四轴数控机床对刀方法研究

根据多轴数控机床的运动结构特性对四轴数控机床进行分类,提出卡盘式立式四轴类、桥板式卧式四轴类两种四轴数控机床的对刀方法,为不同结构类型多轴数控机床的对刀提供有效参考。

一种四轴飞行器单目视觉测距算法

为解决四轴飞行器在执行目标检测与跟踪任务时无法判断机身与障碍物或跟踪目标之间安全距离问题,提出一种四轴飞行器单目视觉测距算法,算法融合基于帧间差分技术的水平测距模型与基于小孔成像的垂直测距模型.首先,算法可利用基于YOLOV4-Tiny的目标检测算法识别视频帧中的物体类别,并可在视频帧中框选出被测物体,依据现场环境选择最佳的测距方法进行测距;其次,系统终端执行测距方法,基于被测物体的视频帧成像位置与设定参数之间的差值控制四轴飞行器飞行,并记录飞行数据;最后,通过测距模型对飞行数据进行处理,计算出四轴飞行器在初始位置和最终位置与被测物体之间的距离.通过在特洛(Tello)飞行器平台上的实际飞行验证,实验结果表明所提出的四轴飞行器单目视觉测距算法可以有效分析出视频帧中各物体的景深,测距误差百分比均值为4.07%.在四轴飞行器与障碍物或跟踪目标之间距离较近,却无法评估此距离是否处于安全距离时,所提出的算法可为搭载单目摄像头的四轴飞行器提供可靠的测距技术支持.

小型四轴数控机床的结构设计

为满足大学和工业环境中复杂零件的加工需求并提高零件在加工操作的效率和精度,采用了经过细致计算参数后的三维数据模型建模方法,设计出了一台紧凑型四轴数控机床,该机床不仅具备三轴数控铣床的功能,还可以对铝轴类零件进行多平面一次装夹加工。机床外形尺寸为1200 mm×1000 mm×1500 mm,采用底部重式结构,最大限度地减少加工过程中的振动,支架结构能承受大侧弯矩。完成该装置的设计可以提高零件加工精度和加工效率,满足实际的加工需求。

四轴水平振动输送机的物料速度仿真分析与实验

针对当前四轴水平振动输送机的物料速度随输送机偏心轴相位角变化规律不明确的问题,以某钢厂水平振动输送机的参数为基础,对机体与物料速度进行了理论推导和仿真分析。首先,推导了机体激振力与机体速度的通用公式,并对3种初始相位角对应的机体速度进行了仿真,分析了初始相位角对机体速度的影响规律;然后,对机体速度和物料速度进行了对比仿真,并研究了物料起始运动时间、初始相位角以及角频率对物料速度的影响规律;最后,采用仿真软件分析了固定高速轴(或低速轴)的初始相位角时,物料稳态平均速度随低速轴(或高速轴)相位角变化的规律,并对相关内容进行了实验验证。研究结果表明:输送机4个偏心轴以及齿轮等相关部件组装完成后,物料的稳态平均速度不随任一个偏心轴质心相位角的变化而变化;在输送机稳定运行时,物料的稳态平均速度与其加入料槽内的先后顺序无关;此外,针对某一机型的最佳物料速度,在高速轴(或低速轴)的初始相位角不同时,两种轴的相位角差也可能不同,单纯指定相位角差3π/4、π/2或3π/2等特定角度以利于物料输送的方案是不合理的,应该同时规定高低速偏心轴的相位角。

四轴智能无人机飞行控制系统设计

为促进无人机智能化水平的提高,文章设计了一款四轴智能无人机飞行控制系统。该系统基于四元数表示法进行无人机飞行姿态解算,采用串级进程控制符(Process Identifier,PID)控制算法实现智能无人机的飞行姿态的控制和自动调控。同时,该系统利用匿名科创地面站作为上位机,通过带协议解析的数据接收功能读取PID参数数据波形,为智能无人机的地面调试提供了便利。在智能无人机硬件设计方面,直接将印刷电路板(Printed circuit board,PCB)作为X型四轴智能无人机的机体,有利于减轻智能无人机的整体重量,减小体积。飞控实验测试结果表明,智能无人机在飞行过程中,其俯仰角、横滚角和偏航角能够实现稳定控制,并具有飞行姿态自动修正功能,为新一代智能无人机的发展提供了参考。

基于四轴无人机的快递投递系统仿真

针对传统配送方式配送效率低下的问题,设计了一种基于四轴无人机的快递投递仿真系统,为无人机配送提供一种解决方案。首先,提出了四轴无人机投递路径规划平滑设计方法,采用平滑的样条曲线生成技术,以实现四轴无人机的稳定和安全飞行。其次,建立了一个四轴无人机的快递投递系统仿真平台,并通过两个紧急药品投递仿真实验验证了无人机控制器在路径跟踪和姿态调整方面的性能。该系统可为无人机在执行快递投递任务时提供精确控制和稳定飞行的仿真环境,为无人机快递配送技术的研发提供参考。

四轴桁架机械手在袋装水泥自动装车的应用

袋装水泥自动装车系统已经在水泥企业得到推广应用,但目前技术不够完善,存在高抛装车容易破包、扬尘大、装车垛型受限制、发运效率难以提高等问题,公司现有的装车系统对车道长度及宽度要求较大,在一些已建成的发运车道中难以安装,需要对厂房进行基建改造。本文依据目前国内装车系统存在的问题,提出一种四轴桁架机械手用于袋装水泥自动装车的方案,对其主要机构进行初步设计,并对各部件的结构特点及整体性能进行分析论述。

铁路起重机四轴转向架主要悬挂参数优化

通过对比国内现有铁路起重转向架的各项技术,介绍一种新型的焊接式铁路起重机转向架,描述了其基本结构及关键参数,同时利用SIMPACK多体动力学仿真分析软件,建立铁路起重机动力学计算模型,研究减振器阻尼系数、轴箱拉杆定位刚度对车辆动力学性能的影响,为转向架悬挂参数选取提供理论依据。

一种空气分配阀总阀体四轴加工方法

本文介绍了一种铁路货车空气分配阀总阀体的结构及工艺加工方法,简单介绍了分配阀的用途,分析了总阀体的结构及关键控制点,结合产品结构特点及材料加工特性,梳理了阀体的加工难点,根据已有加工设备和经验,制定了总阀体的加工工艺方案,运用数控四轴加工手段、工序定位及专用工装等解决措施,有效地完成了该型空气分配阀总阀体的加工,保证了加工质量,为类似复杂空间孔系,精度要求高的铝合金阀体在数控机床的加工提供了成功的参考案例。

基于NX1899的立式四轴加工中心后处理定制

以立式四轴加工中心后处理为研究对象,基于NX1899后处理构造器Post Builder制定FANUC Oi-MF数控系统四轴加工中心后处理文件。通过Tcl语言编写程序,使后处理文件实现自动判断3+1定轴加工或四轴联动加工,输出锁紧和松开旋转轴的M代码及解决旋转轴在快速转动时产生卡滞的情况,最后通过实际加工冰墩墩验证后处理文件安全可靠。

基于VERICUT华中数控四轴机床的仿真与切削验证

通过在VERICUT软件里创建一个华中数控四轴HNC-818M机床,探讨了仿真模型构建的详细方法和步骤,针对四轴机床典型螺旋槽进行仿真和切削,从而验证了仿真系统的有效性和可靠性,提高了设备的利用率,避免了机床在实际加工中由于程序错误或干涉造成损坏的情况发生,同时也解决了我校学生实训时工位和机床不足的问题。

模具零件四轴加工工艺及切削参数研究

针对某企业模具零件加工需求,对其加工策略展开研究,完成了机床、刀具、工装选型、刀路规划和切削参数测试,使用UG生成刀路,进行了模拟加工和试件切削,经检测尺寸符合图纸要求,可实现批量生产,并对该典型零件进行了四轴加工工艺分析,其加工思路对同类零件的生产具有借鉴意义。

一种面向门窗加工的四轴机头加工机构研究

随着现代建筑业的迅猛发展,门窗加工的精度与效率要求不断提高,传统的三轴加工设备已经不能完全满足行业对复杂造型和高精度门窗的制作需求。围绕一种新型的四轴机头加工机构进行研究,通过技术革新提高门窗加工的自动化和智能化水平。文章详细分析了四轴机头加工机构的技术特点,探讨其结构设计、控制系统及性能优势,并针对现有技术的局限性提出改进措施。通过实际的性能测试,验证了该机构在门窗加工中的应用潜力和实际效益。

基于NX的人字齿轮轴四轴数控加工

随着工业4.0时代的到来,多轴加工在实际生产中的应用范围越来越广,并且在NX软件的不断更新下,新版本带来的高级加工策略可以使得多轴联动加工更加高效和便捷,表面加工质量也会更好,并且比传统的替换轴编程加工更加安全和直观。大模数窄退刀槽人字齿轮轴无法使用专用的齿轮加工设备进行滚齿加工,因此机床选用通用的四轴卧式加工中心,利用NX软件中的自动编程进行齿形的数控加工,并且在编程过程中选用新版NX软件中的高级多轴策略,以此来保证数控加工的精度和效率。

基于CAXA制造工程师2022四轴编程对叶轮刀路的优化

现通过CAXA制造工程师2022软件对叶片曲率不大的叶轮零件进行四轴刀路优化,运用等高线粗加工,“五轴限制线”加工策略完成对零件的编程,通过干涉检查功能优化加工刀轴,进行软件仿真和四轴加工中心实际加工,验证其可行性,实现降本增效。

三维立体浮雕在四轴联动数控加工中的实现

本文介绍了利用四轴转台式数控机床加工一个产品,加工棱柱面的曲面复杂,精度高,程序量大。应用四轴数控加工技术、标准球形刀具,以NX软件后置处理器为工具,结合四轴加工原理,完成四轴浮雕加工。案例突出体现四轴联动数控机床在实践加工中的优势(一次装卡,圆周面全部加工完成)。经实际加工检测,验证了四轴联动加工浮雕方法的正确性,能够加工出精度更高、光洁度更好的产品零件。

提高叶片四轴联动加工效率的研究

某型高温合金航空发动机叶片采用四轴联动加工中心完成,大多数四轴联动加工中心的共同特点是A轴旋转速度低。通常情况下,采用UG软件编程并在四轴联动加工中心进行精加工,在叶缘部分的切削进给速度只有叶身部分进给速度的1/3甚至更低,加工效率较低。通过UG后处理程序进行二次开发,设定两点间圆弧对应圆心角与两点间距离的比值为变量,判断刀具铣削的位置,当刀具切削叶前后缘时,自动调整切削速度,在保证叶片表面质量的前提下有效提高叶片的加工速度,该工艺在实际加工生产中取得了良好的效果。

四轴陀螺稳定平台分区离散变结构控制策略及优化方法

为了有效提高四轴陀螺稳定平台伺服系统全姿态控制精度,针对变结构分区控制过程中台体大角度晃动问题,提出一种优化的四轴陀螺稳定平台控制回路分区离散变结构控制策略。在分析四轴平台框架系统运动学方程的基础上,给出了随动式分区离散变结构控制策略,通过分析执行机构与被控角速度之间的相关程度,对随动式分区离散变结构控制策略进行优化。为了进一步减小变换区域时的切换扰动,在随动式分区离散变结构控制基础上提出一种稳定式分区离散变结构控制方法,对变结构区域进行了整合和优化,有效避免了运动状态在不同区域之间切换造成的台体晃动。仿真结果表明,随动式分区离散变结构控制策略优化前后相比,X方向台体晃动角速度减小63.5%,Y方向台体晃动角速度减小84.5%;稳定式分区离散变结构控制策略优化前后相比,X方向台体晃动角速度减小29.0%,Y方向台体晃动角速度减小57.3%,有效减小了平台台体在变结构控制切换过程中的晃动,提高了控制精度。

微扰动四轴搅拌桩数字化施工应用研究

针对水泥土搅拌桩施工过程中数字化程度低、桩体质量难控、施工数据无法回溯等问题,以微扰动四轴搅拌桩为依托,研发了数字化搅拌桩施工云平台,云平台由数字化施工控制系统、云服务器和交互平台组成,实现成桩过程数据的实时追踪与反馈。通过数字化施工云平台,施工前输入同地层匹配的成桩参数,实现了变参数的自动化施工;输入与钻头提升速度相匹配的钻杆转速,控制搅拌次数大于规范要求值;输入地内压力控制阈值,实现施工过程中对地基土的微扰动,实测土体侧向位移和地表隆起均控制在毫米级范围;通过钻头垂直度实时监测,桩体垂直度可达到1/250;通过管理云平台,实现参建各方对施工质量的动态管控。研究成果对于全面提升搅拌桩施工质量和软基施工数字化水平具有重要的实践意义。

基于UG POST的卧式双工位四轴加工中心后处理定制

为了解决卧式四轴加工中心四轴联动插补困难、因为结构问题导致的旋转轴锁死位移变动、回原点旋转碰撞、加工中停止碰撞等问题,通过实践积累和对后处理的研究,基于UG POST软件和沈阳机床厂生产的TH6350卧式加工中心,以TCL语言为开发环境,进行全方位后处理定制,解决了上述问题,详细叙述了此类后处理在构造中的关键问题,公开了核心的算法程序。最后通过实际加工大力神杯验证该后处理的可行性、整体性、稳定性,为双工位卧式加工中心后处理定制方案和加工工艺提供参考。