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使用AxiSet设备的五轴机床快速测量方法 被引量：2
1
作者 张娜 郑飂默 尹震宇 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第11期47-51,共5页
针对五轴机床受装配精度和旋转部件的影响,使机床出现结构误差造成刀具在刀位点处出现偏移,影响机床的加工精度。通过分析各项误差对刀位点的影响,建立五轴运动学误差模型,使用Axi SetTMCheck-up组件中的3D测针-球体设备,对球心进行不... 针对五轴机床受装配精度和旋转部件的影响,使机床出现结构误差造成刀具在刀位点处出现偏移,影响机床的加工精度。通过分析各项误差对刀位点的影响,建立五轴运动学误差模型,使用Axi SetTMCheck-up组件中的3D测针-球体设备,对球心进行不同角度的多次测量,根据相应的五轴进给对机床误差项进行精确求解。所采用的测量方法对建立的各类误差模型具有较好的一致性,通过对五轴运动误差的补偿不仅可以提高现有数控机床的加工精度,而且为以后多轴机床的测量提供了统一的测量基础。 展开更多
关键词 axi Set设备 五轴机床 快速测量
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考虑刀具姿态的铣削力系数在线辨识方法
2
作者 段现银 张泽州 +2 位作者 朱泽润 陈晨 谢良喜 《航空制造技术》 北大核心 2025年第6期48-57,共10页
航空构件的智能化加工对在线监测与故障预警提出了迫切需求,尤其是在薄壁件和复杂曲面件的五轴铣削加工过程中,铣削力的精确预测对于优化工艺至关重要。然而,五轴铣削加工的工艺条件与切削几何特性更加复杂,为铣削力系数的精确辨识带来... 航空构件的智能化加工对在线监测与故障预警提出了迫切需求,尤其是在薄壁件和复杂曲面件的五轴铣削加工过程中,铣削力的精确预测对于优化工艺至关重要。然而,五轴铣削加工的工艺条件与切削几何特性更加复杂,为铣削力系数的精确辨识带来巨大挑战。为此,本文提出了一种考虑刀具姿态的铣削力系数在线辨识方法,通过单个刀具旋转周期内的五轴加工铣削力信号,实现了铣削力系数的精确在线辨识。基于五轴铣削力预测的机械力学模型,系统考虑刀具倾角的影响,建立了刀具-工件接触区域边界的特征线、交线及投影线的解析表达式,并在平均未变形切屑厚度模型中引入了考虑刀具倾角的瞬时未变形切屑厚度,进而构建了包含刀具姿态影响的五轴铣削力系数辨识模型。通过五轴铣削加工与切削力在线监测试验,分别开展了未考虑刀具姿态和考虑刀具姿态的铣削力系数辨识及铣削力预测,并对不同模型在五轴铣削力预测中的误差进行了对比分析。试验结果表明,考虑刀具姿态的铣削力系数辨识方法能够显著提高五轴铣削力预测的精度,研究为航空构件智能加工过程的在线监测、故障预警及工艺优化提供了重要的方法基础和理论支撑。 展开更多
关键词 铣削力系数 五轴加工 刀具姿态 参数化模型 在线监测 智能加工
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面向零件轮廓精度的五轴机床位置环增益智能匹配方法
3
作者 吕盾 赵宇飞 +3 位作者 刘硕 索奇 刘辉 张会杰 《航空制造技术》 北大核心 2025年第15期14-21,共8页
五轴机床加工复杂曲面零件时,由于加工路径曲率大、进给加速度大等原因,零件轮廓精度难以控制。本文基于五轴机床轮廓误差与各轴位置环增益的显函数关系,提出五轴机床联动轨迹精度的智能控制流程。通过“自我感知”各轴指令位置与跟随... 五轴机床加工复杂曲面零件时,由于加工路径曲率大、进给加速度大等原因,零件轮廓精度难以控制。本文基于五轴机床轮廓误差与各轴位置环增益的显函数关系,提出五轴机床联动轨迹精度的智能控制流程。通过“自我感知”各轴指令位置与跟随误差、“自我分析”联动轨迹轮廓误差超差位置、“自我决策”最优轮廓误差及对应位置环增益,为不同零件配置专属增益,从而保证复杂曲面零件加工精度。KMC400U五轴立式加工中心各轴位置环增益为(70,70,80,70,75),为S形试件直纹面A配置专属增益(70,68,80,59,70)后,最大轮廓误差降低了43.75%;为叶轮小叶片吸力曲面配置专属增益(40,70,48,40,75)后,最大轮廓误差降低了28.57%。S试件直纹面A和叶轮小叶片吸力曲面的专属增益的计算时间分别为38.4 s和5.7 s,可满足工程应用要求。 展开更多
关键词 五轴机床 复杂曲面零件 轮廓误差 位置环增益 增益匹配
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基于LinuxCNC的非对称正弦S型速度规划
4
作者 徐建明 周江 +3 位作者 何德峰 张扬扬 金瑶 周路顺 《浙江工业大学学报》 北大核心 2025年第5期473-482,共10页
针对速度规划中存在的加加速度突变及在实际系统中规划时间为非整数倍插补周期的问题,提出了一种非对称正弦S型速度规划算法。首先,该算法将加加速度设计为正弦函数形式,并应用分裂周期策略处理加减速过程中的最大速度、最大加速度和最... 针对速度规划中存在的加加速度突变及在实际系统中规划时间为非整数倍插补周期的问题,提出了一种非对称正弦S型速度规划算法。首先,该算法将加加速度设计为正弦函数形式,并应用分裂周期策略处理加减速过程中的最大速度、最大加速度和最大加加速度;其次,在开源数控软件LinuxCNC中实现非对称正弦S型速度规划算法及相关函数;最后,通过五轴点胶机的手机点胶实验对所提出的速度规划算法进行了验证。实验结果表明:非对称正弦S型速度规划算法规划的速度曲线过渡平滑,加速度及加加速度变化连续,在微小直线段衔接处不存在较大幅度的速度变化。 展开更多
关键词 非对称正弦S型速度曲线 速度规划 分裂周期处理策略 五轴点胶机 LinuxCNC
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散乱点云等残留高度五轴刀具路径规划
5
作者 杜娟 司海宁 +1 位作者 陈璐 王鸿 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第7期178-181,共4页
为了直接由点云生成刀具路径,提出了一种生成环形铣刀五轴等残高刀具路径的方法。该方法先对点云进行边界点提取以生成第一条刀具路径,然后分析环形铣刀在五轴加工时的位姿以计算残高点,再根据残高点计算下一行刀具路径的刀触点,最后根... 为了直接由点云生成刀具路径,提出了一种生成环形铣刀五轴等残高刀具路径的方法。该方法先对点云进行边界点提取以生成第一条刀具路径,然后分析环形铣刀在五轴加工时的位姿以计算残高点,再根据残高点计算下一行刀具路径的刀触点,最后根据刀触点和倾角生成刀位文件。传统的残高点计算方法需要计算点云局部轮廓点集内每个点到刀具截面的距离,计算量过大。为了提高算法效率,提出了一种计算残高点初值的方法。通过对点云模型生成刀具路径验证了该算法的可行性。结果表明,该算法运行时间与传统的等残留高度法相比,提升了91.83%。 展开更多
关键词 五轴加工 散乱点云 刀具路径 等残留高度法
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带iTNC530数控系统的BC型双转台五轴机床的后处理构造技术研究
6
作者 孙文 郭磊磊 +1 位作者 朱新波 田衡 《机床与液压》 北大核心 2025年第16期70-75,共6页
以BC型双转台五轴机床为研究对象,构造该机床的后处理。建立BC型双转台五轴机床模型,对该机床的结构及运动学关系进行分析,在此基础上构造BC型双转台五轴机床的后处理通用算法。介绍HEIDENHAIN iTNC530数控系统常用的两种倾斜面加工代... 以BC型双转台五轴机床为研究对象,构造该机床的后处理。建立BC型双转台五轴机床模型,对该机床的结构及运动学关系进行分析,在此基础上构造BC型双转台五轴机床的后处理通用算法。介绍HEIDENHAIN iTNC530数控系统常用的两种倾斜面加工代码格式和两种五轴联动加工代码格式,对刀位源文件进行分析,利用后处理开发平台完成后处理器的构造。最后,以叶轮为加工对象,编制叶轮加工的刀具路径,通过将刀具路径后处理为数控程序,采用数控加工仿真软件对后处理后的程序进行仿真,验证该后处理算法的可行性。结果表明:基于BC型双转台五轴机床建立的运动学关系模型可精准描述各部件运动特性,所开发的通用后处理算法能够适配HEIDENHAIN iTNC530系统的倾斜面加工与五轴联动加工模式;通过叶轮加工仿真及验证,证明了该后处理构造正确可行,为同类机床后处理开发提供了参考。 展开更多
关键词 BC型双转台五轴机床 HEIDENHAIN iTNC530数控系统 后处理
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五轴镗铣车复合加工中心时变误差测量及补偿 被引量：1
7
作者 刘阔 王率峰 +3 位作者 宋磊 张泽伟 陈虎 王永青 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第2期102-108,共7页
航空航天领域关键零部件高端制造的需求对国产数控机床提出了高精度稳定性的要求,时变误差是影响国产高端数控机床精度稳定性的关键因素,易导致航空零件批量加工精度波动。五轴镗铣车复合加工中心是航空航天领域核心零件的主力加工装备... 航空航天领域关键零部件高端制造的需求对国产数控机床提出了高精度稳定性的要求,时变误差是影响国产高端数控机床精度稳定性的关键因素,易导致航空零件批量加工精度波动。五轴镗铣车复合加工中心是航空航天领域核心零件的主力加工装备,为减小五轴镗铣车复合加工中心的时变误差,提出了一种基于机理与数据混合驱动的数控机床时变误差补偿方法,通过测量机床在不同温度状态下的时变误差数据,厘清机床主轴和进给轴主要时变误差项,建立主轴和进给轴主要时变误差项的机理与数据混合驱动的时变误差模型,并基于坐标原点偏置原理实现机床时变误差补偿。经试验验证,补偿后X进给轴时变误差可以减少61.2%,主轴径向时变误差可以减少42.3%,大幅度提高了机床的精度稳定性。 展开更多
关键词 数控机床 主轴 进给轴 时变误差 误差补偿
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考虑刀具振动的高速五轴联动铣削机床振动抑制研究 被引量：2
8
作者 邓广 王宽田 梁世华 《机电工程》 北大核心 2025年第3期577-584,共8页
由于高速五轴联动铣削加工中刀具存在振动现象,从而会使刀具与工件之间的相对位置发生偏差。针对该问题,提出了一种考虑刀具振动的高速五轴联动铣削机床振动抑制方法,提高了铣削机床的加工质量。首先,设计了零振动微分(ZVD)输入整形器,... 由于高速五轴联动铣削加工中刀具存在振动现象,从而会使刀具与工件之间的相对位置发生偏差。针对该问题,提出了一种考虑刀具振动的高速五轴联动铣削机床振动抑制方法,提高了铣削机床的加工质量。首先,设计了零振动微分(ZVD)输入整形器,通过刀具轨迹整形优化了刀具的运动轨迹,减少了切削力波动和振动;然后,设计了一个五层结构的模糊神经网络控制器,利用模糊神经网络实时控制切削参数,以适应加工过程中的变化,保持加工过程的稳定性;最后,通过分析铣削力与未铣削切屑厚度之间的关系,实施了刀具振动抑制,降低了伺服进给系统的谐振,提高了振动抑制效率。研究结果表明:在应用该方法抑制刀具振动后,高速五轴联动铣削机床的刀具振动幅度由(-14.7,14.8)μm降低到(-5.8,7.8)μm;自动跟踪弧线形焊缝时,该方法抑制后的轨迹与实际轨迹几乎一致;薄壁件最大偏差仅为0.03 mm;断续切削加工中的偏差最大值仅为0.02 mm。该方法能够有效抑制刀具振动,解决了刀具振动产生的偏差问题,为机床准确进给奠定基础,具有工程实用性。 展开更多
关键词 机械振动 刀具振动 高速五轴联动铣削机床 零振动微分输入整形器 模糊神经网络 振动抑制
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基于机器视觉与YOLO v5的裂纹蛋分拣机器人设计与试验 被引量：2
9
作者 蔡家一 刘世伟 +3 位作者 单龙祥 刘勇 沈红怡 王巧华 《智能化农业装备学报(中英文)》 2025年第1期41-50,共10页
随着我国国民生活水平的提高,消费者对于蛋品的品质要求愈发提高。裂纹蛋的检测是蛋品在装箱出厂之前的重要环节。为解决人工分拣裂纹蛋品劳动强度高、工作量大等问题,设计了一种基于机器视觉与YOLO v5的裂纹蛋品分拣机器人。首先,通过... 随着我国国民生活水平的提高,消费者对于蛋品的品质要求愈发提高。裂纹蛋的检测是蛋品在装箱出厂之前的重要环节。为解决人工分拣裂纹蛋品劳动强度高、工作量大等问题,设计了一种基于机器视觉与YOLO v5的裂纹蛋品分拣机器人。首先,通过逆运动学解算得到机械臂各舵机的转角并转换成PWM占空比,实现对三轴串联机械臂的控制;其次,利用高清120°广角摄像头作为图像采集核心,快速获取蛋品表面图像信息并对所采集的1000张图像进行数据标注;随后,分别训练不同梯度下降批次大小下的YOLO v5模型,其中梯度下降批次大小为8的模型拥有最高的mAP,其值为98.92%;最后,在机械臂上位机主板调用该模型,对正常蛋品与裂纹蛋品进行识别判断后,开启机械臂分拣行程;此外,蛋品分拣机器人的末端拣拾机构为气动吸盘,该吸盘挂载于机械臂上,以实现对蛋品的无损吸取。经测试,该机器人对裂纹蛋品和正常蛋品的识别准确率分别达到93.33%和99.17%,平均分拣成功率达94.34%,平均分拣速率为7.55 s/个,基本满足要求。研究成果可为裂纹蛋品的筛选工作提供技术支持,为蛋品的裂纹检测与分拣提供解决方案,具有较高的现实意义。 展开更多
关键词 裂纹蛋品 YOLO v5 机器视觉 三轴机械臂 智能分拣
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一种基于自研装置的五轴RTCP误差检测及补偿方法
10
作者 邱明勇 杨赟 +1 位作者 陈阁 杜正春 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第5期44-48,共5页
五轴机床的旋转刀具中心点(rotational tool center point, RTCP)误差会极大地影响机床加工零件的精度,研究五轴机床的RTCP误差检测及补偿方法,对提升五轴机床的精度具有很重要的意义。为了解决现有的RTCP误差检测及补偿方法在精确性、... 五轴机床的旋转刀具中心点(rotational tool center point, RTCP)误差会极大地影响机床加工零件的精度,研究五轴机床的RTCP误差检测及补偿方法,对提升五轴机床的精度具有很重要的意义。为了解决现有的RTCP误差检测及补偿方法在精确性、经济性、测量效率方面的有效平衡问题,提出一种基于自研装置的RTCP检测方法,能快速、简单、高效地补偿五轴联动机床回转中心的位置误差和角度误差。试验结果表明,该方法显著提升机床各方向上的RTCP精度,最高接近90%,具有较强的适用性。 展开更多
关键词 数控系统 五轴机床 RTCP 精度检测 误差补偿
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基于双特征槽工件的旋转轴几何误差辨识
11
作者 张奥 项四通 杨建国 《光学精密工程》 北大核心 2025年第11期1750-1760,共11页
本文提出了一种基于双特征槽的五轴机床旋转轴位置相关几何误差的辨识方法。该方法通过在立方体工件上依次加工两种特征槽,并设计了4种测量模式,实现了旋转轴几何误差的高精度辨识。与现阶段主流特征工件相比,本文提出的特征工件对槽的... 本文提出了一种基于双特征槽的五轴机床旋转轴位置相关几何误差的辨识方法。该方法通过在立方体工件上依次加工两种特征槽,并设计了4种测量模式,实现了旋转轴几何误差的高精度辨识。与现阶段主流特征工件相比,本文提出的特征工件对槽的加工深度和长度无严格要求,只显著减少了材料去除量,同时最大限度地降低了切削力、热变形以及平动轴误差对测量结果的干扰。所提出的辨识模型可以有效放大角度误差的影响,从而降低了测量不确定度对辨识精度的影响,进一步提高了辨识结果的可靠性。最后,通过与T型块辨识方法的对比实验验证,位移误差辨识结果的最大偏差为2.7μm,角度误差辨识结果的最大偏差为-2.3″,两者辨识结果的平均吻合度达到93.6%,证实了本文方法的准确性。 展开更多
关键词 五轴机床 旋转轴 几何误差 误差辨识 特征工件 在机测量
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基于塔形工件的五轴数控机床旋转轴几何误差自标定辨识方法
12
作者 倪俊涛 项四通 +2 位作者 陈科鉴 张海南 杨建国 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第5期90-102,共13页
随着制造业精度要求的提高,五轴机床几何误差的高效辨识是实现精密加工的重要基础。提出一种基于塔形工件的自标定方法,能够同步辨识旋转轴(C轴)、线性轴及工件的几何误差。该方法通过设计五层阶梯状塔形工件,结合线性轴三维体积误差模... 随着制造业精度要求的提高,五轴机床几何误差的高效辨识是实现精密加工的重要基础。提出一种基于塔形工件的自标定方法,能够同步辨识旋转轴(C轴)、线性轴及工件的几何误差。该方法通过设计五层阶梯状塔形工件,结合线性轴三维体积误差模型,将线性轴误差离散表示于三维网格节点上,并利用多角度探测数据构建超定方程组,采用最小二乘法实现误差参数的高效估计。实验成功辨识了C轴的4项位置无关几何误差和6项位置相关几何误差,同时量化了线性轴与工件的几何误差。实验结果表明,该方法在重复装夹条件下对C轴误差辨识具有良好的稳定性,具备长期监测能力。为进一步验证其准确性,以盘形工件为对照开展误差对比实验,结果显示两者在误差辨识结果上的平均吻合度达到89.8%,验证了该方法的准确性。结合蒙特卡洛模拟进行不确定度分析,表明该方法在测量系统误差和环境扰动下仍具有良好的鲁棒性和可靠性。该方法无需依赖高端测量设备或复杂路径规划,支持工件重复装夹和自动化测量,具有操作简单、成本低、适应性强等优势,为五轴机床几何误差的高效辨识提供了实用可行的技术方案。 展开更多
关键词 五轴数控机床 旋转轴 几何误差 自标定 塔形工件
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基于主方向摄动的电火花直线轴联动加工效率研究
13
作者 刘家豪 罗学科 +6 位作者 刘建勇 李殿新 杨晓宇 张慧杰 李若冰 寇鹏远 王高博 《航空制造技术》 北大核心 2025年第14期122-129,共8页
基于电火花联动加工算法的实现机理进行了建模与试验研究,探究了电火花直线轴多轴联动加工效率与单轴加工效率的差异性。根据多种联动需要和电火花加工自身工艺特点,设计开发了主方向摄动插补算法,与传统逐点比较法插补相比可提升联动... 基于电火花联动加工算法的实现机理进行了建模与试验研究,探究了电火花直线轴多轴联动加工效率与单轴加工效率的差异性。根据多种联动需要和电火花加工自身工艺特点,设计开发了主方向摄动插补算法,与传统逐点比较法插补相比可提升联动加工效率。通过分析消耗的加减速时间以及连续运动时间,比较非放电和放电两种条件下单轴与联动插补的效率。结果表明,通过基于主方向摄动算法与插补轴逐级耦合的方式实现多轴联动是可行的;多轴联动与单轴运动相比有着较大幅度效率损失,非放电情况下,二轴联动的效率损失最大值约25.47%,三轴联动的效率损失最大值约46.30%,结果的波动受单轴连续进给比例影响。放电情况下,在本组试验中,将该直线插补算法与逐点比较法的材料去除速率进行对比,二轴联动提升约7.91%,三轴联动提升约11.92%。 展开更多
关键词 直线轴联动 电火花数控机床 直线插补 主方向摄动 联动加工效率
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多轴联动超精密车削的对心误差补偿技术
14
作者 袁家斌 郭曦鹏 +1 位作者 李蓉 尹韶辉 《中国机械工程》 北大核心 2025年第7期1397-1406,共10页
针对非球面加工面形误差无法有效补偿的问题,提出了XZB三轴联动超精密加工方法。分析了车刀对心误差、车刀半径误差、刀尖对B轴回转中心误差对工件面形精度的影响,并提出相应的补偿方法。开展了镀镍凸非球面工件车削加工实验。采用XZB... 针对非球面加工面形误差无法有效补偿的问题,提出了XZB三轴联动超精密加工方法。分析了车刀对心误差、车刀半径误差、刀尖对B轴回转中心误差对工件面形精度的影响,并提出相应的补偿方法。开展了镀镍凸非球面工件车削加工实验。采用XZB三轴联动车削加工方式后,工件面形误差由0.6774μm降为0.0749μm。实验结果表明,相较于XZ两轴联动车削加工方式,XZB三轴联动车削加工能有效提高小口径非球面的面形精度和表面质量。 展开更多
关键词 多轴联动 超精加工 面形误差 误差补偿
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五轴加工中心多维力随动加载模拟实验平台设计
15
作者 王仙超 王军见 +2 位作者 孙江宏 李辉 李乃峥 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第1期184-190,共7页
针对数控机床可靠性实验装置加载维度不足、难以工程化应用等问题,该文设计了五轴加工中心多维力随动加载模拟实验平台。通过开展多维力随动加载模拟实验,分析不同主轴转速、橡胶圈厚度、切削深度对圆锥台试件切削加工过程中所受切削力... 针对数控机床可靠性实验装置加载维度不足、难以工程化应用等问题,该文设计了五轴加工中心多维力随动加载模拟实验平台。通过开展多维力随动加载模拟实验,分析不同主轴转速、橡胶圈厚度、切削深度对圆锥台试件切削加工过程中所受切削力的影响规律,验证了该实验平台的可行性及多维加载能力。实验结果表明在稳定切削阶段,综合切削力随着橡胶圈厚度增大而减小,随切削深度增大而增大,切削深度与橡胶圈厚度的比值过大或过小,均易引起切削力波动。当主轴转速为1000 r/min、橡胶圈厚度为3 mm时,五轴加工中心所受综合切削力波动最小,是加载实验最佳的橡胶圈厚度。 展开更多
关键词 多维力加载 可靠性实验 五轴加工中心 圆锥台试件
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轴热误差补偿融合切削参数寻优的数控机床切削颤振控制
16
作者 姬源浩 雷若楠 +1 位作者 叶亮 胡东方 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第9期113-120,共8页
时滞项导致数控机床切削过程中产生强迫振动,在其随机激励作用下引发颤振。颤振诱因复杂、采用单一因素难以准确判别,降低了机床的颤振控制精度。因此,提出基于轴热误差补偿的数控机床切削颤振控制。通过最小二乘法与回归分析算法计算... 时滞项导致数控机床切削过程中产生强迫振动,在其随机激励作用下引发颤振。颤振诱因复杂、采用单一因素难以准确判别,降低了机床的颤振控制精度。因此,提出基于轴热误差补偿的数控机床切削颤振控制。通过最小二乘法与回归分析算法计算出主轴形变量,并实施反向形变补偿,排除轴热误差因素对数控机床切削颤振造成的负面干扰影响,提高切削过程的稳定性。通过切削力与线圈电流之间的相互影响关系,构建Toeplitz矩阵,读取突变电流幅值,以准确判断颤振的发生。在此基础上利用人工蜂群算法,实现切削参数的自适应寻优,动态调整切削条件以抑制颤振,完成数控机床切削颤振控制。实验表明,将加速度的均方根值控制在0.2 m/s^(2)以内,减少生产工件表面振纹,切削稳定性指数平均为0.94,所提方法能够有效缓解切削颤振,缓解数控机床作业过程中的主轴偏移问题,提升了数控机床的加工精度和稳定性。 展开更多
关键词 轴热误差 数控机床切削颤振 最小二乘法 回归分析算法 TOEPLITZ矩阵 人工蜂群算法
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基于C^(3)连续PH曲线的五轴主从同步方法
17
作者 吴卓 张爱军 +1 位作者 魏旭东 郭源 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第6期159-164,171,共7页
针对五轴连续短线段加工过程中存在的机床各轴跃度不连续问题,提出了一种基于C^(3)连续PH曲线的五轴主从同步方法。首先,将工件坐标系下刀尖点的运动视作主运动,两条旋转轴的运动视作从运动,使用PH曲线对主运动的线性路径进行光顺;然后... 针对五轴连续短线段加工过程中存在的机床各轴跃度不连续问题,提出了一种基于C^(3)连续PH曲线的五轴主从同步方法。首先,将工件坐标系下刀尖点的运动视作主运动,两条旋转轴的运动视作从运动,使用PH曲线对主运动的线性路径进行光顺;然后,对主从运动的行程进行模块划分,进而对二者不同模块的行程进行归一化处理,最后创建主从协同空间,在相应模块执行对应的主从同步策略,实现五轴主从同步。实验结果表明,所提方法可以将各轴跃度限制在约束范围内,显著降低其波动,相比于G^(2)连续的参数同步和主从同步方法,加工效率分别提升10.16%和23.53%,有利于实现短线段高速高精加工。 展开更多
关键词 五轴机床 C^(3)连续 主从同步 主从协同空间
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双五轴镜像铣削加工非线性误差优化方法
18
作者 林俊 曹珍珍 +1 位作者 李军利 刘钢 《航空制造技术》 北大核心 2025年第8期105-112,129,共9页
针对航空薄壁件镜像铣削加工中,由于旋转轴线性插补,使得刀轴矢量偏离理论平面而引起的非线性误差问题,提出了一种适用于镜像铣削加工的旋转轴低波动插补刀轴矢量方法,以对非线性误差进行优化。首先,建立了镜像铣机床运动链模型和非线... 针对航空薄壁件镜像铣削加工中,由于旋转轴线性插补,使得刀轴矢量偏离理论平面而引起的非线性误差问题,提出了一种适用于镜像铣削加工的旋转轴低波动插补刀轴矢量方法,以对非线性误差进行优化。首先,建立了镜像铣机床运动链模型和非线性误差模型,得到非线性误差与机床旋转轴运动正相关关系;然后,基于机床运动学,以非线性误差约束和旋转轴角速度约束确定优化区间;最后,对非线性误差最小面线性预插补刀轴矢量,拟合预插补矢量对应离散旋转轴角度点,在非线性误差许可范围内,选择满足镜像铣加工的插补刀轴矢量。经过仿真和试验,最大非线性误差降低73.18%,整体壁厚误差降低68.24%,加工完整路径时间缩减4.39%,有效验证本文所提方法的可行性。 展开更多
关键词 镜像铣削加工 非线性误差 运动学 旋转轴 刀轴矢量
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基于激光干涉仪的大型机床运动轴垂直度检测方法分析
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作者 刘莹 赵红 刘芳 《机床与液压》 北大核心 2025年第7期47-50,共4页
针对重大型机床加工范围广、运动行程长,传统方法无法有效检测任意两线性轴全行程范围内垂直度的问题,提出一种利用激光干涉仪测量机床两运动轴间对角线的方法。从原理分析了对角线垂直度检测方法的可行性,并介绍对角线垂直度检测所需... 针对重大型机床加工范围广、运动行程长,传统方法无法有效检测任意两线性轴全行程范围内垂直度的问题,提出一种利用激光干涉仪测量机床两运动轴间对角线的方法。从原理分析了对角线垂直度检测方法的可行性,并介绍对角线垂直度检测所需测量设备及具体检测过程。同时,通过对比实验验证了该方法的有效性、准确性和可靠性。最后,深入分析了对角线垂直度检测法,阐明其优势和缺点。结果表明:相较于传统垂直度检测方法,该方法测量范围更大、检测效率更高,可应用于重大型机床的垂直度检测。 展开更多
关键词 机床运动轴 对角线 垂直度检测 激光干涉仪
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多轴机床刀具切削角度高精度控制在采矿机械加工中的应用研究
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作者 朱书启 《中国矿业》 北大核心 2025年第S1期238-243,共6页
本文旨在分析多轴机械加工机床中刀具切削角度的高精度控制,提出一套新型高精度控制方法,提高采矿机械加工的精度。通过对加工机床类型及应用的系统梳理,详细分析了多轴刀具配置现状与切削角度的重要性。基于机床切削角度控制技术的原理... 本文旨在分析多轴机械加工机床中刀具切削角度的高精度控制,提出一套新型高精度控制方法,提高采矿机械加工的精度。通过对加工机床类型及应用的系统梳理,详细分析了多轴刀具配置现状与切削角度的重要性。基于机床切削角度控制技术的原理,结合实时监测技术,建立了新型控制算法,强化对切削角度的调节精度与稳定性。 展开更多
关键词 采矿机械 多轴机床 切削角度控制 控制算法 实时监测技术 加工精度
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