Study on Approach for Computer-Aided Design and Machining of General Cylindrical Cam Using Relative Velocity and Inverse Kinematics

Cylindrical Cam Mechanism which is one of the best eq uipments to accomplish an accurate motion transmission is widely used in the fie lds of industries, such as machine tool exchangers, textile machinery and automa tic transfer equipments. This paper proposes a new approach for the shape design and manufacturing of the cylindrical cam. The design approach uses the relative velocity concept and the manufacturing approach uses the inverse kinematics concept. For the shape desig n, the contact points between the cam and the follower roller are calculated bas ed on relative velocity of which the direction is on the common tangential line, and then the whole shape of cam is determined from transformation of the coordi nate system. For the manufacturing procedures, the location and the orientation of cutter path can be allocated corresponding to the designed shape data. The in tegral NC code for multi-axis CNC machining center is created using the inverse kinematics concept from the data of the location and the orientation of cutter path. As the advantages of the proposed approach, the machine tool is designed t o having an alternative size in fabricating the general cam, while the tool must be fitted to diameter size of the follower in the conventional approach. Finally, CAD/CAM program, "Cylindrical DAM", is developed on C++ lan guage. This program can perform shape design, manufacturing and kinematics simul ation, which can make integral NC code for multi-axis CNC machining center. The proposed method can be applied easily on fields of industries.

基于Isight的可变角度主轴刀柄机构设计与优化

为实现基于三轴数控加工中心的四轴数控加工功能,文中提出了一种可变角度主轴刀柄机构,其具有低成本的多轴化数控功能升级技术优势。首先,完成可变角度主轴刀柄机构的结构设计,并建立该机构的运动学模型;其次,基于ADAMS∕View建立可变角度主轴刀柄机构的参数化模型,并通过Isight平台搭建多目标优化设计流程,以主动臂平均扭矩、主动臂转角及连杆总长度为优化目标,采用NSGA-Ⅱ算法进行多目标优化设计。数值算例的结果表明:相较于原始方案,优化后主动臂平均扭矩减小了15.5%,连杆总长度减小了11.3%,且机构内各部件在运动中不发生结构干涉。因此,基于Isight平台对可变角度主轴刀柄机构进行多目标优化设计的方法是可行的,优化后的机构具有更加合理的尺寸参数,可最大限度地发挥可变角度主轴刀柄机构的动力性和经济性。

基于PLC的加工中心操作面板控制功能的设计

针对配置KND 2000Mci数控系统的CB-SKZT600加工中心,设计了该数控机床工作模式的选择、伺服轴进给倍率、伺服轴快速倍率、主轴速度倍率等功能,包括各功能硬件控制电路的设计,以及编制相应的PLC控制梯形图,以期为其他加工中心操作面板控制功能设计提供一种简捷实用的解决思路。

高档数控——蓝天一号和蓝天系列CNC系统

叙述了我国的高档 CNC系统“蓝天一号”和蓝天系列高档 CNC系统的发展 ,介绍了其系统体系结构和硬软件系统技术特点 ,包括多过程、多轴联动技术 ;

基于成组技术的CNC参数化编程技术

开发基于成组技术的CNC参数化编程技术 首先利用成组技术 ,将加工特征相似的零件组成零件组 ,然后利用参数化编程技术 ,为同一零件组内的零件编写一个通用加工程序 加工时 ,只要给参数化通用程序中相应加工特征参数变量赋予具体的数值 ,即可完成同一零件组内不同零件的加工 这种CNC程序编写方式比传统编写方式的编程效率可提高 6 4% - 85 %

CNC-2150立式龙门加工中心第四轴的改造

为了解决三轴CNC-2150立式龙门加工中心实现四轴联动的问题,将在机床上增加第四轴的改造技术应用到数控机床功能扩展中。开展了系统配置的分析,建立了A轴电气控制与PMC控制程序之间的关系,提出了A轴PMC控制程序嵌入原系统程序的方法。进行了A轴精度检验和产品加工的试验。试验结果表明:A轴的精度达到了行业标准,产品质量合格,机床实现了四轴联动。通过设置、调试A轴参数和控制程序,使A轴稳定可靠运行并可以和原机床一起四轴联动。

数控铣床或加工中心多种对刀方法与长度补偿应用的分析

在数控铣床或加工中心中经常会用到多把加工刀具,我们应该如何选择对刀方法,以保证对刀操作简单、满足加工要求、提高工作效率。

ADXI4 CNC在VMC650E中的应用

通过对ADXI4 CNC全软件数控系统结构的分析,以VMC650E立式加工中心为例,介绍了ADXI4 CNC在立式加工中心中的应用。为ADXI4 CNC在立式加工中心上的应用提供了参考,具有一定的实用价值。

CNC加工中心加工守则及维护保养与安全操作

介绍了CNC加工中心加工工艺守则,CNC加工中心保养规程,以及CNC加工中心安全技术操作规程。希望对CNC加工人员有一些帮助。

基于UG和VERICUT的牙轮钻头牙轮数控加工仿真研究

牙轮钻头作为石油钻井作业中重要的破岩工具,其加工质量成为了钻头使用寿命长短的重要因素。为了解决牙轮零件加工精度要求高、工序繁多,且需多次装夹等问题,对牙轮零件整体加工工艺进行优化改进。通过UG软件对牙轮整体加工进行工艺规划和数控编程,模拟加工仿真刀路运动轨迹。基于VERICUT软件建立XYZBC五轴车铣复合数控机床运动学模型、开发控制系统、创建刀具库并搭建虚拟仿真平台,模拟仿真零件的实际加工过程,验证和优化加工程序和加工工艺。将加工结果与实际牙轮零件进行分析比较。结果表明:与传统工艺相比,优化后的工艺一次装夹即可完成牙轮零件的一体式加工,大幅提高了牙轮的加工效率,使牙轮产品加工质量保持稳定,牙轮的寿命也得到了相应改善。

金属加工件表面光洁度提升的电气对策

随着制造业对金属加工件表面光洁度要求的日益提高,如何在电气方面进一步提升加工件的表面光洁度已成为电气调试人员所面临的重要课题。针对在数控加工过程中,经常会遇到金属加工件表面光洁度无法达到预期的情况,本文从电气角度提出了六个方面的改善对策,并验证了其有效性。

基于虚拟仿真技术与实际操作相结合的XH715D立式数控加工实验教学设计

虚拟仿真技术通过计算机生成的图形、图像、声音等多种信息,为使用者打造身临其境的感觉和体验。以汉川机床XH715D为例,阐述了数控仿真实验的必要性和重要性,探索基于三坐标的数控加工虚拟仿真在一体化实验教学中的应用。对标“两性一度”的设计原则,开展虚实结合的层次化实验教学设计,采用交互式教学方式,开发了虚拟机床模拟和加工过程仿真教学平台;构建了“五位一体”的多元化评价体系,深化一流数控仿真实验教学,提升学生的实操能力和探究性思维。数控仿真实验突破时空限制,扩展教学内容的广度和深度,极大地提高了实验教学质量。研究表明,该教学设计有效提升了学生自主学习、探究以及解决复杂工程问题的能力,为数控加工相关专业的教学改革提供了新思路。

基于链式料仓的加工中心自动上下料生产线设计

随着制造业的不断发展,数控加工中心被广泛应用于各行各业。在数控加工中心的使用过程中,需要人工完成物料的上下料,整个过程不仅生产效率低,而且会出现多工序多次装夹导致加工品报废的情况。针对这一问题,设计了基于链式托盘料仓的加工中心自动化上下料生产线,采用链式托盘料仓存储物料、立式机械手转运物料托盘,提高了生产效率和加工质量,实现了自动化、无人化加工生产。

铝型材数控加工中心的电气自适应PID控制研究

针对机械谐振、非线性摩擦等因素对铝型材数控加工中心的电气伺服系统运动控制精度的影响,研究铝型材数控加工中心的电气自适应PID控制。首先,分别建立铝型材数控加工中心电气伺服系统的电机环节与传动环节的数学模型,并根据模型设计PID控制器。然后,采用遗传算法整定控制器参数,形成自适应PID控制结构,从而实现铝型材数控加工中心的电气控制。结果表明,该设计方法在加工控制时的最大跟随误差为2.51μm,且对速度换向过程中非线性摩擦引起的跟随误差有抑制作用,证实了该方法的控制性能与自适应调整能力良好。

基于旋转五轴与CNC加工中心联机控制系统及控制方法

国家“十四五”规划提出要明显提高高档数控机床的国际竞争力。其中五轴加工中心就是科技含量高、精密度高的高档数控机床的代表之一,专门用于加工复杂的曲面。传统的三轴联动机床很难满足目前精密制品加工的需求,开发出高性能五轴与CNC加工中心既是科技发展的需要,也顺应了时代发展的趋势。

CNC加工中心工件坐标系的建立

CNC加工中心按照用户加工零件需求编写NC程序,不同加工中心加工程序因加工内容不同而异,但工件坐标系设置方法是一致的,对同类型的加工中心是普遍适用的。推导工件坐标系建立的数学公式可以有效简化NC编程。

基于序列的五轴联动数控加工中心后置处理器仿真与优化

在五轴联动数控加工过程中,局部干涉技术影响下,加工节省时间百分比较低,为了提升后置处理器的应用性能,进行基于序列的五轴联动数控加工中心后置处理器仿真与优化。通过CAM软件获取后置处理器工作流程,依靠特征提取算法,获取数控加工特征,生成面向STEP-NC的五轴联动机床后置处理序列。根据加工序列,设计以装夹变换最少、转角变换路径最短为目标的后置处理器全局优化方案。通过转角优化选解,实现后置处理器的有效改进。实验结果表明:所提方法优化后的后置处理器,五轴联动数控加工节省时间百分比平均值为7.75%,相比相关文献提出的2个优化方法,节省时间百分比提升6.50%、6.77%。

高速精密电主轴静压滑动轴承设计及性能分析

针对智能产线数控加工中心的需求,对电主轴支撑轴承进行了设计,设计的轴承为四油腔静压滑动轴承,核心设计参数包括内径、封油面宽度、回油槽宽度、节流比及半径间隙等。建立了静压轴承支撑刚度的计算模型,计算获得设计轴承在载荷为100~700 N时的刚度值为6.0×107~10.2×10^(7)N/m。分析了封油面宽度、回油槽宽度、节流比和半径间隙对刚度的影响,对轴承设计参数进行了优化,优化后轴承的刚度值为11.4~29.8×10^(7)N/m。进行了轴承的静刚度测试,载荷为100~700 N时水平刚度为3.1×107~25×10^(7)N/m、垂直刚度为2.5×10^(7)~23×10^(7)N/m。研究结果表明:封油面宽度和半径间隙对静压轴承刚度影响较大,是重要的设计参数;刚度试验测试值比理论计算值偏小,原因可能是制造和装配误差导致的轴承节流器、油腔等结构的性能对尺寸误差较为敏感导致。

立式加工中心电主轴轴芯磨削工艺研究

针对立式加工中心电主轴的精加工提出切实可行的加工工艺方案,并对该工艺方案中刀柄夹持位锥孔的锥度控制、刀柄夹持位锥孔的圆度控制及拉爪接触锥面的轴向尺寸控制进行分析、说明,并提出相应切实可行的解决方案。

数控加工中心编程与加工技术课程思政建设路径探索

数控加工中心编程与加工技术是职业院校数控技术专业的一门核心课程。通过深入分析该课程思政建设的重要性,结合思政育人目标,采取优化课程体系,重构课程内容,创新教学模式,提升教学水平等措施进行了课程思政建设的探索,以凸显新时代背景下职业教育“立德树人”的特色,培养专业知识牢固、操作技能过硬、思想道德合格的应用型高素质人才。