直角坐标机器人轨迹自适应NURBS曲线插补算法

为了提升直角坐标机器人轨迹的分段精度,提出了一种直角坐标机器人轨迹自适应分段NURBS曲线插补算法。基于NURBSS曲线自适应速度调整原理,通过加减速区域分析和分段预处理,找出曲线上的曲率极大值,分辨这些点是否为速度敏感点,并通过前瞻处理,逆向插补每个速度敏感点,规划敏感区的进给速度,使各个轴的加减速限制与弓高误差可同时得到满足,并确定减速点位置,实时插补处理根据进给速度与当前插补点的位置,计算下一插补点的位置,实现实时插补。实验表明:该算法具有较高的分段精度与分段效率;可满足分段加减速的要求;速度波动率最低且始终在给定的速度范围内,能够良好地控制进给速度;前瞻处理后插补速度减速效果较好;插补计算耗时仅为0.6/ms。

TC4钛合金锥形环辗轧整圆曲线设计及其影响规律

TC4钛合金锥形环辗轧过程整圆阶段的芯辊进给速度曲线形式,对成形环件的几何(圆度、壁厚均匀性)、温度与应变分布等具有重要影响作用。针对同一TC4钛合金锥形环件热辗轧过程,提出'上凸形'、'下凹形'、'阶梯形'和'直线形'四种整圆芯辊进给速度曲线(整圆曲线)的设计方法;进而采用基于ABAQUS软件平台的建模仿真方法,模拟揭示四种整圆曲线对成形环件圆度、壁厚均匀性以及温度与应变场的影响规律。结果表明,'上凸形'、'直线形'、'阶梯形'、'下凹形'整圆曲线下,成形环件圆度及壁厚均匀性依次变好;成形环件平均温度依次变低,温度分布均匀性依次变好;平均等效塑性应变依次变大,等效塑性应变分布均匀性依次变差。综合考虑环件圆度、壁厚均匀性以及温度与应变情况,'下凹形'整圆曲线相对更适合于TC4钛合金锥形环辗轧过程。

加载条件对铸态7075铝合金筒形件强力热反旋鼓包的影响

基于ABAQUS/Explicit平台,建立了铸态7075铝合金筒形件强力热反旋成形过程的三维热力耦合有限元模型,并通过实验验证了模型的可靠性。在此基础上,研究了芯模转速、旋轮的进给速度和减薄率对筒形件鼓包高度的影响,揭示了其作用机理。结果表明,随着芯模转速的增大,第1道次的鼓包高度逐渐减小,第2和第3道次的鼓包高度先轻微减小后缓慢增加,第4道次鼓包高度急速增加;随着旋轮进给速度的增大,第1道次的鼓包高度先增大后减小,第2和第3道次的鼓包高度逐渐增大,而第4道次的鼓包高度先增大后减小;随着减薄率的增大,各道次的鼓包高度都基本表现为逐渐增长的趋势。进而基于正交实验优化设计,获得了各道次芯模转速、旋轮进给速度和减薄率的最优值,即第1～2道次、第3道次、第4道次芯模转速分别为2.5、1.5和2.0 r·s-1,各道次的旋轮进给速度推荐取值为0.8 mm·s-1,前3道次的减薄率推荐取值为25.7%,第4道次的减薄率为28%。

一种基于时间分割法和数字积分法混合实现的空间直线插补方法

在空间曲面铣削加工中,进给速度的平滑性直接影响加工表面的质量。文中提出了一种应用时间分割法(TDM)和数字积分法(DDA)混合实现的空间直线插补方法(HSLIM),用以改进通常采用时间分割法直线插补产生零头距离而出现的难以保持平滑进给速度的问题。该算法是采用时间分割法中的时间分割原理,对数字积分法中的累加溢出过程按照进给速度的要求,采用可控的插补周期进行时间分割,从而用较少的计算量消除了零头距离,实现平滑的进给速度。仿真实验与实际加工实验都表明,该方法可以实现平滑的进给速度,明显改善加工表面质量。

NURBS曲线实时插补进给速度规划技术研究

为了解决NURBS实时插补进给速度规划过程中所存在的计算量大,实时性不高等问题,提出了离线进给速度规划方法。该方法在非实时周期内完成速度规划任务,并生成进给速度曲线。为了满足机床动力学约束,在规划过程中充分考虑了机床最大加速度和最大加加速度约束。仿真分析表明,该方法能够大幅减小实时插补周期的计算任务量,提高插补的实时性;同时,所规划的速度曲线满足机床动力学要求,具有良好的进给速度平滑效果,有利于提高插补精度。

煤泥重介分选工艺的优化研究

针对煤泥重介分选工艺在分选粗煤泥过程中存在的入料不连续、压力达不到分选要求的问题,从煤泥重介流量的调整方法、设备配置和选型、自动控制系统的完善及现场操作等方面提出改进措施,为煤泥重介分选工艺的可靠运行提供了理论指导。

速度-墨量补偿特性曲线的研究

分析了印刷过程中影响印品墨色稳定性的多种因素,提出印刷速度的改变将导致供墨量的不稳定,从而使产品墨色均匀性差。解决这一问题的方法是在印刷机自动控制中心,设置速度墨量补偿特性曲线,根据特性曲线印刷机可自动调整墨斗辊的转动行程,以满足印刷质量的要求。

机床沿曲线高速进给加工的最大安全恒定进给速度的确定

分析了曲线、曲面轮廓数控加工中,刀具路径曲线的几何特性与机床运动学特性的关系,建立了机床沿曲线恒速进给的运动学方程;基于虚功原理推导出刀具路径几何特性、机床特性及电机特性等之间关系的动力学方程。并用解析法,计算了在各坐标轴加速度、伺服电机额定转矩及额定转速约束条件下,机床沿曲线进给时的最大安全恒定进给速度。在最大安全恒定进给速度范围内,选择合适的进给速度,既能使加工表面粗糙度均匀,保证加工表面质量,同时又能获得较高的高速加工效率。

颗粒包装秤定量速度最大化试验与分析

目的使颗粒包装秤定量速度最大化。方法从减小定量周期的角度分析影响定量速度的主要因素,利用DB8320型立式颗粒包装秤设置不同给料速度和粗、精给料切换方式进行多组实验。根据实验结果用Matlab软件曲线拟合出各变量之间的非线性回归方程,并由已知参数和定量周期公式计算出粗、精给料量和给料速度,设置包装秤为该最佳给料方式再次称量,并与不同方式下的测量数据进行对比分析。结果实验结果表明采用上述给料方式后称量10 kg丝苗米平均定量周期为5.48 s、精度为0.29%。结论优化的给料方式能在保证精度要求的同时明显提高了定量速度。

CNC系统中任意空间曲线的插补方法

针对机床CNC系统中加工任意空间曲线的实际问题 ,提出了一种基于泰勒 (Taylor)公式的用于实时控制的等速进给插补算法。凡是可以表示为矢量参数方程的正则曲线 ,都可以用该方法进行插补。

自动切管机刀具伺服进给曲线优化分析

介绍了钢管切管主要工艺,钢管固定,刀具旋转并进给的切削方式有很大的优越性。分析这种切管机刀具进给传动的机械结构,阐述了切管机一个切割周期的三个工作阶段,建立模型并计算得出刀具位移与进给伺服油缸位移之间的函数关系。通过计算机编程得到大量位移数据,描绘出位移关系曲线和速度变化曲线。采用曲线拟合方法对速度曲线进行模拟优化,最终得出了实际可用的速度函数用于伺服控制器中,取得了良好的效果。

高速铣削曲面工件的表面粗糙度仿真

在实际生产中,空间曲面一般采用行切法加工。无论是三坐标还是两坐标联动铣削,走刀行距的选择对加工表面粗糙度都有很大影响。本文针对球头铣刀对Bezier双三次曲面工件的高速铣削,结合走刀行距经验公式,提出了一种表面粗糙度的仿真算法,并通过仿真实例进行了验证。

复杂曲面零件五轴高速进给加工的关键技术分析

复杂曲面零件在运载、能源、国防等行业中实现了广泛的应用,复杂曲面零件加工技术具有极为重要的价值,在一定程度上反映了国家制造业的水平。复杂曲面零件对加工技术的要求较高,尤其是五轴高速进给加工技术,是复杂曲面零件加工的关键,必须要给予关键技术一定的控制。

复杂曲线、曲面高速加工中的最高恒定进给速度算法研究

分析了曲线、曲面轮廓数控加工中,刀具路径曲线的几何特性与机床运动学的关系,建立了刀具沿曲线恒速进给的运动学方程;基于虚功原理推导出刀具路径几何特性、机床特性及进给电机特性之间关系的动力学方程;给出了在加速度、进给电机额定转矩及额定转速约束条件下,刀具沿曲线进给时的最高恒定进给速度算法。在满足约束条件范围内,选择合适的恒定进给速度,既能获得均匀的表面粗糙度,保证加工质量,又能获得较高的加工效率。

基于模糊推理的NURBS曲线直接插补进给速度确定方法

为了提高复杂自由曲线数控加工的效率和精度,采用NURBS曲线拟合加工曲线,建立其曲率半径计算数学模型,针对自由曲线曲率半径变化范围大的特点,提出一种冗余误差控制NURBS曲线插补算法与模糊推理运算相结合的进给速度确定新方法.经MATLAB环境下进给速度插补过程仿真,并与冗余误差控制进给速度插补算法、弓高误差控制自动调节速度插补算法比较,结果表明:该方法可根据自由曲线的曲率半径及其变化率值经模糊推理方法确定出合适的进给速度以提高加工效率,并能使弓高误差不超出最大允许值以保证加工插补精度.

芯辊进给速度对环件热辗扩工艺的影响规律研究

基于DEFORM软件建立了三维有限元模型,对铸坯Q235B法兰件热辗扩成形过程进行数值模拟,揭示了不同匀速和变速的芯辊进给速度对环件热辗扩过程中等效应变场、温度场、辗扩力以及金属流动特性的影响规律,并从金属塑性成形原理和塑性加工力学等角度对这些规律进行了分析,为铸坯环件热辗扩在实际应用中芯辊进给速度的选择提供了理论依据,对揭示热辗扩成形机理也具有十分重要的意义。

包装机供料装置的改进与曲槽槽轮机构设计

针对粉料包装机在高速包装时存在卸料不完全和撒料的问题,将曲槽槽轮机构应用于自动包装机中,实现变速供料,卸料区域低速运行、非卸料区域高速运行;利用Pro/E软件的关系式,建立包装机供料装置的三维参数化模型。结果表明:变速供料的最大包装速度可提高35.6%,曲槽槽轮机构能适用高速包装的需求。

基于转角速度位移的液压复合控制策略

针对风帆液压控制过程中液压冲击对风帆系统的影响,提出了油缸速度前馈和风帆转角位移综合协调控制方案,按照所规划的运行速度位移曲线,采用所构建的速度前馈模型来实时控制调节运行过程中转角速度,同时在转角位移控制上采用了单神经元控制方法。通过对风帆转角速度位移复合控制的液压策略仿真试验研究表明,在不同转动速度要求及不同负载力情况下,风帆能够在速度前馈控制下较好的按照规划转角速度曲线运行并稳定转动到所需角度,实现了无速度冲击控制,证明该复合控制策略的有效性。

ABB变频器在高炉卷扬上料的应用

本文详细介绍了山东石横特钢集团炼铁厂 ABB 变频器在高炉上料卷扬机中的应用,该应用方案中 ABB 变频器根据外部控制信号的要求和实际的运行速度,控制输出频率的大小,实现了高炉上料卷扬机加减速段的平稳制动和稳定爬行,具有较大的实用和推广价值。

ABM变频器在高炉卷扬上料的应用

详细介绍了山东石横特钢集团炼铁厂ABM变频器在高炉上料卷扬机中的应用,该应用方案中ABM变频器根据外部控制信号的要求和实际的运行速度,控制输出频率的大小,实现了高炉上料卷扬机加减速段的平稳制动和稳定爬行,具有较大的实用和推广价值。