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拓扑修形斜齿轮的数控成形磨齿加工 被引量：10
1
作者 蒋进科 方宗德 苏进展 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期97-104,共8页
首先,设计齿廓、齿向修形曲线,经过3次B样条拟合为拓扑修形曲面,并与理论齿面叠加设计修形齿面;其次,根据成形磨削过程中砂轮与齿轮之间的运动关系,推导成形砂轮与齿面的接触条件方程,计算砂轮的廓形点,再通过3次B样条拟合得到精确的砂... 首先,设计齿廓、齿向修形曲线,经过3次B样条拟合为拓扑修形曲面,并与理论齿面叠加设计修形齿面;其次,根据成形磨削过程中砂轮与齿轮之间的运动关系,推导成形砂轮与齿面的接触条件方程,计算砂轮的廓形点,再通过3次B样条拟合得到精确的砂轮轴向廓形曲线;然后,建立成形砂轮磨削斜齿轮5轴联动Free-Form型数控磨齿机模型,根据砂轮位矢的等效转换,推导各轴运动关系;接着,建立基于数控机床各轴敏感性分析的齿面修正模型,用6阶多项式表示各轴的运动,判断砂轮与齿面的接触状态,确定磨削齿面的误差,并分析各系数扰动对齿面误差的影响;最后,以齿面误差平方和最小为目标函数,通过粒子群优化方法,得到机床运动参数.结果表明,以齿廓修形齿面反算砂轮截形进行5轴数控成形磨齿加工,可有效降低磨削误差. 展开更多
关键词 斜齿轮 拓扑修形 五轴数控磨削 Free-Form机床 成形砂轮
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五轴机床在粽角榫加工中的运用研究 被引量：8
2
作者 汤琳 关惠元 +1 位作者 代鹏飞 张良竹 《家具》 2019年第3期55-60,共6页
中式家具的数控加工已经成为家具产业升级和发展的必然趋势,其中重要一环就是解决中式传统家具中榫卯结构的数字化生产。笔者以CB型双摆头五轴木工机床为例,提出并验证了五轴机床加工粽角榫的后置补偿通用算法。通过齐次坐标变换矩阵和... 中式家具的数控加工已经成为家具产业升级和发展的必然趋势,其中重要一环就是解决中式传统家具中榫卯结构的数字化生产。笔者以CB型双摆头五轴木工机床为例,提出并验证了五轴机床加工粽角榫的后置补偿通用算法。通过齐次坐标变换矩阵和正向运动学分析得到CB型双摆头五轴机床结构的形状创成函数,再通过逆向运动学得到CB型五轴数控机床偏置补偿的通用公式;通过UG软件创建的标准加工路径文件,结合补偿公式,得到了可被机床正确加工的NC代码;最后利用Vericut仿真软件和实际加工验证了该后处理偏置公式的正确性。本研究求得的函数可以实现软件生成的标准NC代码和实际带有安装误差的五轴机床NC代码数据之间的相互转换,有助于五轴机床在榫卯加工中的推广和普及。 展开更多
关键词 粽角榫 五轴机床 后处理 仿真加工
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非正交五轴联动数控机床后置处理算法开发 被引量：7
3
作者 杜澎 董佑浩 苗盛 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第12期160-164,共5页
针对非正交双转台五轴数控机床,研究了其后置处理算法和计算流程。首先,分析了非正交双转台类型的五轴数控机床坐标系和运动特性,提出了机床坐标变换的计算方法和坐标变换公式。其次,利用MATLAB软件,开发了五轴机床数控程序后置处理器,... 针对非正交双转台五轴数控机床,研究了其后置处理算法和计算流程。首先,分析了非正交双转台类型的五轴数控机床坐标系和运动特性,提出了机床坐标变换的计算方法和坐标变换公式。其次,利用MATLAB软件,开发了五轴机床数控程序后置处理器,并应用于德玛吉DMU 70V数控机床,生成NC程序代码。最后,以复杂工件整体叶轮为加工对象,通过VERICUT数控加工仿真系统验证了算法的正确性。 展开更多
关键词 后处理开发 五轴机床 非正交 整体叶轮
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双转台五轴数控机床旋转轴位置无关几何误差辨识
4
作者 张文斌 刘焕牢 +1 位作者 王宇林 周恒宇 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1023-1033,共11页
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... 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。 展开更多
关键词 五轴数控机床 旋转轴 位置无关几何误差 机床坐标系 球杆仪
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高精度五轴龙门数控加工中心综合误差建模与辨识
5
作者 王柱 万思成 +5 位作者 田嘉杰 周振财 王小东 王天雷 周智恒 罗键熙 《机电工程技术》 2024年第8期167-171,共5页
针对五轴数控机床在加工过程产生的多类别融合误差影响着机床加工精度的问题,提出一种基于误差耦合的综合误差模型建立方法。从误差源的角度出发,分析影响机床加工精度的主要因素,探究不同误差对机床加工精度的影响。在此基础上建立了... 针对五轴数控机床在加工过程产生的多类别融合误差影响着机床加工精度的问题,提出一种基于误差耦合的综合误差模型建立方法。从误差源的角度出发,分析影响机床加工精度的主要因素,探究不同误差对机床加工精度的影响。在此基础上建立了目标机床的拓扑结构和低序体阵列,从而完成了基于多体系统理论的理想状态和实际状态下的综合误差齐次坐标变换矩阵的推导,由此建立起目标机床的综合误差模型,并给出了综合误差模型正确性的验证。提出了一种先插值后拟合方法对五轴数控机床误差进行拟合。实验结果表明,该方法可有效地处理误差波动较大的数据,相较而言,拟合偏差降低了3.04%,提高了五轴数控机床综合误差模型精度。 展开更多
关键词 五轴数控机床 多体系统 误差拟合 综合误差模型
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带摆角头五轴数控机床几何误差建模及补偿方法研究 被引量：6
6
作者 范晋伟 罗建平 +2 位作者 蒙顺政 李伟 雒驼 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第11期4-6,共3页
研究带摆角头五轴数控机床几何误差建模方法及误差补偿技术。基于多体系统运动学理论,阐述带摆角头五轴数控机床的拓扑结构及其低序体阵列,建了五轴差模型。根据该误差模型研究了带摆角头五轴数控机床的几何误差软件补偿计算方法,分别... 研究带摆角头五轴数控机床几何误差建模方法及误差补偿技术。基于多体系统运动学理论,阐述带摆角头五轴数控机床的拓扑结构及其低序体阵列,建了五轴差模型。根据该误差模型研究了带摆角头五轴数控机床的几何误差软件补偿计算方法,分别建立理想条件与实际条件下刀具路线、数控指令及刀具轨迹三者间的相互映射关系,给出数控指令修正值的具体算法及迭代计算求解终止判别条件,通过该方法可获得修正后的数控指令,从而解决软件误差补偿的关键问题该补偿方法直接、简明,具有很好的通用性。 展开更多
关键词 摆角头 五轴数控机床 多体系统 几何误差模型 软件误差补偿
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基于UG的五轴联动数控机床后置处理开发 被引量：1
7
作者 黄成 陶浩浩 +1 位作者 李同杰 李良军 《安徽科技学院学报》 2023年第5期57-63,共7页
目的:以EMCO 600HD五轴联动数控机床为研究对象开发符合机床要求的专用后置处理文件。方法:以S形检测试件作为加工实例,结合机床自身的结构原理和特性,基于UG平台,利用U G/Post Build功能配置符合该机床的专用后置程序,经过仿真验证,最... 目的:以EMCO 600HD五轴联动数控机床为研究对象开发符合机床要求的专用后置处理文件。方法:以S形检测试件作为加工实例,结合机床自身的结构原理和特性,基于UG平台,利用U G/Post Build功能配置符合该机床的专用后置程序,经过仿真验证,最后在机床上进行实际加工验证。结果:成功开发出该机床的后置处理文件,加工出S形检测试件。结论:经过加工仿真和实验验证,证实了该后置处理开发的正确性和可行性,可直接在机床上应用,避免二次开发,降低了编程难度,为其它类型五轴数控机床的后置处理开发提供了参考。 展开更多
关键词 UG平台 后置处理 五轴联动数控机床 S形检测试件
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面向五轴数控加工仿真的机床运动位姿算法研究 被引量：1
8
作者 江磊 张越新凯 +1 位作者 梁彬 丁国富 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第5期47-55,共9页
数控加工仿真是制造业发展过程中数字化与智能化的集中体现,然而现有研究在机床运动位姿计算精度上还存在不足,如未考虑数控系统指令模式、加减速控制以及机床几何误差等约束条件。针对上述问题,本文对五轴机床仿真运动算法进行研究,首... 数控加工仿真是制造业发展过程中数字化与智能化的集中体现,然而现有研究在机床运动位姿计算精度上还存在不足,如未考虑数控系统指令模式、加减速控制以及机床几何误差等约束条件。针对上述问题,本文对五轴机床仿真运动算法进行研究,首先对五轴数控机床拓扑结构、模型和坐标系进行了完整定义,在此基础上探索了基于数控系统指令模式的刀具轨迹仿真密化以及相应的时间标记计算方法,并结合五轴数控机床几何误差模型,得到了更符合实际几何状态的机床模型运动位姿。通过对仿真机床实例的拓扑结构建模、刀位轨迹仿真密化以及机床模型位姿计算,对所提出的机床运动位姿算法进行了验证,证明该算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 五轴数控机床 加工仿真 刀位轨迹 运动位姿 运动算法
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CNC机床动态特性与S形试件轮廓误差映射关系分析 被引量：5
9
作者 宋智勇 李晴朝 +3 位作者 姜忠 康文俊 杜丽 王伟 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第23期3157-3161,3166,共6页
以双摆头五轴数控机床为研究对象建立了仿真模型,并对其准确性进行了实验验证。然后通过仿真分析揭示了S形试件轮廓误差在试件各分区的表现规律。基于机床动态特性与S形试件轮廓误差的映射关系,可以为实际加工中五轴数控机床动态性能参... 以双摆头五轴数控机床为研究对象建立了仿真模型,并对其准确性进行了实验验证。然后通过仿真分析揭示了S形试件轮廓误差在试件各分区的表现规律。基于机床动态特性与S形试件轮廓误差的映射关系,可以为实际加工中五轴数控机床动态性能参数的调整、机床性能评价及加工误差的溯源和辨识提供指导依据。 展开更多
关键词 五轴数控机床 动态特性 S形试件 映射关系
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支撑结构对五轴数控机床静动态性能的影响 被引量：3
10
作者 罗卫平 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第4期28-30,共3页
利用PRO/E建立了原五轴数控机床的三维模型,给出了三种支撑方案,通过ANSYS软件建立有限元整机分析模型,进行静态分析;通过ADAMS软件,模拟机床加工,进行动态性能分析,研究三种不同支撑结构对其静、动态性能的影响,得出对支撑形式的改进... 利用PRO/E建立了原五轴数控机床的三维模型,给出了三种支撑方案,通过ANSYS软件建立有限元整机分析模型,进行静态分析;通过ADAMS软件,模拟机床加工,进行动态性能分析,研究三种不同支撑结构对其静、动态性能的影响,得出对支撑形式的改进可有效地提高五轴数控机床的加工精度。 展开更多
关键词 五轴数控机床 静动态分析 加工精度
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RTCP功能在后置处理中的应用 被引量：3
11
作者 陈明方 梁全 侯伯民 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第4期74-77,81,共5页
文章对五坐标数控加工后置处理中的跨象限问题进行了研究,给出了旋转轴为BC轴的五坐标数控机床的后置处理公式,分析了软RTCP功能的基本原理,给出了软RTCP功能算法流程。为了验证文中提出的软RTCP功能算法的正确性,还在VERICUT软件中构... 文章对五坐标数控加工后置处理中的跨象限问题进行了研究,给出了旋转轴为BC轴的五坐标数控机床的后置处理公式,分析了软RTCP功能的基本原理,给出了软RTCP功能算法流程。为了验证文中提出的软RTCP功能算法的正确性,还在VERICUT软件中构建了机床模型,针对一闭式叶轮的封闭流道进行了仿真加工。仿真试验表明,文中提出的算法可以很好的解决后置处理中的跨象限问题。 展开更多
关键词 后置处理 五坐标数控加工 RTCP 叶轮
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面向CATIA的五轴钻床专用后处理器关键技术研究 被引量：3
12
作者 任田雨 王国磊 陈恳 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第2期35-38,共4页
针对一种采用SINUMERIK840D数控系统的五轴钻床,对基于CATIA软件产生的APTSOURCE格式刀位文件后置处理关键技术进行了研究,分别给出了五轴机床逆运动学求解算法、基于事件的后处理器设计机制和深孔钻削循环的后置处理方法。基于以上方... 针对一种采用SINUMERIK840D数控系统的五轴钻床,对基于CATIA软件产生的APTSOURCE格式刀位文件后置处理关键技术进行了研究,分别给出了五轴机床逆运动学求解算法、基于事件的后处理器设计机制和深孔钻削循环的后置处理方法。基于以上方法产生的NC代码在VERICUT软件中进行了仿真加工和测量,结果证明文中研究正确、有效。 展开更多
关键词 五轴数控机床 后置处理 逆运动学 深孔钻削
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基于PLC的五轴数控机床电气自动控制系统 被引量：1
13
作者 张敏 《信息与电脑》 2022年第11期1-3,共3页
为实现对数控机床生产加工过程的高精度控制,本文引进可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)技术,以五轴数控机床为例,从硬件与软件两个方面,对电气自动控制系统展开设计。控制系统主要由控制器、数控工具、检测装置、... 为实现对数控机床生产加工过程的高精度控制,本文引进可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)技术,以五轴数控机床为例,从硬件与软件两个方面,对电气自动控制系统展开设计。控制系统主要由控制器、数控工具、检测装置、电路、机械手以及电动机等硬件构成;在硬件设备的支撑下,设计FX系列PLC与电气控制端通信连接;从输送程序、运行程序方面,对五轴数控机床电气自动控制程序进行调试。实例应用证明,设计控制系统可以根据前端发出的控制指令,在相对较短的时间内对数控机床生产加工端进行及时调控,并确保系统在调控过程中处于稳态运行状态。 展开更多
关键词 PLC 五轴数控机床 电气自动控制系统 输送程序 稳态运行
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立式五轴数控机床机电优化方法研究 被引量：2
14
作者 郭志研 夏加宽 时光 《机床与液压》 北大核心 2020年第19期132-136,共5页
根据VMC立式五轴数控机床结构及其特点,从机械和电气方面对其进行优化。综合考虑工艺装备、装配工艺、电气控制、PLC逻辑及先进的五轴精度检测方法,提出一套适用于立式五轴数控机床的机电优化方法。通过对比优化前后的性能,证明了其有... 根据VMC立式五轴数控机床结构及其特点,从机械和电气方面对其进行优化。综合考虑工艺装备、装配工艺、电气控制、PLC逻辑及先进的五轴精度检测方法,提出一套适用于立式五轴数控机床的机电优化方法。通过对比优化前后的性能,证明了其有效性。该研究对国产高端数控机床产品升级具有理论和现实意义。 展开更多
关键词 五轴数控机床 工艺装备 机电优化
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三维空间刀具半径补偿算法实现 被引量：2
15
作者 李传军 李振华 《承德石油高等专科学校学报》 CAS 2014年第5期29-32,共4页
对五坐标数控机床进行按结构分类,根据旋转轴和直线轴运动中产生的非线性误差分析,针对现有的二维刀具补偿原理,利用运动学变换算法推导三维空间的刀具半径补偿公式,并在误差范围内对算法公式进行了结果验证,较好实现了功能,为研究空间... 对五坐标数控机床进行按结构分类,根据旋转轴和直线轴运动中产生的非线性误差分析,针对现有的二维刀具补偿原理,利用运动学变换算法推导三维空间的刀具半径补偿公式,并在误差范围内对算法公式进行了结果验证,较好实现了功能,为研究空间刀具半径补偿技术提供了一种新的手段。 展开更多
关键词 五坐标数控机床 空间刀具半径补偿 补偿算法 验证
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回转轴空间六方位转角误差辨识解析与补偿实验分析
16
作者 张颖 于博 胡月 《制造技术与机床》 北大核心 2022年第9期167-172,共6页
调研了影响五轴数控机床加工精度的回转轴空间六方位误差是当前运动轴中急需解决的关键问题,深入探讨了回转轴运动过程中空间六方位误差的具体表现形式,根据空间几何关系采用数学基础理论对回转轴空间六方位误差进行了建模解析,得到了... 调研了影响五轴数控机床加工精度的回转轴空间六方位误差是当前运动轴中急需解决的关键问题,深入探讨了回转轴运动过程中空间六方位误差的具体表现形式,根据空间几何关系采用数学基础理论对回转轴空间六方位误差进行了建模解析,得到了回转轴空间六方位误差的大小及相互影响关系,应用双频激光干涉仪角度检测组件对回转轴进行了滚转误差在线检测与辨识计算,总结了滚转误差的存在特征,提出了适应性补偿方法,建立了滚转误差补偿模型。实验表明,研究的辨识理论及补偿方法有效可行,补偿后滚转误差残差均方差已经降到了2.769×10^(−2),可满足高精度五轴数控机床的运动需求。 展开更多
关键词 五轴数控机床 回转轴 空间六方位误差 数学 辨识解析 误差补偿
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基于通用运动学的BC型双转台五轴数控机床后置处理 被引量：1
17
作者 陈爱华 《新技术新工艺》 2014年第4期45-48,共4页
为充分挖掘数控机床的加工潜能,针对BC型双转台五轴数控机床坐标关系,建立其运动学模型,并经逆向运动学求解,推导出该型机床后置处理的转角计算公式和坐标转换计算公式。为进一步提高该型机床加工精度,在分析转角变化情况后,提出了避免... 为充分挖掘数控机床的加工潜能,针对BC型双转台五轴数控机床坐标关系,建立其运动学模型,并经逆向运动学求解,推导出该型机床后置处理的转角计算公式和坐标转换计算公式。为进一步提高该型机床加工精度,在分析转角变化情况后,提出了避免突变的处理方法。针对采用线性插补法加工产生误差较大的问题,提出了采用球面插补法进行加工和计算,并根据推导结果,开发了基于UG的后置处理程序。经试验验证,该后置处理程序能满足使用要求。 展开更多
关键词 双转台 五轴数控机床 运动学 NC程序 后置处理
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融合现代工具的五轴数控加工虚拟实验教学设计 被引量：1
18
作者 丁爽 吴伟伟 +1 位作者 戴敏 魏新龙 《中国教育技术装备》 2020年第6期45-48,共4页
为了提高大学生工程实践水平和创新能力,必须加快新工科建设。融合现代数学工具MATLAB、工程CAD/CAM软件UG以及仿真软件VERICUT设计并实践基于实际制造过程的五轴数控机床虚拟加工实验。虚拟实验能够增强感性认知、促进自由探索并开拓... 为了提高大学生工程实践水平和创新能力,必须加快新工科建设。融合现代数学工具MATLAB、工程CAD/CAM软件UG以及仿真软件VERICUT设计并实践基于实际制造过程的五轴数控机床虚拟加工实验。虚拟实验能够增强感性认知、促进自由探索并开拓创新思维。教学设计及实践过程中包含数学、信息、工程等专业知识点,贯通学生所学课本知识,构建学习生态链,让学生深刻理解知识的有益作用及地位,激发学生各科课程学习动力,提高数控技术课程教学质量。虚拟实验能够降低成本、保障安全,有效解决高校五轴数控装备短缺的现实问题。 展开更多
关键词 数控技术 五轴数控机床 虚拟实验 现代工具 MATLAB UG VERICUT
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五轴联动数控机床技术现状与发展趋势 被引量：44
19
作者 梁铖 刘建群 《机械制造》 2010年第1期5-7,共3页
介绍五轴联动数控机床在工业加工中的优势和重要性,从国内、国外两个方面阐述目前五轴联动数控机床发展的现状,最后从目前机床工业发展动态出发展望五轴联动数控机床的发展趋势。
关键词 五轴联动数控机床 技术现状 发展趋势
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基于综合评价体系的五轴数控机床加工性能评价和误差溯源方法 被引量：19
20
作者 王伟 李晴朝 +2 位作者 康文俊 陶文坚 杜丽 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第21期149-157,共9页
五轴数控机床的加工性能在制造行业一直是研究的热点,基于检验试件切削是常见的测评方法,然而试件和机床之间的映射关系难以确定,出现误差后如何调整精度成为难点。为了科学对其评价,通过仿真平台建立了机床控制系统参数与五轴机床检验... 五轴数控机床的加工性能在制造行业一直是研究的热点,基于检验试件切削是常见的测评方法,然而试件和机床之间的映射关系难以确定,出现误差后如何调整精度成为难点。为了科学对其评价,通过仿真平台建立了机床控制系统参数与五轴机床检验试件——S试件加工误差之间的映射关系,引入机床各轴分类评价的隶属度,此基础上开发了误差溯源的综合评价体系,由三坐标测量机得到的S件轮廓误差数据反求出机床的加工性能等级和较差的轴类控制参数,并制订了基于S试件的机床加工精度测评规范,最后通过某五轴AB摆数控机床的切削试验,验证了方法的有效性。该成果有助于解决我国高端制造业长期缺乏机床性能测评的共性技术问题,具有重要的应用前景和经济价值。 展开更多
关键词 五轴数控机床 S形检验试件 模糊综合评价 映射关系 误差溯源
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