数控车床加工抛物线轮廓的编程研究

由于数控系统本身提供的直线插补和圆弧插补指令不能直接用于非圆曲线回转面的加工,因此在数控机床上加工抛物线大多采用小段直线或者小段圆弧逼近的方法来编制加工程序。即在程序中利用数学关系来表达抛物线曲线,然后实际加工时,尺寸一旦发生变化,只要改变这几个变量的赋值参数就可以了。     

基于VB的数控刨床加工程序的自动生成

数控刨床加工柱型曲面类特型工件时,必须将工件型线采用小直线段来近似逼近,并采用断续插补工作方式.为了避免此类冗长数控程序繁复的人工编制过程,设计了数控刨床程序自动生成软件.该软件能够在人机界面上仅输入已知的曲面型线表达式,然后使用一些字符串处理函数,自动识别表达式并转换为程序计算表达式,计算曲线的坐标点串并加以整理,进而基于此坐标点串,判断刀补情形,决定调用何种合适的宏程序,自动生成加工用数控程序,还可以进行数控加工模拟.该软件已在实际生产中使用,所生成的数控程序符合加工需求,切实可用.     

自抗扰精密跟踪运动控制器的设计

为了提高非圆车削中快速伺服刀架的跟踪精度和抗干扰性,研制了一种自抗扰控制器。通过对执行机构建模分析,将模型中的非线性部分归结为系统的内扰,将加工过程中切削力干扰归结为系统外扰,设计出相应的扩张状态观测器,对系统内、外扰的总和做出实时估计和补偿。仿真实验表明,自抗扰控制性能优于传统的PID控制。通过DSP(digital signal processor)编程,将自抗扰控制器应用于非圆车削。切削加工试验结果表明,自抗扰控制具有良好的控制品质,快速伺服刀架跟踪精度控制在±5μm以内。     

机床高速主轴系统的动力学特性

基于Riccatti传递矩阵法，对正在研制的MK2120A型内圆磨床的高速主轴系统进行了动力特性分析，不同规格砂轮对主轴系统的固有频率影响可忽略不计，而不同规格的皮带轮对多统的高阶固有频率影响很大；经过结构动态设计，使主轴临界转速与额定转速之间呈合理布置，确保主轴系统具有优良的动力学品质。研究表明：此方法计算简单，精度较高，计算主轴系统回转效应快捷有效。     

用于32位高性能数控车床系统的插补算法

分析和推导了用时间分割法实现直线和圆弧插补的一种高速、高精算法,并运用于32位机的数控车床系统中.该算法用迭代算法替代开方运算,取消了过象限判别,大大缩短了插补时间.文中给出了详细的误差分析,证明该算法的轨迹误差和算法误差小于一个当量,且舍入误差是不扩散的;提出了该算法的边界条件与加工工艺参数的关系.运用该算法编制的程序,整个插补任务(包括自动加减速、插补)在16MHz80386CPU下运行占用机时小于1ms.     

数控气动弹琴实验系统设计

在分析了MIDI格式数字音乐数据存储结构特点的基础上,研制了一套以微机为控制核心,结合控制软、硬件实现对MIDI格式的数字音乐解码、控制信号编码、伺服控制、气路的控制,从而完成对电子琴弹奏的实验教学系统。该实验系统在高校气动控制技术、数控技术、微机控制技术和软件工程等多门课程中应用,取得了良好效果。另外该系统也可以在娱乐场所使用。     

非圆曲面的加工

用等间距直线和圆弧逼近的方法可以拟合非圆曲线 ,使其误差在允许的范围内 .利用直线插补和圆弧插补数控指令编程即可实现对非圆曲面的加工 .文中较系统地介绍了这两种方法及其误差的分析与计算 .通过灵活运用这两种方法进行了实例加工验证     

数控机床等弦长拟合优化算法的实现

非圆曲线是数控编程中经常用到的一类复杂轮廓曲线,具有非圆曲线的产品在生产和生活中应用日益广泛,因此高精度、高效率地加工这些轮廓曲线零件,是非常重要的。对非圆曲线进行数控编程的关键之一在于如何提高数控程序的质量,采用等弦长逼近的方法,在允许的加工误差下,提出改进型的等弦长法拟合算法,可避免数控加工程序段过多,确保以最少的直线段来逼进给定的任意非圆曲线,动态显示拟合过程,并且自动生成CNC代码。     

开展科技攻关 提高产品科技含量

伴随着我国现代化装备制造业的高速发展,国内数控无心磨床逐年增多。精密高厚耐磨橡胶导轮既是M11200等大型数控无心磨床的必备零部件,起着传动作用,其精度直接决定被磨削工件的质量,同时,又是磨削的关键,质量直接影响被磨工件的几何精度。目前,国内企业仍在沿用传统的橡胶导轮生产技术、设备工装及工艺,即多片组合橡胶导轮生产技术。组合橡胶导轮存在着导轮中心与边缘部位软硬不一、密度不均、耐磨性不一致、耐用度低、磨削工件质量差等缺陷,尤其不适应数控     

离心叶轮反求设计与四轴数控加工研究

对于具有复杂曲面外形的零件采用反求设计,可以大大节约设计时间和设计成本。在介绍自由曲面离心叶轮的三维点数据采集和UG曲面重构的反求设计方法的基础上,给出了基于UG的整体叶轮的四轴数控加工工艺及避免刀具干涉与过切的检查方法,并通过叶轮四轴加工实践,验证了通过反求设计制造叶轮的不失为一种快速有效的方法。