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。

复杂曲面零件的五轴数控加工技术研究

随着科技水平的不断提升,精密复杂曲面零件的应用越来越广泛。曲面驱动是复杂曲面零件加工的重要方法,驱动刀轨的规划直接关系到曲面物理特性的调控,应用五轴数控加工技术能够提升复杂曲面零件的加工质量。文章主要研究复杂曲面零件的五轴数控加工技术,以佛像这个复杂曲面零件为例,分析了曲面驱动刀轨规划、工装方案设计、加工策略以及试制加工过程。在实际加工过程中,技术人员应充分理解驱动刀轨规划思路与原理,在粗加工、精加工中完善刀轨设计,并进行试制加工。

小型推进器转轮五轴数控加工

以小型推进器转轮的五轴数控加工为研究对象,根据曲面造型理论进行转轮的三维数字化建模,并进行数控加工工艺规划和编程,基于双转台型五轴数控机床重点提出了具有RTCP功能的后置处理器开发关键技术,通过国内自主生产的双转台五轴联动加工中心完成小型推进器转轮的加工。经检测,加工的推进器转轮样件满足质量要求,验证了刀具路径和后置处理器的正确性和可靠性。充分发挥了五轴数控机床的加工潜能,同时也为其他类似复杂曲面类零件五轴数控加工提供了可借鉴的方案。

五轴数控机床旋转轴综合误差测量与辨识

针对五轴数控机床旋转轴的运动误差和几何误差的综合评估问题,在不考虑直线轴运动误差影响的情况下,提出了一种采用R-test测量仪的测量及其辨识方法。首先,测量过程按照参考球的两种不同高度设置进行,仅移动旋转轴,而不移动直线轴。其次,利用R-test测量仪对旋转轴的运动精度进行了测量。此外,假设旋转轴位置几何误差和工作台上参考球的设置误差是影响测量结果的因素,并通过最小二乘法对这些因素进行分离。采用IBS公司的R-test测量仪,对米克朗公司UCP800Duro立式五轴加工中心C轴的运动误差和几何误差进行了测量实验。研究结果表明,该方法能够正确识别旋转轴的运动误差和几何误差,可以有效地综合评估旋转轴的运动精度,并有助于进一步提高旋转工作台的精度。

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。

双转台五轴数控机床旋转轴位置无关几何误差辨识

针对双转台五轴数控机床旋转轴几何误差辨识精度问题,提出一种在机床坐标系下的旋转轴位置无关几何误差(PIGEs)辨识模型。建立了刀具球与工件球在机床坐标系下的实际初始坐标,通过逆矩阵得到工件球在所测轴的实际初始位置,基于4种测量模式建立了包含球杆仪安装误差与旋转轴PIGEs的杆长变化量数学模型。仿真分析了PIGEs对测量模式的影响,结果表明刀具球在两旋转轴轴线交点位置时,平行度误差不影响球杆仪杆长变化量。最后,通过实验辨识出旋转轴8项PIGEs,并对旋转轴PIGEs的4项位置误差进行补偿。实验结果表明,补偿后的位置误差最大绝对值由203.5μm减小至5.1μm,所提出的辨识模型可以有效提高五轴机床精度。

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。

基于球杆仪的五轴数控机床误差快速检测方法

几何误差是五轴数控机床重要误差源,针对传统测量方法仪器昂贵、测量周期长问题,提出基于球杆仪的五轴数控机床几何误差快速检测方法。对于机床的平动轴误差,利用多体系统理论及齐次坐标变换法,建立平动轴空间误差模型,通过球杆仪在同一平面不同位置进行两次圆轨迹,辨识出4项平动轴关键线性误差;针对五轴机床的转台和摆动轴,设计基于球杆仪的多条空间测试轨迹,完整求解出旋转轴12项几何误差。实验结果显示,所提方法获得转角定位误差与激光干涉仪法最大误差为0.001 8°,利用检测结果进行机床空间误差补偿,测试轨迹偏差由16μm降至4μm,为补偿前的25%,验证了方法的有效性。提出的五轴机床几何误差检测方法方便、便捷,适用于工业现场。

五轴数控工具磨床制程能力与过程能力的定量评价研究

为考察五轴数控工具磨床的制程能力,选用两种不同品牌的五轴数控工具磨床加工硬质合金球头立铣刀,测量了立铣刀球头的曲率、刀具球头与圆柱部分衔接处的刃口崩边大小和砂轮磨痕间距来定量评价磨床加工复杂刀具的能力(即制程能力);通过过程能力指数C_(p),从刀具跳动、刀刃直径、球头半径R和球头曲率等四个参数评价磨床的过程能力。

多轴数控加工技术在汽车零部件加工中的应用研究

为发挥多轴数控加工技术在汽车零部件制造中应用潜能,研究汽车发动机零件、制动系统零件及底盘和悬挂系统零件为例,研究了多轴数控加工技术在设计、路径规划、精度控制与误差补偿以及切削参数优化等关键技术方面应用。结果表明,适当应用多轴数控加工技术能显著提升汽车零部件的加工质量和生产效率,为汽车制造业的技术升级和产业竞争力提升提供有力支撑。

整体叶盘五轴数控加工技术研究

整体叶盘作为航空发动机的关键部件,其加工技术受到了广泛关注。五轴数控加工技术作为一种先进的加工方法,在整体叶盘加工中具有广泛的应用前景。基于此,探讨整体叶盘五轴数控加工技术的关键技术、应用与发展趋势,以及整体叶盘五轴数控加工及仿真。

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。

基于五轴数控加工工艺的复杂曲面零件加工轨迹分析

复杂曲面零件加工轨迹受加工工艺、刀头类型等因素影响,运用五轴数控加工工艺分析复杂曲面零件加工轨迹时,大多配备平头刀具,这在一定程度上缩小了道具路径分析范围。以复杂的涡轮叶片曲面零件加工项目为例,基于投影法计算加工轨迹,得到刀触点相关参数,并进行仿真分析。研究表明,五轴数控加工工艺用于复杂曲面零件加工轨迹分析,具有高效率、高质量、低成本的优势。

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。

多轴数控加工技术在汽车零部件加工中的运用

随着现代生产技术的不断发展,多轴数控加工技术作为一种先进的机械制造方法,已经被广泛应用于汽车制造、航空航天、通信等行业。在汽车制造行业,多轴数控加工技术多用于柱面凸轮轴、发动机叶轮、汽车引擎等零部件的加工过程中,不仅可以提高加工效率和精度,降低生产制造的成本,还能有效地提升汽车零部件的质量和性能,从而实现汽车零部件的高效和精确加工,推动汽车制造行业的智能化发展。

基于球杆仪的五轴数控机床动态精度检测

针对五轴数控机床的动态精度检验,提出一种基于球杆仪的五轴联动检测方法。该方法基于传统圆弧检测,通过研究S试件构型,提取S形试件加工时五轴联动刀轴矢量,与圆弧检测点位进行匹配,使得在刀尖点做圆周运动的同时,刀轴做复杂摆动,从而模拟在加工复杂曲面时机床的实际运动状态;构建了基于球杆仪的五轴数控机床动态误差模型,通过运动链传递,推导出各轴动态误差与球杆仪数据的表达式;利用该方法指导各轴伺服参数优化调整,能够提高数控机床的动态精度。通过进行在机测量实验,验证了该方法对数控机床五轴动态性能检测的有效性。

整体叶轮五轴数控加工技术研究

整体叶轮包含大量复杂曲面,传统的三轴数控加工工艺受刀轴矢量约束较多,加工难度较大,极易出现形变、碰撞干涉等问题。基于此,本研究采用文献分析法探讨如何采用五轴联动加工技术优化整体叶轮的加工过程,阐明了整体叶轮的结构及加工技术难点,论述了整体叶轮五轴数控加工方法及刀轨生成的编程过程。研究结果表明,整体叶轮五轴数控加工方法包括三种,即点铣法、侧铣法、插铣法;五轴数控铣削加工的刀具轨迹可采用UG编制;整体叶轮五轴数控加工环节主要包括粗加工、叶片精加工、分流叶片精加工、轮毂精加工等。刀具刀柄选择、加工工艺路线设计、整体叶轮开粗、精加工等环节是整体叶轮五轴数控加工的关键工序,在实际的整体叶轮五轴数控加工过程中,需要根据工件的实际要求选择合理的加工方法。

产教融合背景下多轴数控编程与加工课程建设路径研究

为适应智能制造行业发展需求,提高职业教育人才培养质量,应对高端技能人才短缺难题,分析了目前课程建设与教学过程中存在的教学模式单一、教学内容与生产实践脱节、评价体系单一等问题。以数控技术专业核心课程“多轴数控编程与加工”为例,在产教融合背景下,重新调整课程目标,从课程思政、课程内容与资源建设、教学模式创新、课程团队建设、实训室建设、考核评价体系等方面入手,探索产教融合课程建设路径与方法,旨在提高课程建设质量,完善职业教育课程体系建设,提升数控专业高技能人才培养水平,并为智能制造相关专业课程的建设提供参考。

INDEX MS22-8多轴数控多功能机床

INDEX MS22-8多轴数控多功能机床,配置8根切削主轴,最多2个同步副主轴,以及多达16个刀架,它们可以自由配置为十字X/Y/Z滑台或镗孔Z向滑台,从而实现了高生产率的加工选择。INDEX快速装夹系统,获得专利的W齿和符合人体工程学的开放式工作区。

轴数控线切割刀具半径尺寸偏差自动补偿算法

轴数较多的数控线切割设备需要对多个轴进行精密控制,实现复杂的切割路径,因此需要充分考虑各轴之间的协调运动,因此尺寸偏差的补偿具有较高的复杂性和难度。为此,设计一种新的轴数控线切割刀具半径尺寸偏差自动补偿算法。根据轴数控线切割刀具系统运行原理,分析尺寸偏差产生原因。基于此,利用激光传感器测量刀具半径尺寸,其与刀具的准确半径尺寸的差值即为偏差,引入PID控制器对其补偿。引入粒子群优化算法,优化积分系数、比例系数、微分系数,提高刀具半径尺寸偏差补偿的精度。实验结果表明:所设计算法对刀具半径尺寸的补偿效果更明显。