基于ABF的自由曲面上三维复杂图案的雕刻方法

利用五轴数控机床在自由曲面上快速生成美观的图案在珠宝纹饰雕刻、吹塑/挤压模具图案制作、复杂产品外观图案的自动喷绘等方面具有潜在的广泛应用。针对目前图案映射对单一参数曲面参数域处理的依赖,提出一种可应用于复合裁剪曲面、网格曲面甚至点云曲面的三维复杂图案雕刻方法。利用图像边界处理技术,将二维的数字图案转化为可用于数控加工的离散点集。进而根据保角映射(Angle-based flattening,ABF)原理,将目标曲面映射到二维平面域,建立三维曲面与二维平面域之间的一一映射关系。以此映射为向导,提出基于面积坐标的线性映射方法,将离散图案逆映射到目标曲面上。根据选择的刀具参数及给定的切削深度,生成用于三维复杂图案雕刻的刀具轨迹,并进行雕刻仿真试验和实际雕刻加工试验。试验结果证明,所提方法简单实用,能够在复杂自由曲面上生成美观的雕刻图案。

基于UG的660MW气缸模样加工工艺研究

通过UG建模、参数设计和走刀路线仿真,将参数优化用于660MW气缸模样的建模设计过程。采用五坐标数控龙门铣床,选择合适的刀具进行模样集成化加工,通过优化刀具运动轨迹,加工后产品参数完全符合图纸要求,产品外观优良;模样分块加工后装配质量稳定可靠,相对于此类模样传统加工方式,产品不合格率降低约90%,加工效率提高约50%。此方案大大提高加工效率及加工表面质量,为其他大型模样的加工提供了参考。

轮胎胎侧花纹平面刀位轨迹规划算法的研究

针对青岛某轮胎模具生产企业的CAM需求,研究轮胎胎侧花纹平面刀位轨迹规划算法。复杂轮廓平面岛屿的加工,不论采用何种方式加工,都必须规定内、外允差;而平面刀位轨迹规划过程中,存在离散化(折线化)的过程,离散的点数和离散规则决定了加工质量,即是否满足允差。因此,针对不同的线型,提出了相应的折线化处理算法。

人工神经网络在模具型腔加工走刀方式选择中的应用

建立基于人工神经网络的模具型腔粗加工走刀方式的选择模型,设计了学习样本。采用3层反向传播BP网络模拟模具型腔几何参数与数控加工走刀方式的非线性关系,应用训练好的BP网络为模具型腔选择合理的走刀方式。切削加工表明,应用人工神经网络选择走刀方式可以提高模具型腔的加工效率。

特种电极零件曲面的CAD/CAM

简述了对某在研设备中一个关键电极零件的CAD/CAM进行了探讨,即由离散点云构建曲面模型;曲面的加工工艺,包括装夹工艺、走刀路径设计、加工精度控制等。实践表明,此方法和措施切实可行。

数控车仿形循环指令退刀距离选择方法

通过对数控车仿形粗车循环指令G73的分析,找出刀具进给路线的规律,并从减短刀具进给路径、避免产生过切等方面考虑提出了退刀距离、精加工余量等参数的选择方法。

球头铣刀铣削斜面的三维有限元仿真研究

在能源动力、汽车、航空航天、模具制造等关键零部件的加工过程中,球头铣刀因其特有的刀具几何结构,常作为零件加工的最终成型刀具。考虑到在球头铣刀立铣加工中不同的刀具与工件相对姿态会对切削过程产生不同的影响,本文研究切屑形成和不同走刀方式下切削过程中各物理量(切削力、切削温度等)的变化情况,结合有限元仿真技术在切削加工中的应用,建立硬质合金球头铣刀铣削斜面的有限元模型,模拟相同切削参数下,八种不同走刀方式的球头铣削过程,分析刀具切入切出工件时切屑的形成过程,探究切削力和切削温度的变化规律。仿真结果表明:不同的走刀方式,平均切削合力各不相同,同时切屑和工件的最大切削温度也出现较大差异,而斜坡上坡逆铣的走刀方式所对应的平均切削合力和最大切削温度均最优。

复杂平面型微透镜阵列慢刀伺服加工研究

为满足多样的光学需求,平面型微透镜阵列(Microlens array,MLA)正逐步向复杂结构样式方向发展,例如,微透镜单元不等间隔排布。针对此类复杂MLA元件存在加工轨迹计算困难的问题,提出了一种慢刀伺服加工轨迹算法。按照加工轨迹计算流程,该算法主要包含三部分内容:首先,优化了等弧长-等角度混用离散算法;其次,提出了计算离散点Z坐标的通用算法;最后,提出了基于几何模型的刀尖圆弧半径Z向补偿算法。实验结果表明:对于等间隔排布的常规平面型MLA,所提算法的计算速度、面形误差PV值分别比商用超精密切削CAM软件对应结果提高32.62%、降低30.77%;对于微透镜单元按非等间隔排布且具有多样的正多边形轮廓的复杂平面型MLA,依据算法所得加工轨迹较好地加工出目标MLA。研究工作不仅可移植于快刀伺服加工,而且为复杂平面型MLA元件的研制提供了技术支撑。