可转位刀片周边刃磨的新数学模型和轨迹补偿方法

基于空间曲面成型理论建立可转位刀片周边刃磨削刀轨计算的统一数学模型,给出以斜圆柱或斜圆锥面为过渡面的刀片后角推导方法;结合周边刃磨床中常有的夹具误差,给出了利用运动轨迹补偿的计算公式;以图形文件为接口,研发了一种适用可转位刀片的周边刃磨削数控指令自动生成方法。通过磨削仿真加工和现场磨制验证了试验方法的正确性,可保证刀片的几何精度在±2μm以内。

一种适用于多个可转位刀片的周边刃边缘检测方法

针对可转位刀片周边刃边缘检测的问题,提出了一种适用于多个可转位刀片的基于局部模糊检测和双树复小波变换的边缘检测算法。该算法主要分为两步,第一步是先按事先规定的要求拍摄可转位刀片的图片,然后对拍好的图片进行局部模糊检测处理,其中的检测算法是以图片中像素的相关性系数和基于Laplacian算子的新型判别算子为评价指标判断其是否位于模糊区域(若位于模糊区域,则用白色显示它,反之,则用黑色显示)。模糊检测算法在剔除误检像素后最后会生成一副二值图,可转位刀片的周边刃边缘即为二值图中黑色区域和白色区域的交界线。第二步就是用双树复小波变换对二值图进行边缘检测,检测后的结果就是我们需要的结果。实验结果证明,该算法能准确快速地检测出多个可转位刀片的周边刃边缘。

可转位刀片周边刃磨削几何仿真系统设计

可转位刀片周边刃磨削几何仿真是实现可转位刀片周边刃磨削机床数字化和智能化的关键技术,可用于在实际加工前验证刀片磨削的加工轨迹,提高NC加工代码在机床上的试切效率,并保证高速磨削过程的有效性和正确性。根据实际可转位刀片周边刃磨削系统,设计了可转位刀片周边刃磨削几何仿真系统的框架和运行流程,建立了磨削仿真环境。进一步开展了加工代码解析、仿真运动控制和刀片成形布尔运算等关键技术研究。采用C++语言和OpenGL开源图形库开发可转位刀片周边刃磨削几何仿真系统软件,实现了可转位刀片周边刃磨削加工虚拟仿真,为高档数控可转位刀片周边刃磨削机床的研发制造提供了技术基础。

可转位刀片周边过渡刃建模及磨削刀位计算方法

基于空间曲面成型理论,结合实际可转位刀片周边刃磨削系统,给出可转位刀片数学模型导入流程;提出一种可转位刀片周边圆弧过渡刃磨削刀位计算方法,实现非标可转位刀片的周边刃磨削代码的自动生成。通过仿真实验模拟加工,验证了建模方法的正确性。

基于渐开线分析的可转位齿轮滚刀磨削数学模型构建及磨削方法

基于渐开线的成型原理,提出了可转位齿轮滚刀渐开线基圆半径求解的数学模型,以便在某些无法得知齿轮模数、分度圆半径等参数的情况下,仅根据刀具上渐开线的CAD模型来确定渐开线对应的基圆半径;分析了可转位刀具周边刃磨床的磨削机理,建立可转位齿轮滚刀磨削的数学模型,得到可转位刀具周边刃磨床X轴和B轴的联动点位,并在周边刃磨床上使用金刚石平行砂轮进行渐开线曲面磨削试验。使用超景深显微镜和图像尺寸测量仪对刀具表面形貌与尺寸误差进行分析。试验结果验证了可转位齿轮滚刀磨削数学模型的准确性,并为其他齿轮滚刀数学模型的建立提供一定的理论参考。