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。

拖拉机旋耕机组路径导航控制方法——基于机具侧向力限制

拖拉机作为自走式农用动力机械,只有配备相应的农机具才能完成机械作业。近年来,关于拖拉机自动导航控制的研究大多将拖拉机看做独立的个体,没有考虑控制过程中农机具的受力情况。为此,以旋耕拖拉机为平台,提出了一种基于拖拉机横向位置偏差与旋耕机具侧向受力大小的双目标联合路径跟踪控制方法,并应用CarSim与MatLab/Simulink进行联合仿真。仿真结果表明:该控制方法能够保证旋耕机具的侧向受力稳定在限值以内,并且拖拉机的路径跟踪精度较高。

镜片自由曲面数控磨削加工刀具轨迹规划研究

镜片自由曲面磨削加工过程中,刀具轨迹规划是重要环节。对镜片磨削加工三轴运动进行分析,结合镜片自由曲面特点,选取等残留高度法和等参数线法进行刀具轨迹规划。对刀具干涉进行检测,并通过蝴蝶片进行轴位校准。采用所研究的刀具轨迹规划方法,提高了镜片自由曲面数控磨削加工的精度,缩短了加工时间,并提高了加工效率。

单线长隧道无砟轨道轨排框架法施工技术

以新建太锡铁路太崇段隧道无砟轨道施工为依托,阐述了轨排框架法在单线长隧道无砟轨道条件下的应用。相比于工具轨法,轨排框架法解决了单线长大隧道施工作业空间有限且精度要求高的问题;解决了工具轨作业复杂、工序繁琐、反复组装导致整体刚度偏弱且施工效率低的难题。现场通过优化无砟轨道施工组织方案,合理分配施工资源,加强施工组织,利用辅助坑道多施工作业面24 h同时作业,按工期节点圆满完成施工任务。施工实践表明,单线长隧道无砟轨道采用轨排框架法施工,既能提高施工效率,又能保障施工质量,同时节约了成本,为以后无砟铁路设计、施工提供了借鉴。

基于眼动追踪技术的直流往复锯造型兴趣区研究

眼动追踪实验是心理学和人类认知研究中常用的实验方法。以直流往复锯产品造型为例,通过眼动追踪实验获得热力图、注视点等数据,根据SPSS非参数检验分析了解各特定区域存在的显著差异。结合产品兴趣区分析,准确地理解受试者在观察往复锯产品时的视觉注意力和认知过程,为相关产品的工业设计优化提供了理论和数据基础。

中低速磁浮轨排测量工装及软件设计与应用

为了保证磁浮列车的安全性、平稳性和舒适性,磁浮列车离地“飞行”,其核心技术在于磁浮轨道F轨。如果F轨铺设精度达不到要求,轨道内的传感器就会使上方的磁浮体频繁调整,使列车产生振动,严重导致事故发生。在长沙磁浮施工经验基础上,本文结合清远磁浮旅游专线轨排的结构特点,解决现有测量工装在定位和使用性能上的缺陷,设计研发了一种中低速磁浮轨排测量精调工装及软件,经工程实践应用验证,效果满足测量精度要求。

赣南山区高速铁路CRTSⅢ型轨道板铺设关键技术

依托昌赣客专CGZQ-11标江西南部山区铁路工程,针对现有CRTSⅢ型板式无砟轨道铺设技术无法适应山区建设环境、轨道板铺设施工组织和关键设备工装无成熟应用经验的问题,结合山区建设环境和铺轨工艺特点,详细阐述轨道板铺设作业面划分、施工工艺流程、作业区段布置、轨道板临时存放、自密实混凝土供应等施工组织方案,研制改造山区铺板关键设备工装、工后缺陷维修设备工装,为类似工程项目施工提供参考和借鉴。

压电驱动的快速刀具定位台自抗扰控制研究

针对压电驱动器输入电压与输出位移的动态迟滞特性,采用基于Prandtl-Ishlinskii的压电动态迟滞模型,实现了对刀具定位台的精确控制。实验分别采用逆模型前馈补偿控制和自抗扰控制方法对定位台控制系统进行测试,结果表明在单频输入信号下,采用自抗扰控制算法的系统均方根误差较逆模型前馈控制下降了1.137~1.137 5μm;系统相对误差有明显下降。结论表明自抗扰控制成功减小了定位台的迟滞特性,提高了控制精度,较逆模型前馈补偿控制有更好的优越性。

运用FANUC信号追踪功能解决电气故障的方法研究

设备电气故障通常为软故障,原因不易发现,日常维修过程中凭借经验判断费时费力、准确度低。当前工业发展迅速,生产节拍要求越来越高,设备出现故障后需要快速精准恢复,给设备维护人员带来挑战。文章以数控车床CK7530F刀塔故障为例,结合刀塔电气控制原理,利用FANUC系统信号追踪功能,总结出一套针对电气故障维修的思路和方法,有利于数控设备维护工作效率的提高。

非开挖导向钻进铺管技术应用研究

非开挖铺管技术是利用岩土钻凿技术手段，在地面不开挖的情况下，准确而快捷地穿越公路、铁路、建筑物、河流等地段铺设和更换地下管线的一项高新技术。结合实际工程，对非开挖导向钻进铺管的关键技术进行重点论述，并对这项新技术提出了多项改进方案：①研制新钻头；②研制柔性钻杆保护装置；

基于RTCP的五轴数控机床加工误差影响因素溯源研究

基于数控机床的RTCP功能,采用刀尖点编程的方式,将刀尖点设为相对静止,从而五轴运动轨迹按两个摆动轴角位移变量进行规划,并选取了主轴头的旋转中心点沿空间圆运动的轨迹作为示例。利用建立的数控机床伺服系统模型进行了仿真实验,得到了各轴的位置环增益Gp对刀尖点轨迹的跟踪误差的影响规律,为数控机床加工误差溯源、动态性能优化提供参考意见。

数控高速加工中刀具轨迹优化

数控高速加工时刀具轨迹必须满足刀具不能碰撞任何工件、卡具等要求,刀具轨迹变化不能过于剧烈,加工过程中引起的振动应在加工系统控制范围以内,进给速度能随着轨迹的曲率变化进行实时调整,切削深度尽可能均匀。本文从高速加工编程时的进退刀方式、移刀方式、走刀方式及刀具轨迹的拐角处理等4个方面进行分析研究,有效地优化刀具轨迹,提高了加工效率和工件加工质量。

刀具直接标刻与识别技术研究

为解决刀具在库存管理和生产过程追踪管理中的标识问题,提出了激光标刻与二维条码相结合的刀具直接标识方法。研究了条码划伤和刀具储存等对识别可靠性的影响,以及条码标刻深度、表面粗糙度和热影响区等对表面质量的影响。从条码的微观组织、疲劳寿命试验、动平衡试验中分析了对刀具疲劳寿命和动平衡的影响。通过编码,实现了条码识别设备和刀具管理系统的集成。研究表明,该方法对刀具的表面质量、刀具的疲劳强度和刀具的动平衡没有影响,识别可靠性高,为刀具的全生命周期管理和信息追踪提供了有效的技术手段。

基于累积曲率的离散刀轨环预处理优化算法

由离散网格曲面形成的二维截面轮廓对刀轨环的质量和生成效率有重要影响。提出一种基于累积曲率的刀轨环点云数据预处理优化算法。在基于光顺算子和简化算子的误差带控制范围内,首先通过估算点的离散曲率对二维截面轮廓进行粗简化,提出用累积曲率代替离散曲率的精简化算法,然后根据简化后点的均布程度,采用差分差商自适应算法对二维截面轮廓进行光顺。实验结果表明,该算法运行高效,提高了刀位轨迹生成的效率和质量,改善了产品的加工性能。

曲线点磨削中的砂轮法向跟踪研究

将快速点磨削技术引入到曲线磨削过程中,提出了曲线磨削中砂轮对工件轮廓实施法向跟踪磨削的新方法。该方法是在传统的曲线磨床的基础上,增加一个可以使工件相对于砂轮偏转的数控回转轴,实现砂轮对工件轮廓的法向跟踪磨削。在分析磨削运动关系的基础上,建立了砂轮法向跟踪的数学模型,并分别给出了无干涉情况下的完全法向跟踪和有干涉情况下的近似法向跟踪的法向跟踪角的算法。仿真和磨削实验结果表明:这种利用工件偏转来实现砂轮的法向跟踪磨削方法简单有效,能够有效避开砂轮和工件的干涉,提高加工精度和实现对任意复杂曲线轮廓的磨削加工。

井眼轨迹控制工具主轴力学行为分析

采用梁单元模型对井眼轨迹控制工具主轴进行简化,基于动态有限元显示积分算法,分析了主轴转速、偏移量及钻压对主轴力学行为的影响。结果表明:主轴转速及钻压对主轴力学行为影响较小;随着偏移量的增加,偏心环作用力、下支撑轴承作用力、钻头侧向力逐渐增加。并通过室内试验,验证了主轴力学行为仿真分析的正确性。

铁路集装化器具追踪技术及管控系统研究

为实现对铁路集装化器具的全程追踪,通过阐述铁路集装化器具现有追踪方式,探讨各种物联网追踪定位技术特点及适用性,结合各类型集装化器具的实际应用需求,分析集装化器具追踪的物联网追踪技术。在分析铁路集装化器具管控业务流程的基础上,从系统架构、功能、信息流程3个方面对集装化器具管控系统进行设计,研究集装化器具管控系统的优点,不断提升铁路集装化器具的管理和运用效率。

薄板冲压成形中基于数控轨迹点的全自动四边形网格生成

基于模具型腔表面的数控轨迹点，提出了一种适用于薄板冲压成 形计算机仿真的全自动四边形网格生成方法。该方法首先利用最大弦长偏差法删除冗余轨迹 点，接着根据相邻特征曲线插值法来重新分布轨迹点，最后生成四边形网格。算法简单、稳 定，能处理任意无孔洞冲压模具型腔表面的数控加工轨迹点的自动四边形网格生成问题。

刀轨环无跳刀尖角垂线过渡连接算法

针对刀轨环如何高效地连接成环切刀轨的问题,提出了刀轨环无跳刀尖角垂线过渡连接算法。首先在基于向量角分线的子域上生成等距环,然后建立刀轨环数组和生成环的多个单向链表,采取顺序取外等距环、逆序取内环的方式生成单根节点刀轨环关系树,提出尖角垂线过渡的连接方式,遍历刀轨环树获得无跳刀刀轨,最后构建加减速数学模型并验证算法的有效性。试验表明,该算法计算效率高,无跳刀,满足实际加工要求。

CNC机床伺服系统特性对轮廓误差的影响机理

位置闭环控制的CNC机床在进行连续切削时,零件的轮廓精度与伺服驱动系统的稳态、动态特性有关。介绍了位置增益、跟随误差、轮廓误差,建立了位置闭环控制系统传递函数、跟随误差与轮廓误差数学模型,研究了直线和圆弧轮廓跟随误差与轮廓误差的关系,分析了CNC机床伺服系统特性对零件轮廓误差的影响机理,为提高零件轮廓的加工精度提供理论基础。