对刀思路;接着,介绍了华中世纪星车削数控系统的三种手动试切对刀方法;为改进其对刀精度,根据＂自动试切→测量→误差补偿＂的思路,设计出了用程序控制的自动试切法,并总结介绍了三种精确对刀方法。希望能对大家有所帮助。     

双重螺旋法圆弧刀廓加工齿轮副的齿面啮合特性分析

为了预控双重螺旋法加工齿轮副的啮合特性,研究基于圆弧刀廓的双重螺旋法加工齿轮副齿廓修形对齿面接触性能的影响。首先推导采用圆弧刀廓、双重螺旋法加工的齿面方程,基于Ease-off分析圆弧刀廓加工对齿面失配量的影响;采用有限元法进行加载接触分析,得到不同刀廓加工齿轮副的接触位置及形状、传动误差、接触压力,对比分析不同刀廓加工齿轮副啮合性能对安装误差的敏感性。研究结果表明:圆弧刀廓修形可改善接触区位置和形状,避免边沿接触,减小传动误差,提高传动平稳性;显著降低工作与非工作齿面最大接触应力,以及边沿接触对安装误差的敏感性,有利于提高齿轮副承载性能和磨损寿命。     

一个面向数控加工的曲面数字化模型

提出了新的曲面数字化模型，该模型的精度控制准则消除了现有刀位点计算误差分析中的不可靠因素。基于该模型，提出了一个新的参数曲面数控加工刀位点生成方法，有效地提高了刀位点生成速度。     

弧齿锥齿轮小轮无刀倾切齿齿面修正方法

为了在无刀倾铣齿机上实现弧齿锥齿轮刀倾法小轮的等效加工,提出了一种基于齿面等效失配的小轮无刀倾切齿齿面修正方法。在建立弧齿锥齿轮共轭啮合数学模型的基础上,研究了齿面失配图的构建方法。通过比较小轮刀倾角为0°的齿面失配图与目标齿面失配图,计算出小轮误差齿面与目标齿面之间的偏差,采用最小二乘法对小轮加工参数进行了修正,实现了小轮误差齿面向目标齿面的逼近。以一对弧齿锥齿轮为例,进行了小轮无刀倾切齿参数的修正转化和啮合仿真。仿真结果与滚检结果一致,验证了本文方法的有效性。     

一个面向数控加工的曲面数字化模型

提出了新的曲面数字化模型，该模型的精度控制准则消除了现有刀位点计算误差分析中的不可靠因素．基于该模型，提出了一个新的参数曲面数控加工刀位点生成方法，有效地提高了刀位点生成速度