本文摘要:
(1) 建立了U擺線銑削幾何模型,定義了包括擺線位置角、擺線圓半徑、擺線步進(jìn)以及擺線進(jìn)給在內(nèi)的多個(gè)擺線表征參數(shù),結(jié)合幾何模型給出了擺線殘留量計(jì)算方法。根據(jù)擺線區(qū)間內(nèi)刀具與前一刀軌接觸位置不同,結(jié)合刀具運(yùn)動(dòng)規(guī)律將軌跡離散成系列微元段并把區(qū)域劃分為左/右擺線圓、步進(jìn)切入以及步進(jìn)切出部分,分別獲得了相應(yīng)擺線位置角下刀-工包角計(jì)算方法。(2) 安排多組U擺線銑削實(shí)驗(yàn),分析發(fā)現(xiàn),U擺線銑削在擺線區(qū)域內(nèi)切削力絕對(duì)值呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì),步進(jìn)連接區(qū)域由于刀-工包角恒定,對(duì)應(yīng)切削力不變。整體變化平穩(wěn),切入切出階段未出現(xiàn)載荷劇烈波動(dòng)。相較于傳統(tǒng)層銑,U擺線銑削的平均切削力降低幅度超過(guò)60%,切削力峰值下降了25%。刀具磨損實(shí)驗(yàn)表明:U擺線銑削避免了以刀尖為主要加工區(qū)域的小面積、大載荷的切削形式,刀具壽命提高了4倍以上。(3) 以整體葉輪流道為加工對(duì)象借助樣條插值函數(shù)建立了流道參數(shù)化模型,結(jié)合U擺線銑削特征給出模型預(yù)處理方法。考慮到三維空間刀具軌跡計(jì)算復(fù)雜性,定義描述空間幾何信息的三維坐標(biāo)系為幾何域;描述降維映射關(guān)系的二維坐標(biāo)系所構(gòu)成的平面為參數(shù)域。(4) 以節(jié)點(diǎn)高度比例為變量建立高度比例-弧長(zhǎng)的函數(shù)關(guān)系,以該弧長(zhǎng)作為參數(shù)域縱坐標(biāo);根據(jù)幾何域橫縱坐標(biāo)計(jì)算節(jié)點(diǎn)截面弧長(zhǎng),以此作為參數(shù)域橫坐標(biāo),同時(shí)定義兩邊界曲線確定的中線起始點(diǎn)為參數(shù)域原點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了空間幾何信息映射為以弧長(zhǎng)為坐標(biāo)軸的二維參數(shù)域的降維計(jì)算,并在降維參數(shù)域上建立了降維軌跡計(jì)算方法。(5) 建立了軸盤面雙軸坐標(biāo)與比例節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系,在此基礎(chǔ)上借助等參數(shù)方程獲得軸盤面雙向比例域,利用比例矩陣反算等比例坐標(biāo)。根據(jù)樣條函數(shù)逐段對(duì)其基函數(shù)求導(dǎo)獲得系列節(jié)點(diǎn)導(dǎo)函數(shù),在初始端導(dǎo)函數(shù)范圍內(nèi)帶入首點(diǎn)值并定義該點(diǎn)計(jì)算結(jié)果為節(jié)點(diǎn)基斜率,遍歷各節(jié)點(diǎn)導(dǎo)數(shù)與基斜率差值得到相應(yīng)偏移角度,最后以此偏移角度將參數(shù)域任意矢量多次矩陣變換逆映射到三維幾何域上。(6) 將刀觸點(diǎn)沿當(dāng)前所在曲面微元的法向矢量移動(dòng)球頭半徑的長(zhǎng)度,以球心為原點(diǎn)的半徑范圍內(nèi)可以根據(jù)圓參數(shù)方程及對(duì)應(yīng)矢量逆向求解當(dāng)前刀位點(diǎn)。將整理后軌跡矩陣以數(shù)值形式嵌入到機(jī)床通用APT編碼串中。利用后處理模塊將刀位文件轉(zhuǎn)換為實(shí)際加工系統(tǒng)的編碼語(yǔ)言,匹配機(jī)床及控制系統(tǒng),通過(guò)仿真算例及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了五軸U擺線銑削軌跡規(guī)劃方法的可行性。
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2024-11
本文通過(guò)對(duì)五軸加工中心的三種類型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行具體的運(yùn)動(dòng)分析,建立了數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)出各類機(jī)床的后置處理算法。并通過(guò)UG NX進(jìn)行建模并進(jìn)行后處理與算法得到的后處理數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,證明了文中算法的正確性。通過(guò)所推導(dǎo)的數(shù)學(xué)公式得知,坐標(biāo)的角度變換與轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)相關(guān)。所推導(dǎo)的數(shù)學(xué)模型為最基礎(chǔ)… [了解更多]
2024-11
為了提高五軸加工中心的刀具加工精度,本文提出了五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控刀具切削加工誤差非線性插補(bǔ)方法。根據(jù)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控刀具工作原理,分析誤差產(chǎn)生原因,利用誤差非線性插補(bǔ)方法,實(shí)現(xiàn)誤差插補(bǔ)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:利用該方法進(jìn)行誤差插補(bǔ)后,機(jī)床刀具運(yùn)行軌跡與理想插補(bǔ)軌跡貼合度高,且插補(bǔ)后誤差明顯減小,可… [了解更多]
2024-11
隨著五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工技術(shù)的廣泛應(yīng)用,文中針對(duì)五軸加工中心和五軸鉆攻中心的后置處理器進(jìn)行仿真分析,并提出一種以序列為基礎(chǔ)的優(yōu)化方法,優(yōu)化后的后置處理器,可以使得數(shù)控加工節(jié)省時(shí)間百分比得到有效提升。雖然文中提出優(yōu)化方法滿足了預(yù)期要求,但受到研究條件的影響,該方法未來(lái)需要進(jìn)一步完善。… [了解更多]
2024-11
面向銑削工藝參數(shù)優(yōu)選技術(shù)的工程需求,以復(fù)雜零部件多軸數(shù)控銑削為背景,文中提出了一種通用立銑刀真實(shí)切削軌跡下的五軸銑削力計(jì)算方法。 (1)建立了可同時(shí)表征球頭銑刀、圓環(huán)銑刀和平底銑刀的通用立銑刀幾何模型,計(jì)算得到不同類型立銑刀的切削微元長(zhǎng)度和切削寬度。 (2)提出了一種快速求解… [了解更多]
2024-11
本文主要針對(duì)五軸加工中心加工過(guò)程中影響復(fù)雜曲面零件輪廓精度的非線性誤差,跟隨誤差,以及后置處理開(kāi)發(fā)方面進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)鏈的分析,建立了雙轉(zhuǎn)臺(tái)式五軸加工中心和五軸鉆攻中心的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型并進(jìn)行了求解和驗(yàn)證;對(duì)非線性誤差產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了分析,建立了非線性誤差模型并通過(guò)區(qū)域誤差補(bǔ)償… [了解更多]