刀具轮廓对滚齿磨损特征的影响分析

滚齿加工技术在外齿轮的制造中占据重要地位,它是将运动学和刀具轮廓修正技术相结合的一项技术。齿轮加工前,尽管刀具轮廓的初始配置是由相关标准规定好的,但在实际操作中常常需要改变刀具轮廓以满足齿轮对强度和接触比的要求。用这些已修正轮廓的刀具加工出的齿轮,其几何形状和磨损特征会相应改变。现常用的修正轮廓刀具加工技术基于操作人员的经验所定,没有系统的标准和依据。本文总结了刀具轮廓对磨损机制的影响,结合各种不同的刀具轮廓和齿轮几何形状在加工中进行了测试。

基于面结构光投影法的刀具轮廓尺寸非接触测量技术研究

针对刀具的几何形状和轮廓尺寸对刀具的使用寿命和产品的加工质量有直接影响,提出采用面结构光投影法对刀具轮廓尺寸进行非接触测量,该方法不仅可以准确获得刀具轮廓的深度信息,同时能直观反映出刀具表面本身有无缺陷。文中开展了面结构光投影法的测量原理、测量系统的数学模型以及刀具点云拼接方法的研究,给出了刀具转台坐标系与摄像机成像坐标系间的转换关系。以通用的麻花钻头为例进行实际测量,实验结果表明:该方法可以很好地获取钻头的几何形状及轮廓尺寸,其测量误差在0.07 mm左右,可行性较高。

基于机器视觉的刀具轮廓在线检测方法的研究

超精密单点金刚石车削过程中需要对刀具参数进行检测。基于机器视觉原理,采用新型的机械结构设计了新型刀具在线检测系统。通过垂直放置的两组由同轴远心镜头和CMOS相机组成的光学系统来获取车刀刀尖正面及侧面的图像,再经图像处理系统来获取刀具的轮廓及位置信息,完成对刀具轮廓及位置的在线检测,实验验证可实现测量的重复性定位精度达1μm。在线检测的方式借助了超精密车床自身的高精度和运动机构,可以保证相机焦点和机床主轴之间的相对位置关系,弥补了目前刀具检测系统稳定性差和重复性精度低的不足,提高了加工的整体效率。

并联机床数控加工的刀具瞬时包络面轮廓线研究

文章对用并联机床进行曲面加工,处于两个加工刀位之间的刀具的平移和旋转的运动速度进行了分析。通过引入在一般运动情况下(包括旋转和平移),通用锥形刀具的瞬时包络面轮廓线的求解公式,得到了用并联机床数控加工中刀具的瞬时包络面轮廓线的解法。对这些轮廓线进行放样处理就可以创建刀具的包络面体。应用上述研究成果可以模拟并联机床曲面加工中已加工表面的形状,文中最后给出了计算实例并进行了验证。

基于刀具轮廓控制的曲面零件抛光自适应补偿研究

针对采用球形刀具对工件进行抛光的过程中,刀具磨损会导致法向抛光力发生变化,从而影响曲面零件的抛光质量的问题,在考虑刀具磨损的情况下,提出一种基于刀具轮廓控制的曲面零件抛光自适应补偿方法,该方法可以实现精确的刀位点控制以及抛光力的自适应控制。首先分析在机器人抛光系统刚度影响下的法向抛光力和变形量的关系,结合接触条件建立刀具轮廓模型,根据刀具轮廓模型和刀具受力分析模型求解期望抛光力,最后通过刀具位置的自适应补偿,使机器人抛光过程更加柔顺。实验结果表明,采用该方法可以显著提高曲面零件抛光质量。

侧铣加工刀具回转轮廓误差预测技术研究

在侧铣加工中,刀具磨损和变形引起的刀具回转轮廓误差在实际加工前难以准确预测。提出一种工件形状刀具轮廓映射的辨识试验方法来获取加工过程刀具回转轮廓误差,并通过多因素正交试验获取了不同工况下刀具回转轮廓误差数据库。基于误差数据,采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)技术建立了刀具回转轮廓误差预测模型。运用遗传算法优化对所提模型有重要影响的核函数参数和错误惩罚因子,建立了基于遗传算法优化的最小二乘支持向量机(GA-LS-SVM)模型,并与未经遗传算法优化的LS-SVM模型进行了对比,试验结果表明,GA-LS-SVM预测模型能更好地适用于刀具回转轮廓误差预测。

同向双螺杆挤出机螺纹成形刀具设计

分析了同向双螺杆挤出机螺纹元件的几何特点,阐述了螺杆螺旋面的加工机理,并重点介绍了如何使用Pro/E软件进行成形刀具轮廓的设计。

数控机床刀具补偿的干涉问题

本文针对在使用数控机床数控系统的刀具自动补偿功能时所出现的刀具与工件轮廓的干涉问题,提出了分刀具分轮廓段加工的方法来解决刀具补偿干涉问题.其实质是在设定刀具半径和工件轮廓法向切削余量的情况下求解工件的新轮廓.通过编程,求解过程由计算机完成,该程序可用于二维或二维半数控铣床的数控编程中.

基于插补算法的多轴数控机床刀具加工轮廓误差控制方法

多轴数控机床刀具在高速加工时容易出现振动和弯曲等现象,导致加工轮廓误差增大。为此提出一种基于插补算法的多轴数控机床刀具加工轮廓误差控制方法。首先构建刀具加工轮廓误差计算模型,运用实时采样周期中刀具实际位置与上一周期刀具位置的差值,计算刀具在坐标轴上的轮廓误差分量,获取轮廓误差。然后采用插补算法,建立刀具加工轮廓插补控制器,根据设定的缩放因子对比修正轮廓误差,实现误差控制。实验结果表明:该方法控制精准度高,对刀具加工轮廓误差改善效果好,且轮廓误差控制在0.025 mm以内,刀具加工轮廓运行同步性强。