基于冗余自由度的数控加工轨迹运动分解

为降低曲面数控加工中机床运动轴的冲击,提出了采用具有冗余自由度的数控机床实现复杂曲面高速进给加工的思路,通过增加数控机床冗余自由度运动轴,以分解冲击较大机床轴的运动.本文对冗余自由度下机床各轴之间的运动分解原理进行分析,给出了冗余自由度下合成加工轨迹的计算和误差确定方法,并以计算实例验证了所提出思路和方法的有效性.     

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.     

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。     

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．     

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。     

基于动力学方法曲面恒切向数控车削刀架设计

在简要介绍曲面恒切向数控车削技术的基础上，着重说明曲面恒切向数控车削刀架的设计技术，主要阐述其结构、动力学、控制系统、精度的设计方法。根据刀架的设计载荷，运用动力学方法对刀架进行设计。分析认为，刀架的回转精度和位置精度对曲面加工精度有较大的影响，因此通过合理选用高精度轴承和采用位置环与速度环的双闭环控制方式，利用高分辨率、高精度的圆光栅作为位置检阅原件，以确保把这两项精度指标控制在合理的范围内。同时从刀架的机械传动精度角度给出了提高系统稳定性的途径。利用控制系统的多轴联动控制功能，使该刀架与数控车床X、Z轴实现三轴联动，则可实现曲面恒切向车削，以消除刀具刀尖形状误差对曲面加工精度的影响。     

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。     

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     

B样条曲面法在数控编程中的应用

根据数控加工中自由曲面的特点,提出利用双参数三次Ｂ样条曲面对其进行数学 描述,由此可方便地获得自由面上加工的刀具运动轨迹。同时简要讨论了自由曲面加工步长的确定问题。     

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。     

空间凸轮廓面方程及压力角的精确解

本文利用旋转变换张量法和空间啮合原理 ,以偏置直杆圆锥滚子从动件圆柱凸轮为例 ,推导出了空间凸轮的廓面方程及压力角的精确解 ,为空间凸轮加工精度的提高 ,改进其加工方法 ,实现空间凸轮 CAD/CAM一体化奠定坚实的理论基础     

内超环面齿轮加工的根切问题研究

根据超环面行星蜗杆传动的啮合关系,提出了内超环面齿轮的成型原理,建立了内超环面齿轮齿面加工的包络面方程.根据包络理论推导了内超环面齿轮的齿面根切界限函数,采用数值计算方法分析了内超环面齿轮齿面的根切情况,最后通过实际加工试验进行了验证.     

求解膛线靠模实体轮廓曲线的一种方法

对火炮身管膛线靠模滚子曲线方程和轨迹的分析,求出了膛线靠模实体轮廓曲线,为精确加工和检测膛线靠模实体轮廓曲线提供了理论依据。     

差动式行星滚柱丝杠承载特性分析

基于空间啮合理论与赫兹接触理论展开差动式行星滚柱丝杠承载特性分析,综合考虑由滚柱与丝杆初始啮合点偏置引起的接触点位置变化对承载特性的影响,建立差动式行星滚柱丝杠空间啮合几何学模型,采用数值方法对滚柱和丝杆的啮合点位置和主曲率进行求解,推导出单个滚柱螺纹齿面载荷分布和承载能力计算几何模型,将模型计算结果与直接刚度法计算结果进行对比,验证了模型的正确性;系统分析了牙型角、螺距、滚柱螺纹节数、丝杆与滚柱材料弹性模量比等因素对差动式行星滚柱丝杠载荷分布和承载能力的影响规律。     

楔横轧楔入轧制接触面几何形式

在对楔入轧制过程分析的基础上,建立了板式楔轧楔入轧制接触面的数学模型,确定了轧制接触面方程及其边界方程,以及不同工艺条件,不同轧制阶段下的接触面几何形式。     

断纸面刀辊的加工方法分析与优化

针对机械加工中断纸面刀辊类零件在加工过程中容易产生变形的问题,对其进行了自身重力、切削力及切削热影响变形的分析,提出了一种变形明显较小的断纸面刀辊的加工方法.该方法基于断纸面刀辊工件的装夹、进给方式及支撑方式的确定来实现.主要是将断纸面刀辊左右两端用卡盘装夹,进给方式选用由左端至右端的反向车削方式,同时在左右两端之间添加可移动辅助支撑,辅助支撑可随加工过程的需要而移动.通过ABAQUS分析不同跨距和不同刚度下的变形情况,仿真比较了两辅助支撑与单辅助支撑下的位移变形,验证了单辅助支撑的断纸面刀辊加工方法可达到两辅助支撑的效果,且节省材料,降低成本.     

插床的数控化改造

自行研制开发了基于PC机+PMAC运动控制卡的开放式三坐标CNC系统,对普通插床进行了数控化改造.该CNC系统采用模块化设计,具有实时加工控制、图形自动编程、列表曲线拟合编程、模拟仿真和加工轨迹动态跟踪显示等多种功能,已成功应用于罗茨泵系列转子异型面的数控化加工.     

狄舍尔轧机辊型CAD的几何模型

从生产实际出发,在讨论二辊斜轧机空间几何结构的基础上,用图解解析法介绍了一种辊型曲线的正截面解法,用球面包络法作为对比印证,并附有按正截面法编制的程序所绘制的辊型曲线图。     

双曲型叶片的数控加工模型研究

给出双曲型点构成的叶片工作面的解析方程,并用主曲率方法给出了刀具参数、数控加工中的步长和行距的定量计算模型,最后用等螺距叶片工作面算例验证本文所供方法不但确保了叶片工作面造型精度,而且大大地提高了加工效率．