嵌入式实时控制三轴数控滑台实验平台的构建

为进一步提升嵌入式技术的实验教学水平,培养学生运用嵌入式技术解决实际复杂工程问题的能力,构建了嵌入式实时控制三轴数控滑台实验平台。该平台支持定制、固化软件的离线下载,集成了实时参数调节功能,可对三轴运行实时进行参数修改,以获取最佳运行轨迹。实验运行结果表明:采用次平滑型S型电动机加速控制,实现了三轴协同运动,同时完成了复杂的滴胶运动;采用三轴圆弧和直线插补运动,定位精度达±0.01 mm,领先于同类产品。该平台还提供了基于Android Studio研发的移动端APP,支持MODBUS-TCP/IP协议的以太网、WiFi通信以及MODBUS-RTU协议的蓝牙通信,APP可实现平台的远程连接、操作功能,使学生开展实验更加方便快捷。

三轴数控机床几何误差分析及建模

机床几何误差具有稳定性、重复性和易测量等特点,对其进行建模和补偿,是提高数控(computer numerical control,CNC)机床加工精度最经济且有效的方式之一,在研究CNC机床几何误差时,建立准确可靠的几何误差模型具有重大意义。文中基于多体系统理论,运用低序体阵列描述三轴CNC机床的拓扑结构,应用齐次坐标变换矩阵和机床刀具运动传递链、工件运动传递链中各相邻体在运动过程中的运动传递关系,将机床几何误差沿运动误差传动链累积变换到刀具相对于工件的误差上,最终建立三轴CNC机床几何误差模型。该研究为三轴CNC机床的几何误差补偿提供理论依据。

基于改进遗传算法的三轴数控雕刻加工路径优化方法

为提升雕刻产品光顺性,设计基于改进遗传算法的三轴数控雕刻加工路径优化方法。文章以三轴数控雕刻刀轴矢量运动平稳性为目标,建立刀轴矢量优化模型。在遗传算法内引入模拟退火算法,处理适应度函数,即最短路径值。按照Metropolis准则,调整接受概率,判断种群是否需要更新,完成遗传算法的改进。通过改进遗传算法求解该模型,获取最短路径优化结果。实验证明:该方法可有效缩短刀具切削距离与空行距离;优化加工路径后,雕刻产品光顺效果较优,产品线条连续性较佳。

三轴数控侧铣空间刀具半径补偿算法

通过深入分析三轴数控侧铣加工的特点,利用几何平面投影原理,采用平面轮廓刀具半径补偿算法推导的类似方法,建立三轴数控侧铣加工的空间刀具半径补偿算法。将三轴数控侧铣加工的空间刀具半径补偿归纳为三种转接过渡类型处理,通过加工平面的投影相交求出空间两相邻程序段的过渡转接点坐标分量x、y,然后通过逆投影计算转接点的第三分量z,从而推导出各类型转接点的坐标计算公式。基于UG平台编写了三轴数控侧铣刀具补偿仿真软件,模拟和铣削加工实例结果表明所建立的三轴数控侧铣加工空间刀具半径补偿算法正确有效。基于该算法的空间刀具半径补偿G指令将可避免由于刀具磨损和刀具更换导致的三轴侧铣数控代码重生成。

实体模型的三轴数控粗加工刀轨生成算法

提出一种适合实体模型的三轴数控粗加工刀位轨迹生成算法 .首先根据加工行距作一组平行于刀轴的平面 ,与模型的待加工表面求交 ,得到一系列交线 ;再根据精度规划一组垂直于刀轴的分层平面 ,与上述交线求交 ,在每一分层平面上判断加工区域 ,规划出加工刀位轨迹 ,将每一分层平面上的刀位轨迹按适当的方式连接起来 ,就构成零件的整体加工轨迹 .该算法避免了轮廓环等距、自交处理和布尔运算等复杂的计算过程 ;同时 。

基于球杆仪的三轴数控机床热误差检测方法

热误差是影响机床加工精度的主要误差项.为了快速检测机床自身热误差,在研究机床综合误差和球杆仪检测原理的基础上,提出了一种快速有效的检测方法———球杆仪法.通过建立三轴数控机床的几何误差和热误差的综合误差模型,提出机床的几何误差和热误差的检测及分离方法,并对影响加工精度较大的主轴与Z导轨的平行度误差、标尺热变形导致的比例误差以及滚珠丝杠变形导致的周期性误差等主要热误差项进行了球杆仪圆轨迹测试法的模拟仿真,通过进行球杆仪检测实验,测得机床空载时的主轴端热漂移误差,得到其变化规律曲线.相对于传统热误差检测法,该方法简捷有效.

球杆仪的三轴数控机床几何误差检测方法与误差补偿

就三轴数控机床几何误差的测试和辨识进行了介绍、探讨和研究,利用球杆仪可以方便快捷地测量数控机床的几何误差,通过建立三轴数控机床的几何误差模型,在精确掌握三坐标数控机床几何误差的基础上,采用修正NC数据实现误差补偿,结果表明,机床的各项误差都有所降低。

基于三轴数控铣床的模具曲面刻字方法

为了经济、快捷地在模具曲面上刻字,探讨了采用CAXA制造工程师及三轴数控铣床在玻璃瓶模具曲面上刻字的方法。提出了获得字形线条的两种方法,采用投影法得到空间曲面上的字形线条,据此生成加工刀轨及数控代码。该方法的实际应用效果很好,还可用来加工曲面上的单线条图案。

基于ADAMS的三轴数控运动平台仿真分析

鉴于很多普通高等院校在数控教学实践中存在的学生动手能力差、对数控机床内部结构了解不够等问题,根据传统数控机床的基本设计方法提出了一种可装配拆卸、可用于二次开发的实验室自制三轴运动平台。在Pro/E中建立三轴数控运动平台的3D模型,导入动力学软件ADAMS进行运动学和动力学仿真,输出速度、加速度、电机转矩和所消耗功率的变化曲线,并进行分析,验证了该数控运动平台设计的合理性。

三轴数控机床几何误差测量与辨识的研究

数控机床几何误差的辨识是一项复杂且费时的工作。如何快速精确地辨识出各项几何误差参数一直是几何误差补偿研究的重要课题。为提高几何误差的求解精度和效率,在其辨识过程中就应尽量减少参与辨识的未知数和激光测量线数。机床运动部件属于刚体,因此,运动部件上不同点测得的同一时刻的偏摆误差和俯仰误差应是相等的。基于此理论,探研出一种仅需测量6线就可以辨识出三轴数控机床21项几何误差的新方法,经试验证实该方法是科学的、可靠的。

基于多体系统理论的三轴数控机床误差补偿模型

对多体系统理论进行了介绍、探讨和研究,并运用多体系统理论建立了三轴数控机床的误差补偿模型,以期对数控机床误差的软件补偿方法有所帮助。

基于PLC与触摸屏的简易型三轴数控系统的研究

以基于PLC与触摸屏组成的简易型三轴数控系统为研究对象,分析了由三菱MR-J3-A系列伺服驱动器组成的带有位置检测功能的三轴伺服定位驱动系统,和由三菱FR-E740变频器组成主轴调速系统。以三菱GOT-A900系列触摸屏为人机界面,构建一个简易数控系统。设计方案精简实用,稍作修改便可移植到很多同类设备。

一种基于实体模型的三轴数控加工刀轨生成算法

实体模型是几何造型的高级模型 ,它具有完整的曲面拓扑关系。国内基于实体模型的数控加工算法的需求日渐迫切 ,本文提出了一种适合实体模型的三轴数控加工刀位轨迹生成算法 :首先根据加工行距作一组平行于刀轴的平面 ,与模型的待加工表面求交 ,得到一系列交线 ;再根据加工步长规划另一组与上述平面垂直且平行于刀轴的平面 ,与上述交线求交 ,得到一交点网格 。

三轴数控加工中心的研制

本文介绍了三轴数控加工中心的加工原理、结构形式和程序设计,以及五轴CNC加工中心机床的研究。三轴数控加工中心的研制适合大中型家具生产企业应用,符合产业装备发展方向。

三轴数控铣削加工的进刀方式与应用

本文结合常用的CAD/CAM软件介绍三轴数控铣削加工的进刀方式及其应用。

基于LPC2114三轴数控机床误差补偿技术研究

以ARM7内核芯片LPC2114为核心设计了一种三轴数控机床几何误差补偿系统.在给出三轴数控机床具体几何误差建模过程的基础上,根据该误差模型利用系统软件来修正数控指令,达到实现几何误差补偿的目的.系统安装调试方便,易于操作和培训,可以适应不同的工业环境.

改进实验设备——扩展三轴数控铣床功能

针对"先进制造技术"大型综合实验中学生提出的问题,教师和学生共同寻求解决方案,通过少量的投资,给三轴数控铣床增加四轴功能,扩展了数控机床的应用范围,使特殊外型机械零件的加工得以实现.

基于MasterCAM的曲面三轴数控加工方法误差的预测

为了在曲面三轴数控加工前得到其加工方法误差的值,在对加工方法误差进行分析的基础上,基于MasterCAM并采用计算机刀具路径模拟的方法对加工方法误差进行了预测。最后给出了实例。

利用数控回转盘扩展三轴数控铣床加工能力

针对三轴数控无法实现复合曲面加工的问题,提出在三轴联动数控铣床上增设数控回转盘,以有效拓展其加工能力的解决方案。

三轴数控铣床几何误差补偿技术分析

在国民经济水平不断提升的过程中,机械制造行业也逐渐的迈进高精度、高效率行业。制造精密仪器的过程中,要求数控机床具有非常高的加工精度,为了满足这一要求,就需要数控机床尽量的减小误差,而几何误差补偿技术的应用可实现该目标,基于此,本文重点分析了三轴数控铣床几何误差补偿技术。