数控机床刀具半径补偿算法研究

数控加工技术在装备制造领域应用越来越广泛,刀具半径补偿是数控系统一个基本功能,广泛应用于简化数控加工程序编制、减少编程计算量等。采用矢量算法实现刀具半径补偿后刀具中心轨迹计算,并对插入型过渡方式刀具路线进行优化,减少空行程。仿真测试表明,算法能够准确完成刀补后刀具中心轨迹的计算,且空行程少,加工效率高。

基于法向等距法的刀具半径补偿算法及加工应用

刀具补偿技术是根据零件轮廓和预先设定的偏置参数获得铣削程序,在提高编程效率和机床制造精度的同时避免了过切现象。为解决SIEMENS系统在实际加工中采用展成法(X-C插补)加工涡旋盘时无法直接添加刀具半径补偿指令的问题,针对软件获取刀补点方法存在步距大、精度低、通用性差等缺点,提出一种基于法向等距法的刀具半径补偿算法。计算涡旋盘刀具补偿点位置坐标,并对涡旋盘外壁曲线刀补点坐标进行参数化编程。利用NX软件生成刀路轨迹,对整个涡旋型线进行程序仿真,轨迹一致且程序无误,最后在涡旋铣专机上进行了粗、精加工实际验证。结果显示,轨迹满足加工要求,表明本文提出的算法所计算的刀补点可以实现涡旋盘曲线加工,验证了算法的合理可行性,有效解决了生产实际难题,也为其他采用展成法无法直接增加刀补指令的参数化编程提供了有效的方案。

数控车削加工中刀尖圆弧半径补偿的应用研究

为解决数控车削加工中因刀尖圆弧半径未补偿引起的加工精度问题,本文围绕刀尖圆弧半径补偿技术进行深入分析,针对具体的补偿方法和应用策略进行探讨。通过阐述补偿技术的基本原理、计算方法以及在提高加工精度和生产效率方面的实际应用,本文详细分析了补偿技术对复杂曲面加工的影响,并探讨了补偿参数优化的策略。同时,本文还指出了补偿技术的局限性,并提供了相应的解决方案。

刀具半径补偿在数控铣削加工中的应用分析

数控铣床加工是现代机械加工中最常用的加工方式,加工过程在保证加工效率的同时,还要保证加工产品的尺寸公差和表面质量。刀具半径补偿功能不仅对工件尺寸公差调整有一定作用,而且对工件表面质量也有很大影响。在阐述刀具半径补偿的定义、刀具半径补偿过程的基础上,对刀具半径补偿在数控铣削加工中的应用进行了分析。

数控铣削加工中的刀具半径补偿过切现象分析

零件轮廓数控铣削手工编程时,通常采用刀具半径补偿的方法。按照工件轮廓编程,通过改变刀具半径补偿值来控制零件加工尺寸,实现同一程序、同一刀具进行同一零件轮廓的粗、精加工。但在应用刀具半径补偿编程加工中,时常会出现过切或过切报警,需要正确分析和处理才能正确使用刀具半径补偿。文中将过切现象分为3类:与切入切出路径有关的过切现象、与刀具半径补偿值大小有关的过切现象和与刀具移动量有关的过切现象,针对每类编程加工中出现的过切或过切报警现象进行了分析。

数控车刀尖圆弧半径补偿的正确应用与仿真

为了正确应用车刀刀尖圆弧半径补偿功能,本文分析了刀位点编程对加工精度的影响,总结了常用车刀理论刀尖方位号,介绍了刀尖圆弧半径补偿的指令格式,正确选用刀具左、右补偿的方法及正确设置刀具偏置参数的方法,在此基础上,结合一典型案例,给出了使用刀尖圆弧半径补偿指令进行编程与加工的具体步骤,编制了加工程序并通过VERICUT仿真加工验证了刀具偏置参数设置方法及加工程序的有效性。本研究对数控车削加工从业人员提高编程水平和实践能力具有参考价值。

数控铣削加工过程中刀具半径补偿的功能及应用研究

数控铣床是现代机械生产制造中不可或缺的一部分,在数控铣削加工过程中,刀具半径补偿是一个十分实用且重要的功能,科学运用刀具半径补偿能够简化编程内容、降低编程难度以及提高加工速度等。基于此,文章概述了刀具半径补偿的内涵,分析了刀具半径补偿修正刀具磨损、粗精加工无须更换刀具的功能,并重点探讨了数控铣削加工过程中刀具半径补偿的格式与过程。

五轴端铣加工中3D刀具半径补偿研究

为了解决五轴端铣加工的3D刀具半径补偿的难题,在现有CAM软件UG的基础上,深入研究各种类型刀具的补偿向量的计算方法,并开发了一种双转台型五轴机床专用的后置处理程序,该程序可以输出带有补偿向量的数控G代码。最后通过仿真软件VERICUT和实际加工进行了验证,结果表明该补偿算法完全满足系统加工的要求。

三轴数控侧铣空间刀具半径补偿算法

通过深入分析三轴数控侧铣加工的特点,利用几何平面投影原理,采用平面轮廓刀具半径补偿算法推导的类似方法,建立三轴数控侧铣加工的空间刀具半径补偿算法。将三轴数控侧铣加工的空间刀具半径补偿归纳为三种转接过渡类型处理,通过加工平面的投影相交求出空间两相邻程序段的过渡转接点坐标分量x、y,然后通过逆投影计算转接点的第三分量z,从而推导出各类型转接点的坐标计算公式。基于UG平台编写了三轴数控侧铣刀具补偿仿真软件,模拟和铣削加工实例结果表明所建立的三轴数控侧铣加工空间刀具半径补偿算法正确有效。基于该算法的空间刀具半径补偿G指令将可避免由于刀具磨损和刀具更换导致的三轴侧铣数控代码重生成。

快速成形激光光斑半径补偿算法的研究

快速成形系统生成的切片轮廓含有大量的奇异点和非常小的轮廓环 ,这是传统数控技术中的刀具半径补偿算法所不能妥善处理的 .为此提出了一种新的快速成形激光光斑半径补偿算法 ,它基于补偿后的线段方向必须与原始轮廓线段方向一致的判据 ,先将原始轮廓进行修整 ,删除不符合判据的轮廓点并根据需要添加相应的顶点 ,然后再进行半径补偿 ,从而保证了补偿轮廓无畸变失真和与原始轮廓的一致性 .该算法是一个简单迭代过程 。

刀具半径补偿干涉检验的向量算法

在数控系统的刀具半径补偿过程中 ,必须避免出现刀具与轮廓的干涉 .采用向量分析的方法 ,根据平面内刀具半径补偿转接过渡的不同类型 ,分析了零件实际轮廓的向量与半径补偿后刀具轨迹的向量之间的关系 ,总结出刀具半径补偿干涉的检验方法 .该方法用于数控系统中 。

切点约束和探针针尖半径补偿的金刚石刀具刃口钝圆半径求解方法

本文对金刚石刀具刃口钝圆半径求解方法展开研究,以有效提升金刚石刀具刃口锋利度的测量精度。文中分析了原子力显微镜(AFM)扫描探针几何形貌对金刚石刀具刃口锋利度测量结果的影响,并提出了基于切点约束和AFM探针针尖半径补偿的刀具刃口钝圆半径求解方法;讨论了消噪滤波、测量角度误差以及切点分离方法对测量结果的影响;在高精度测量平台上完成了金刚石刀具刃口锋利度测量,并将被测量的刀具用于飞切加工KDP晶体。结果表明:提出的刃口钝圆半径求解方法能够准确求解金刚石刀具的刃口锋利度,测量结果能很好地描述金刚石刀具的刃口锋利程度,可以为金刚石超精密切削加工的选刀和用刀提供有效指导。

数控车削系统刀尖半径补偿模型

分析了数控车削系统刀尖半径补偿模型存在的缺陷,提出应综合考虑刀尖实际形状及其大小、刀尖磨损、刀具与工件接触等,用一个一般化的刀尖模型替代目前理想化的圆弧模型。在新的模型中,用刀尖补偿需求半径来表达切削过程中应给予数控系统的半径补偿值,实现精确补偿。由于包括了刀尖磨损、刀尖与工件的接触位置情况,其数值不能通过直接测量获取,故采用了一种借助于数控机床运行特点的测量方法,在测量结果中包含了各种误差源的补偿量。该模型和相应测量法的使用,有效提高了锥面、曲面的精加工精度和加工效率。

测头半径补偿的方法

在分析测头半径补偿的方法基础上 ,提出了一种包络“腐蚀”法 ,实现对测头半径的补偿。并通过实例分析该算法的精度。

三坐标测量机测头的测球半径补偿误差的计算

介绍了三坐标测量机的发展与测量头的分类 ,结合实例重点分析了触发式测头的测球半径补偿误差的产生原因。

基于后置处理五轴刀具半径补偿方法

为解决不具备五轴半径补偿功能数控系统端铣加工过程中刀具半径补偿问题,提出一种基于后置处理五轴刀具半径补偿方法。首先,研究五轴刀具半径补偿的基本原理,针对常用的三种类型端铣刀,如球头刀、平底刀和环形刀,分别推导出其刀具半径补偿方向和补偿后刀位点的矢量方程。其次,以摆头转台类五轴数控机床为例,建立前置刀位数据与机床各轴运动数据之间的关系方程,结合补偿后刀位点的矢量方程,推导出补偿后的刀位数据与机床各轴运动数据之间的关系方程。然后,利用Visual C++6.0开发出一种带有刀具半径补偿功能的后置处理软件,该软件不仅可以直接生成半径补偿后的数控加工程序,而且可以生成带有半径补偿宏变量的数控加工程序。最后,以航空发动机叶片为例,利用VERICUT软件进行加工仿真,结果表明该方法的正确性和有效性。可见该方法能够方便实现不具备五轴半径补偿功能数控系统的五轴刀具半径补偿,避免刀具半径尺寸改变后必须返回CAM系统重新生成刀轨和再次进行后置处理的繁琐过程,从而缩短零件总加工时间和提高数控加工程序可重用性,具有较强的实际应用价值。

计算机数控系统三维刀具半径补偿研究

给出了计算机数控系统中三维刀具补偿原理 。

五轴侧铣加工空间刀具半径补偿研究

通过分析五轴侧铣加工的特点,给出一种空间刀具半径补偿算法,该算法利用几何平面投影原理,将三维空间内的刀位点投影到二维平面内,结合直线插补的二维平面刀具半径补偿公式,确定二维平面刀具半径补偿向量。再通过逆投影,得出三维空间刀具半径补偿向量。基于VERICUT平台对该算法进行仿真,结果表明所建立的五轴侧铣加工空间刀具半径补偿算法正确有效。

矢量法在刀具半径补偿技术中的应用研究

刀具半径补偿技术是CNC系统的关键技术之一,是加工轨迹插补运算的数据来源与依据。根据编程轨迹及刀具半径值规划出刀具中心的运动轨迹,尤其是轨迹转接点坐标值,是保证零件轮廓正确性的必要前提。引入方向矢量的概念,研究矢量法在刀具半径补偿技术中的应用,实现了C功能刀具半径补偿,很好地解决了二维刀补中唯一解的确定这一复杂难题。该算法已经应用于自主研发的TDNC-L4数控铣削系统和数控车削系统,初步实现了该理论成果的实例化验证。

微机数控系统刀具半径补偿的矢量分析和处理

应用矢量分析方法对微机数控系统刀具半径补偿作全面的分析研究，提出一种简单有效快速的程序段间转接过渡处理类型的大量分析判别方法，并对其中特殊转接情况作了具体分析讨论，同时在刀补转接矢量的计算处理中提出一种计算简单、处理速度快的矢量迭代计算方法，提高了系统的实时加工处理能力。