基于数控工艺信息挖掘的型腔特征粗加工刀具序列优化决策方法

为有效提升数控加工过程中粗加工刀具的使用效率,提出一种基于数控工艺信息挖掘的型腔特征粗加工刀具序列优化决策方法。首先计算型腔特征的中轴变换表征数控加工的刀具轨迹,探究中轴变换与数控加工的映射机理;然后基于加工规则和中轴变换参数,挖掘隐含在型腔特征中的深层次数控工艺信息;最后综合考虑材料去除量和加工连续性,建立刀具序列决策的多目标优化模型,采用混合蚁群/模拟退火算法进行优化求解。实验结果表明,该方法能够高效、自动生成型腔特征最优粗加工刀具序列,提升企业数控工艺设计智能化水平。

自由曲面粗加工分层行切刀轨规划方法

粗加工分层行切刀轨加工效率高、适用范围广,但在加工自由曲面时相邻行刀轨连接处容易产生过切或切削余量过大。针对三轴数控粗加工的不足,提出了一种分层行切刀轨规划方法:获取加工平面上的曲面轮廓,以初始刀轨与轮廓交点定义加工区域,并以交点邻域的局部轮廓计算出无干涉刀位点;向相邻行刀轨搜索不与轮廓线发生干涉的刀位点进行连接,对连接刀轨提出以精度为约束的离散特征点计算逼近误差的方法,通过新增过渡刀位点使最终的连接刀轨逼近误差低于最大允许值。所提出的方法对包含自由曲面的零件生成了刀轨,并进行仿真加工,结果验证了方法的可行性。

实体模型的三轴数控粗加工刀轨生成算法

提出一种适合实体模型的三轴数控粗加工刀位轨迹生成算法 .首先根据加工行距作一组平行于刀轴的平面 ,与模型的待加工表面求交 ,得到一系列交线 ;再根据精度规划一组垂直于刀轴的分层平面 ,与上述交线求交 ,在每一分层平面上判断加工区域 ,规划出加工刀位轨迹 ,将每一分层平面上的刀位轨迹按适当的方式连接起来 ,就构成零件的整体加工轨迹 .该算法避免了轮廓环等距、自交处理和布尔运算等复杂的计算过程 ;同时 。

基于WorkNC的粗加工与再粗加工应用研究

通过几个实例阐述了WorkNC在处理模型粗加工与再粗加工时的解决方案,详细分析了方案的加工策略及刀具路径的特点。WorkNC高效智能的全局粗加工/再粗加工策略能通过自动计算残余毛坯模型、留料尖点高度控制、高速转角优化等功能减少空切和抬刀,优化刀路。强大的平面粗加工/再粗加工策略既能自动抓取工件全部平面区域进行加工,又能自动识别残料模型并生成多层层切刀路,明显加强了模型平面区域的加工效率和安全性。WorkNC在开粗环节能比常用编程软件提高效率20%~25%,尤其是针对大型模具时,优势最为明显,充分体现了该软件在粗加工环节上的优势。

开式整体叶盘四坐标侧铣开槽粗加工轨迹规划

为了提高开式整体叶盘的粗加工稳定性,在粗加工阶段,提出采用将自由曲面蜕变为直纹面的方式简化开式整体叶盘通道开槽加工的难度,实现稳定切削。讨论了直纹面逼近自由曲面的算法,提出了一种新的刀轴矢量计算方法,并基于直纹面给出了开式整体叶片通道四坐标侧铣粗加工数控编程方法,规划出了无干涉的刀位轨迹。实例验证表明,采用该方法可快速有效地实现开式整体叶盘的开槽粗加工,并可提高开式整体叶盘加工中的稳定性。

PCR检测转基因玉米及其粗加工食品

本研究应用PCR技术对转基因 (GM)玉米及其粗加工食品如 :爆玉米花、熟玉米棒、速溶玉米片中通常转入的基因构建元件 35S启动子、NOS终止子和外源抗虫GryIA(b)目的基因进行检测 ;对GM玉米的检测低限可达到 0 1% ;设计征服玉米自身醇溶贮藏蛋白 (ZEIN)基因的扩增和阳阴性样品对照、试剂空白质控 。

组合曲面的粗加工刀轨算法

利用Zmap模型在切削层上构造物体区域的行程编码,根据行程编码的连通关系链接节点形成边界,通过确定边界之间的包容关系构造边界描述树,从而得到切削区域的拓扑结构·该算法简单、效率高,能自动识别轮廓和岛屿,并已在实际中得到很好的应用·

整体叶轮五轴粗加工多级刀位规划的计算方法

针对整体叶轮五轴粗加工刀位轨迹自动生成的问题 ,提出了一种刀位规划的方案 .通过对叶轮通道的几何分析 ,采用多级荒加工方法对加工余量较大的区域进行局部加工 ,完成了对叶轮扩槽加工的预处理后 ,再采用小尺寸刀具对叶轮进行粗加工 .由于各级荒加工刀具尺寸的不确定性 ,因此以总加工时间最小为目标函数对刀具尺寸进行优化组合 ,分别给出了各级刀位轨迹的规划算法 ,并已在自行开发的整体叶轮计算机辅助制造 (CAM )软件中得到了成功的应用 .

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.

离散数据复杂曲面的粗加工

提出一种基于离散数据的复杂曲面数控粗加工方法 被加工曲面用多面体模型来描述 ,采用分层切削方法加工 ,基于二维等值平面图的拓扑结构 ,求出各层的有效加工区域 ,利用数控编程自动生成刀具轨迹 该方法成功地解决了层切法加工复杂曲面时不能处理岛中岛的难题 ,经实践检验 。

基于三角Bézier曲面的粗加工数控编程

在反求工程设计中 ,采用三角 Bézier曲面对散乱点数据进行曲面重构有许多优点 .文中探讨了适合曲面及型腔加工的、基于三角 Bézier曲面模型的粗加工数控编程技术 ;提出了多种粗加工毛坯的定义方法 ,针对不同毛坯提出具有特色的变切深均匀厚度分层及等切深曲面跟踪分层等粗加工方案 ,解决了刀具轨迹的规划与计算 ,使之达到实用要求 .推动了三角

复杂多曲面数控粗加工方法

结合开发国产化软件的实践，提出了一种复杂多曲面数控粗加工自动编程获得刀具轨迹的方法，并在ＣＡＤ／ＣＡＭ系统中得以实现。在自动编程中，系统将复杂多曲面当作一个整体，采用分层切削方法用一组等距平面分别与该复杂多曲面求交得到一组交线，重组交线得到在二维平面上的边界轮廓，对边界轮廓等距后找出可切削区域，然后采用行切加工方法获得曲面的刀具轨迹。这种方法实现了把复杂多曲面当作一个整体来加工的自动编程方法，使实现的刀具轨迹具有连续性，大大提高了复杂多曲面数控加工的效率。

整体叶轮插铣粗加工算法

针对目前航空发动机整体叶轮高效开粗加工的需求,提出了一种新的基于最小二乘原则的整体叶轮插铣开粗算法,对其关键刀位确定及刀轨排布给出了较为详尽的计算与推导。基于参数辨识试验建立了插铣工艺的铣削力模型,比较了插铣算法与常规侧铣算法铣削力的差别。通过整体叶轮粗加工过程数字仿真及其在整体叶轮五轴数控工艺过程中的工程应用,验证了整套插铣工艺及算法的可行性和加工高效性。实验结果表明,与传统侧铣分层铣削相比,插铣开粗工艺过程中的径向铣削力减小50%以上,加工效率增加近一倍。

复杂多曲面3轴粗加工刀轨优化的计算方法

针对复杂多曲面３ 轴粗加工方法的刀轨自动生成问题，提出一种刀具轨迹的优化算法。该算法主要研究层切法粗加工各切削层刀轨的合理规划和进刀方式的选取，运用该算法可以自动生成复杂多曲面３ 轴粗加工的有效刀轨， 算法简单、可靠。

基于三角Bézier曲面平刀环切粗加工刀轨生成算法

为实现基于三角Bézier曲面造型技术的产品逆向设计与制造,提出一种针对三角Bézier曲面模型的平头刀环切粗加工刀轨生成算法,该算法通过优化R*树的构建过程,建立了三角Bézier曲面模型的动态索引,基于该索引快速获取瞬时加工区域三角Bézier曲面片,进而采用刀具表面离散的方法迭代计算无干涉刀位点,并建立了三角Bézier曲面的Z向包络面,采用R*树组织Z向包络面的拓扑近邻关系。将切削平面与Z向包络面求交获取截面轮廓环,并由它们之间的包含关系确定切削区域,进而获取环切粗加工刀轨。通过实例证明了该算法可对复杂三角Bézier曲面生成平刀无干涉环切粗加工刀轨。

一种基于切削力模型的模具型腔粗加工进给率优化策略(英文)

复杂曲面加工广泛应用于模具行业.由于加工参数缺乏科学的选择工具,数控加工的进给率常根据加工经验设定.通常必须创建切削体积模型或矢量力模型来优化刀具路径各段的进给率.鉴于模具型腔粗加工常采用2.5维加工,提出一种通过正交切削试验建立切削力曲面模型用于模具型腔粗加工进给率优选的新策略.基于切削力曲面模型,采用多项式拟合的方法构建刀具在许可切削力下的侧向切深和进给率的方程,根据建立的方程计算每个刀位点处的进给率并反写到初始的G代码文件中.通过典型模具型腔的粗加工试验验证,证明该进给率优化策略不仅可以缩短加工时间,而且可以使加工载荷均匀.该策略对切削力载荷要求尽量均匀的模具型腔高速加工更有意义.

透平机叶轮叶片五轴数控粗加工优化方法的研究

为提高透平机叶轮叶片的加工质量和效率,在粗加工阶段,提出采用侧铣方法代替传统五轴数控加工中点铣,实现高效加工。基于多片直纹面包络叶片型面,提出一套复杂曲面蜕变直纹面方法,并给出相应算法,实现侧铣加工。以喷推叶轮为例,采用UG-NX进行建模与数控编程,用VERICUT刀轨仿真,通过加工路径的比较,对加工效率进行量化分析。结果表明,采用分段侧铣方法,生成的刀轨刀轴矢量变化均匀,刀具和零件未发生干涉,加工效率和加工质量明显得到提高。

五坐标加工整体叶轮粗加工刀位规划

针对具有等长叶片和长短交错叶片的叶轮,通过对其气流通道的几何分析,确定了叶轮的粗加工边界和最大刀具直径.采用均匀分层法对叶轮进行粗加工刀具路径规划,针对某一层给出了之字形走刀和三角形走刀的刀具路径规划算法.计算表明,与常规的单向等参数线法相比,之字形走刀法具有计算简单、抬刀次数少的优点,三角形走刀法不但抬刀次数少,而且切削路径长度明显减小,这些将有利于叶轮粗加工效率的提高.对于某一种走刀方式,通过连接切削层上的刀位点和盖盘曲面上的对应点,确定了五轴侧铣叶轮的刀具轴线方向,避免了刀具与叶片曲面和轮毂面的干涉.最后通过实例验证了算法的可行性.

开式整体叶盘四坐标插铣开槽粗加工刀位轨迹规划

提出在开式整体叶盘的粗加工阶段,采用插铣加工代替传统的五轴数控加工点铣和侧铣,实现高效加工。提出将自由曲面蜕变为直纹面,将复杂自由曲面粗加工问题转化为简单的直纹面粗加工问题。这种方法的加工效卑比传统加工方法提高约60％以上。

一种支持型腔粗加工刀具序列高效优化的刀具筛选方法

型腔加工是现代数控加工中广泛面临的一类加工问题。刀具筛选是型腔粗加工刀具序列优化过程中的一个重要环节。现有的基于几何、设备和工艺等约束的刀具筛选方法并不能判别因刀具之间相互制约而产生的冗余刀具,降低了刀具序列优化的效率。通过对比刀具组合过程中因不同刀具的优势互补而产生的效益增量与因换刀带来的相关效益损失量,建立一种用于判断刀具序列是否有效的分析模型;在此基础上,从刀具序列的组合形态的角度构造并证明一种可以判别部分冗余刀具的规则,并将其与基于几何、设备和工艺等约束的刀具筛选方法相串联,得到一种可支持刀具序列高效优化的刀具筛选方法;研究新方法的实现技术,包括刀具加工能力的估算方法和刀具组合有效性的计算方法;算例结果表明所提方法在去除冗余刀具上的效果明显,能为刀具序列的高效优化提供有效支持。