基于非参数回归响应面法的高精车铣复合机床床身多目标联合优化设计

精密化是机械加工领域追求的目标,数控车铣复合机床作为高端机械加工装备,其床身的动静态特性对机床加工精度有显著影响。针对当前床身结构优化方法效率低、效果差的问题,文章提出一种非参数响应面法的多目标联合优化方案。该方案首先根据有限元分析结果挑选出模型的优化尺寸,并将床身质量、最大形变、一阶固有频率作为联合优化目标;通过建立参数试验对尺寸进行敏感性分析,精准选出敏感性较大尺寸;基于非参数回归法建立响应面,导入所选尺寸,计算试验样本的响应值,建立非参数回归响应面优化模型,并采用多目标遗传算法找出最优设计方案。最优方案优化结果为:机床床身最大形变降低约14.667%,一阶固有频率提升约3.187%,质量降低约1.208%。结果表明该优化方案能够高效提升机床床身动静态特性,为机床优化设计提供理论依据。

基于Powermill叶根盘铣刀体的高速数控加工

运用Powermill软件,对盘铣刀刀体进行数控加工研究,并对其加工刀具、加工参数以及数控程序进行优化调试,生成粗、精加工的走刀轨迹、实现在高速铣床上进行机夹式叶根盘铣刀体的数控加工,在保证产品精度的同时,提高了加工效率,降低了制造成本。

基于改进遗传算法的数控机床加工铣削参数优化方法

对于数控机床加工铣削参数优化多采用常规的可信度近似模型,但该方法易受到材料失效应变系数的影响,导致优化后的加工效率较低,提出基于改进遗传算法的数控机床加工铣削参数优化方法。根据工件的本构模型,对切削刃进行采样抽取,确定最小铣削力波动位置;引入材料失效准则计算材料失效应变系数,基于此,以加工时间最短、加工成本最低和加工能耗消耗最小为目标建立铣削参数优化模型,并采用改进遗传算法求解模型,通过迭代适应度值,输出最佳铣削参数;最后,采用对比实验的形式对所提方法的优化性能进行测试。测试结果表明:应用所提方法对数控机床加工铣削参数进行优化后,能够有效缩短切削时间,提高加工效率。

多轴CNC机床加工曲面上曲线的刀具姿态实时控制

多轴ＣＮＣ机床加工的空间曲线都是位于曲面上的，且切削刀具不是数学上的理想质点，因此，从满足机械 加工工艺和机床ＣＮＣ系统实时控制的要求出发，建立了刀具及其姿态控制的数学模型，该模型中的曲面－曲线标 架只需要被加工曲面－曲线具有一阶连续性，这大大减小了设计和构造空间曲面—曲线的复杂程度，提高了 ＣＮＣ系统的实时性。最后，以磨削圆锥球头立铣刀的刀刃为例，说明了模型的实际应用方法。

基于四轴CNC机床的球头立铣刀端刃重磨方案

探讨了在保证正确的端刃曲线和合理的刀具切削参数的前提下 。

五角形状的典型零件PowerMILL五轴模拟加工实践

以五角形状典型零件为例,采用powermill软件模拟五轴加工,并对模型中负角、斜面钻孔、球面刻字等难加工区域进行分析,提出解决的方法,确保加工安全可靠。

数控车铣复合机床的编程技术分析

阐述数控车铣复合机床的特点与应用,以及数控机床编程技术的原理。基本原理包括数学模型、语言规范和程序生成。分析数控编程语言的种类及特点、数控编程常见指令的解析与应用、数控编程技术的优化方法。探讨编程技术应用与发展。

一种高速CNC雕铣机数控系统的设计

文章简要介绍了当前数控系统的开放化趋势,以及基于PC的数控系统的不同开放化形式,在此基础上,详细介绍了一种高速数控雕铣机数控系统的模块化设计思想及其基于CPLD的四轴位置控制卡的设计。

基于多维贝叶斯的造纸过滤筛钻铣数控机床故障诊断方法

钻铣数控机床是现代造纸过滤筛加工的主要设备,一旦该设备出现故障,过滤筛钻孔精度就会受到极大影响。面对这种情况,研究一种基于多维贝叶斯的造纸过滤筛钻铣数控机床故障诊断方法。采集钻铣数控机床工作过程中的振动信号和电流信号并降噪处理。提取信号时域特征和频域特征,分别为波形因子、偏度、重心频率、频率均方根,组成特征向量。构建多维贝叶斯模型并进行训练,输入特征向量到模型中,计算似然函数值,找出其中极大值,极大值对应的故障类型就是诊断结果。结果表明:所研究方法用于,钻铣数控机床1存在机床装置故障;钻铣数控机床2存在伺服系统故障;钻铣数控机床3存在润滑装置故障;钻铣数控机床4存在液压装置故障;钻铣数控机床5无故障。检测结果与实际情况一致,由此证明了所研究诊断方法的准确性。

基于数字孪生的铣刀状态实时监控

针对机械加工过程中面临的制造过程不稳定、数据时效性差、实时监控可视化效果弱等问题,本着“虚实结合、以虚控实”的总体思想,提出基于数字孪生的铣刀状态实时监控方法,构建了物理空间和虚拟空间共生互控的数字孪生体。首先,搭建了基于数字孪生五维模型的铣刀状态监控系统结构模型,明确了五层系统架构的组成部分;其次,分别阐述了实现孪生系统框架的3个关键技术,即数控机床的数字空间搭建、多源异构数据的传输及管理、数字孪生驱动的铣刀状态监测;最后,以某薄壁件铣削加工过程为应用案例,验证了该监控方法的可行性与有效性,并为全面管控高档数控机床加工过程提供了一种新途径和新思路。

数控机床多轴联动铣削加工轨迹快速跟踪研究

数控机床多轴联动铣削加工运动学参数变化较大,导致加工轨迹跟踪误差与用时增加。提出新的数控机床多轴联动铣削加工轨迹快速跟踪方法。构建数控机床多轴联动铣削刀具和加工工件瞬时坐标系,实现二者之间的转换,根据坐标系转换结果建立数控机床多轴联动铣削加工运动学模型,结合运动学模型和强跟踪卡尔曼滤波轨迹跟踪方法实现铣削加工过程中运动轨迹的快速跟踪。实验结果表明:该方法可实现铣削刀刃上任意目标点的轨迹跟踪,轨迹跟踪误差低于0.1μm,跟踪平均用时低于1.2 ms,可快速实现高精度的铣削加工轨迹跟踪,为提升铣削加工质量提供保障。

车铣复合数控机床空间误差建模和补偿

空间误差是影响车铣复合数控机床零件加工精度的最重要因素,现有方法对机床各轴的定位精度提升效果不好,为此设计车铣复合数控机床空间误差建模和补偿方法。忽略机床两个旋转轴的位置无关误差,通过齐次坐标变换理论构建其几何误差辨识模型,对几何误差辨识模型进行简化,实现两轴的几何误差辨识。在工件坐标系下,根据旋转轴几何误差辨识结果,采用多体理论构建机床空间误差模型。基于此误差模型,利用理想状态的逆运动学设计同步空间误差补偿策略,通过迭代方式对各轴补偿值进行计算,实现空间误差补偿。测试结果表明:设计方法补偿后,实验机床X轴、Y轴、Z轴的定位精度提升了0.6μm,B轴、C轴的定位精度提升了4″、3″,各轴的重复定位精度有很大提升,机床的反行程实验圆度也有所提升。

数控铣床加工多面零件方法探究

数控铣床加工是利用数控技术控制铣床进行精密切削加工的过程,与传统手动铣床加工相比,数控铣床加工具有高效率、高精度、高重复性、低劳动强度等优点。首先,介绍了多面零件的概念和分类,讨论了数控铣床加工多面零件的一般方法,包括工件装夹、刀具选择、切削参数确定等。其次,阐述了数控编程的基本原理和编程方法,包括手动编程和CAM软件自动生成程序的方式。最后,分析了数控铣床加工多面零件中可能遇到的问题和解决方法,包括刀具干涉、加工误差等。研究结果旨在为相关学者提供数控铣床加工多面零件的基本原理和方法。

数控铣削加工的应用和发展

铣削加工是一种金属冷加工方式,数控铣床可进行复杂回转体外形的加工。要提高一个国家的综合国力和地位需大力发展以数控技术为主要核心的先进制造技术,数控铣削加工是其中重要的一环。数控铣削加工离不开数控铣床,它是数控铣削加工的核心设备。数控加工工艺设计的主要目的是设定加工工艺流程,也是数控加工前的重要准备工作。随着社会的发展和科技的进步,越来越多的领域需要应用到数控铣削加工技术。本文从大方面着眼,将主要从数控铣削加工技术的主要应用和未来发展态势两个方面进行粗略探讨,望对未来该行业发展提供借鉴。

平面凸轮轮廓在数控铣床的磨削加工

本文以某公司铜线凸轮轮廓的磨削加工为例,经修整磨削,砂轮半径值吻合该凸轮的过渡半径值,采用$TC_DP6 [T,D]刀具半径补偿指令在数控铣床磨削加工程序中自动赋值。实际磨削加工证明,该凸轮轮廓的磨削加工工序合理,基于CAM自动生成程序,加入参数编程指令、$TC_DP6[T,D]刀具半径补偿指令磨削加工的方法可行、简便,确保了凸轮轮廓加工的质量及效率。

微细端铣削工件表面粗糙度的研究

实验研究了用小型数控铣床进行微槽形工件微细端铣削过程中,不同切削条件对工件表面粗糙度的影响。通过对每齿进给量、切削速度、切削深度及刀具直径取不同的值,设计并实施了一系列微槽形工件微细端铣削实验,确定每一因素对表面粗糙度定性、定量的影响特性,分析各因素间交互作用对表面粗糙度值的影响,并确定主要影响因素。根据工件表面粗糙度轨迹特征获悉,刀具跳动不仅影响微细端铣削零件的尺寸精度,同时对零件的表面粗糙度也会造成显著影响,减小刀具跳动对改善零件表面质量意义重大。

微细铣削机床系统构建及微小型零件加工实验研究

研制了一台由直线电机运动平台、高速空气静压轴承电主轴和DMC-1842运动控制卡组成的三轴联动微细铣削机床,构建了基于IPC机和Windows操作系统的并行双CPU数控系统。以C#为开发语言,采用模块化设计方法开发了微细铣削控制软件,并设计了合理的人机界面。在三轴联动微细铣床上进行了微小型零件的加工实验,验证微细铣床数控系统的性能。结果证明数控系统的软硬件设计方案可以满足微细铣床加工的要求,验证了微细铣削加工技术的可行性和实用性。

球头立铣刀的数控刃磨加工

本文阐述了刀具“等螺旋角”的概念，介绍了采用六轴五联动数控万能工具磨床刃磨球头立铣刀的加工工艺及砂轮轨迹的计算。

中间尺度零件微细铣削加工工艺

论述了中间尺度零件微细铣削加工关键使能技术，然后介绍了自行研制的小型精密数控徽细铣削系统，其定位精度可达1．53μm．最后开展机床加工工艺实验研究，采用直径0．2μm的端铣刀进行平面微细铣削加工，获得表面粗糙度值为215nm采用直径0．2μm的球头铣刀进行徽直槽加工，尺寸误差在1～2μm以内；并进行了微螺旋槽、微齿轮及微半球典型结构件的微细铣削加工实验．分析结果表明系统已经具备了对中间尺度三维微小零件的微细铣削加工能力．