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。     

一种拟合三维复杂螺旋刀具轨迹NURBS插值逼近方法

目的 提出一种基于非均匀有理B样条拟合的空间螺旋刀具路径整体插值逼近方法,解决曲面弧度急变产生的刀具路径插值拟合误差较大的问题。方法 通过解析几何特征,找出拟合误差较大的型值点,在合适位置插入适量的虚拟数据点,计算插入数据点后的曲线拟合误差,并与误差期望值进行比较,若不满足期望误差值则继续插入虚拟数据点。结果 拟合得到的空间曲线逐渐逼近原始型值点,拟合误差符合工况要求,计算量较小。结论 笔者所提方法以较少计算量拟合曲线,能准确表达刀具路径的参数,适用于曲率急变的空间曲线或曲面拟合的刀具轨迹规划工作。     

主轴电磁滑环式平衡头单平面动平衡调整方法

目的解决主轴在高速旋转过程中的不平衡力造成回转精度降低问题.方法笔者通过建立单平面动平衡调整算法模型,提出一种新型单平面主轴在线动平衡调整方法.基于Labview平台,开发在线动平衡调整仿真软件.结合试验实测数据与传统单平面调整方法进行对比分析,验证其合理性.结果该方法能够实现主轴在线动平衡状态、质量块精确定位,与传统方法相比,振幅降低程度达10%以上.结论新型单平面动平衡调整方法能够精确定位主轴质量块校正位置,大幅度提高主轴回转精度,为高速主轴的平稳运行和工艺优化提供基础科学依据.     

基于LabVIEW的高速机床主轴振动信号提取方法

目的为了提高高速机床主轴振动信号的测试精度,开发基于虚拟仪器的振动测试系统.方法笔者提出一种基于时域平均和FIR滤波的自动跟踪相关滤波振幅提取算法,并基于LabVIEW虚拟仪器编写了算法程序,为了验证算法的正确性,进行了仿真和实验分析;并将笔者算法与常规的自动跟踪相关滤波提取算法进行对比.结果仿真和试验表明笔者算法测得的幅值精度控制在97%以上,且较之常规自动跟踪相关滤波法,振幅提取精度提高27%以上.结论与常规自动跟踪相关滤波法相比,笔者算法具有更高的幅值提取精度,且在不同主轴转速下提取振动幅值精度稳定,能够满足不同转速下的幅值提取要求.