基于VERICUT的5轴数控铣床虚拟仿真系统设计

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作者 王栿栋 李树立 《模具制造》 2024年第8期192-194,共3页

5轴联动切削运动要比普通3轴数控铣床复杂,它释放了刀具相对工件的转动自由度,且更容易遇到刀具干涉问题的。为减少零部件试切,检验数控工艺合理性,因此,复杂零件5轴联动铣削加工前,有必要对其加工过程进行虚拟仿真。为此,本项目首先对... 5轴联动切削运动要比普通3轴数控铣床复杂,它释放了刀具相对工件的转动自由度,且更容易遇到刀具干涉问题的。为减少零部件试切,检验数控工艺合理性,因此,复杂零件5轴联动铣削加工前,有必要对其加工过程进行虚拟仿真。为此,本项目首先对5轴数控转动自由度原理进行了详细分析,并基于VERICUT设计一台虚拟仿真5轴数控铣床。然后以一个典型空间曲面零件作为虚拟仿真加工任务,来验证5轴联动数控加工工艺的合理性和正确性。 展开更多

关键词 5轴联动 转动自由度 虚拟仿真数控机床 5轴数控工艺

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五轴联动机床虚拟加工系统构建及仿真验证 被引量：1

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作者 张健 霍凤伟 +1 位作者 林志超 任宝钢 《煤矿机械》 2024年第2期168-171,共4页

五轴联动机床具有3个直线轴和2个回转轴,能在一次装夹中完成复杂曲面及异形几何特征类零件加工。实际加工过程中,刀具与工件相对运动复杂,常遇到刀具干涉。基于此,以五轴联动机床为研究对象,进行机床结构的运动链分析和零部件建模、装配... 五轴联动机床具有3个直线轴和2个回转轴,能在一次装夹中完成复杂曲面及异形几何特征类零件加工。实际加工过程中,刀具与工件相对运动复杂,常遇到刀具干涉。基于此,以五轴联动机床为研究对象,进行机床结构的运动链分析和零部件建模、装配,进而阐述了虚拟加工系统构建方法。最后以风扇叶轮加工为例,在已构建的系统上进行仿真验证。结果表明,该系统可以模拟双转台型五轴联动机床实际切削运动过程,可以发现加工过程中可能存在的干涉、碰撞等,对实际生产起到一定的指导作用。该研究不仅可以为类似五轴数控机床虚拟加工系统构建提供借鉴,而且对提高加工仿真技术及五轴机床应用水平也具有重要的价值。 展开更多

关键词 五轴联动机床 虚拟加工 仿真

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基于五轴平台的枞树型轮槽铣刀加工工艺分析

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作者 张晨阳 唐清春 +3 位作者 周乐安 魏巍 潘英广 王太子 《工具技术》 北大核心 2024年第1期74-81,共8页

轮槽成型铣刀是加工汽轮机轮毂槽的重要工具,其结构复杂且加工困难。为提高加工效率和精度,以某型高速钢轮槽铣刀为例,提出基于五轴平台的加工工艺方法。使用UG软件基于五轴车铣复合机床规划粗加工刀具路径,并采用专用后置处理器生成数... 轮槽成型铣刀是加工汽轮机轮毂槽的重要工具,其结构复杂且加工困难。为提高加工效率和精度,以某型高速钢轮槽铣刀为例,提出基于五轴平台的加工工艺方法。使用UG软件基于五轴车铣复合机床规划粗加工刀具路径,并采用专用后置处理器生成数控加工程序,通过虚拟机床进行仿真验证;采用NUMROTO软件规划精加工路径,获得磨削NC代码并进行虚拟加工验证;进行实际切削验证,通过DOOSAN PUMA SMX2600ST车铣复合加工中心对刀具进行粗加工后,在SAACKE UWIF五轴工具磨床上完成刀具的精加工。实验结果证明,该工艺方法不仅能保证产品质量符合工艺设计要求,而且制造效率提高了20%。 展开更多

关键词 轮槽铣刀 五轴联动机床 虚拟仿真 高速钢 磨削

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自动找正技术在五轴联动机床中的应用 被引量：1

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作者 黎永杨 刘远凯 +2 位作者 王科 葛鹏遥 黄国辉 《机械工程与自动化》 2022年第2期150-152,155,共4页

为提高五轴联动机床工件二次装夹后的加工精度,提出一种行业缺乏的三维位置转换自动找正技术方案。利用二次装夹前后测量模块中心及固定参考点形成的坐标系,进行齐次变换以获得找正矩阵,再根据Paden-Kahan子问题得到旋转轴姿态补偿的两... 为提高五轴联动机床工件二次装夹后的加工精度,提出一种行业缺乏的三维位置转换自动找正技术方案。利用二次装夹前后测量模块中心及固定参考点形成的坐标系,进行齐次变换以获得找正矩阵,再根据Paden-Kahan子问题得到旋转轴姿态补偿的两组解后选取合理的补偿角度。实验结果验证了本方案的有效性,采用该技术方案成功对二次装夹后的NC代码进行正确修改,有效地解决了工件位置与姿态的找正问题。 展开更多

关键词 五轴联动机床 自动找正 找正矩阵 姿态补偿角度

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去除离群点的五轴联动机床自动标定算法研究

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作者 黎永杨 刘远凯 +2 位作者 王科 葛鹏遥 黄国辉 《机械制造与自动化》 2022年第6期66-69,共4页

为提高五轴联动机床RTCP参数标定的稳健性,提出一种去除离群点的机床自动标定算法。利用方均根误差受异常值影响更大的数学原理,设定合理的离群点去除阈值,依据特征值法和最小二乘法的拟合原理获得机床RTCP参数。实验结果表明:该算法可... 为提高五轴联动机床RTCP参数标定的稳健性,提出一种去除离群点的机床自动标定算法。利用方均根误差受异常值影响更大的数学原理,设定合理的离群点去除阈值,依据特征值法和最小二乘法的拟合原理获得机床RTCP参数。实验结果表明:该算法可有效避免个别异常数据对标定结果的影响,并可获得更高精度的RTCP参数,与传统的最小二乘法测量值比较具有更小的距离误差;通过Matlab绘制三维对比图,进一步验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 五轴联动 数控机床 RTCP 参数标定 最小二乘

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大尺寸碳纤维复合材料飞机蒙皮构件精密水切割装备的研制 被引量：9

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作者 陈正文 任启乐 +3 位作者 庞雷 薛胜雄 陈波 武子全 《流体机械》 CSCD 北大核心 2019年第9期12-16,26,共6页

碳纤维复材是典型的难加工材料,碳纤维复材飞机蒙皮构件的高质高效切削铣边技术是国内外航空先进制造技术研究热点。探讨了碳纤维复材的超高压水切割机理,分析了大尺寸碳纤维复材飞机蒙皮构件精密水切割装备的设计难点,阐述了500 MPa压... 碳纤维复材是典型的难加工材料,碳纤维复材飞机蒙皮构件的高质高效切削铣边技术是国内外航空先进制造技术研究热点。探讨了碳纤维复材的超高压水切割机理,分析了大尺寸碳纤维复材飞机蒙皮构件精密水切割装备的设计难点,阐述了500 MPa压力级水射流机组、五轴联动水切割机床、浮动点阵柔性托架、水刀头机构、数控系统等部件的关键技术,经过方向舵蒙皮精密水切割试验表明符合相关加工要求。 展开更多

关键词 500 MPa机组 五轴联动水切割机床 浮动点阵柔性托架 水刀头机构 方向舵蒙皮水切割

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八轴五联动加工中心几何仿真环境构建方法研究

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作者 刘宏 罗丽丽 +1 位作者 张诚 樊永强 《机床与液压》 北大核心 2020年第19期187-189,182,共4页

通过分析几何仿真环境的功能需求,设计了几何仿真环境的结构。以某公司生产的1台八轴五联动镗铣加工中心为原型,分析机床的几何约束关系和运动关系,构建机床模型、控制模型与测量分析模型,建立了具备现实机床系统全部功能、特征和行为... 通过分析几何仿真环境的功能需求,设计了几何仿真环境的结构。以某公司生产的1台八轴五联动镗铣加工中心为原型,分析机床的几何约束关系和运动关系,构建机床模型、控制模型与测量分析模型,建立了具备现实机床系统全部功能、特征和行为的几何仿真加工环境。实际应用表明:构建的仿真环境能真实反映机床的静态特征和动态特征,在该仿真环境中进行仿真测量分析,能有效保证产品加工质量和机床安全性。所提的几何仿真环境构建方法为构建其他类型多轴加工几何仿真环境提供技术支持和参考。 展开更多

关键词 八轴五联动加工中心 几何仿真环境 机床模型

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五轴联动机床主运动构件重复碰撞瞬态动力学特性分析 被引量：2

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作者 刘洋 《机床与液压》 北大核心 2024年第11期226-230,共5页

为了提高五轴联动机床的整体性能,提出五轴联动机床主运动构件重复碰撞瞬态动力学特性分析方法,对其主运动构件的动力学特性进行分析。建立五轴联动机床的运动学模型,对其运动学特性展开分析;根据机床的运动学特性,建立柔性杆重复碰撞... 为了提高五轴联动机床的整体性能,提出五轴联动机床主运动构件重复碰撞瞬态动力学特性分析方法,对其主运动构件的动力学特性进行分析。建立五轴联动机床的运动学模型,对其运动学特性展开分析;根据机床的运动学特性,建立柔性杆重复碰撞系统以及碰撞过程的动力学方程;最后在St.VENANT杆波动理论的基础上分析柔性杆在多次碰撞和分离过程中的瞬态动力学特性。实验结果表明:与其他方法对比,所提方法能够准确获得柔性杆的变形、位移和撞击力变化情况,且具有较高的分析精度。 展开更多

关键词 五轴联动机床 柔性杆 运动学方程 重复碰撞 瞬态动力学特性

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基于模块化设计的高性能五轴联动机床的设计

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作者 刘小娟 郑浩枫 +2 位作者 彭紫萍 王战涛 胡进 《机电工程技术》 2024年第11期148-152,共5页

针对目前国产五轴加工机床精度不高、可拓性弱、可靠性差的问题,开发一款性价比高的高性能五轴联动机床。基于模块化设计理念,采用数字化设计技术,对机床的整体结构进行了合理规划。该机床主要由底座、龙门架、摇篮工作台、鞍座、立柱... 针对目前国产五轴加工机床精度不高、可拓性弱、可靠性差的问题,开发一款性价比高的高性能五轴联动机床。基于模块化设计理念,采用数字化设计技术,对机床的整体结构进行了合理规划。该机床主要由底座、龙门架、摇篮工作台、鞍座、立柱、主轴箱、刀库7个模块组成。其中底座、立柱、龙门架等关键部件均为自主设计开发。完成了机床安装调试。测试结果表明,机床的加工精度及表面质量均合格,加工性能达到了设计要求,关键性能指标优秀,加工零件3D轮廓精度0.015~0.025 mm,机床刚性0.5 mm,操作维护方便。所设计的机床售价为每台100~120万元,仅为进口机床的1/3,价格优势显著;同时该机床具有一机多用功能,在满足企业生产需求的同时,有效提升了企业的市场竞争力,推动了制造业的高质量发展。 展开更多

关键词 五轴联动机床 底座设计 立柱设计 龙门架设计 设计特色

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基于最小二乘法的五轴联动数控机床加工误差补偿方法

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作者 唐永忠 叶家福 +1 位作者 卢健 王宽田 《机床与液压》 北大核心 2024年第22期98-102,共5页

由于机床运动轴几何误差、热误差等多种因素的影响,实际加工过程中往往存在较大的误差。为了提高加工精度,提出一种基于最小二乘法的五轴联动数控机床加工误差补偿方法。构建机床参考坐标系到刀具的变换矩阵以及参考坐标系到工件的变换... 由于机床运动轴几何误差、热误差等多种因素的影响,实际加工过程中往往存在较大的误差。为了提高加工精度,提出一种基于最小二乘法的五轴联动数控机床加工误差补偿方法。构建机床参考坐标系到刀具的变换矩阵以及参考坐标系到工件的变换矩阵。基于两种变换矩阵,构建五轴联动数控机床综合误差模型。同时,建立机床的误差非线性补偿模型,引入单位矩阵,通过最小二乘法实施待估计参数的非线性参数估计,实现机床加工误差补偿。实验结果表明:设计方法的加工误差可以控制在0.01 mm以内,通过消除非线性因素的影响实现了加工误差的大幅降低;在精加工阶段,其领先地位得到进一步巩固。 展开更多

关键词 五轴联动数控机床 最小二乘法 加工误差补偿 变换矩阵

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基于UGNX12.0冰墩墩模型的5轴数控加工实例 被引量：1

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作者 叶增良 《模具制造》 2023年第1期60-63,共4页

为了分析冰墩模型零件的可加工性,使用的加工设备是现代制造业主流5轴智能数控加工设备,制定合适于本案例的加工工艺方案,基于主流编程加工软件NX12.0设置加工刀轨,刀具轴线控制和其他参数,以典型零件5轴加工冰墩模型为例,安排合理的工... 为了分析冰墩模型零件的可加工性,使用的加工设备是现代制造业主流5轴智能数控加工设备,制定合适于本案例的加工工艺方案,基于主流编程加工软件NX12.0设置加工刀轨,刀具轴线控制和其他参数,以典型零件5轴加工冰墩模型为例,安排合理的工艺方案,编写用于实际加工的刀路轨迹,运用多轴联动方式生成刀轨,仿真处理采用当前主流仿真软件,在实际制造过程中,验证本案例所编排的工艺和刀具路径方案是比较合理的,从而保证了该零件的尺寸公差要求,符合典型5轴零件的加工制造。 展开更多

关键词 加工工艺 5轴联动机床 冰墩墩模型 刀具路径 工艺方案

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高性能五轴联动机床机械结构设计实践与探索 被引量：1

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作者 兰志俊 《科学技术创新》 2022年第4期134-137,共4页

本文针对我国自主生产的五轴联动机床在加工效率、精度、可靠性等方面的不足,开发了一款高性能的五轴联动机床,对机床的五轴头、电主轴、床身等机床的核心部件进行自主开发设计,并通过优化设计、精细装配等手段,实现了机床的高精度、高... 本文针对我国自主生产的五轴联动机床在加工效率、精度、可靠性等方面的不足,开发了一款高性能的五轴联动机床,对机床的五轴头、电主轴、床身等机床的核心部件进行自主开发设计,并通过优化设计、精细装配等手段,实现了机床的高精度、高刚性和高可靠性,并在装配完成后进行了调试和优化,最终运用该加工中心进行了S型试件的五轴联动加工,加工完成后的零件表面光滑、精度合格,显示该机床的加工能力达到了设计要求。 展开更多

关键词 五轴联动加工中心 机床设计 电主轴

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