曲面加工刀具轨迹的仿真技术研究

本文针对数控铣削加工中刀具的走刀轨迹进行研究,对毛坯体建模时,采用的是三角面片离散法,实现了3轴数控铣床实体切削加工时离散矢量与刀具扫描体的几何求交算法,建立了铣削运动模型,通过不断更新毛坯数据信息来模拟刀具的切削过程,从而生成加工轨迹和走刀路径。以Visual C＋＋6．0为编程环境,用OpenGL作为图形开发工具,动态仿真刀具加工曲面的加工轨迹和走刀路径。     

钛合金风扇叶片的数控加工工艺及模拟仿真

为解决钛合金材料加工较困难、工艺上选择数控加工参数难等问题,通过大量试验总结,优选数控加工参数,优化数控编程技术、刀具材料和参数,采用小切削量和高速球铣刀的数控加工方法,最后运用计算机辅助软件进行模拟仿真,其结果达到了零件的加工工艺要求。解决该难题的关键所在是:钛合金材料的特性、曲面造型方法、数控加工工艺、铣削方式等。     

雕塑曲面数控粗加工刀位规划

提出了一种新的直接从测量数据中生成粗加工刀位轨迹的方法，被加工曲面用多面体模型来描述，采用分层切削方法进行加工．在各切削层分别用一个参考平面与毛坯和曲面模型求交，根据各相交环之间的位置关系，求出有效加工区域，利用数控编程自动生成粗加工刀具轨迹，并进行干涉检查和修正．计算实例表明，该算法稳定、效率高，尤其适用于加工带多重岛屿的复杂曲面．     

叶片曲面微结构加工刀位轨迹规划

针对基于单齿刀具的叶片曲面微结构加工效率不高的问题,以小叶轮为例对叶片曲面微结构加工进行了深入研究.先根据待加工叶片曲面的曲率信息,设计一种高效的微结构侧铣加工专用刀具——多齿鼓形刀;然后以叶轮叶片曲面五轴数控加工为背景,利用多齿鼓形刀对叶片曲面微结构的加工进行刀位轨迹规划,使加工出的微结构分布均匀;最后以计算实例验证提出方法的有效性,并计算其刀位轨迹长度和加工仿真的时间,与单齿刀具进行比较.结果证明:采用多齿鼓形刀所生成的刀位轨迹长度和加工仿真时间都约为单齿刀具的1/3,加工效率得到了明显的提高,约为单齿刀具的3倍.     

复杂螺旋面包络铣刀位轨迹仿真方法

针对复杂螺旋曲面加工误差问题,开展了对其空间包络铣刀位轨迹算法的研究。研究中采用计算机仿真的数 值计算方法,将加工过程中刀具工件的动态啮合关系通过时间离散和空间离散转换成一个空间几何问题,通过建立 刀具回转面与工件螺旋面的空间三维模型,并推导实现刀具工件啮合关系的坐标转换矩阵,并将刀具与工件两曲面 的最小有向距离的求解转变为一个二维问题,最终建立了刀位轨迹仿真算法,获得了编制数控代码的参数信息。试样 加工结果表明,利用该方法得到刀位轨迹参数进而编制的数控加工程序,能够加工出满足精度要求的螺旋面。同时也 分析了加工廓形误差分布及其影响因素。     

基于仿型测量数据的层切法数控加工

介绍一个集仿型加工、仿型测量、测量数据处理及数控加工一体化系统的结构、原理、功能及关键技术。依据不同的仿型测量方式连接成多面体模型,该多面体模型与层切平面求交,获得切削层轮廓,并在切削层内进行行切、环切轨迹规划。该方法可适用于多种仿型测量方式,并可用于复杂组合参数曲面数控加工的刀具轨迹生成。     

复杂曲面工件的数控加工──CA141汽车6102型发动机活塞裙部曲面加工的研究

本文针对CA141汽车6102型发动机活塞裙部曲面的数控加工问题对复杂曲面零件的数控加工问题进行了理论研究和试验研究．使用“三次样条插值法”、“牛顿分段插值法”、“拉哥朗日分段插值法”等数学方法建立了零件加工面的数学模型以及刀具刀尖加工轨迹的数学模型,并进行了误差分析及比较．在理论建模的基础上进行数控切削试验,从而得出一些复杂曲面工件数控加工的结论．     

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。     

任意曲面叶轮五坐标数控加工刀具轨迹生成

以任意曲面叶轮五坐标数控加工为背景，根据叶轮的几何形状，提出了一种高效的侧铣加工刀具－鼓锥形刀，基于鼓锥形刀的等残留高度刀具轨迹计算方法，使刀具按相邻轨迹的加工所形成的残留高度相等，加工效率提高，解决了等残留高度法生成刀具轨迹中的核心问题，并对刀具轨迹间距的计算提出了改进算法，计算精度提高，对任意曲面叶轮叶片五坐标数控加工刀具轨迹进行了计算，并与球形刀等参数法作了比较，结果证明，采用鼓锥形刀等残留高度法，所生成的刀具轨迹长度是球形刀等参数法刀具轨迹长度的1／3，加工效率是采用球形刀等参数法的3倍。     

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.     

闭环型复杂曲面平底刀五轴数控加工螺旋轨迹方法研究

目的 研究复杂曲面刀具轨迹规划方法,以实现闭环型复杂曲面平底刀五轴数控高效加工。方法 针对目前的投影法不适用于闭环型复杂曲面的缺陷,在总结平底刀和螺旋走刀模式基础上,基于闭环型复杂曲面连续封闭的特性,提出一条展开式的投影映射新思路,应用求截交曲线弧长的方法将复杂曲面投影映射到二维平面上,规划完成螺旋曲线后逆映射回复杂曲面,得到完整的螺旋刀具轨迹。结果 采用这种新螺旋刀具轨迹规划方法的加工效率较之UG轨迹规划方法提高了12.36%。结论 基于投影法的闭环型复杂曲面螺旋刀具轨迹生成方法使生成的刀具轨迹连续进给,实现了复杂曲面高速连续切削加工,在保证加工精度的基础上显著提高加工效率。     

罗茨鼓风机扭叶转子的三维建模及数控加工

提出一种在四轴专用数控试验台上铣削加工罗茨鼓风机三叶扭叶转子的方法.针对扭叶转子的曲面特征,着重阐述了其三维建模、刀具轨迹生成、数控仿真与实际加工的技术方法.     

五轴数控技术在多维曲面零件加工的应用

多维曲面零件是多轴零件切削加工的一个难点,多维曲面加工容易出现刀具干涉等问题。本文以人的头像加工为例,详细地分析了多维曲面零件的加工工艺,给出了人的头像的多轴数控加工程序,并通过实际加工,验证了此刀路的正确性。     

五轴数控技术在多维曲面零件加工的应用

多维曲面零件是多轴零件切削加工的一个难点,多维曲面加工容易出现刀具干涉等问题。本文以人的头像加工为例,详细地分析了多维曲面零件的加工工艺,给出了人的头像的多轴数控加工程序,并通过实际加工,验证了此刀路的正确性。     

MC算法在数控仿真中的应用

利用计算机图形显示系统把加工过程中零件模型、刀具轨迹、刀具模型进行同步显示,对零件的切削过程进行动态模拟仿真,这种通过计算机图形技术来模拟加工环境、刀具路径、材料切削过程以及检验并优化加工程序的方法具有成本低、效率高和安全可靠等优点。本文探讨了如何将Marching Cube(MC)的思想应用于数控仿真中动态加工面的显示中,简化动态加工面的构造,满足加工动画实时的要求。     

组合自由曲面数控加工中的自适应策略

提出一种由直接插补和离散ＮＣ编程组成的组合自由曲面混合数控加工方法，并给出了三种自适应策略：加工区域的自适应分割、用于生成无干涉刀具轨迹的曲面自适应三角化和沿曲面／曲面交线自适应步长加工。     

增压器叶轮的造型及五坐标数控加工方法

针对叶轮零件五坐标数控加工的技术难点，采用非均匀有理Ｂ样条方法（ＮＵＲＢＳ）进行叶片及叶轮造型，曲线及曲面求交，加工刀具轨迹求解，并开发了后置处理、加工仿真等模块，以ＤＮＣ方式控制数控机床进行加工，建立了一个集成系统。     

自由曲面等粗糙度数控加工刀具路径规划

从自由曲面数控加工特点和工程应用需要出发,提出了基于等粗糙度原则的刀具路径规划方法。与其它刀具路径规划方法相比,能够进一步提高零件的加工精度,省去其它后续精加工工序,缩短加工时间,节约加工成本。在计算刀具路径时,将空间点的计算映射到平面参数域内进行,保证了算法的稳定性、可靠性。     

硬切削加工技术在模具加工中的应用

硬切削与磨削相比具有良好的加工柔性、经济性和环保性能,在精加工工序中采用硬态切削是加工淬硬钢的最佳选择。文章介绍了硬切削工艺特点,对硬切削加工过程中所采用的刀具材料性能和工艺系统进行了分析,并对模具加工中的所采用的硬铣削进行了讨论,促进硬切削技术在模具加工中的推广应用的具有实际的意义,不仅有助于提高模具的加工精度,同时也减少生产成本。     

圆环面刀具数控加工刀具路径规划

研究了数控加工中圆环面刀具路径规划,建立圆环面刀具数学模型,从刀位点计算、曲面边界离散、相邻刀轨计算等方面确定刀具路径规划算法.最后,利用Matlab工具编程对路径规划算法进行了具体实现,通过计算基于圆环面刀具的刀位点数据,拟合生成刀具轨迹,同时利用UG软件采用球头刀对相同曲面进行加工路径仿真,通过两者比较,可以得出圆环面刀具加工效率更高的结论.