基于分段刀轨S曲线加减速控制的进给速度优化研究

针对采用恒定进给速度加工复杂曲面的加工效率不高问题,研究了基于分段刀轨加减速过渡的进给速度优化方法。以刀轨几何特点和机床运动学特性为约束,将刀轨进行分段并为每个刀轨段规划进给速度;在相邻的刀轨段中,以S曲线加减速控制中的加速和匀速或匀速和减速方式对进给速度进行过渡处理。实验结果表明了文中方法是可行和有效的。

螺旋桨叶片双面协同加工刀路规划

双面对称加工通过两侧辅助支撑可解决螺旋桨叶片单面加工中存在的加工振颤、变形等问题,但桨叶复杂的表面形状导致双面对称加工无法完全实现,因此提出一种双面协同加工方法,并对其刀路规划算法展开研究。该算法通过引入两个区域划分参数将桨叶表面划分为叶梢区域、内部区域、变速区域和边缘区域4个区域,对不同区域分别采用单面加工、对称加工、变速错位加工和无变速错位加工4种加工方式,并借助6个关键加工点对双面协同加工流程进行规划设计。在变速区域通过Sigmoid组合变速曲线实现单侧刀具的S型变速,进而完成对称加工与错位加工的方式转换。最终通过加工实验得到对比数据,结果表明双面协同加工在振动与变形问题上皆有较大提升,验证了该方法的可行性和有效性。

基于三角Bézier曲面刀轨快速生成算法

提出一种三角Bézier曲面刀轨快速生成算法,该算法引入R*S树构建三角Bézier曲面的动态索引结构,基于此结构快速、准确获取相交的三角Bézier曲面片集,依据所设精度阈值将其自适应离散为三角网格,通过对刀轨截平面与离散后三角网格求交获取交线,进而迭代计算交线各端点在三角Bézier曲面上的近曲面点,并将近曲面点作为刀触点,沿其所在曲面法矢偏置获取刀位点并进行干涉点处理,顺次连接各刀位点生成三角Bézier曲面数控加工刀轨.实例证明该算法可快速、准确获取复杂三角Bézier曲面数控加工刀轨。

三角Bézier曲面粗加工刀轨生成算法

为了解决三角Bézier曲面粗加工刀轨生成效率低以及存在的刀轨干涉等问题,提出了一种基于三角Bézier曲面粗加工刀轨生成算法.该算法采用R*S树建立三角Bézier曲面模型的动态索引,可快速获取瞬时加工区域三角Bézier曲面片,进而迭代计算无干涉刀位点.建立了三角Bézier曲面的z向包络线,根据z向包络线与切削平面的关系,跟踪提取加工刀轨段,按照不同的走刀方式输出相应刀轨段来获取所需刀轨.实例证明,该算法数据适应性强,算法运行效率高,可对复杂三角Bézier曲面模型生成无干涉粗加工数控刀轨.

考虑刀具偏摆的微铣削瞬时切削厚度的理论分析与研究

为避免用圆弧线来描述微铣刀刀尖运动轨迹带来的误差,更精确地实现微铣削加工过程的模拟,引入刀尖运动的真实轨迹即次摆线,同时考虑微铣削加工过程中刀具偏摆的影响,通过数学的方法,建立一种新的瞬时切削厚度理论计算模型。研究刀具在旋转过程中,刀具偏摆和每齿进给量对微铣削瞬时切削厚度的影响。通过将几种切削厚度模型进行对比分析,考虑刀具偏摆的切削厚度模型更加接近真实情况。

球头刀铣削屏凸模表面运动轨迹优选的实验研究

数控加工刀具运动轨迹是确定数控加工工艺的重要环节。刀具运动轨迹设计质量的好坏,将直接影响零件的加工质量及加工成本。以切削力波动最小为目标,加工屏凸模表面刀具切削路径优先选择三维偏置法,其次选择最佳等高法。球头刀铣削切削力实验表明切削力波动与曲面曲率变化有关,随着被加工表面曲率的增大,切削力在减小,加工时应选取曲面曲率最大的方向作为刀具运动轨迹方向。

基于有限元法的有机玻璃零件工艺控制

有机玻璃材料以重量轻、易于加工、机械强度高和较高的透明性而在机械加工中被广泛地应用,但该材料在加工的过程中经常会出现崩边的问题。针对此问题,结合公司产品中几个颇具代表性的有机玻璃类零件作为研究对象,运用Ansys10.0软件对于易出现崩边处进行了有限元分析。优化数控编程的走刀路线,以减小出现崩边的概率。